李沛晏
中铁九局集团第四工程有限公司 辽宁省沈阳市 110025
摘要：建筑中可以使用空气-水系统、全空气系统、制冷剂系统等多种空调系统。除制冷剂空调系统外，建筑物的热负荷和冷负荷主要由集中供冷热源设备制备的冷水和热水（有时是蒸汽）承担。因此，大型建筑空调循环水系统庞大而复杂，如果对系统中的水质不加以管理会严重影响暖通空调系统的安全及经济运行。
关键词：暖通空调 水系统 水质 控制 管理
HVAC水系统是连接冷热源主机设备和空调末端设施的中间环节。严格控制和管理水系统的水质在运行中不受污染,水系统应采取合理的处理方法和技术措施防止水污染。
一、空调水系统形式
根据其功能，HVAC水系统分为输送冷能的冷冻水系统，输送热的热水系统和排除冷却器冷凝水的冷却水系统。空调水系统设计是否合理会影响空调效果，能耗，运行成本，投资等。除制冷剂空调系统外，空调水系统是空调建筑物中必不可少的设施。一年中除了需要同时制冷和供暖的空调建筑物，在大多数空调建筑物中，热水系统和冷冻水系统通常共享同一管道系统，只需将冷水机组及其水泵和热源(锅炉或热水换热器)及其水泵并联起来。
二、采暖与空调水系统中的水所含杂质及其危害
HVAC水系统中的水通常含有溶解物质（主要是钙、镁、钾钠等盐类）、溶解气体（如CO2、02、N2等），这些盐类大都是以离子状态存在；除此之外还有一部分不溶解杂质（如固体颗粒、油污等）。这些杂质将对系统和设备造成损害，主要体现在以下几个方面：
1.HVAC供水系统中的水由于蒸发（例如蒸汽锅炉中的水），高温分解（例如锅炉和热交换器中的碳酸氢钙和碳酸氢镁分解反应）以及随着温度升高，某些盐（例如CaSO4，CaCO3）在水中的溶解度降低，并且水中溶解离子（主要是钙和镁的某些盐）的浓度超过相应的溶解度，进而经过复杂的物理化学过程后析出。管道和设备表面的沉淀会产生水垢和矿渣，而水垢的导热系数很小。因而，结垢将导致换热设备和锅炉的传热能力下降，甚至影响安全运行。
2. 腐蚀性金属（例如铁，铜和不锈钢）。
铁的腐蚀更为复杂。如果pH值太大或太小，就会发生腐蚀；如果pH值是中性或弱碱性，则会处于无腐蚀区域。铜的化学稳定性相对较好，但是在酸度和有氧的情况下，由铜和氧反应生成的氧化铜保护膜继续溶解，导致铜腐蚀。为了避免腐蚀，在水处理期间应控制水的pH值和脱氧。水中的氯离子（CI-）会腐蚀不锈钢板式换热器和波纹管补偿器。因此，如有必要，应控制和处理水中的CI-含量。
3. 不溶性杂质的主要危害：管道中杂质的积累会减少管道的流通面积，增加水流阻力，增加运行成本，甚至堵塞管道或阀门；流动过程也会损坏管道和设备的表面氧化膜保护层，从而加速腐蚀。
4. 空调开放水系统（例如，带有开放式冷却塔的冷却水系统，带有水箱蒸发器的冷冻水系统或喷水室空调设备等），因为在运行过程中与空气接触，空气中的杂质和细菌可以随时进入循环水中，冷却水的温度在30到37℃之间，非常适合细菌繁殖，例如铁细菌，好氧膜细菌，好氧硫细菌和藻类。这些细菌和藻类在水中的传播会导致室内空气污染，影响人们的健康；一些细菌和藻类会促进腐蚀；由此产生的细菌泥和大量的繁殖藻类可能会阻塞管道。
三、暖通空调水系统中的水质控制和管理
在HVAC系统的设计、施工和运行过程中，应充分注意水系统的水处理和水质管理。因此，可以在水系统的用户入口，设备入口和调节阀入口处安装污垢去除器或过滤器，以去除杂质和污垢。俗话说，对症下药，水处理的方法和等级需要通过评估水系统的形式、系统和设备中使用的材料、水温和水的成分来确定。
1. 闭式水系统的水质控制
空调循环水系统大部分是封闭水系统，例如各种形式的热水加热系统，空调冷水系统等。
封闭水系统不与空气接触，只有补充水会将溶解的氧气带入循环水中并引起腐蚀。热水加热系统的水温较高（一般设计的进水和回水温度为95?70℃），当使用钢制散热器时，可采用真空脱氧，化学脱氧等方法对补充水进行脱氧。否则，会加快钢制散热器的腐蚀速度。
空调冷水系统的水温较低（通常为7?12℃），因此腐蚀速度较慢。缓蚀剂可以用作防止腐蚀的技术措施。关闭系统时，应在循环水系统的管道中注满水，以防止系统停止运行时受到腐蚀。
空调中的封闭式冷冻水系统通常不需要水处理来防止水垢的产生，也不需要使用药物来控制藻类。
2. 开式水系统的水质控制
大多数空调冷水系统不使用开放水系统。仅用淋水室处理空气时，才使用开放水系统。但是，空调冷却水系统通常是开放式系统。开放水系统易于与空气接触产生腐蚀，结垢，污泥和藻类。
因此，开放水系统应采用水处理方法来防垢、防腐和防水藻类。
2.1 防垢方法和采取的主要措施：适当排放系统中的水（定期排污），使用电子水垢处理器进行软化处理以及添加表面活性剂（如聚磷酸盐）。
2.2 防腐蚀的主要方法是配料处理，将腐蚀抑制剂放入水系统中，如有机磷酸盐，聚丙烯酸，聚丙烯酸钠，聚磷酸盐等。
2.3 防止细菌和藻类繁殖的措施：及时将适当的药物（如杀菌剂和净化剂）放入水中，以达到杀菌和藻类的目的。常用的杀生剂及其特性列入下表中。
常用杀生剂及其特点
.png)
2.4 在冷却水系统中，交替添加氧化和非氧化两种杀菌剂，以获得更好的杀菌、除藻和剥离作用，并削弱微生物的抵抗力。
水中细菌和藻类的繁殖的数量决定投药量的多少，且基于系统中保留的水量。药物的浓度通常为每吨水0.5-1Kg杀菌剂。通常，药物每月要灭菌一次，而两种杀菌剂要相隔一周交替时间。
3. 水质的运行管理要点
3.1 施工结束后，应按照有关规定对水系统进行首次清洗和冲洗。初始清洁和冲洗是非常重要的步骤。
3.2 建立和完善HVAC水系统的定期清洗，定期检查和定期水质测试方案。
3.3 按计划清洁HVAC设备和系统，通常使用特殊设备的清洗方法，例如注水法，管式清洗机和化学清洗法进行清洗。
3.4 在运行过程中应定期检查，发现有水垢和藻类的设备和系统应及时清洗。
3.5 经过定期的水质测试，我们可以知道是否有细菌和藻类，有什么细菌和藻类，以便可以及时对水进行给药，并且可以知道水的各项指标值和补充水的水质基准值，以便我们可以决定是否采取措施加强污染排放等。
四、结论
HVAC水系统的水质管理不仅可以延长管道和设备的使用寿命，而且可以避免浪费大量的电能和水资源。它还可以避免结垢、腐蚀以及细菌和藻类在空调水系统中的附着，从而确保空调系统设备经济且安全工作。
参考文献：
[1]王蕤.供热空调工程的水处理技术.2000年全国暖通空调制冷年会学术论文集P723
[2]郑爱平.空调水系统污染对室内空气品质的影响及其防止措施.1998年全国暖通空调制冷年会学术论文集P364
[3]袁俊、陈宏.中央空调系统循环冷却水、冷水化学处理，制冷技术2000(3)，39-42