一种解决机房空调高压报警的设计方法与流程

文档序号:11590771阅读:290来源:国知局

本发明涉及空调控制技术,尤其是一种解决机房空调高压报警的设计方法。



背景技术:

为了解决机房空调频繁高压保护告警的问题,现阶段采用的主要措施是雾化水喷淋系统,利用水雾化降低环境温度,或者全部采用水冷替代风冷,如图1所示。长期采用这种水雾化喷淋,有明显的副作用,即冷凝器翅片腐蚀和结垢严重,降低了制冷效率,增加能耗。冷凝器在良好工况下运行,一般正常寿命可达5年,之后换热能力会有所下降。而采用了水雾化喷淋后,会造成翅片老化、腐蚀、结垢,加速换热能力的衰减,大大缩短了设备寿命,经实践数据记录,一般2-3年后就会导致冷凝器丧失基本换热能力,需更新改造。而这种喷淋措施并不能彻底解决机组高温高压告警问题,实际也存在对机组运行热湿环境进一步恶化的现象,影响到设备运行效率,并且增加了水资源的消耗。而全部水冷替代风冷,则造成投资增加,且控制系统复杂化。



技术实现要素:

本发明的目的是通过工程计算,解决精密空调高压报警的问题,提供一种解决机房空调高压报警的设计方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种解决机房空调高压报警的设计方法,其特征具有以下步骤:

(1)参数采集,包括制冷剂种类、额定制冷量、报警压力设定值、报警出现时的室外温度、室外环境设计温度、额定冷凝温度、压缩机额定输入功率、报警工况压缩机输入功率、冷凝器风量等。

(2)计算额定工况下风冷冷凝器的换热系数k1。

(3)计算报警工况的风冷冷凝器的换热系数k2。

(4)计算水冷冷凝器需带走热量。

作为优选,所述的计算额定工况下风冷冷凝器的换热系数通过以下步骤获得:

计算额定工况室外机散热换热温差:△t=tn-tw;

根据以下公式得到为冷凝器散热量:

计算换热系数k1=q1/s面积/△t1;

式中:tn为冷凝器出风温度;tw为冷凝器进风温度;lj为室外冷凝器风机风量;q为冷凝器散热量;cp为空气定压比热容;ρ是空气密度。

作为优选,所述的计算报警工况的风冷冷凝器的换热系数:先测试临界高压报警状态的机房空调电功率,得到高压报警室外机实际散热量q;然后计算得风扇进排风温差,获得室外机与室外空气平均对数温差。

作为优选,所述的计算水冷冷凝器需带走热量时,为保证压缩机恢复到额定工况工作,冷凝温度应恢复到设计冷凝温度。

作为优选,根据额定工况下风冷冷凝器的换热系数k1和报警工况的风冷冷凝器的换热系数k2的比值,即现有室外机换热系数占额定工况下的百分比,来判定维持原设计的室外环境工况,所需带走机房空调冷凝器散热的百分数。

本技术方案计算过程,是在假设风冷冷凝器换热面积及风量不变状况下得出的,仅作工程计算使用,虽然忽略了部分其它条件的影响,但在本设计方法思路下,不难排取进一步获得考虑其它因素影响下的其它计算结果。

本发明的有益效果是:通过本设计方法,能比较精确地反应机密空调高压报警的情况,提示工作人员对症下药,避免盲目地改善大环境而产生过多的投入;通过实测,改造前后压缩机节能降耗达15%以上。

附图说明

图1是一种现有技术中在风冷冷凝器后面串入水冷冷凝器的原理图。

图中:1.机房专用空调,2.风冷冷凝器,3.闭式冷却塔,4.压力探头,5.水冷冷凝器,6.压力控制阀,7.水泵。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

现有技术中在风冷冷凝器后面串入水冷冷凝器的原理图如图1所示,机房专用空调1配备风冷冷凝器2,接入的水冷冷凝器由水泵7进行冷却供水,经压力控制阀6送到水冷冷凝器5,再经压力探头4对机房专用空调1进行工作,水冷冷凝器5的冷却水回流到闭式冷却塔3。

本实施例一种解决机房空调高压报警的设计方法,针对上述机房空调,通过工程计算来解决精密空调高压报警问题,其特征具有以下步骤:

(1)参数采集,包括制冷剂种类、额定制冷量、报警压力设定值、报警出现时的室外温度、室外环境设计温度、额定冷凝温度、压缩机额定输入功率、报警工况压缩机输入功率、冷凝器风量等。

(2)计算额定工况下风冷冷凝器的换热系数k1。

计算额定工况室外机散热换热温差:△t=tn-tw;

根据以下公式得到为冷凝器散热量:

计算换热系数k1=q1/s面积/△t1;

式中:tn为冷凝器出风温度;tw为冷凝器进风温度;lj为室外冷凝器风机风量;q为冷凝器散热量;cp为空气定压比热容;ρ是空气密度。

(3)计算报警工况的风冷冷凝器的换热系数k2。先测试临界高压报警状态的机房空调电功率,得到高压报警室外机实际散热量q;然后计算得风扇进排风温差,获得室外机与室外空气平均对数温差。

(4)计算水冷冷凝器需带走热量。为保证压缩机恢复到额定工况工作,冷凝温度应恢复到设计冷凝温度。根据额定工况下风冷冷凝器的换热系数k1和报警工况的风冷冷凝器的换热系数k2的比值,即现有室外机换热系数占额定工况下的百分比,来判定维持原设计的室外环境工况,所需带走机房空调冷凝器散热的百分数。

下面以一台制冷量为60kw的机房精密空调为具体实例进行计算:

一、参数采集:制冷剂—r22;压缩机额定输入功率:24kw;冷凝器风量高压报警压力24bar;额定制冷量:60kw;高压报警冷凝器进风温度:45℃;冷凝器风量为14800m3/h;报警工况压缩机功率:31.2kw。

二、计算额定工况下风冷冷凝器的换热系数k1:

根据换热系数k1=q1/s面积/△t1、△t=tn-tw以及

进行计算,其中,压缩机输入功率则为24kw,加上额定制冷量:60kw,即冷凝器实际散热为84kw;冷凝器风量为14800m3/h,额定工况下,室外温度进风tn=40℃,出风tw=45℃。室外机与室外空气平均对数温差为:

△t1=[(t冷凝-tn)+(t冷凝-tw)]/2=5.5℃

其中t冷凝为冷凝温度48℃,换热系数k1=q1/s面积/△t1。

三、计算报警工况风冷冷凝器的换热系数k2:

因测试临界高压报警状态的机房空调电功率约为31.2kw,则高压报警室外机实际散热q1=60kw+31.2kw=91.2kw,现场测得进风tn=45℃,冷凝温度为60℃。

将数值代入以下公式:

计算得tw=50.42℃。

计算室外机与室外空气平均对数温差为:

△t2=[(t冷凝-tn)+(t冷凝-tw)]/2=12.28℃

换热系数k2=q2/s面积/△t2。

四、计算水冷冷凝器应带走的热量:

为保证压缩机恢复到额定工况工作,则冷凝温度应恢复到设计冷凝温度,即机房空调冷凝器出厂设计的额定工作温度48℃。

k1/k2=q1*△t2/q2*△t1=2.23,表明现有室外机换热系数仅为额定工况下的44.8%,因此为了维持原设计的室外环境工况,需要带走机房空调冷凝器散热的55.2%。

上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明的简单变换后的结构、方法均属于本发明的保护范围。

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