中央空调清洗策略分析

中央空调清洗策略分析

摘要:现代楼宇中多装设有中央空调,主要用于夏天制冷,冬天供热,我国中央空调的使用数量正以10%的速度递增。但是,这些已经运行的中央空调有相当部分从未清洗过,时间有的长达20年。中央空调的污染问题已日趋严重,卫生部公布的数据表明,超过90%的受检中央空调系统存在细菌或灰尘污染,这里对中央空调通风系统的清洗、中央空调水处理系统清洗提出新的方法,并提出预防为主的清洗策略。

关键词:中央空调清洗

中央空调的污染问题已日趋严重,卫生部公布的数据表明,超过90%的受检中央空调系统存在细菌或灰尘污染。随着国家对中央空调污染问题的重视,国家卫生部发布了《公共场所集中空调通风系统卫生管理规范》,规定所有使用中央空调的单位要对空调通风系统进行清洗,具体如下:开放式冷却塔每年清洗不少于一次;空气过滤网、过滤器和净化器等每六个月检查或更换一次;空气处理机组、表冷器、加热(湿)器、冷凝水盘等每年清洗一次;风管系统的清洗应当符合集中空调通风系统清洗规范。如何才能合理地对空调系统进行清洗,首先我们讨论一下目前中央空调存在的问题。

1、中央空调系统逐渐成为传染源

我国卫生部统计数字表明,每年夏季患空调病及由空调渠道所传播的传染性疾病的人数越来越多,空调管道中滋生的细菌或灰尘可引起急性传染病(如军团病、SARS)、过敏性疾病、空调综合征等,严重危及了人们的健康。绝大部分商场、超市,晚上停业期间都会关闭空调,使得风管内湿度很高,更容易滋生细菌。每天上午空调开启时则是细菌病菌向外界扩散的危险时期。我国卫生部对全国中央空调的抽检结果发现,空调所送空气的卫生质量问题最为严重,细菌总数全国平均超标36.9%,可吸入颗粒物超标29.6%。长期工作、生活在这样的环境中,人容易出现烦闷、乏力、嗜睡、胸闷、恶心、经常感冒等“空调病”。总之,随着现代生活中越来越广泛地被应用,空调已成为传染疾病的传播渠道。

世界卫生组织统计数据显示,室内空气污染造成的疾病负担超过室外空气污染造成的5倍。欧美有关科学机构曾对中央空调系统造成的室内空气污染进行过大量研究,结果发现有42%的污染来源于中央空调的环境,在所有污染来源中所占比重最大。

2、中央空调系统分析

中央空调系统由空气循环系统,水循环系统和制冷系统三大部分组成。这三大部分的结构特点分别为细菌滋生创造了条件。

2.1空气循环系统

中央空调通风系统主要包括风管、新风管、中央空调风柜、送排风口、空气处理机组、风机盘管等。室外的新鲜空气受到风处理机的吸引进入风柜,并经过过滤降温除湿后由风道送入每个房间,这时的新风不能满足室内的热湿负荷,仅能满足室内所需的新风量,随着室内风机盘管处理室内空气热湿负荷的同时,多余出来的空气通过回风机按阀门的开启比例一部分排出室外,一部分返回到进风口处以便再次循环利用。室内的风机盘管工作时吸入一部分由风柜处理后的新风,再吸入一部分室内未处理的空气经过工艺处理后,由风口送出能够吸收室内余热余湿的冷空气,使室内温度湿度达到所需要的标准,如此循环工作。

室外的空气含有灰尘,虽然经过简单的过滤后粉尘浓度会有所下降,但是随着空气温度的下降,原来空气中存在的过热水蒸汽会变成湿饱和蒸汽,如若空气温度对应的饱和压力比A点对应的水蒸气分压力低,水蒸气沿着BC过程进行,即部分水蒸气会凝结成水。湿蒸汽和粉尘接触后使得粉尘重力增加而降落在风道壁上,使得风道内壁变粗糙。另外,空气中所含的大量微细颗粒物与风道内壁会产生静电吸附,内壁越粗糙,灰尘也就越容易堆积。风管内日积月累形成很厚的积尘,风道内一年四季温湿度都很适宜,为病菌和昆虫滋生并寄生于创造了条件,堆积灰尘滋生的各类微生物有:病毒、细菌、内霉菌、真菌、军团菌、冠状病毒等;寄生在风道内的动物则有老鼠、蟑螂等。这些附着在灰尘颗粒上的病菌及污染物,形成了中央空调系统的污染源。老鼠、螳螂作为病菌的活载体,将他们带进各个房间,甚至与人体亲密接触。

2.2水循环系统

冷却水循环系统则由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时,必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水,使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水),使之与大气进行热交换,降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。

对于这种靠冷却塔散热的冷却水系统,水在冷却塔中滴溅成无数小水珠或在填料表面成膜状流动,会充分与空气接触进行热量交换,同时也把空气中大量灰尘、微生物、可溶性盐类及腐蚀性气体带入冷却水中,再加上水的不断蒸发、泄漏、飞散,从而使水中杂质浓度不断增加,形成水垢或泥垢,这些,都将给中央空调系统的运行带来很多危害。

2.3制冷机系统

制冷系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成,其工作循环过程如下:首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能,这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上,最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时,因为压力的突变而气化,形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化,同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。

最后,蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体,重新进入了压缩机,如此循环往复。因为冷媒要和分别和冷却水系统中的冷却水,冷冻水系统的冷冻水发生热量交换,因此,冷媒在循环过程中,也存在被锈蚀管道污染的可能性。中央空调系统的结构特点决定了运行一段时间后,特别是长期运行后,成为细菌的滋生地,耗电量增加的源头,必须想办法解决。

3、中央空调清洗策略

3.1中央空调通风系统的清洗

长期以来人们对中央风管清洗比较忽视,其实在用过两三年的空调风管内部早已为病菌、灰尘、污垢所侵害。只有对中央空调风管系统进行系统全面的清洗,净化消毒才能够提供良好的空气品质。根据前面的分析,风道尺寸本身比较大,而粉尘的堆积是缓慢的过程,风机耗电量因为粉尘堆积而增大的现象短时间内很难体现出来,因此,相比除尘,更重要的是除菌。如果用现在流行的喷撒消毒液的方法除菌,带来的后果是风道内湿度增大,粉尘更容易堆积,消毒液失去作用后则使得风道内病菌浓度增加。这样看来,通风系统最大的问题是除尘,除尘可通过振打,吸尘等方式进行。

目前比较新兴的振打方式是采用清洗机器人,工作人员通过监视录像控制系统进行控制操作,被振打下的的灰尘、微生物和细菌通过大功率的收集系统收集起来进行彻底清除。为了消除风道内细菌、病毒的,最后清洁后用进口消毒剂进行均匀喷洒消毒,然后需用热风进行吹干处理。现在中央空调清洗公司往往缺少热风吹干的工序。

3.2中央空调水处理

空调冷凝管中的水垢会降低热交换效率。为提高换热效率,防止或减少腐蚀,中央空调的冷却水系统和冷冻水系统都应定期进行清洗,以除去金属表面上的沉积物和杀灭微生物。

冷却水系统的清洗主要是清洗冷却塔、冷却水管道内壁、冷凝器换热表面等的水垢、生物黏泥、腐蚀产物等沉积物。冷冻水系统的清洗主要是清除蒸发器换热表面、冷冻水管道内壁、风机盘管内壁和空气调节系统内设备内部的生物黏泥、腐蚀产物等沉积物。通常采用的清洗方法有物理清洗和化学清洗两种。

物理清洗不用清洗药剂,多采用物理的刮、擦、压缩空气高压吹扫,或高压水清洗,因此既可以省去药剂清洗时的药剂费用,又可以避免化学清洗后的清洗废液排放和出来问题。化学清洗则需通过化学药剂的作用,将中央空调管道及设备中的的沉积物溶解、疏松、脱落或剥离。化学清洗能将沉积物彻底清除,清洗效果好,且可以进行不停机清洗,以保证制冷(或供暖)的照常进行。

中央空调冷却水系统和冷冻水系统不停机清洗的步骤均为:杀菌灭藻清洗;系统清洗和预膜处理。具体采用的清洗剂和浓度不在此讨论。

3.3预防为主的清洗策略

中央空调系统运行时间长期运行而不采取任何措施是目前中央空调存在问题的主要原因。试验新空调风道的积尘速度远远小于运行半年以上的空调;同样新安装的水管道内部表面光滑,也不容易积垢。因此,中央空调清洗应以预防为主,具体方案如下:

(1) 新装管道化学预处理,降低其结垢的机率;

(2) (2)定期水质化验以确定清洗频率;

(3)根据水质定期投放化学药剂;

(4)跟踪水质情况调整化学药剂品种和添加数量。

总之,通过添加化学药剂在金属管内形成并维持保护膜可以有效阻止和分散各种垢离子结垢,从而防腐、防垢并控制微生物生长。

4、中央空调清洗带来的优势

(1) 中央空调清洗的节电优势。一毫米的水垢将使机组制冷量降低20%～40%,同时使冷凝器压力升高,导致电机负荷增加,多耗能10%～30%。对于一台容量为1200kW的机组,设备能效比为3.2kW/12kW,平均负荷80%,一年运行10个月共5000h,则一年需多耗电12.8～38.4万度,以每度电0.8元计,每年浪费电费10.24～30.72万元。

(2)中央空调清洗的低损耗优势,可以延长机组使用寿命降低设备折旧费。中央空调机组各主要部件的耐用年限略有不同,实验表明,新机组经预防处理后,设备耐用年限平均延长一倍,中途进行水处理,设备耐用年限平均可延长40%左右。如果一套中央空调机组价格为150万,未经水处理时机组耐用年限约为7年左右,则平均每年设备折旧费约为21万,经水处理后,耐用年限可延长3年左右,则平均每年折旧费约15万,相当于每年减少设备折旧费6万元。

(3)中央空调清洗后,能够有效清除和控制锈蚀、水垢、微生物的污染现象,使冷凝器铜管保持洁净,处于最佳热交换状态,减少风机盘管堵塞,避免故障发生,减少维修费用,保证机组良性运转,从而保证使中央空调的业主正常的生产工作生活。

(4)健康优势。中央空调风道清洗后,可以减少空调病及一些传染性疾病的发生,为人们的身心健康和提高工作舒适度带来了好处。