暖通空调系统故障检测与诊断研究进展 王维烽 屠刚强 李建刚

发表时间:2020/4/3   来源:《城镇建设》2020年3期   作者: 王维烽 屠刚强 李建刚
[导读] 通过本篇文章对暖通空调体系出现故障的原因进行介绍
        摘要:通过本篇文章对暖通空调体系出现故障的原因进行介绍,并列出常见故障的形式,对几种常用故障检测的方法进行说明,并比较诊断方法之间的优缺点,为我国暖通空调故障诊断工作提供参考。
        关键词:暖通空调;故障;诊断
        有资料表明,在热泵运行时能源消耗的速度比标准实验情况下少10%,如果安装过程中没有按照相应流程进行,那么能源消耗速度会比实验条件下消耗速度提高30%以上。在大型建筑物以及商场中运用hvac体系,对故障进行诊断和调试后,可以提高暖通空调系统的节能效果。运用hvac体系的故障预测功能可以对空调系统中发生故障的位置进行精准的判断,迅速查找故障发生的原因,使故障发生的概率降低。故障诊断系统可以自主辨识二型vac设备以及系统出现故障的位置,并向设备操作人员发出指令,可以使体系在第一时间接受修复指令,并减少设备处于不正常运行状态的时间,为设备的正常运行作出保障。
        1.Hvac体系产生故障的原因以及常见故障的类型
1.1体系发生故障的原因
        Hvac体系中包含了各种设备,许多故障之间具有密切的联系,所以体系中具有一定的复杂性,在故障之间有一定的关联。Hvac体系主要借助管道开展工作,将各类空调设备已经逐渐连接在一起,形成相互影响相互关联的系统。在系统中如果有一个部位键发生损毁,那么其他部分的正常工作也会受到影响,使得体系整体的工作性能下降。另一方面hvac体系的故障还具有一定的传递性,一个组件发生故障会对其他组件的正常工作产生影响,并使正常组件的参数发生改变,这增加了对故障具体位置进行判断的难度。在分析问题原因时,还需要对数据结果的精准度作出判断。另一方面在hvac体系中装设的传感器相对较少,所以对信息的监测力度不够强。而且在hvac系统中自动检测功能,开展时有大量复杂数据信息聚集,对操作人员开展工作产生很大的影响。这些操作管理数据一般情况下很难用图像或文字直接地表现出来,分析数据时无论是应用人工还是软件都会出现一定的偏差。
1.2体系中常见的故障
        Hvac体系中出现故障的种类很多,几乎每一个组成部件都有出现故障的可能。在单元式空调基础中常出现换热器污染或脏乱的故障,可以通过比较模型和实测参数的差异进行诊断。在变风量空调机组中可能会由于送风机、冷水泵、回风机、压力传感器等设备的损坏出现常见故障的问题,可以通过人工神经网络的方法进行诊断。在往复式制冷机组中,由于制冷剂泄漏或管道压力较大时冷却水量变少,是常见故障的现象,可以通过模式识别或专家系统的方法进行诊断。在吸收式制冷机组中,cop下降是常见故障,可以通过建立在案例基础上的拓扑学检测方法进行诊断。在整体式空调机中制冷机泄漏以及压缩机进排气阀泄漏,导致制冷剂管道阻力变大,冷凝器变脏是容易发生的故障,可以通过统计数据分析或实际运行参数分析的方式进行诊断。对于hvac体系常出现的故障问题是建筑运行参数的变化问题,在进行诊断时需要对整个建筑系统进行诊断。


        2.故障的检测和诊断
2.1故障检测与诊断的意义
        故障的检测工作与故障的诊断工作是两个截然不同的工序,在进行故障检测时,主要对故障发生的精准位点进行确认,而故障检测工作是对故障的类型进行描述,确定故障范围的大小,也就是对故障进行辨识。根据故障检测与诊断的性质,可以分为调试诊断和监视诊断。运用主动性较强的调试信号去调整空调内部部件的操作是调试诊断,主要把体系中某个部件的运行状态调整到设定的运行状态,是一种主动诊断的方式。监测诊断不能够使用任何可代替的操作,只能被动接受外来手段和部件。
2.2故障检测与诊断的过程
        初期故障诊断与检测主要依靠能够将能源管理与控制系统连接在一起的计算机设备进行静态数据库的整合。现阶段随着诊断技术的不断发展和成熟,在进行故障诊断时可以应用动态的控制方法。在进行诊断时,主要对期望运行的计算值和实际运行的测量值进行分析,并求和计算误差,将计算结果传达给故障诊断分析处理中心,得出诊断结果。
        在进行hvac体系故障检测与诊断时,需要运用各种工具,不同工具具有不同的优缺点,比如建立在规律的故障诊断专家体系,具有诊断时维护简单可以综合储存和推广,各类规格的优点,不过由于体系复杂,知识库结构多样,所以没有严格的定义,对故障进行精准的识别。在模型基础上的故障诊断方法可以实现数据的通用,对不同层次的诊断也比较精确,但是计算过程相对复杂,诊断的效率极低。建立在故障数基础上的故障诊断方法,虽然可以对故障进行全方位的搜索,但是故障数建立工作困难,对计算机和软件的依赖性较强。建立在案例推理基础上的故障诊断方法,虽然可以推理分析静态故障,但是还要有大量的案例作为前提条件。
        3.暖通空调故障检测与诊断的发展
        把故障诊断工具应用在建筑行业作为标准操作部件进行推广具有很大的前景。在诊断过程中联系建筑物的控制方法,并把故障诊断工具变成能源管理和控制体系的操作模块,应用这些类型的诊断工具可以为控制体系生产商的发展提供技术指导。故障诊断工具与建筑控制体系融合在一起,可以构建类似于BACnet的通讯协议。故障诊断工具能够把集成建筑的各体系和子系统的诊断信息联系在一起,也就是说每一个诊断工具的数据和协议都是具有兼容性和开放性的与工业标准体系相符,实用性很强。
        总结
        暖通空调设备对性能系数的要求较高,在设计和制造过程中都需要加强科学技术手段的融入,是为了保证暖通空调设备一直处于正常化的运行状态,并达到最优的运行效果。
        参考文献

[1]韩琦,魏东,曹勇. 暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展[J]. 暖通空调,2014,44(03):105-112.

[2]吕巧平. 暖通空调系统故障检测与诊断研究进展[J]. 企业导报,2015(15):145+139.

[3]王铁瑞. 暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展[J]. 科技展望,2015,25(31):46.

[4]刘杰. 关于暖通空调系统故障检测与诊断技术研究进展[J]. 企业导报,2016(19):92.
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