摘要： 分析了HVAC體系的幾種模式，指出了智能體系的樞紐技術是體系集成和智能化，探究了體系開發(fā)中值得注意的題目及新一代體系的發(fā)展方向。針對傳統(tǒng)模式下存在的題目，闡述了當代、狀況監(jiān)控和設備故障狀況維修的必要性。分析了暖通空調(HVAC)體系故障的特性，并就直立故障檢測與診斷體系的方法、實現(xiàn)步驟、相干技術等進行了探究。

　　

　　樞紐詞： 節(jié)能 故障診斷 建筑能耗

　　

　　隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑內(nèi)設備數(shù)目和復雜性都顯著增添，使得建筑在行使過程中所損耗的能量(建筑能耗)越來越大。建筑能耗在社會總能耗中占據(jù)很大的比例，而且，社會經(jīng)濟越發(fā)達，生活水平越高，這個比例越大。西方發(fā)達國家，建筑能耗占社會總能耗的30%～45%。我國盡管社會經(jīng)濟發(fā)展水平和生活水平都還不高，但建筑能耗已占社會總能耗的20～25%，正逐步上升到30%。不論西方發(fā)達國家，照舊我國，建筑能耗狀態(tài)都是牽動社會經(jīng)濟發(fā)展全局的大題目。

　　

　　在建筑的總能耗中，用于采暖、透風和空調的能量占據(jù)很大的比重，在一些大城市，夏季空調已成為電力岑嶺負荷的s*要構成部分。1998年，上海室第空調安裝率超過70%，空調用電負荷高達300×104kW以上，占岑嶺用電負荷的1/3，產(chǎn)生166.2×104kW的供電缺口。

　　

　　以是，節(jié)約能源，進步能量的使用效率，關系到整個社會的可持續(xù)發(fā)展題目。節(jié)能在很大程度上取決于建筑內(nèi)設備的運行狀態(tài)。假如采用先進的方法，使各種設備、有效、穩(wěn)固地運行，出現(xiàn)故障能快速排除，則可以節(jié)約能量;假如方法比較陳舊，出現(xiàn)故障不能及時排除，則會虛耗許多能量。

　　

　　在傳統(tǒng)的模式中，每每是在有顯明跡象注解設備性能變差時，才去確定這臺設備可否應該檢修，或根據(jù)規(guī)程已經(jīng)到了大修期限，才動手團體大修。這樣就存在以下題目：一是其運轉情況無法統(tǒng)計準確;二是本可不必大修解決的題目拖到了故障累積成必須大修的程度，導致設備維修費用升高。傳統(tǒng)的維修思路是：當設備不能正常工作甚至無法工作后才去探求故障，找到故障后才去補綴。這樣做的結果，s*先是設備克制運行，影響了正常服務，其次是故障每每不僅是部件題目，甚至到了必須替換s*要部件的地步，使得維修成本劇增;三是故障只在設備運行時才施展闡發(fā)出來，當設備克制運行后，有些故障特性就不再施展闡發(fā)，各種故障數(shù)據(jù)也再無法采集，這就給故障排除帶來很大困難。

　　

　　按老辦法，因為建筑設備的分散性和復雜性使設備工程師勞動強度增大，維護質量跟不上需要。那種靠填寫值班日志、抄表記錄、出現(xiàn)報警旌旗燈號后才去排除故障等人工方法顯然已經(jīng)不能適應新的形勢。雖然新的體系有磷鞴培似黑匣子之類的自動數(shù)據(jù)記錄器，但也只能辦事后分析，不能做到提前展望故障和及時排除故障，能量的使用率低，造成能源極大虛耗。

　　

　　是以，傳統(tǒng)的模式已無法知足社會發(fā)展的需求，索求先進的方法希罕是空調體系的運行方法、進步能量的使用率至關主要。

　　

　　近年來，已有人研究了比較先進的方法，其s*要思惟是監(jiān)控各個體系中每個設備的運行狀態(tài)，實時采集各設備的運行數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集體系將數(shù)據(jù)送入中間處理設備進行處理，判定出各設備當前的運行情況，若有故障趨勢，及時發(fā)出警報。在這種體系中，設備故障檢測及診斷技術占據(jù)很大比重。以是，本文偏重討論了空調體系故障檢測及診斷體系的直立過程。

　　

　　1.HVAC體系工作特性分析

　　

　　HVAC體系是由管道連接各種空調設備而構成的一個相互關聯(lián)、相互影響的體系，假如體系中有一個運行參數(shù)發(fā)生轉變，則其它的運行參數(shù)也會轉變，進而影響整個體系的特征。

　　

　　空調體系外在參數(shù)的轉變是通過影響機組內(nèi)在參數(shù)而引起空調體系性能轉變的。這些內(nèi)在參數(shù)s*要有：蒸發(fā)溫度

　　

　　另外，冷卻水溫度、蒸發(fā)溫度及不凝性氣體也影響冷凝溫度。在肯定的冷負荷條件下，冷卻水溫度越高，冷凝溫度也越高;當制冷負荷增大時，蒸發(fā)溫度變大，則冷凝溫度增大;假如有不凝性氣體，則冷凝器的傳熱系數(shù)變小，冷凝溫度升高。

　　

　　1.3 影響蒸發(fā)溫度的s*要要素

　　

　　冷凍水流量 從熱平衡原理得知：冷凍水在蒸發(fā)器中的吸熱量等于制冷量。如

　　

　　其中：W為冷凍水流量; t進為冷凍水進水溫度;

　　

　　t出為冷凍水出水溫度; t0為蒸發(fā)溫度。

　　

　　c為水的比熱; φ0為制冷量;

　　

　　由1式可看出：假設制冷量φ0不變，冷凍水流量W減小，當冷負荷條件不變時，t進不變，則t出必然降落，在由2式可知蒸發(fā)溫度就會降落。

　　

　　冷負荷條件 同樣由1、2式可以看出：假設冷凍水流量W及t進不變時，φ0減小會導致t出上升，就會使蒸發(fā)溫度上升。

　　

　　蒸發(fā)器污垢 蒸發(fā)器污垢會使蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)變小，蒸發(fā)溫度降低。

　　

　　2 特性參數(shù)的選擇

　　

　　雖然HVAC體系十分復雜，但也是由不同條理的子體系構成。譬如：冷卻水循環(huán)體系、冷凍水循環(huán)體系、制冷劑循環(huán)體系、自動控制體系等等。以是，故障發(fā)生時，它總是隸屬于某一條理，在這一條理中，總有一個或幾個特性參數(shù)的轉變與之相對應。使用故障的這一特征，我們可以提出診斷模型，并對理由參數(shù)和結果參數(shù)進行分類，從而實現(xiàn)對故障的正確診斷。針對不同的研究對象，應該選擇不同的特性參數(shù)。下面是幾個有代表性的特性選擇方法。

　　

　　2.1 對制冷體系

　　

　　由于空調體系的內(nèi)在參數(shù)是直接反映體系性能的參數(shù)，以是許多研究者在選擇特性參數(shù)時都選擇了像蒸發(fā)溫度，冷凝溫度等內(nèi)在參數(shù)作為故障特性參數(shù)。但不同的故障能使內(nèi)在參數(shù)產(chǎn)生雷同的轉變，以致有時直接用內(nèi)在參數(shù)的轉變不輕易分辨不同的故障。是以，可以使用內(nèi)在參數(shù)求出諸如機組或其元件的效率、換熱量等間接特性參數(shù)，再通過執(zhí)行及理論分析確定出各故障對應的間接特性參數(shù)的轉變范圍。

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