建筑中央空調系統運行故障診斷及節能影響

賴樂曲

中建五局第三建設有限公司 湖南長沙 410004

1 中央空調系統特點

1.1 干擾性

中央空調系統在長期的運行過程中，會受到來自于內部條件和外部條件所帶來的干擾。內部環境多為投入運行量、機房設備的啟停及工作人員變化等，外部條件則如太陽照射、溫度、風雨、雷電等。這些因素的變化都會對中央空調系統的運行帶來一定的干擾性。

1.2 調節對象

在相同的干擾作用下，不同被控對象被控量隨著時間變化和過程也會存在差異，針對于此類干擾因素，可以利用空調自控系統對其加以排除，實現對空調房間空氣品質、溫度和濕度的有效控制。濕度和溫度控制效果受到自控系統的影響，同時還會受到空調對象特性和空調系統的合理性等的影響。

1.3 溫濕度的相關性

在對中央空調系統控制過程中，主要是針對房間內的溫度和濕度的控制。在實際控制過程中，溫度和濕度作為相同的調節對象，兩個量能夠同時被調節，并在調節過程中相互產生影響。即當室內溫度升高時，空氣中水蒸氣的飽和分壓力會產生改變，當含濕量不變的基礎上，室內相對濕度會發生改變，即溫度上升時相對濕度則會下降，反之則相對濕度會上升。即在具體調節操作過程中，當對某一參數進行調節時，另一參數也會發生改變。

1.4 多種運行方式的轉換控制

中央空調系統在全天或是全年運行中，需要通過多種運行方式的轉換和控制來實現空調系統在室內外的調節工作。即中央空調系統需要隨著室內外條件的改變而對運行方式進行轉換調節，通過轉換工況來確保其功能的實現。

1.5 整體控制性

空調自動控制系統，主要是針對于空調房的室內相對濕度和空氣溫度進行控制。中央空調控制系統中，經過工況轉換和空氣處理各個環節的密切聯系，有效的保證了控制系統的統一性。同時按照相關的工作準則來對空氣處理設備進行啟停，通過聯鎖控制和調節各個參數來實現對室內溫度和濕度的有效控制。

2 建筑中央空調系統運行故障診斷與維護

中央空調系統主要由水系統、主機和末端設備所組成，系統維護以及保養的方式有很多種，這里就水系統、制冷主機以及末端設備三個方面如何維護保養進行簡單探討：

2.1 水系統維護以及保養

中央空調水在循環系統中反復使用。由于水溫的上升和蒸發，水中的可溶性物質不斷濃縮。冷卻塔的水池受到風、太陽、雨水和各種外界環境的污染，比直流冷卻水和封閉冷卻水系統產生的沉積物更為嚴重。設備和大量微生物的腐蝕，使管道因泥漿和污垢而堵塞，導致冷卻系統結垢和腐蝕的趨勢日益增加，給安全生產帶來隱患。為此，必須排放濃縮水并補充淡水和水處理化學品，以保持水平衡和水質穩定。為了保證設備的長期安全和節能運行，應有效控制水系統中生物黏土的腐蝕、結垢和危害，進行中央空調的水處理。中央空調水系統處理根據是否使用化學藥品可以分為物理清洗和化學清洗。物理清洗主要是通過電子設備對水質進行處理，主要方法有電解法、超聲波法等。環保。例如，冷卻塔清洗可采用高壓水槍對冷卻塔內壁進行沖刷，清除塔內青苔及銹垢等，從而減少污垢進入冷凝器，保護主機設備，提高主機工作效率。化學清洗主要是通過添加化學試劑來進行水處理，常用的化學試劑有硫酸鋅、聚丙烯酸等。這些試劑能迅速溶解在水中并迅速與污垢反應。達到去除污垢的效果。不同地區的水質情況不同，因此選取化學試劑根據當地水質狀況做相應的調整[1]。

2.2 主機維護與保養

中央空調由壓縮機、蒸發器、冷凝器和制冷劑（制冷劑）組成。它是中央空調系統的重要組成部分。主機與中央空調的核心技術相結合。主機的維護和保養效果直接決定著空調系統的穩定性。定性和壽命。主機維護與保養主要有以下內容：（1）檢查壓縮機運行電流、運行聲音、工作電壓、油位顏色是否正常；（2）檢查水流保護開關工作是否正常；（3）檢查空調器空氣開關是否正常；交流接觸器、熱保護器好；（4）檢查空調主機，制冷劑的高壓和低壓正常，無泄漏，需要補充制冷劑；（5）檢查空調主發動機的相序保護器。正常情況下，缺相條件下，接線端子沒有松動；（6）定期向冷凝器和蒸發器清洗水垢，確保冷凝器、蒸發器清潔，提高熱轉換效率。

2.3 末端設備維護以及保養

中央空調的終端設備主要是指通風系統，包括風管、新風道、中央空調風柜、排風口、空氣處理單元、風機盤管、變風量末端裝置等。風系統工作時間長，風管內積塵不能提供優質空氣，風管內的溫濕度環境促使大量細菌、微生物生長形成傳染病；各種傳染病病原體，通過風循環系統容易造成群體間的交叉感染，風管和濾網中積聚大量粉塵。會導致風阻加大、機組能力下降，損耗能源。因此，在日常維修與保養中應該定期對風系統進行清理，確保系統清潔。主要保養內容有：清洗回風過濾器，清洗換熱器翅片，清洗離心風輪，軸承維修更換。檢查風機盤管、變風量末端裝置出口風量和出口溫度是否正常，清理出風口，回風除塵。

3 中央空調系統節能技術分析與應用

3.1 合理的選擇中央空調的冷熱源

在對中央空調系統進行調節和使用的過程中我們會認識到中央空調系統中的很多機組設備，這些機組設備要想正常的運行就必須依靠中央空調的冷熱源系統對其進行相應的支持。因此，在對中央空調的冷熱源系統進行選擇時我們必須要從建筑物的規模、使用特征以及當地所特有的能源構成還有當地所特有的資源價格環境來考慮所要使用的冷熱供源，通過多個方面進行比較來選擇出最經濟、最合算的冷熱源，以此在一定程度上提高中央空調系統的節能效率。

3.2 提高冷源效率

中央空調系統調節過程中與冷源效率有關聯，冷源效率與中央空調系統的溫度差有著很大的關系，一般而言，當冷卻劑的溫度與被冷卻物的溫度相差比較大時，中央空調的冷卻效率也就越高。空調系統的冷機在實際的工作運行過程中我們可以適當的降低冷卻水溫度，同時恰當的提高冷凍水溫度，通過這樣的方法來提高中央空調的冷源效率，進而達到節能的目的。

3.3 設置合理的參數

中央空調系統的一個重要的工作目的就是調節建筑物室內的環境，包括室內的溫度以及濕度等一些參數。因此在考慮中央空調系統如何更好地節能時我們就要對這些參數進行合理的設定。首先中央空調系統所在的室內溫度設定值與空調的負荷和能耗有著非常重要的關系。例如在空調供冷時我們可以將室溫設定的高一些，反之得當空調制冷時我們可以將空調溫度設置得低一些，這樣可以有效地減小室內、外的溫差，降低空調的負荷，空調系統在運行過程中會有顯著的節能效果[2]。

3.4 推廣使用變頻控制

在當前建筑中央空調系統使用方面，其使用時間多集中于固定的時間，這種情況下如果在非高峰期內中央空調系統還處于最大負荷狀態下運行，必然會導致能源的浪費。這就要求在設計中央空調系統時，其驅動標準以最大冷負荷作為設計依據，并針對實時的溫度參數，通過采用變頻控制來保證中央空調系統達到節能運營的目標，這樣可以有效的解決中央空調系統最大功率輸出的能源耗費問題。即在中央空調系統設計過程中引入變頻技術，確保所研發出來的風機水泵和冷水機組與中央空調系統達到較好的匹配度和契合度，在具體運行時通過對負荷進行調節，則可以對空調內部的水流量和風流量進行改變，實現功率輸出的降低，確保在適宜溫度和濕度的基礎上，實現對能源消耗的有效控制，確保運行成本能夠降至較低水平。

4 中央空調節能技術未來的發展

隨著科學技術的不斷進步，對我國中央空調節能技術水平的提高必然會起到積極的影響，加上近年來信息技術的普及，移動軟件、互聯網、電力線等都實現了遠程操作控制，只需要一套移動終端設備就可以完成對空調運行狀態的管理。在空調門窗聯動上，當自然風能達到人們舒適度的時候就會智能關機開窗，有效利用自然環境降溫，起到節電節能的作用。而且科技不斷進步，必然會有更多、更先進的節能技術會被開發。在未來中央空調行業必然會朝著節能化、智能化、先進化、便捷化方向發展。

5 結語

建筑中央空調系統的運行能耗占建筑總運行能耗比值較高，使其高效、安全經濟運行，專業的維護保養必不可少；定期檢修可消除隱患，減少運行事故，降低運行成本，延長設備使用壽命，保證正常工作時間。同時，節能已經成為中央空調系統及整個行業發展的方向。城市化進程加快，經濟水平提升，越來越多的大型建筑被開發，對于中央空調系統的使用要求也會越來越高。同時為了滿足國家倡導的節能降耗的發展理念以及企業的經濟利益，必須重視對中央空調系統中融合節能技術，合理控制資源浪費的問題。在建設前做好室內參數的分析、合理安排好中央空調調節機房以及有效運用冷熱節能技術，從全方位做好中央空調的節能。