来源：《制冷》2024年12月  第六期 文章编号: ISSN1005-9180 (2024) 06-0087-04

钟海燕

(广州白云山中一药业有限公司)

[摘要] 对于工艺性全年运行的风冷式制冷设备来说，由于冬季环境温度较低，且机组采用冷凝风扇对风冷式冷凝器强制加速空气对流，导致冷凝压力过低，直接导致制冷剂循环量下降、机组制冷量大幅下降，甚至造成蒸发压力过低故障停机。基于以上问题，本文提出通过加装冷凝压力控制器来控制冷凝风扇启停的解决方法，不仅能调节冷凝压力，还具有节能降碳的效果，是一种既廉价又快捷的改造方法。

[关键词] 冷凝压力;冷凝风扇;冷凝压力控制器;节能

[中图分类号]  TB66  [文献标志码] C   doi: 10.3969/J.ISSN.1005-9180.2024.06.0019

Ondensation Pressure Regulation and Energy-saving Transformation of Air-cooled Condenser

ZHONG Haiyan

(Guangzhou BaiyunshanZhongyi Pharmaceutical Company Limited)

Abstract: For air-cooled refrigeration equipment that operates year-round, due to the low ambient temperature in winter and the use of condensing fans to forcibly accelerate air convection in the air-cooled condenser, the condensation pressure is too low, which directly leads to a decrease in refrigerant circulation, a significant decrease in unit cooling capacity, and even a shutdown due to low evaporation pressure. Based on the above issues, this article proposes a solution to control the start and stop of the condensing fan by installing a condensing pressure controller. This not only adjusts the condensing pressure, but also has energy-saving and carbon reducing effects, making it a cheap and fast renovation method.

Key words: Condensing Pressure; Condensing Fan; Condensing Pressure Controller; Energy-saving

风冷式冷凝器(以下简称:冷凝器)因其体积小、安装方便、美观、与机组一体化、冷却介质取之不断、节约用水、维保成本低等优点，被广泛地推广应用于中小型制冷设备当中(常见的如:分体空调)。但工艺性空调制冷系统与舒适性空调制冷系统不同，它是以满足:生产过程、科学研究、产品存放等工艺要求为主的全年性运行设备，因此没有冬季间歇期。对于工艺性全年运行的风冷式制冷设备来说，在使用过程中往往会出现夏季运行正常，冬季因环境温度低，以及冷凝风扇与压缩机同步启停造成冷凝压力过低，影响机组制冷效果，甚至造成蒸发压力过低故障。通过变频器控制冷凝风扇的转速实现变风量:调节冷凝压力是最理想的方案，但对于这种夏季安装验收合格，冬季出现故障，并已投入运行的设备，实现起来比较困难。维修人员只能在有限的资源条件及较短的维修时间中解决问题。因此，本文选择通过加装冷凝压力控制器来控制冷凝风扇启停的方法，不仅能调节冷凝压力在一个合理的范围内运行、提高机组制冷量、还具有减小冷凝风扇的运行时间实现省电节能、延长电机寿命的效果。这是一种相对既廉价又快捷的改造方法。

1项目概况

广州白云山中一药业有限公司，药品恒温恒湿存放室(以下简称:药品室)，面积80m²、高度2.6m、位于制造车间内部，于2023年5月份重新间隔后投入使用。室内温湿度工艺要求:温度T=18 °C±2 °C、相对湿度45%≤≤65%，用于存放半成品药物。药品室位于制造车间内部重新间隔出来，在制造车间日常生产时段，药品室内部是与制造车间一起共用由离心式冷冻水制冷机组供应的冷冻水到洁净风柜，再由风管送冷到车间各个房间。由于药品室的工艺要求与其它房间不同，以及为了在夜间、节假日、制造车间休息等没有冷冻水供应期间，确保药品正常的存放，单独安装一套恒温恒湿机组来控制药品室的温湿度工艺要求。

恒温恒湿机组室内外参数和尺寸，如图1、图2所示:

图1室外机组参数、尺寸示意图

图2室内机组参数、尺寸示意图

如图1所示，室外机安装在制造车间天台地面，主要由:压缩机、冷凝器、冷凝风扇、油分离器、三通阀、干燥过滤器等配件组成。如图2所示，室内机为立式无风管直吹柜机，安装在药品室内，主要由:温湿度控制箱、送风电机、风轮、制冷蒸发器、除湿冷凝器、膨胀阀、分流头、冷凝水盘等配件组成。室内、外机组之间用铜管焊接连接。

恒温恒湿机组为全年性运行设备，日常与洁净风柜共同为药品室制冷、除湿，而在夜间、节假日、制造车间休息等没有冷冻水供应期间，就由恒温恒湿机组单独为药品室制冷、除湿。

2 项目存在的问题

恒温恒湿机组在2023年5月份安装、调试完毕、验收合格，并投入运行使用。当时机组运行正常，制冷、除湿性能良好。至2023年12月份，恒温恒湿机组出现蒸发压力过低故障停机。经检查，系统制冷剂静止压力为0.85MPa，铜管接驳口没有发现冷冻油渍，机组并没有泄露制冷剂。低压保护复位后，机组正常开机，经观察发现机组在除湿状态运行中冷凝压力:1.37MPa，蒸发压力:0.38MPa，均属于正常范围，但在制冷状态运行中冷凝压力、蒸发压力不断下降，直到蒸发压力低至0.2MPa，机组出现冷凝压力过低故障停机，此时冷凝压力:0.93MPa，同时测得室外温度为10°C。

为了找出故障原因，进行了试验检测。如图3所示，把室外机组的维修侧板打开，再正常开机，经过1天的观察，恒温恒湿机组冷凝压力最低:1.13 MPa，蒸发压力最低:0.24 MPa，没有出现冷凝压力过低故障停机。由此判断故障原因为:冬季环境温度较低，再加上机组使用冷凝风扇对风式冷凝器强制加速空气对流，导致冷凝压力过低造成故障停机。

图3打开室外机组的维修侧板

3 问题分析及解决方案

打开室外机组的维修侧板是为了在冷凝风扇运行时，让部分风量不经过冷凝器直接抽走，进而减小冷凝风扇对冷凝器的抽风量，间接减少散热量来提升冷凝温度，从而提高冷凝压力以及蒸发压力。

由此试验表明，通过控制冷凝器的通风量，可以有效地调节冷凝压力。如何控制冷凝器的通风量就是本文对存在问题的解决方法。

控制冷凝器通风量的方法主要有:

3.1 在冷凝器进风口或出风口上安装风量调节阀

此方法:如采用手动风阀调节会造成劳动力增加。即使采用电动风阀调节，由于冷凝风扇一直保持运行，会造成电能的浪费。所以不建议采用。

3.2 采用变频器控制冷凝风扇的转速实现变风量

此方法:是改变冷凝器通风量最理想的方法，但对于这种夏季安装验收合格，冬季出现故障，并已投入运行的设备，实现起来比较困难。维修人员只能在有限的资源条件及较短的维修时间中解决问题。所以不适用于本次维修。

3.3利用冷凝压力控制冷凝风扇的启停

此方法:相对前面两种方法具有对原系统改动小、加装配件简单、改造时间短、成本低等优点，且可通过减小冷凝风机的运行时间实现省电节能、延长电机寿命的效果。所以适用于本次维修。

4维修方案的制定

要实现利用冷凝压力控制冷凝风扇的启停，需要准备配件:1套冷凝压力控制器(需要具有:可调节冷凝压力值、压差自动复位功能)、1条两头带铜螺母毛细铜管(以下简称:毛细铜管)，如图4所示。

冷凝压力控制器在机组制冷状态中通过检测冷凝压力的高、低一实现冷凝压力控制器的通、断(如表1所示)-从而控制冷凝风扇交流接触器的开、关一实现冷凝风扇的启、停。由上述维修方案的制定，便可简单地控制机组冷凝压力在一个合理的范围内运行。

图4冷凝压力控制器、带铜螺母毛细铜管

5 维修方案的实施

5.1安装、技改

根据《冷凝压力控制器安装说明书》中的安装位置说明:冷凝压力控制器应不要安装在水淋和振幅大于1.2mm的地方，以防损坏电器元件。因此，冷凝压力控制器被安装在室外机组电控箱的下方，并用配套的支架、螺丝固定。

然后，通过毛细铜管一头接驳到冷凝压力控制器(A处)，另外一头接驳到位于干燥过滤器与膨胀阀之间的制冷剂顶针阀中(B处)，用两把相对应的开口扳手将两个接驳口螺母收紧，以防止泄露制冷剂，如图5所示。

图5冷凝压力控制器安装图

最后，根据《冷凝压力控制器安装说明书》中的触点接线图(如表1所示)进行接线，其中触点①是公共点，触点③是常开点，触点⑤是常闭点。控制过程:当冷凝压力超过设定压力值时，触点①-③接通，冷凝风扇开启一冷凝器散热一一冷凝压力开始下降。当冷凝压力下降值大于压差设定值时，触点①-⑤接通，冷凝风扇停止一冷凝器升温一冷凝压力开始升高，如此往复循环。因此，将原冷凝风扇交流接触器A1点控制线(咖啡色)延长(蓝色)连接到触点①，再用控制线(红色)把触点③与A1点连接，如图6所示。至此，完成整个安装、技改过程。

图6冷凝压力控制器接线图

5.2安装、技改

根据《采暖通风与空气调节规范》中的规定:库房围护结构热流量计算的室外计算温度，应选用夏季空调日平均温度。从《空气调节设计手册(第二版)》中的我国主要城市和地区的室外气象参数表(附件一)，查得广州市夏季空调日平均温度为:30.1°C。一般风冷式冷凝器的冷凝温度设定值要比冷却空气进风温度高10~16°C。若将冷凝温度的设定值定为40.1°C，通过《R22饱和物性参数表》(附表二)，查得40.1°C的饱和制冷剂压力为:1534.020kPa (即:1.53 MPa)。

因此将冷凝压力控制器的压力值设定为:1.73 Mpa (即1.53 MPa±0.2 MPa)、压差值设为:0.4MPa，如图7所示。所得冷凝压力范围为: 1.33 MPa~ 1.73 MPa.

图7冷凝压力控制器:压力值设定

恒温恒湿机组开机运行，经观察，冷凝风扇能自动地在设定的冷凝压力值1.33 MPa~1.73 MPa范围内往复启停。

6 结论

维修前:因冬季环境温度较低，再加上机组使用冷凝风扇对风式冷凝器强制加速空气对流，导致冷凝压力过低，直接影响到制冷剂循环量下降、机组制冷量大幅下降、甚至蒸发压力过低故障停机，影响到药物的存放。

维修后:运行至今，恒温恒湿机组冷凝压力一直在设定值范围内安全运行，且未出现蒸发压力过低故障停机现象。

因此，本文提出的通过加装冷凝压力控制器来控制冷凝风扇启停的方法，不仅能调节冷凝压力在一个合理的范围内运行、提高机组制冷量，还具有减小冷凝风扇的运行时间实现省电节能、延长电机寿命的效果。这是一种相对既廉价又快捷的改造方法。

通过这次对小型风冷式制冷机组的改造，从中得到举一反三的启发。例如:可以使用温控器设定温度与温差，通过检测水冷式制冷机组的冷却水回水温度，控制冷却塔风扇启停，避免冷却塔风扇在冬季长时间运行造成冷却水温过低。这样不但可以控制制冷机组的冷凝压力、提高制冷效果，还具有减小冷却塔风扇的运行时间、延长电机寿命的作用，对企业节能降碳起到立竿见影的效果。

参考文献:

[1]卢泓泽高华增主编.制冷设备维修培训教程(技师.高技技师).广东经济出版社，2007.LU Hongze,GA0Hua zeng.Refrigeration Equipment Maintenance TrainingCourse (Technician  High tech Technician) GuangdongEconomic Publishing House, 2007

[2]姚新红等.低温环境下的冷凝压力调整[J].制冷，2006, (01): 84-85. YAO Xinhong, JIANG Xuping, XUZhibin,et al . Adjustment of Condensation Pressure in[J]Low Temperature EnvironmentsRefrigeration,2006,(01):84-85.

[3]张宁，沙陆.浅谈如何通过控制冷凝压力实现制冷空调系统的节能[J].冷藏技术,2013,(01):31-33+26.ZHANG Ning, SHA Lu.How to achieve energy saving inrefrigeration and air conditioning systems by controllingcondensation pressure [ J] Refrigeration Technology,2013, (01):31-33+26.

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