本發(fā)明涉及空調(diào)控制技術(shù)，尤其是一種解決機(jī)房空調(diào)高壓報(bào)警的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
為了解決機(jī)房空調(diào)頻繁高壓保護(hù)告警的問(wèn)題，現(xiàn)階段采用的主要措施是霧化水噴淋系統(tǒng)，利用水霧化降低環(huán)境溫度，或者全部采用水冷替代風(fēng)冷，如圖1所示。長(zhǎng)期采用這種水霧化噴淋，有明顯的副作用，即冷凝器翅片腐蝕和結(jié)垢嚴(yán)重，降低了制冷效率，增加能耗。冷凝器在良好工況下運(yùn)行，一般正常壽命可達(dá)5年，之后換熱能力會(huì)有所下降。而采用了水霧化噴淋后，會(huì)造成翅片老化、腐蝕、結(jié)垢，加速換熱能力的衰減，大大縮短了設(shè)備壽命，經(jīng)實(shí)踐數(shù)據(jù)記錄，一般2-3年后就會(huì)導(dǎo)致冷凝器喪失基本換熱能力，需更新改造。而這種噴淋措施并不能徹底解決機(jī)組高溫高壓告警問(wèn)題，實(shí)際也存在對(duì)機(jī)組運(yùn)行熱濕環(huán)境進(jìn)一步惡化的現(xiàn)象，影響到設(shè)備運(yùn)行效率，并且增加了水資源的消耗。而全部水冷替代風(fēng)冷，則造成投資增加，且控制系統(tǒng)復(fù)雜化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是通過(guò)工程計(jì)算，解決精密空調(diào)高壓報(bào)警的問(wèn)題，提供一種解決機(jī)房空調(diào)高壓報(bào)警的設(shè)計(jì)方法。
本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種解決機(jī)房空調(diào)高壓報(bào)警的設(shè)計(jì)方法，其特征具有以下步驟：
(1)參數(shù)采集，包括制冷劑種類、額定制冷量、報(bào)警壓力設(shè)定值、報(bào)警出現(xiàn)時(shí)的室外溫度、室外環(huán)境設(shè)計(jì)溫度、額定冷凝溫度、壓縮機(jī)額定輸入功率、報(bào)警工況壓縮機(jī)輸入功率、冷凝器風(fēng)量等。
(2)計(jì)算額定工況下風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k1。
(3)計(jì)算報(bào)警工況的風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k2。
(4)計(jì)算水冷冷凝器需帶走熱量。
作為優(yōu)選，所述的計(jì)算額定工況下風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)通過(guò)以下步驟獲得：
計(jì)算額定工況室外機(jī)散熱換熱溫差：△t＝tn-tw；
根據(jù)以下公式得到為冷凝器散熱量：
計(jì)算換熱系數(shù)k1＝q1/s面積/△t1；
式中：tn為冷凝器出風(fēng)溫度；tw為冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度；lj為室外冷凝器風(fēng)機(jī)風(fēng)量；q為冷凝器散熱量；cp為空氣定壓比熱容；ρ是空氣密度。
作為優(yōu)選，所述的計(jì)算報(bào)警工況的風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)：先測(cè)試臨界高壓報(bào)警狀態(tài)的機(jī)房空調(diào)電功率,得到高壓報(bào)警室外機(jī)實(shí)際散熱量q；然后計(jì)算得風(fēng)扇進(jìn)排風(fēng)溫差，獲得室外機(jī)與室外空氣平均對(duì)數(shù)溫差。
作為優(yōu)選，所述的計(jì)算水冷冷凝器需帶走熱量時(shí)，為保證壓縮機(jī)恢復(fù)到額定工況工作，冷凝溫度應(yīng)恢復(fù)到設(shè)計(jì)冷凝溫度。
作為優(yōu)選，根據(jù)額定工況下風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k1和報(bào)警工況的風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k2的比值，即現(xiàn)有室外機(jī)換熱系數(shù)占額定工況下的百分比，來(lái)判定維持原設(shè)計(jì)的室外環(huán)境工況，所需帶走機(jī)房空調(diào)冷凝器散熱的百分?jǐn)?shù)。
本技術(shù)方案計(jì)算過(guò)程，是在假設(shè)風(fēng)冷冷凝器換熱面積及風(fēng)量不變狀況下得出的，僅作工程計(jì)算使用，雖然忽略了部分其它條件的影響，但在本設(shè)計(jì)方法思路下，不難排取進(jìn)一步獲得考慮其它因素影響下的其它計(jì)算結(jié)果。
本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)本設(shè)計(jì)方法，能比較精確地反應(yīng)機(jī)密空調(diào)高壓報(bào)警的情況，提示工作人員對(duì)癥下藥，避免盲目地改善大環(huán)境而產(chǎn)生過(guò)多的投入；通過(guò)實(shí)測(cè)，改造前后壓縮機(jī)節(jié)能降耗達(dá)15％以上。
附圖說(shuō)明
圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)中在風(fēng)冷冷凝器后面串入水冷冷凝器的原理圖。
圖中：1.機(jī)房專用空調(diào)，2.風(fēng)冷冷凝器，3.閉式冷卻塔，4.壓力探頭，5.水冷冷凝器，6.壓力控制閥，7.水泵。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
現(xiàn)有技術(shù)中在風(fēng)冷冷凝器后面串入水冷冷凝器的原理圖如圖1所示，機(jī)房專用空調(diào)1配備風(fēng)冷冷凝器2，接入的水冷冷凝器由水泵7進(jìn)行冷卻供水，經(jīng)壓力控制閥6送到水冷冷凝器5，再經(jīng)壓力探頭4對(duì)機(jī)房專用空調(diào)1進(jìn)行工作，水冷冷凝器5的冷卻水回流到閉式冷卻塔3。
本實(shí)施例一種解決機(jī)房空調(diào)高壓報(bào)警的設(shè)計(jì)方法，針對(duì)上述機(jī)房空調(diào)，通過(guò)工程計(jì)算來(lái)解決精密空調(diào)高壓報(bào)警問(wèn)題，其特征具有以下步驟：
(1)參數(shù)采集，包括制冷劑種類、額定制冷量、報(bào)警壓力設(shè)定值、報(bào)警出現(xiàn)時(shí)的室外溫度、室外環(huán)境設(shè)計(jì)溫度、額定冷凝溫度、壓縮機(jī)額定輸入功率、報(bào)警工況壓縮機(jī)輸入功率、冷凝器風(fēng)量等。
(2)計(jì)算額定工況下風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k1。
計(jì)算額定工況室外機(jī)散熱換熱溫差：△t＝tn-tw；
根據(jù)以下公式得到為冷凝器散熱量：
計(jì)算換熱系數(shù)k1＝q1/s面積/△t1；
式中：tn為冷凝器出風(fēng)溫度；tw為冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度；lj為室外冷凝器風(fēng)機(jī)風(fēng)量；q為冷凝器散熱量；cp為空氣定壓比熱容；ρ是空氣密度。
(3)計(jì)算報(bào)警工況的風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k2。先測(cè)試臨界高壓報(bào)警狀態(tài)的機(jī)房空調(diào)電功率,得到高壓報(bào)警室外機(jī)實(shí)際散熱量q；然后計(jì)算得風(fēng)扇進(jìn)排風(fēng)溫差，獲得室外機(jī)與室外空氣平均對(duì)數(shù)溫差。
(4)計(jì)算水冷冷凝器需帶走熱量。為保證壓縮機(jī)恢復(fù)到額定工況工作，冷凝溫度應(yīng)恢復(fù)到設(shè)計(jì)冷凝溫度。根據(jù)額定工況下風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k1和報(bào)警工況的風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k2的比值，即現(xiàn)有室外機(jī)換熱系數(shù)占額定工況下的百分比，來(lái)判定維持原設(shè)計(jì)的室外環(huán)境工況，所需帶走機(jī)房空調(diào)冷凝器散熱的百分?jǐn)?shù)。
下面以一臺(tái)制冷量為60kw的機(jī)房精密空調(diào)為具體實(shí)例進(jìn)行計(jì)算：
一、參數(shù)采集：制冷劑—r22；壓縮機(jī)額定輸入功率：24kw；冷凝器風(fēng)量高壓報(bào)警壓力24bar；額定制冷量：60kw；高壓報(bào)警冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度：45℃；冷凝器風(fēng)量為14800m3/h；報(bào)警工況壓縮機(jī)功率：31.2kw。
二、計(jì)算額定工況下風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k1：
根據(jù)換熱系數(shù)k1＝q1/s面積/△t1、△t＝tn-tw以及
進(jìn)行計(jì)算，其中，壓縮機(jī)輸入功率則為24kw，加上額定制冷量：60kw，即冷凝器實(shí)際散熱為84kw；冷凝器風(fēng)量為14800m3/h，額定工況下，室外溫度進(jìn)風(fēng)tn＝40℃，出風(fēng)tw＝45℃。室外機(jī)與室外空氣平均對(duì)數(shù)溫差為：
△t1＝[(t冷凝-tn)+(t冷凝-tw)]/2＝5.5℃
其中t冷凝為冷凝溫度48℃，換熱系數(shù)k1＝q1/s面積/△t1。
三、計(jì)算報(bào)警工況風(fēng)冷冷凝器的換熱系數(shù)k2：
因測(cè)試臨界高壓報(bào)警狀態(tài)的機(jī)房空調(diào)電功率約為31.2kw，則高壓報(bào)警室外機(jī)實(shí)際散熱q1＝60kw+31.2kw＝91.2kw，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得進(jìn)風(fēng)tn＝45℃，冷凝溫度為60℃。
將數(shù)值代入以下公式：
計(jì)算得tw＝50.42℃。
計(jì)算室外機(jī)與室外空氣平均對(duì)數(shù)溫差為：
△t2＝[(t冷凝-tn)+(t冷凝-tw)]/2＝12.28℃
換熱系數(shù)k2＝q2/s面積/△t2。
四、計(jì)算水冷冷凝器應(yīng)帶走的熱量：
為保證壓縮機(jī)恢復(fù)到額定工況工作，則冷凝溫度應(yīng)恢復(fù)到設(shè)計(jì)冷凝溫度，即機(jī)房空調(diào)冷凝器出廠設(shè)計(jì)的額定工作溫度48℃。
k1/k2＝q1*△t2/q2*△t1＝2.23，表明現(xiàn)有室外機(jī)換熱系數(shù)僅為額定工況下的44.8％，因此為了維持原設(shè)計(jì)的室外環(huán)境工況，需要帶走機(jī)房空調(diào)冷凝器散熱的55.2％。
上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)單變換后的結(jié)構(gòu)、方法均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。