空調(diào)冷凝水管道設(shè)計計算與注意事項(xiàng)
#1冷凝水管道設(shè)計
風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組、整體式空調(diào)器、組合式空調(diào)機(jī)組等運(yùn)行過程中產(chǎn)生的冷凝水，須及時予以排走。排放冷凝水管道的設(shè)計，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
? 沿水流方向，水平管道應(yīng)保持不小于千分之一的坡度；且不允許有積水部位。
? 當(dāng)冷凝水盤位于機(jī)組負(fù)壓區(qū)段時，凝水盤的出水口處須設(shè)置水封，水封的高度應(yīng)比凝水盤處的負(fù)壓（相當(dāng)于水柱溫度）大50％左右。水封的出口，應(yīng)與大氣相通。
? 為了防止冷凝水管道表面產(chǎn)生結(jié)露，須進(jìn)行防結(jié)露驗(yàn)算。
注：1）采用聚氯乙烯塑料管時，一般可以不必進(jìn)行防結(jié)露的保溫和隔汽處理。2）采用鍍鋅鋼管時，一般應(yīng)進(jìn)行結(jié)露驗(yàn)算，通常應(yīng)設(shè)置保溫層。
? 冷凝水立管的頂部，應(yīng)設(shè)計通向大氣的透氣管。
? 設(shè)計和布置冷凝水管路時，須認(rèn)真考慮定期沖洗的可能性，并應(yīng)設(shè)計安排設(shè)施。
? 冷凝水管的公稱直徑DN（mm），應(yīng)根據(jù)通過冷凝水的流量計算確定。
一般情況下，每1kW冷負(fù)荷每1h約產(chǎn)生0.4kg左右冷凝水；在潛熱負(fù)荷較高的場合，每1kW冷負(fù)荷每1h約產(chǎn)生0.8kg冷凝水。
#2冷凝水管徑計算
大多數(shù)系統(tǒng)未經(jīng)計算盲目放大管徑，坡度也過大，造成安裝成本增加，不得不降低吊頂高度。
冷凝水量的多少與室內(nèi)環(huán)境的溫濕度、室內(nèi)濕負(fù)荷、冷凍水的進(jìn)出口水溫及盤管的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。一般冷凍水的供回水溫度為 7 ℃ ~12 ℃。這個溫度是低于夏季空氣露點(diǎn)溫度的。
經(jīng)查找室外設(shè)計參數(shù)資料我國甘肅、青海、寧夏、新疆平均室外計算相對濕度為 54.5 %、平均室外計算干球溫度為25.1 ℃以上；其余省份的平均室外計算相對濕度為 77 %、其中大多數(shù)平均室外計算干球溫度為 29 ℃以上。此時對應(yīng)的空氣露點(diǎn)溫度分別為 15.3 ℃和 24.65 ℃。
因此，如果對于空調(diào)系統(tǒng)使用是間斷性的，室內(nèi)空氣的溫濕度趨近于室外空氣的溫濕度時，再次開啟空調(diào)運(yùn)行時，會產(chǎn)生比較大的冷凝水量。
冷凝水量計算公式如下 ：
式中 ：
W- 冷凝水量 ，kg/h ；
G- 盤管循環(huán)風(fēng)量的質(zhì)量流量， kg/h ；
ρ- 干空氣密度， kg/m3 ；
L - 盤管循環(huán)風(fēng)量的體積流量， m3/h ；
d- 空調(diào)房間的空氣含濕量， g/kg 干空氣。
查焓濕圖 d1 的值為 19.537 g/kg、 d2 的值為 7.375 g/kg ；密度取 1.2 kg/m3 ；
以健身房為例，按設(shè)計中常用的風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量，在不好條件下的大冷凝水產(chǎn)生量，計算各種型號的盤管冷凝水量如下表所示。
#3冷凝水管排水量分析
風(fēng)盤接水盤容積都比較大，排水孔一般為 DN20，內(nèi)徑約 21.3 mm，產(chǎn)生的冷凝水可隨時排出，一般不會滯留在接水盤內(nèi)。排出冷凝水以重力方式自流，并且是在非滿管流的情況下進(jìn)行的。排水管的設(shè)計即需要冷凝水及時排出，又要考慮經(jīng)濟(jì)性和與裝修的配合。
風(fēng)機(jī)盤管冷凝水管排水管徑的設(shè)計選擇原則如下 ：
a）冷凝水管的設(shè)計定要及時排出冷凝水，因此按非滿管流設(shè)計選取管徑。在計算時取管內(nèi)的充滿度為 0.25。
b）冷凝水管已經(jīng)位于盤管低點(diǎn)，設(shè)計時還要有定坡度，一般排水管坡度不宜小于 1%，但冷凝水管路較長時有可能降低吊頂凈高，因此，計算時取 3‰的冷凝水管敷設(shè)坡度。
c）冷凝水管可采用鋼管或 PPR 塑料管，鋼管的粗糙系數(shù)為 0.012、塑料管粗糙系數(shù)為 0.009。由于冷凝水管道生銹和生長細(xì)菌都可能影響到管道的阻力系數(shù)，在計算中，取管道的粗糙系數(shù)為0.015。
冷凝水量計算公式如下
#4根據(jù)冷量估算冷凝水管徑
通?？梢愿鶕?jù)機(jī)組的冷負(fù)荷Q（kW）按下列數(shù)據(jù)近似選定冷凝水管的公稱直徑；
根據(jù)之前計算選取的冷凝水管管徑與冷量的關(guān)系如下，供參考。
#5凝結(jié)水外溢分析
風(fēng)機(jī)盤管凝結(jié)水外溢是夏季的常見故障，一般是由于與風(fēng)機(jī)盤管凝結(jié)水盤所連接的凝結(jié)水管路阻塞造成的。由于風(fēng)機(jī)盤管夏季在濕工況下運(yùn)行，換熱盤管表面的灰塵和細(xì)小纖維會被凝結(jié)水沖下，沉積在凝結(jié)水盤中，而導(dǎo)致細(xì)菌繁殖，生成膠狀污物，漸漸堵塞凝結(jié)水管。
風(fēng)機(jī)盤管凝結(jié)水外溢有設(shè)備制造、工程設(shè)計、施工及運(yùn)行管理幾方面的原因。
風(fēng)機(jī)盤管是半成品，須與其他廠商的控制器和電動水閥配套才能處理空氣，因此很少有人從整體上考慮風(fēng)機(jī)盤管的設(shè)計，例如風(fēng)機(jī)盤管長期使用后會有凝結(jié)水管路阻塞導(dǎo)致凝結(jié)水外溢的潛在危險，自身卻沒有自控報警的功能。
目前，僅在產(chǎn)品說明書中強(qiáng)調(diào)積塵和雜物會阻塞凝結(jié)水管路，應(yīng)注意及時去掉，并沒有具體自控措施來防止凝結(jié)水的外溢，把責(zé)任推卸給了維護(hù)人員，而人工維護(hù)和保養(yǎng)必然會存在疏漏之處，因此采用風(fēng)機(jī)盤管的集中空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行若干年后，凝結(jié)水外溢的故障時常發(fā)生，維護(hù)時往往只能是哪兒漏修哪兒，工作比較被動。
在工程設(shè)計時，賓館飯店客房的風(fēng)機(jī)盤管與衛(wèi)生間的距離短，排水坡度容易實(shí)現(xiàn)，而對于采用風(fēng)機(jī)盤管作末端裝置的大型公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)而言，凝結(jié)水管路的水平距離過長、彎頭過多，加上層高低，排水坡度不易實(shí)現(xiàn)，因此許多建筑物的風(fēng)機(jī)盤管凝結(jié)水管路系統(tǒng)本身就存在定的先天不足。
空調(diào)系統(tǒng)施工時，風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水盤傾斜度安裝得不夠，凝結(jié)水管路長而支架少，不能保證管道剛度，凝結(jié)水管路施工時坡度不夠等都會造成系統(tǒng)運(yùn)行時凝結(jié)水排放不暢。另外，凝結(jié)水管施工時未設(shè)清掃口會導(dǎo)致使用時凝結(jié)水主管無法清洗。
運(yùn)行維護(hù)人員未定期對所有風(fēng)機(jī)盤管和凝結(jié)水管路進(jìn)行全面清洗，同樣會造成風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水外溢。理論上，風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水盤每年夏季使用前應(yīng)清洗一次，運(yùn)行 2～3 個月后再清洗一次。許多大型寫字樓的空調(diào)內(nèi)區(qū)從 3 月開始運(yùn)行到 12 月結(jié)束，電氣設(shè)備機(jī)房則全年供冷，這樣風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水管路一年就需要清洗 3～4 次才可能不堵塞。
由于風(fēng)機(jī)盤管暗裝于吊頂內(nèi)，清洗作業(yè)很不方便，同時風(fēng)機(jī)盤管清洗時還須保證吊頂內(nèi)外各種設(shè)備完好無損，且不能影響室內(nèi)人員的正常辦公，因此要真正實(shí)現(xiàn)所有風(fēng)機(jī)盤管的定期清洗難度較大。
由于風(fēng)機(jī)盤管及空調(diào)水系統(tǒng)管路都在寫字樓辦公區(qū)的吊頂上，存在漏水隱患。因此建議在空調(diào)設(shè)計和二次裝修設(shè)計時應(yīng)盡量使系統(tǒng)布置在房間端頭，大限度地留出沒有水患的保障使用空間。運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)堅(jiān)持定期對所有風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水盤和凝結(jié)水主管進(jìn)行檢查和清洗。風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)工作量比 VAV 系統(tǒng)要大許多，應(yīng)安排足夠的維保人員。
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