机房空调结冰原因分析

机房空调的送回风设计是非常重要的，其设计是否恰当直接影响到空调性能的发挥，以下是某个场地由于送风风管设计不恰当，造成设备运行结冰的案例及整改后解决问题的过程。该场地空调选用风管上送风，自然回风，空调机组安装于主机房内。
1. 空调型号：CM60AD-15-LAL。
2. 故障现象：空调运行过程中室内机蒸发器结冰，结冰部位为蒸发器及压缩机吸气口附近。
3. 空调运行参数检查结果：
1) 风机电流：室内风机三相电流约2.5A左右。
2) 压缩机电流：约10.5A左右。
3) 压缩机排气压力：210psi；吸气压力：50-55psi。
4) 空调报警历史记录：有多次“气流不足”报警。
5) 管路液视镜透明无气泡，表明制冷剂足够。
4. 空调运行参数检查结果分析：
1) 风机运行电流正常值应为3.5A左右，实际测量值为2.5A，表明风机运行电流偏小，其原因是因为风机送风量不足，负荷下降，因此运行电流减少。
2) 压缩机运行电流正常。
3) 压缩机排气压力正常，吸气压力偏低，正常吸气压力应大于60psi，压缩机吸气压力偏低主要有两个原因：一是因为制冷剂偏少；二是因为风量不足。由于制冷剂不足的原因已排除，因此压缩机吸气压力偏低原因是因为风量偏小。
4) 压缩机吸气压力将决定蒸发器的蒸发温度，当吸气压力为60psi时，蒸发温度约为0摄氏度，当吸气压力低于60psi时，蒸发温度则低于0摄氏度，而0摄氏度为冰点，因此当压缩机吸气压力低于60psi运行时则空调蒸发器部位容易发生结冰现象。
5. 风量偏小的原因分析：
1) CM60AD-15-LAL机组的设计风量：16200立方米/小时，或4.5立方米/秒。
2) CM60AD-15-LAL机组的设计机外余压：100Pa。
3) 现场风管尺寸：内截面长*宽=440*340（毫米），风管总长：约13米，风管数量一条。
4) 风管阻力计算：
风管内风速V=Q/S=4.5/0.1496=30米/秒
V----风速（米/秒）
Q----空气流量（立方米/秒）
S----风管截面积（平方米）
风管阻力P=Pm*L*（1+K）
P----风管阻力（Pa）
Pm----单位管长的风阻，管内风速为30米/秒时Pm=14.6（Pa/m）
L----风管总长（米）
K----局部阻力系数：弯头少时取1，弯头多时取2-4
因此 P=14.6*13*（1+1）=379.6（Pa）
5) 根据计算结果，风管阻力约380帕，大于空调机组的设计机外余压100帕，因此造成送风风量损失，导致空调运行风量偏小。
6. 改进办法：
1) 增加风管送风截面积：在风管截面积一定时，风量越大则风阻越大，风量一定时风管截面积越大则风阻越小。一般推荐主风管流速为6-8米/秒，此时风阻较小，按6米/秒计算，则主风管截面积S=Q/V=4.5/6=0.75平方米，现有风管截面积约为0.15平方米，因此需增加一条900*400及一条600*400的风管。当风速为6米/秒时，单位管长的风阻约为1.5帕/米,此时计算风阻为：P=Pm*L*(1+K)=1.5*13*(1+1)=39帕；再考虑空气过滤网及静压箱的压力损失后总风阻即可控制在100帕以内。
2) 将两台空调的静压箱之间的连管改大至使整个静压箱成为一个整体，因为该连管会造成额外风阻。
7. 现场按以上要求更改送风管后，设备故障排除。
总结：
在机房建设初期进行空调选型时，事先核算空调的送风阻力以确定空调机组的机外余压是非常重要的，特别是在需要应用风管的场地，一定要将空调送回风阻力核算清楚，有了相应数据，厂家才能为场地选配适当的送风系统；在相同的场地条件下，应尽可能将送回风阻力减至最小，以减小消耗在送回风过程中的冷量及风量损失。例如：在主机房面积足够大时，应尽可能将空调机组与交换机或计算机设计安装在同一房间，如果将空调机组安装于另一间专门的空调机房，再通过送回风管实现冷量输送，如此造成的冷量和风量损失是显而易见的，且此时空调机房是一个负压房间，易从门缝和窗缝吸入室外潮湿高温且含有大量灰尘的空气，造成空调机组的额外能耗，及空气滤网的提前损耗。

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会员 hzeping 的评价：学习了 威望 + 2 2008-6-12 15:38

hzeping：学习了
会员 jinqilinzhilen 的评价：感谢分享，论坛有您更精彩！ 威望 + 2 2008-6-7 10:57

jinqilinzhilen：感谢分享，论坛有您更精彩！
会员 ytfdxr 的评价： 威望 + 2 2008-6-7 08:21

ytfdxr：