建筑中央空调系统运行故障诊断及节能影响

赖乐曲

中建五局第三建设有限公司 湖南长沙 410004

1 中央空调系统特点

1.1 干扰性

中央空调系统在长期的运行过程中，会受到来自于内部条件和外部条件所带来的干扰。内部环境多为投入运行量、机房设备的启停及工作人员变化等，外部条件则如太阳照射、温度、风雨、雷电等。这些因素的变化都会对中央空调系统的运行带来一定的干扰性。

1.2 调节对象

在相同的干扰作用下，不同被控对象被控量随着时间变化和过程也会存在差异，针对于此类干扰因素，可以利用空调自控系统对其加以排除，实现对空调房间空气品质、温度和湿度的有效控制。湿度和温度控制效果受到自控系统的影响，同时还会受到空调对象特性和空调系统的合理性等的影响。

1.3 温湿度的相关性

在对中央空调系统控制过程中，主要是针对房间内的温度和湿度的控制。在实际控制过程中，温度和湿度作为相同的调节对象，两个量能够同时被调节，并在调节过程中相互产生影响。即当室内温度升高时，空气中水蒸气的饱和分压力会产生改变，当含湿量不变的基础上，室内相对湿度会发生改变，即温度上升时相对湿度则会下降，反之则相对湿度会上升。即在具体调节操作过程中，当对某一参数进行调节时，另一参数也会发生改变。

1.4 多种运行方式的转换控制

中央空调系统在全天或是全年运行中，需要通过多种运行方式的转换和控制来实现空调系统在室内外的调节工作。即中央空调系统需要随着室内外条件的改变而对运行方式进行转换调节，通过转换工况来确保其功能的实现。

1.5 整体控制性

空调自动控制系统，主要是针对于空调房的室内相对湿度和空气温度进行控制。中央空调控制系统中，经过工况转换和空气处理各个环节的密切联系，有效的保证了控制系统的统一性。同时按照相关的工作准则来对空气处理设备进行启停，通过联锁控制和调节各个参数来实现对室内温度和湿度的有效控制。

2 建筑中央空调系统运行故障诊断与维护

中央空调系统主要由水系统、主机和末端设备所组成，系统维护以及保养的方式有很多种，这里就水系统、制冷主机以及末端设备三个方面如何维护保养进行简单探讨：

2.1 水系统维护以及保养

中央空调水在循环系统中反复使用。由于水温的上升和蒸发，水中的可溶性物质不断浓缩。冷却塔的水池受到风、太阳、雨水和各种外界环境的污染，比直流冷却水和封闭冷却水系统产生的沉积物更为严重。设备和大量微生物的腐蚀，使管道因泥浆和污垢而堵塞，导致冷却系统结垢和腐蚀的趋势日益增加，给安全生产带来隐患。为此，必须排放浓缩水并补充淡水和水处理化学品，以保持水平衡和水质稳定。为了保证设备的长期安全和节能运行，应有效控制水系统中生物黏土的腐蚀、结垢和危害，进行中央空调的水处理。中央空调水系统处理根据是否使用化学药品可以分为物理清洗和化学清洗。物理清洗主要是通过电子设备对水质进行处理，主要方法有电解法、超声波法等。环保。例如，冷却塔清洗可采用高压水枪对冷却塔内壁进行冲刷，清除塔内青苔及锈垢等，从而减少污垢进入冷凝器，保护主机设备，提高主机工作效率。化学清洗主要是通过添加化学试剂来进行水处理，常用的化学试剂有硫酸锌、聚丙烯酸等。这些试剂能迅速溶解在水中并迅速与污垢反应。达到去除污垢的效果。不同地区的水质情况不同，因此选取化学试剂根据当地水质状况做相应的调整[1]。

2.2 主机维护与保养

中央空调由压缩机、蒸发器、冷凝器和制冷剂（制冷剂）组成。它是中央空调系统的重要组成部分。主机与中央空调的核心技术相结合。主机的维护和保养效果直接决定着空调系统的稳定性。定性和寿命。主机维护与保养主要有以下内容：（1）检查压缩机运行电流、运行声音、工作电压、油位颜色是否正常；（2）检查水流保护开关工作是否正常；（3）检查空调器空气开关是否正常；交流接触器、热保护器好；（4）检查空调主机，制冷剂的高压和低压正常，无泄漏，需要补充制冷剂；（5）检查空调主发动机的相序保护器。正常情况下，缺相条件下，接线端子没有松动；（6）定期向冷凝器和蒸发器清洗水垢，确保冷凝器、蒸发器清洁，提高热转换效率。

2.3 末端设备维护以及保养

中央空调的终端设备主要是指通风系统，包括风管、新风道、中央空调风柜、排风口、空气处理单元、风机盘管、变风量末端装置等。风系统工作时间长，风管内积尘不能提供优质空气，风管内的温湿度环境促使大量细菌、微生物生长形成传染病；各种传染病病原体，通过风循环系统容易造成群体间的交叉感染，风管和滤网中积聚大量粉尘。会导致风阻加大、机组能力下降，损耗能源。因此，在日常维修与保养中应该定期对风系统进行清理，确保系统清洁。主要保养内容有：清洗回风过滤器，清洗换热器翅片，清洗离心风轮，轴承维修更换。检查风机盘管、变风量末端装置出口风量和出口温度是否正常，清理出风口，回风除尘。

3 中央空调系统节能技术分析与应用

3.1 合理的选择中央空调的冷热源

在对中央空调系统进行调节和使用的过程中我们会认识到中央空调系统中的很多机组设备，这些机组设备要想正常的运行就必须依靠中央空调的冷热源系统对其进行相应的支持。因此，在对中央空调的冷热源系统进行选择时我们必须要从建筑物的规模、使用特征以及当地所特有的能源构成还有当地所特有的资源价格环境来考虑所要使用的冷热供源，通过多个方面进行比较来选择出最经济、最合算的冷热源，以此在一定程度上提高中央空调系统的节能效率。

3.2 提高冷源效率

中央空调系统调节过程中与冷源效率有关联，冷源效率与中央空调系统的温度差有着很大的关系，一般而言，当冷却剂的温度与被冷却物的温度相差比较大时，中央空调的冷却效率也就越高。空调系统的冷机在实际的工作运行过程中我们可以适当的降低冷却水温度，同时恰当的提高冷冻水温度，通过这样的方法来提高中央空调的冷源效率，进而达到节能的目的。

3.3 设置合理的参数

中央空调系统的一个重要的工作目的就是调节建筑物室内的环境，包括室内的温度以及湿度等一些参数。因此在考虑中央空调系统如何更好地节能时我们就要对这些参数进行合理的设定。首先中央空调系统所在的室内温度设定值与空调的负荷和能耗有着非常重要的关系。例如在空调供冷时我们可以将室温设定的高一些，反之得当空调制冷时我们可以将空调温度设置得低一些，这样可以有效地减小室内、外的温差，降低空调的负荷，空调系统在运行过程中会有显著的节能效果[2]。

3.4 推广使用变频控制

在当前建筑中央空调系统使用方面，其使用时间多集中于固定的时间，这种情况下如果在非高峰期内中央空调系统还处于最大负荷状态下运行，必然会导致能源的浪费。这就要求在设计中央空调系统时，其驱动标准以最大冷负荷作为设计依据，并针对实时的温度参数，通过采用变频控制来保证中央空调系统达到节能运营的目标，这样可以有效的解决中央空调系统最大功率输出的能源耗费问题。即在中央空调系统设计过程中引入变频技术，确保所研发出来的风机水泵和冷水机组与中央空调系统达到较好的匹配度和契合度，在具体运行时通过对负荷进行调节，则可以对空调内部的水流量和风流量进行改变，实现功率输出的降低，确保在适宜温度和湿度的基础上，实现对能源消耗的有效控制，确保运行成本能够降至较低水平。

4 中央空调节能技术未来的发展

随着科学技术的不断进步，对我国中央空调节能技术水平的提高必然会起到积极的影响，加上近年来信息技术的普及，移动软件、互联网、电力线等都实现了远程操作控制，只需要一套移动终端设备就可以完成对空调运行状态的管理。在空调门窗联动上，当自然风能达到人们舒适度的时候就会智能关机开窗，有效利用自然环境降温，起到节电节能的作用。而且科技不断进步，必然会有更多、更先进的节能技术会被开发。在未来中央空调行业必然会朝着节能化、智能化、先进化、便捷化方向发展。

5 结语

建筑中央空调系统的运行能耗占建筑总运行能耗比值较高，使其高效、安全经济运行，专业的维护保养必不可少；定期检修可消除隐患，减少运行事故，降低运行成本，延长设备使用寿命，保证正常工作时间。同时，节能已经成为中央空调系统及整个行业发展的方向。城市化进程加快，经济水平提升，越来越多的大型建筑被开发，对于中央空调系统的使用要求也会越来越高。同时为了满足国家倡导的节能降耗的发展理念以及企业的经济利益，必须重视对中央空调系统中融合节能技术，合理控制资源浪费的问题。在建设前做好室内参数的分析、合理安排好中央空调调节机房以及有效运用冷热节能技术，从全方位做好中央空调的节能。