中央空调开机200小时左右冷凝器中就会形成水垢和污垢
中央空调系统的冷却水中含有大量可溶于水的碳酸氢钙和碳酸氢镁。在热交换过程中,冷凝管中的冷却水吸
热导致水温上升,水中物质产生化学反应,生成不溶于水的碳酸钙和碳酸镁。这些物质不断沉淀出来,就在冷凝
器管壁上形成坚硬的水垢。
同时,中央空调系统的冷却塔暴露于空气中,微生物和尘埃会落入水中。在中央空调的循环水系统中,水的
温度和pH值的范围恰好适宜多种微生物的生长。微生物和尘埃会在冷凝管中不断沉淀形成微生物膜和沉积物。微
生物膜和沉积物合称为污垢。
水冷式中央空调系统在使用过程中,一般开机200小时左右冷凝器管道中水垢和污垢就会不断形成和积累。
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冷凝管内污垢
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冷凝管内污垢
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| 安装BTS®前后效果对比 |
BTS®清洗后的冷凝管 |
水垢和污垢导致冷凝器热交换效率降低产生电能浪费
美国制冷研究权威机构的科研结果表明,冷凝器管壁上只要有0.3mm厚度的水垢就会导致热交换损失21%,使得空调系统多消耗10%的电能(表1)。
表1:水垢对热交换的影响
水垢厚度(mm) |
热交换程度(BTU/ft2/oF) |
换热损失(%) |
多耗电(%) |
| 0 |
92.77 |
0 |
0% |
| 0.3mm |
73.68 |
21% |
10% |
| 0.6mm |
61.12 |
34% |
20% |
| 0.9mm |
52.20 |
44% |
31% |
| 1.2mm |
45.60 |
56% |
42% |
| 1.6mm |
39.52 |
57% |
53% |
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来源:Philip Kotz
Clean System Approach to Air Conditioning
Heating Piping Air Conditioning Journal |
与水垢相比,微生物膜对换热产生更大的阻碍作用。Zelvar、Characklis和Roe的研究结果表明:在热阻方面,
微生物膜是水垢的5倍左右(表2)。
表2:微生物膜和碳酸钙膜热传导率比较
冷凝器中的沉淀 |
热传导率(satt/m/oK) |
| 碳酸钙 |
2.93 |
| 微生物膜 |
0.63 |
| 硫化钙 |
2.31 |
| 磷酸钙 |
2.60 |
| 磷性磷酸盐 |
2.16 |
| 磁性氧化铁 |
2.88 |
| 方沸石 |
1.27 |
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来源:N Zelvar,WG Characklis and FL Roe
Cooling Tower Institute,Houston,Texas,USA
CTI Paper No.TP239A |
冷凝器管壁上不断形成的水垢污垢缩小了水管的截面积,减少了冷凝管中的水流量,影响了冷却效果。而水
垢和微生物膜形成的隔热层对正常的热交换产生阻碍作用,两者相互作用使制冷系数C.O.P值下降(表3),从而
导致主机负荷功率加大。
表2:污垢对制冷系统C.O.P的影响
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制冷机组的压缩机不得不加大运转功率,以补偿由于冷凝管中水垢和污垢造成的热交换损失。由于加大功率,
空调系统损耗了更多的电能。
水垢和污垢的常规清除办法
为了减少热交换损失节约电能并减少微生物膜对管壁的腐蚀,至今为止人们一般采取定期进行化学清洗的方
法来去除管壁上的水垢和污垢,但是由于技术原理上的限制一直不能根本解决问题。
由于化学药剂的成本以及清洗人工的费用等原因,化学清洗不可能每天进行,大多数情况下每年清洗1-2次。而中央空调系统一般开机200小时左右冷凝器管道中水垢和污垢就会不断形成和积累,热交换效率开始降低,电能浪费开始产生。
同时,化学清洗方法使用的化学药品本身对管壁会产生腐蚀作用,也会缩短空调系统的使用寿命。而每次化学清洗产生几百吨化学污水的排放更是直接破坏了自然环境,并不断对居民生活的安全造成威胁。
除了化学清洗方法之外,还有通过电磁手段减少水中污垢的产生等相关的技术,但是从科学原理到具体实践的无数事例都证明了这些方法有一定的作用,但是也跟化学清洗方法一样都无法从根本上解决冷凝器管壁上水垢和污垢的形成和清除问题。