空調制冷不足的故障分析與排除策略探討

劉寶君

（山東華宇工學院，山東德州 253000）

0 引言

中央空調系統的出現，解決了地下制冷、制熱、通風的難題，如在地鐵、大型購物商場中，在中央空調機組的運行下，可以對封閉、半封閉環境起到改善作用，以保證各項基礎設施的正常運行。空調制冷系統是依據內部液體的液化現象來產生冷量的，在通風系統的輔助作用下，向空間內輸送冷氣，以達到降溫目的。中央空調機組的性能參數選取一般以空間結構為主，如果冷氣輸送空間格局較大，則需通過多個冷氣通風口來進行循環降溫，此時中央空調系統將處于負荷運營模式。如果空調機組的制冷系統工作時間較長，在內部零部件的機能衰減的情況下，必然會加大系統設備的故障風險，給企業帶來經濟損失。為此，應科學地對故障進行診斷與分析，然后制定出解決對策，從而維系空調制冷系統的正常運行。

1 中央空調制冷原理

在制冷系統中，一般將液體進行汽化，以吸收外界環境中熱量，然后再依據冷凝過程中的放熱來形成冷壓環境。在密度容器中，液體汽化后產生的氣體，由于屬于密閉環境，液體與氣體達到一定量時，將呈現出飽和狀態，此時氣體量產生的壓強為飽和壓力，而此種氣液并存時的溫度則為平衡溫度。在此種狀態下，液體不會發生汽化反應，而當密閉容器的上位裝置對容器內的氣體抽離時，此時容器內的穩態環境被破壞，液體的反應臨界點也隨之降低，此時液體將進行汽化反應釋放出蒸汽，來維系容器內的穩壓環境，此階段內液體產生汽化反應所消耗的熱量則稱之為潛熱力。而潛熱力的作用對象帶冷卻物質，在冷卻物質的不斷需求下，為滿足熱量平衡參數，容器內的液體將持續汽化，而產生的氣體在經由冷凝裝置凝結成液體回流到密閉容器中，以此來令設備完成工作。空調系統內的溶液（制冷工質）產生冷循環效應的環境一般為低溫、低壓，待外界環境的壓力、溫度上升時，則將呈現出冷凝現象，此過程向外界釋放一定的熱量，以滿足自身形態轉變的需求。氣體經過冷凝效應后轉變為液體，此時液體狀態為高壓形態，如果想與容器內的液體相融合，還需經歷降壓處理。

2 中央空調制冷形式

2.1 蒸汽壓縮式

蒸汽壓縮式的制冷工質為氣態物質，在壓力、溫度的作用下，將氣體導入冷凝裝置，并與裝置內的物質進行熱量交換，待完成熱量傳遞時，氣體將變為液態物質。然后經過過濾器的除雜、干燥等工藝，將液體倒入膨脹閥裝置中，進行分流減壓處理，以與容器內原有的液體進行混合，供下一步汽化反應。液體在產生潛熱力的情況下，受到容器內壓強的影響，平衡溫度值也呈現出一定的變動。這時，為獲取更低的溫度，只需對溶液工質進行降壓處理便可。

蒸汽壓縮式的核心設備為壓縮機，目前大多商用壓縮機可分為離心式、容積式兩種：離心式設備在工作過程中，依托于離心運動將氣體體積進行壓縮，其壓縮質量與設備的轉速成正比；容積式設備則是依據定量的數據參數，對氣體進行定向吸入，此時設備依托于活塞運動將氣體進行壓縮處理，以制造出冷鏈供應系統。

2.2 汽化吸收式

汽化吸收式主一般由吸收階段、蒸發階段、冷凝階段、生發階段為主，其分為制冷與吸收兩個系統循環。當氣態物質由冷凝器對制冷工質傳輸熱量后，其自身由于失去熱量將轉變為液態物質，然后液體經由節流器進行降溫、減壓等工序，流入到蒸發裝置中，此時低壓液體在高溫情況下將進行分解，此時液態轉變為氣態將吸收一定的熱量，進而產生制冷效應。汽化吸收式與蒸汽壓縮式的工作機理較為相似，而在吸收循環系統中，液體吸收劑對蒸發器生成的氣體進行吸收，目的是對蒸發裝置進行降壓處理，制造出一個穩壓環境，令設備可進入到持續工作的狀態。吸收劑在完成吸收工序時，產生的冷凝溶液將通過泵體抓裝置傳輸到生發器中進行加熱處理。此時，沸點低的劑體形成高壓氣體進入到能量裝換階段，而其余溶液則將繼續用戶低壓制冷。

中央空調系統一般以荷載能力、供電形式、工作環境等為主要選取目標，傳統的活塞式機器在運行過程中噪聲較大，且內部機械結構較為復雜，難以進行維修，目前多以渦旋式、離心式等為主。其中渦旋式具有穩定性、結構簡便性等優勢，適用于小空間的應用；離心式則是結構簡便、組件工序簡介、維修費用低的特點，在應用過程中，可依據自身的荷載能力來進行無級變速調節。

3 中央空調制冷不足的故障分析與排除策略

3.1 系統故障

中央空調系統主要是以壓縮機為核心工作部件，系統在運行過程中，依托于壓縮機的工作狀態，來完成某一項制冷功能，如系統出現堵塞故障時，則制冷劑將無法在系統內進行循環流動，進而導致節流過程、蒸發過程等陷入停滯狀態，無法令制冷劑進行狀態轉變，令系統失去相應的功效。此時，利用氣壓裝置對系統進行監測，可測量出密閉容器中的高壓值、低壓值處于異常狀態，即密閉容器內的高壓值要低于系統正常工作時的壓力，而在對低壓值進行測量時，由于制冷劑無法形成循環，則低壓區域將逐漸趨于真空形態。產生此種現象的主要原因大多是由于膨脹閥或密閉閥體形成堵塞區域，對液體造成阻隔。為進一步印證堵塞部位，可對閥體部位進行吹氣，如氣體無法通過閥體進入內部，則表明系統發生堵塞現象。此時，工作人員應對閥體進行更換，以確保系統的正常運行。

產生系統故障的因素還包括制冷工質的問題，如制冷工質發生泄漏或不足時，則系統在運行過程中，汽化現象不具備相應的產生條件，令液體無法轉變為氣體，則系統將無法吹出相應的冷氣。為此，工作人員應對系統進行檢測，查驗系統是否存在漏點，如具備漏點，則應及時進行修補，并對系統進行真空處理，然后再注入制冷工質。如系統不存在露點，則在注入制冷工質以后，應對設備工作狀態進行穩定分析，以確保系統設備可正常運行。

3.2 壓縮機故障

壓縮機故障產生的原因大多是在長時間高強度的工作狀態下，壓縮機內部線圈被擊穿所造成的，當機體內部無法提供能量來源時，則壓縮機無法正常工作。此外，還包括機體缸墊存在竄氣現象，令系統內的氣壓不足，當系統內的氣壓呈現出分化狀態時，則無法對內部制冷工質產生足夠的壓強，導致轉換效果無法滿足實際循環需求。當出現上述問題時，則應對機體進行更換處理。

如在中央空調系統打開以后，系統內部的氣壓值處于正常工作狀態下，而風扇處于正常工作狀態，壓縮機處于停滯狀態時，則表明機體的線圈存在一定故障。在對設備進行檢測時，應先利用電子測量儀器，將室內系統設備與外部機器進行測量，如兩個設備之間存在一定的電壓值，則應對設備保護器的兩端進行通電測試，如呈現出不通電現象，則可代表著設備保護器存在一定的問題，工作人員只需對保護器裝置進行更換即可。

3.3 制冷故障

制冷量故障主要是指無法滿足實際使用需求，即實際制冷溫度無法達到工作人員的預期目標設定。產生此種現象的原因較多，如制冷工質不足、制冷工質過多、散熱片發生損毀等。當制冷工質不足時，則密閉容器內的氣液轉換率降低，在恒壓狀態下，將令低壓值小于預設參數值，此時，系統內部將出現流水聲增大的現象。當制冷工質過多時，此時系統內的循環壓力將增大，如冷凝裝置無法在恒壓條件下，將大量液體轉化為氣體，則將造成溢出現象，令氣液共存與循環系統中，進而降低散熱效果，造成冷卻質量下降。當散熱片發生損毀時，如扇體表面污濁度較大、電機轉速不足時，將降低實際散熱效果，進而導致制冷系統無法滿足實際應用需求。針對上述問題，技術人員應定期對系統進行檢測，利用氣壓檢測裝置對系統進行測量，以得出液體含量值，當液體含量不足時，技術人員應及時注入液體，如液體含量較多時，則應抽離液體。在對散熱片裝置進行檢測時，技術人員應定期檢測散熱片的清潔度，并對風機的轉速進行測量，并采取相應的措施進行解決，為制冷系統的運行提供安全保障。

4 空調制冷不足故障檢修實例分析

（1）冷凝裝置故障。中央空調經歷長時間、高負荷的運轉，系統內部工件自然磨損，將降低制冷效果，經過實際檢測，空調制冷機組已達到負荷工作狀態的臨界點，且系統冷熱能量轉換裝置間的效率較小。與正常運行參數相比，空調系統的實際工作參數比預期的要低35%。在此種現象下，一般是冷凝裝置內的傳輸部件出現問題，如傳輸管體出現雜質沉積、結垢等現象。如在施工過程中，技術人員未能對空調管道進行清潔，工作狀態下管道內部含有的雜質將隨著空氣回流進入到系統內部，此時在水流的沖刷下，砂礫、雜質等將進入到冷凝裝置內部，對冷凝器造成一定的堵塞情況。如果工作人員未能及時進行清理，將造成系統內部堵塞，無法形成高效率的冷熱交換，進而使系統工作效率降低。

針對此種故障，技術人員需通過特制工具對冷凝裝置內的管體進行清潔，同時應保證工具的鋼制特性應小于管體，以免對管體造成破壞。待清除完管內的雜質后，應利用高壓噴水裝置對管內進行二次清洗，以清除管體剩余的雜質。待完成此項工序后，應對管體的過濾網進行檢查，如發現破損現象，應及時進行更換。

（2）制冷劑泄漏。空調系統在長時間工作狀態下，制冷效果明顯降低，工作人員在對設備進行檢修時，發現制冷工質在容器內的液面高度要小于基準值，通過對蒸發裝置進行細部檢測，發現裝置含有滲漏點（密閉螺栓銜接處發生松動）。產生此種現象的原因，是由于設備在開啟過程中產生的振動周期，與螺栓部件的自身周期相符合，而產生的一種共振現象，在共振的影響下，螺栓將呈現出位移現象。針對此類現象，應對螺栓采取加固處理，如將螺栓表面纏上生料帶，以增加螺栓的直徑，在生料帶的彈性作用下，可增加螺紋與栓體的契合度。待完成加固后，應在檢修環節涂抹肥皂水，來驗證其密閉性。

5 結束語

綜上所述，中央空調制冷系統的應用，為建筑物自身的運營提供基礎保障，但其在長時間、高負荷的運行情況下，系統部件將面臨著嚴重的損毀問題，進而加大中央空調制冷系統故障產生的概率。為確保系統運行的完整性，技術人員應定期對系統進行檢測與維護，并依據系統工作特性對部件逐步進行查驗，確保一定周期內設備的運行可滿足參數需求，進而為系統本身的運行提供基礎保障。