1 HVAC系統故障原因及常見故障 1.1故障原因 首先，HVAC系統集中了各種設備，許多參數之間相互耦合，增加了系統的復雜性和故障的相關性。HVAC系統是由管道連接各種空調設備而組成的一個相互關聯、相互影響的系統，如果系統中有一個部件出現故障，則會影響其他部件的工作，進而影響整個系統的特性。例如，在蒸氣壓縮式制冷循環中，如果冷水泵出現故障，則單位時間通過蒸發器的水量減少，蒸發溫度及蒸發壓力降低，壓縮機的壓縮比升高，功耗增加，系統的COP值下降，嚴重時會損壞壓縮機。由于HVAC系統的故障具有傳遞性，一個部件出現故障會影響其他部件的正常工作，會引起多個參數的變化，所以有時很難判斷到底故障的位置在哪里，也很難分清哪些是原因性數據，哪些是結果性數據，使故障診斷變得復雜。第二個原因是HVAC系統是典型的裝設傳感器數量最少的系統，缺乏傳感器的信息使系統的監測不足。第三個原因是HVAC系統自動檢測所集中的大量復雜數據經常給系統的管理者和操作者帶來很大困擾，因為這些數據很少能直觀地用圖形、圖像或文字直接表述出來，而且這些數據經常是變化的，真正分析這些數據的主要還是人，檢測或診斷軟件必須由人來判斷故障。還有一個原因是HVAC系統的操作者可能忽略了一些細微的故障或隱含的故障，雖然這些故障暫時還不至于影響系統運行，但可能導致將來發生無意識的或無預兆的問題。 1.2常見故障及其后果 HVAC系統的故障種類繁多，幾乎每個部件都有可能發生故障。對全封閉的蒸氣壓縮式節能裝備來說，76%的故障是由電氣故障引起的，19%的故障是由機械故障引起的，5%的故障是由管路和閥門故障引起的;其中，電氣故障中大約87%是由電動機損壞造成的，機械故障則主要是由液擊、閥片損壞等造成的。表1給出了HVAC系統常見故障及其診斷工具。HVAC系統故障一般不會造成大的安全事故，最主要的后果是引起室內環境變差以及能耗增加。一般認為，故障會造成HVAC設備或系統的COP下降或系統性能變差。有報道，在美國，由HVAC系統的故障導致的能耗增加多達30%。表2給出了整體式空調故障引起的能耗增加情況。 2 故障檢測與診斷方法 2.1故障檢測與診斷過程 早期的故障檢測與診斷主要著眼于連接到能源管理與控制系統（EMCS）中個人計算機存檔的靜態數據庫中，隨著診斷技術的成熟，現在的故障檢測與診斷手段則嵌入到了動態的控制體系中。期望值或期望操作來源于建立在物理定律上的HVAC設備數學模型或經驗數據，由傳感器測量得到的實際運行過程的參數和由模型得到的計算值在診斷軟件中行比較和評估，將其比較或計算的誤差作為輸傳送到故障診斷分析器中，如果這個誤差逐漸大，則說明按期望操作的可能性減小，故障發生可能性增加。經過診斷程序診斷后，診斷結果作輸出被傳給設備的執行和顯示機構，從而實現了障的診斷、報警、打印和控制等功能。 按照故障的級別和故障的優先級不同，不同故障在不同的診斷層次上來診斷。在分布式控體系（DCS）中，駐留在不同層級上的故障診斷工主要由輸入數據的類型、性質、復雜程度和診斷具使用的頻率來區分，復雜的、需要更多知識和能的故障診斷（如診斷周期需要一天或一個月的將由更高層次的診斷工具（或計算機）來完成，由現在傳感器性能的提高，大量的、低端的故障診傾向于在傳感器中就地解決。 2.2常用的故障檢測與診斷方法 目前開發出來的用于HVAC系統故障檢測診斷的方法（工具）主要有以下幾種（見表3）。 3 暖通空調故障檢測與診斷的發展方向 可以預見，將來的故障診斷工具將是建筑的一個標準的操作部件。診斷學將嵌入到建筑的控制系統中去，甚至故障診斷工具將成為能源管理與控制系統（EMCS）的一個模塊。這些診斷工具可能由控制系統生產商開發提供，也可能由第三方的服務提供商來完成。故障診斷工具嵌入到建筑控制系統中，將有類似于BACnet的通訊協議。故障診斷工具將集成建筑各系統與子系統的診斷信息。換句話說，各個診斷工具的數據和協議將是開放的和兼容的，是符合工業標準體系的，具有極大的方便性和實用性。
掃碼進入手機站