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  • 北京2016“煤改电”工程出现的问题及对应方法

      

    一、北京“煤改电”工程“爆炸”事故原因分析:

      1、事故原因:

      2016年北京“煤改电”工程发生“爆炸”与起火的高危事故。事故引发点在原来的燃煤锅炉,施工过程中安装人员没有坚持把用户原来燃煤锅炉管路与热泵管路断开,可能是具体施工人员没有得到相关安装规范通知,也不排除个别用户不允许施工队断开燃煤锅炉管路,由于空气源热泵采暖对用户来说是新鲜事物,不了解,怕采暖温度万一达不到效果时,计划再启用燃煤锅炉供暖,所以坚持不让断开燃煤锅炉管路。

      燃煤锅炉与空气源热泵系统共用,这是绝对不允许的,由于燃煤锅炉出水温度很高,而且不能及时控制,如并入空气源热泵系统,循环受阻后,很容易造成事故的发生,如阀门忘记切换或循环水泵停止运转(因水泵启停靠热泵控制),燃煤锅炉温度与压力剧增,导致极其危险的事故发生。

      2、解决方法:

      安装规范内明令禁止空气源热泵采暖系统禁止与燃煤锅炉采暖系统共用。该条款须让施工队伍理解及让用户知晓,不断开燃煤锅炉的危险性,以防不知利害关系的用户阻止拆除燃煤锅炉的工作。

      二、电源电压问题:

      1、电源电压过高或过低:

      “煤改电”工程线路改造后,有的村出现电源电压过高及过低问题,甚至发生损毁设备的事故。该问题的责任方主要是供电部门,原本AC220V电源电压,有的高达到270v,低的低于168v,严重超出空气源热泵及其它使用AC220V电源设备的安全电压范围,极容易损坏空气源热泵及其它用电设备。

      2、解决办法:

      作为热泵生产企业,要解决输入电源不稳问题也是有办法的,只要在主控器上面加入电源检测功能,通电后首先检测输入电源电压,是否在安全范围内,如超出安全范围主机不允许运行并报警显示故障代码,力争把损失降到最小。在运行过程中如检测到输入电源电压过低,主机立即停止并报警显示故障代码。

      三、系统防冻问题:

      1、防冻:

      “煤改电”机组采暖系统防冻措施包括:分体机防冻,把水路循环部分与主机分开安装在室内;水路缠绕伴热带防冻及水泵循环防冻,此种方法不能应对因停电而冻结的问题;充注防冻液的方法是彻底解决防冻的方法。

      2016年“煤改电”工程,主机分为整体机与分体机,其中分体机防冻效果占优。采暖循环介质有水或防冻液,毋庸置疑,防冻液是彻底解决防冻问题的方法。

      设计分体机的厂家把热泵的冷凝器、水泵及水路循环系统设计安装在室内,其初衷就是想解决冬季防冻问题,在发生停电或停机时,由于怕冻的水路系统安装在室内不会冻坏。但是,此次“煤改电”工程是为广大的民宅供暖,室内机大部分安装在了即无任何采暖设备又十分简陋的厢房内,甚至有的厢房简陋到四处漏风,在这种简陋房间内安装室内机与安装在室外区别不大,同样有冻坏热泵的可能。

      2、解决办法:

      系统结冰问题一旦发生是很严重的,严重到毁坏整个采暖系统。要彻底解决防冻问题,只有充注合格的防冻液。当然,防冻液也有其问题的存在,热容小于水、流动性不如水理想的问题,这些只要在循环水泵的输送能力上弥补一点即可。至于腐蚀问题,不敢采用防冻液的厂家,其原因也是基于这一点。目前市场上使用的防冻液质量也参差不齐,如选不好会出现问题,可是优质的防冻液对管道及设备的腐蚀是微不足道,甚至可以忽略不计。在实际长期使用过程中根本没发生任何问题。

      权衡利弊,使用合格的防冻液循环优势大于使用水循环。只是防冻液循环系统一般采用非承压设计,系统成本平均会增加约850元。

      四、电辅助的必要性及低温运行技术:

      1、空气源热泵采用电辅助:

      空气源热泵采暖系统加设电辅助,主要为了应对极寒天气而准备的。根据GB/T25127.2-2010标准规定,本次“煤改电”空气源热泵机组名义工况:干球温度-12℃,出水温度41℃,第三方检测也是按此标准检测,绝大部分空气源热泵机组能达到此标准,只是在北京有好多区域的环境温度是超出名义工况温度范围的,如北京北部山区等地低于-12℃的天数有很多,有时低于-22℃,而且室内末端出水温度不宜低于45℃,此种工况大大降低了空气源热泵机组运行效率,机组非常吃力的运行甚至无法制热,在此情况下,如有其它辅助热源(电辅助)帮助度过难关是很有必要的。

      2、空气源热泵克服低温技术:

      目前空气源行业有几种克服低温的技术及措施,A、一般低温工况:-15℃,COP值不低于2.0,采用补气增焓技术就能达到出水温度45℃的要求。B、如在此基础上增加变频技术,环境温度可低于-18℃,出水温度可达50℃,只是变频技术不能长时间处在此工况下运行。C、采用双机压缩技术是目前克服低温(-20℃以下)与超低温(-30℃)工况的最有效的方法,而且出水温度高于55℃。所有克服低温技术都是要付出制作成本增高的代价,适应环境温度越低,制作成本越高,而效率却不会明显增加。

      五、机组噪音:

      空气源热泵肯定会有噪音产生的,主要噪音来源是:压缩机、风扇电机、水泵、等,噪音的传递媒介为空气或物体。生产厂家在设计及生产的过程中都会尽量减小噪音的传出。有些噪音是在施工或维修过程中,人为造成的,比如机组钣金固定螺丝没有拧紧,主机及水泵减震垫及固定螺丝没有按规范安装,个别机组安装位置不合理,安装位置尽量远离门窗,特别是卧室的门窗,更不能出风口对着门窗。还有少部分主机在运输过程中造成的损伤及螺丝松动,导致运行时噪音的产生。

      六、空气源热泵结霜:

      1、空气源热泵结霜一般属正常现象:

      空气源热泵结霜属正常现象,机组会自动定时进入化霜程序,在化霜期间,有时机组蒸发器翅片组会冒出大量蒸汽及伴随着底部流出化霜产生的水。

      空气源热泵冬季制热运行时,当空气侧换热器表面温度低于0℃且达到空气露点温度时,蒸发器表面就会结霜。造成结霜的因素是多方面的,如空气温度、空气相对湿度、空气流速、蒸发器表面温度、冷凝温度等,结霜过程很复杂,特别是几何形状较为复杂的翅片肋管的蒸发器。

      造成结霜主要条件

    说明
    空气湿度大 空气湿度越大结霜越严重,比如:雨雪天及雾霾天。一般空气湿度大于40%时,结霜就很明显了。
    环境温度低 环境温度一般低于7℃时,就会出现结霜现象。
    供水温度低 小马拉大车现象极易出现供水温度上升缓慢。地板采暖末端初次升温速度也较为缓慢。机组供水升温缓慢,温度长时间偏低也是造成结霜现象原因之一。用户人为控制机组启停时间也会造成供水温度升温缓慢。

      2、化霜方式:

      “煤改电”空气源热泵机组化霜都是采用四通阀反相化霜方法。进入与退出化霜模式条件,一般采用时间+多点温度控制方式。目前改进化霜的技术措施及控制方法虽然很多,但实际运行中仍然很难做到按需化霜,化霜过程的稳定性与可靠性也没有得到根本性解决。空气源热泵误化霜也是容易造成故障率频发及毁坏主机的原因之一,进入误化霜时,系统表现为排气压力迅速升高,压缩机轴功率增加1倍,同时噪音加大,对压缩机及系统造成非常大的损伤,经常误化霜不仅会严重降低热泵寿命,还会造成无益的电能浪费,而且影响室内供暖效果。

      七、远程控制及其它延伸功能:

      1、远程控制与远程监测:

      远程控制功能主要包括:实现远程监测及远程控制功能。“煤改电”采暖空气源热泵机组,部分实现了远程监测功能,特别是在机组上面临时增加的温度传感器,只能实现远程监测功能,不能实现远程控制的功能。远程控制功能不仅可以监测各个温度测量点的温度变化,还可以实现控制主机的开启及内部参数设定等,更先进一点可以监测热泵系统压力,能更好的检测热泵运行状况。

      “煤改电”空气源热泵机组要求有检测功能,无线远程上传至检测平台,随时检测运行状况,根据运行状态判断是否正常运行,如发生非正常状况能及时通知相关人员作出指令,把即将发生的故障提前做出处理,可以做到防患于未然。

      2、远控功能解决化霜问题的提议:

      空气源热泵化霜问题是行内一个老调长谈的话题,如能彻底解决化霜问题,不仅能提高空气源热泵效率约10%,而且对空气源热泵运行的稳定性及寿命都有所提高,对空气源热泵的发展可谓意义深远。

      用于“煤改电”的空气源热泵机组中,没有远程监控功能,部分只有远程检测,如远程检测功能升级为远程控制功能,将很有可能解决空气源热泵化霜难题,检测平台只需1人检测运行状况的同时,观察天气情况,根据天气情况人工设定进入化霜时间或暂时化霜,这样不仅可以有效的解决空气源热泵盲目进入化霜模式,而且可以节约大量能源。

      化霜程序的设定,厂家一般默认进入化霜时间为45分钟,进行化霜时间一般为8分钟。北京的气候特点是以干燥著称,白天空气源热泵大部分时间段根本不结霜,这时要机组盲目进入化霜模式,无疑是一种很大的浪费,按白天8小时为无霜时间段,每天可直接节约8×60÷45=10.6次化霜的能源浪费(10.6×8=84.8分钟),还不含化霜带来间接的能源浪费及其它不利因素。

      如果空气源热泵不能完全根据温度变化而进行化霜,还不如依靠远程控制人工操控帮助完成化霜。如能实现此功能,不仅此项“煤改电”项目将可以节约不可估量的能源,而且对整个热泵行业有着积极的影响。

      八、温度达不到要求:

      1、室内末端对采暖温度的影响:

      空气源热泵北方采暖研发初期是结合地板低温辐射的形式,而非是暖气片,暖气片是上世纪50年代燃煤锅炉的伴侣。如今暖气片在农村一直延续至今,而“煤改电”项目中主要加热设备又是空气源热泵,空气源热泵出水温度相对较低,极寒天气运行时很难超过50℃,而暖气片要求供水温度至少60℃以上,所以这两种设备的组合难免不会出现供暖温度不达标的问题。

      2、解决方法:

      要想使空气源热泵高效稳定运行,一是,改变室内末端形式,降低供水温度,即降低热泵冷凝压力,使压缩机缩小压差,达到稳定高效运行的目的;二是,从热泵本身解决问题,使热泵既耐低温又能高温度出水,比如补气增焓技术、变频技术、双机压缩技术等。

      九、机组报警与系统冲洗:

      “煤改电”采暖系统在调试阶段出现一些故障报警也属正常,主要会出现水流、高压、高温及过流故障,造成以上故障的发生主要包括:A、原有采暖水路系统内部的清洁度不够;B、空气源热泵与室内对接的新安装管道内也会存有污物;C、系统内存在空气。少部分是因水泵流量及扬程不足或管道管径小及管道走向长而复杂产生阻力过大而造成的。

      “煤改电”采暖工程绝大部分原有室内管道及末端都是老旧设施,内部存有大量污物或污水,施工完毕后,对老系统进行管道冲洗是非常有必要的,如只顾施工进度疏忽管道冲洗步骤,机组在投入运行时,很有可能造成一些水流、高压、高温故障的出现。

      十、冷凝水的引导:

      空气源热泵在化霜时,机组底部会流出化霜产生的水,水量根据空气湿度的大小有多有少,在机组底部周围会凝结成冰。对于化霜水的引导,好多厂家都尝试解决此问题,都以失败告终,要想彻底解决化霜水结冰问题,只能把化霜水引导至下水管道口或其它允许排放的区域,这得需要在引导途中做防冻保护,帮助化霜水顺利达到指定位置,引导期间需要电热的付出,将消耗电能。在“煤改电”的项目中,都是民宅安装,一是引导管道超长,二是因导流防冻产出的耗电量用户根本不能接受。

      告知用户定期清理由化霜水结的冰,防止滑到摔伤。

      十一、施工队伍的培训:

      安装一套合格的采暖系统是与高素质的安装队伍是分不开的。“三分设备七分安装”的言论是很有道理的,由于2016年“煤改电”项目开工时间晚,时间短任务重,临时召集的安装队伍只求数量来不及监察质量,安装队伍人员的素质也参差不齐,难免有些人员以前没有从事过热泵安装工作,对安装规范及特殊要求不甚了解。安排安装人员进行系统的培训是非常有必要的。

      由于“煤改电”项目施工现场在农村,与正常施工现场及客户群还是不同的,不仅对人员的技术水平有所要求,而且在与用户交流方面也有特殊要求。对用户提出的问题及要求现场人员要耐心的回答。有时用户提出的要求是不合理的,我们也要耐心的解释劝说,避免发生矛盾激化或冲突,要理解我们的用户根本不了解此项采暖技术。

      十二、设备安全:

      空气源热泵属于电器类,所有电器都有安全问题。使用空气源热泵采暖系统,主机与室内末端存在导电接通现象,而且农村电源没有安全接地线的输入,设备一旦发生漏电会直接进入室内末端,极有可能造成触电的危险,所以在“煤改电”的工程中必须强调安全接地线的安装,需按照相关标准设置合格的接地线。

      十三、教会用户认识空气源热泵采暖系统:

      我们应该教会用户怎样区分“煤改电”设备中空气源热泵与电采暖的区分,弄懂两种设备各自的优缺点等,教会用户应该知晓的相关事项,对我们厂家及售后部门都会减少一些压力。

      用户需掌握的内容有:

      1、 简单的操作开关机、温度设定、识别故障代码。

      2、 有时看到机组顶部“冒烟”时,应该知道属正常化霜现象。

      3、 有时机组底部流水,应该知道是化霜水的流出。

      4、 机组翅片结霜属正常现象,机组会定时自动进行化霜。

      5、 不要人为控制机组启停,让机组保持自动运行状态,达到设定温度后主机会自动停止。

      6、 水温不要设定过高,告知用户应该设定多少度为最理想温度。

      7、 机组周围不要让孩子接近及触摸。

      8、 机组周围如有结冰应及时处理。

      9、 饲养宠物的用户,不能让宠物撕咬机组线路、管路及相关设备。

      10、不要在机组上面或周围晾晒衣物。

      11、常压系统,定期检查水箱内水位,保持在运行范围之内。

      12、定期检查主机蒸发器翅片进风口,不要有漂浮物吸入遮挡进风。

      十四、售后:

      每个村需设有专人负责售后服务工作,售后服务人员联系电话24小时保持畅通。配备足够的相关配件,保证维修时不会耽误维修时间。售后服务人员需统一服装,熟悉所服务村的情况,最好是经历过本村安装的人员,相关技术娴熟,有耐心,责任心强的人员。

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