暖房・冷房技術が誕生して以来、フィン付きチューブ式熱交換コイルでは、水を使って空気の冷却や加熱が行われてきました。そして、その冷却液の凍結とそれに伴うコイルの損傷も、同じくらい長い間発生しています。これは、多くの場合予防可能な、構造的な問題です。
この記事では、冬場のコイルの凍結によるひび割れを防ぐのに役立つヒントをいくつかご紹介します。
1. 冬季にユニットを稼働させない場合は、コイルのひび割れを防ぐため、システム内のすべての水を排出する必要があります。
2. 停電や電気設備のメンテナンスなどの緊急事態が発生した場合は、外部の空気がシステム内に入らないように、エアダンパーを直ちに閉じてください。コイルを通して流体が送られず、AHU内部の温度が低下すると、氷が形成される可能性があります。AHU内部の温度は5℃以上を維持してください。
3. コイルと浄水フィルターを定期的に清掃してください。配管内に異物が詰まると、水の循環が悪くなります。コイルチューブ内に液体が溜まると、凍結時にコイルが損傷する可能性があります。
4．制御システムの設計不良。一部の制御システムは、室内温度コントローラーに基づいてファン速度ではなく給水弁の開度のみを調整します。ファン制御が不十分なため、水の循環が弱くなり、風量が増加し、コイル内の水が凍結する原因となります。（コイル内の標準的な水流速度は0.6～1.6m/sに制御する必要があります。）
圧力が蓄積されるコイルの回路、およびその回路の中で最も弱い部分。広範なテストの結果、故障はチューブヘッダーまたはベンドの膨張した部分に現れることがわかっています。ほとんどの場合、そこが破裂する部分です。
凍結したコイルによる圧力計算については、下記をご覧ください。
P=ε×E Kg/cm2
ε = 体積増加（条件：1気圧、0℃、水1kgの体積）
ε = 1÷0.9167＝1.0909（9%の体積増加）
E = 引張弾性率（氷 = 2800 kg/cm2）
P=ε×E=(1.0909-1)×2800=254.5 kg/cm2
コイルの凍結損傷は、逆圧によって引き起こされます。液管の凍結によるコイル損傷は、氷の形成時に発生する極度の圧力に関係しています。この氷が存在する領域は、熱交換器の損傷とそれに続く故障を引き起こす限界値に達するまで、この追加圧力に耐えることができます。
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投稿日時：2021年1月13日
