东芝中央空调的概述

内部资料

第一部分：中央空调运行管理概述

1：中央空调使用的目的 采用空调的主要目的是为了满足人对室内空气环境的舒适要求： ① 满足使用要求 ② 降低运行成本 ③ 延长使用寿命 2：中央空调运行管理的重要性

中央空调往往一次性投入大，包含的设备多品种多、管线长、自动化程度高其 运行、维护、检修要综合运用热工、流体、空调、制冷机械、电工电子、自动控制等 多方面的知识和技能。因此要求运行管理人员和维护人员必须具有一定的专业知识和 专业技能，这样才能管好它、用好它。否则，会使设备的使用效率降低，故障频繁， 寿命短，不仅影响正常使用，还会增加企业的非正常资金投入，从而加大管理成本。

3：中央空调运行系统原理

制冷时， 从空调主机系统出来的冷 冻水经系统管道， 进入室内空调 （风机 盘管） ，风机盘管内的风机把冷风吹入 室内， 把室内的热量带走达到制冷的目 的。 从室内出来带有热量的水，通过空 调主机交换后经过冷却管道送入冷却 塔进行冷却， 被冷却后的水再次进入空 调主机进行换热， 进行下 一次的循环， 从而形成制冷循环。

制热时，从锅炉房出来的高温 高压蒸汽， 经蒸汽管道进入换热器， 进 行水与蒸汽的换热， 被加热后的水经系 统管道，进入室内空调（风机盘管） ， 风机盘管内的风机把热风吹入室内， 达 到采暖的效果。 蒸汽经换热后温度降低， 变成冷凝 水，由疏水器排出。

4．空调机房系统启动、停止流程

制冷：

检查系统各阀门

冷却系统阀门

系统阀门

开启循环泵

说明： 在开启系统之前首先要 检查系统和冷却水系统阀门是 否处于正常开关状态， 无误后开 启循环泵，检测电流、电压及冷 却水统

水压是否正常。 各项参数 正常后，开启制冷机，检测机组 参数，参数正常后，启动成功。

关闭制冷机

冷却压力

检测系统压力

检测电控柜

参数正常 关闭系统泵 开启制冷机 开冷却塔 关闭冷却水泵 检查机组参数 检测电流电压 关闭冷却塔 正常 正常 关闭成功 启动成功

制热：

检查各阀门

说明：在开启系统之前检查系统各 阀门，正常后开启循环泵，检测压力， 供蒸气检气压，出水温度，启动成功。

关蒸气

系统阀门

热交换器阀门

开启循环泵 关循环泵 检测水压 关闭成功 供蒸汽

检气压

检测出水温度

3

启动成功

第二部分：季节性开机前准备工作

1．季节性开机前准备工作（制冷） ： 所谓季节性开机是指系统停用好长一段时间后重新投入使用。 1．检查机组配电柜内电路中的随机熔断管是否完好无损； 2．检查主电机旋转方向是否正确，各继电器整定值是否在说明书规定范围之内； 3．检测制冷机组系统内的制冷剂是

否达到规定的液面要求，是否有泄漏情况； 4．检查冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔管路是否有异常情况； 5．检查机组和水系统中的所有阀门是否操作灵活，无泄漏或卡死情况。各阀门的开 关位置是否符合系统运行要求。 2．季节性开机前准备工作（制热） ： 1．检查系统泵电路是否完好无损； 2．检查冷冻水泵、冷却水泵是否有异常情况； 3．检查系统中的所有阀门是否操作灵活，无泄漏或卡死情况。各阀门的开关位置是 否符合系统运行要求。 3．日常开机前准备工作（制冷） ： 1．启动冷冻水泵； 2．打开冷水机组电源开关，观察机组控制面板指示灯是否符合启动要求； 3．检查冷冻水供、回水温度的设定值，根据环境要求是否需要改变此设定值。 4．日常开机前准备工作（制热） ：

1．启动系统泵；

2．开启热站部分，观察换热器的温控阀是否符合启动要求。 3．检查系统供、回水的温度设定值，根据环境要求是否需要改变此设定值。

第三部分：机组参数说明

说明：根据开利机组性能说明，逐个检测以下几项： (1) 蒸发器冷冻水进、出口的温度和压力； (2) 冷凝器冷却水进、出口的温度和压力； (3) 蒸发器中制冷剂的压力和温度； (4) 冷凝器中制冷剂的压力和温度； (5) 主电机的电压和电流； (6) 润滑油的压力和温度； (7) 压缩机组运行是否平稳，是否有异常响声； (8) 机组的各阀门有无泄漏情况；

第四部分：操作使用说明、常见问题及维护

1．软化水设备操作说明

1.1 控制器的设备 设置星期转盘上所有的星期销拔出（从调节器方向） ： 1）将星期转盘上所有的星期销拔出（从调节器方向） ； 2）旋转星期转盘，使星期箭头指向当前星期数；

3）按下需要再生的星期数所对应的星期销。 建议：先根据周期产水量与日用水量，计算周期产水量可满足几天的用量。如 够一周的，则一周需再生一次；如够 3 天的，则一周需再生 2 次；如够 2 次的，则 一周需再生 3 次，如仅够 1 天的，则需要每天再生。 设置当前时间： 1）将时间旋钮抓住并拉出； 2）以任意方向旋转时间箭头，使其指向当前时间； 3）放下时间旋钮。 1.2．盐量控制调节 盐量调节盘用于控制每次再生的耗盐量； 通过设置盐量调节盘，可以使系统产生从最大到最小的处理能力。有时，可以 用最小设置来补偿较低再生能力，以便设定最佳用盐量； 仅当用水或供水变化强烈时，才需要深入调节。 怎样设置盐量调节盘？ 用螺丝刀插入盐度调节盘的凹槽内，使调节指针指向适当的盐量设定值。 注：将盐度调节盘由英制换算成公制，只需将盐度值除以 2.2。例如：12 榜盐 /2.2=5.5 公斤盐 放入盐箱中的盐量与再生的耗盐量无关。由于水可以溶解吸收盐直至饱和，因 此供给树脂罐的盐水是饱和盐水，含有固定的盐分。 （如，当设置为 15 磅[6.8 公斤] 时，系统都会用到含有 15 磅[6.8 公斤]盐的盐水。 注意：1. 不要让盐箱中盐低于正常液面。 2. 及时加盐，保持硬水软化。 3. 每次加盐加至盐箱的 3/4，水能没住。

1.3．软水器故障处理指南

故障 可能原因 a.未连接变压器或马达 b．计时器马达失灵 c.日期盘上的星期销未按下 d．计时器的齿轮被缠绕 a.计时器设置不当 解决方法 a.连接电源 b.再换马达 c.按下需要再生的星期数所对应的星期销 d．更换计时器 a.根据介绍正确设置控制器

1．控制器无法进行自动再生

2． 控制器再生发生在错误的当 前时间

2．热站部分操作使用说明：

2.1 浮动盘管换热器

1）平常使用时，及时排除污水、冷凝水； 2）每隔一段时间，清洗一次热源进口前的过滤器。 2.2 自力式电控温度调节阀 根据阀门通径，可调节执行器的行程零位和行程满位，并有上下限位功能。庙 宇温度值可根据被控对象的测温表指示调整温度设定器，在期望温度值时使执行器 联动阀门处在一定的开度，实际温度高于期望温度值时，执行器使阀门开度减小， 低于期望值时使阀门开度增大。控制灵敏度可根据需要进行调节。观察设定温度的 变化值是否在允许范围内。如发现偏高或偏低，可将驱动器外壳取掉，拨动温度设 定开关（微调即可） 。反复调整，直到控制温度在允许范围之内。

3．自动补水部分： 及时根据系统所需压力，调节电接压力表的高低水压，保证系统压力平衡和水 量充足。

4．常见问题

表一：机组常出现的问题

故障 压缩机有噪声 压缩机不能运转 可能原因 压缩机吸入液体制冷剂 过载保护断开或控制线路保险丝 烧断 控制线路接触不良 相位错误 制冷剂过滤器堵塞 制冷剂充灌不足 未打开冷凝器液体出口阀 通过冷凝器的水量不足 冷凝器铜管堵塞 制冷剂冲灌过量 制冷剂冲灌过量 冷凝器铜管内结垢严重 系统内有空气或不凝性气体 冷凝器进水温度过高或流量不够 制冷剂充灌不足 排气压力过低 冷凝器的水流量过大 大量液体制冷剂进入压缩机 冷凝器进水温度过低 制冷剂充灌过量 吸气压力过高 解决方法 调整膨胀阀 查明原因更换 检修 调整正确 更换 补充到规定量 打开 检查冷却塔、水泵、水阀 清洗铜管 排除多余量 排除多余量 清洗铜管 排除 检查冷却塔、 水过滤器和各个水 阀 补充到规定量 调小阀门 检查膨胀阀及其感温包 调节冷却塔风机转速或风机工 作台数 排除多余量

压缩机低压保护停机

压缩机高压保护停机

排气压力过高

在满负荷时大量液体制冷剂流入 检查并调整膨胀阀及其感温包 压缩机 大量液体制冷剂进入压缩机 检查膨胀阀及其感温包 提高进水温度设定值 更换过滤器 补充到规定量 检查水泵水阀

吸气压力过低

蒸发器进水温度过低 制冷剂过滤器堵塞 制冷剂冲灌不足 通过蒸发器的水量不足

表二．水泵常出现的问题

故障 启动后出水管不 出水

可能原因

进水管和泵内的水严重不足 叶轮旋转方向反了 进水和出水阀门没打开 进水管部分或叶轮有异物堵塞 叶轮破坏 地脚螺栓或各连接螺栓、螺母有 松动 轴承破坏 有空气吸入发生气蚀 叶轮磨损严重 阀门开度不够 有空气吸入 进水管口被堵塞 有大量空气吸入 叶轮严重磨损

解决方法

将水充满 调整电机任意两根接线位置 打开阀门 清除异物 修复或更换 拧紧 更换 查明原因杜绝空气吸入 更换叶轮 开到合适开度 查明原因杜绝空气吸入 清除堵塞物 查明进水管口的严密性轴封的 密封性 更换叶轮

泵振动

流量达不到额定 值 在运行中突然停 止出水

表三．冷水系统常出现的问题 故障 冷却塔出水温度过 高 可能原因循环水量过大 通风量不够 进水温度过高 室外湿度过大 风机转速过高通风量过大 风机叶片螺钉松动 皮带与防护罩摩擦 冷却塔有些部件螺栓、螺母松动 阀盖旋压不紧 阀体胀裂 阀体与阀盖间的过薄或破坏 保温层厚度不够 室内环境温度过高

解决方法

调阀门至合适水量 风机可能出现异常查明原因并修 复 检查冷水机组方面原因 减小冷却水量 降低风机转速 紧固 查原因并修复 查原因并紧固 紧固 更换 加厚或更换 加厚或更换 调整机组进、水温度设定值至合 适温度 修复好 查出原并紧固好

冷却塔有异常噪声 或震动 阀门漏水

保温管道凝水严重

保温管道保温层破损 有可能管连接处漏水

5．设备维护及注意事项 5.1 水泵的维护及保养制度

1）每天检查轴承的润滑油位情况，缺油时要及时添加。 2）每天注意查看是否有地脚螺栓和连接螺栓的螺母是否有松动，如有松动及时紧 固。 3）每天检查轴封是否漏水，随时进行调整和损坏更换。 4）一年进行一次卸体清洗，发现有损坏的零部件要及时予以更换。 5）视情况一至两年对水泵体刷一次防锈漆。 5.2 冷却塔的维护及保养制度

1）通风装置的紧固情况一周检查一次。 2）风机皮带两周检查一次，调节松紧度或进行损坏更换。 3）两周检查一次风机叶片与轮毂的连接紧固情况及叶片角度是否变化，如有变化 要及时调整或更换。 4）布水装置一般一个月清洗一次，要注意布水的均匀性，发现问题要及时调整。 5）一般一个月清洗一次集水盘和过滤网。 6）冷却塔的各个钢结构件需要刷防锈漆工作两年进行一次。

5.3 阀门的维护及保养制度

1）保持阀门的清洁和油漆的完好状态。 2）阀杆螺纹部分要涂抹黄油：室内六个月一次，室外三个月一次以增加螺杆与螺 母摩擦时的润滑作用，减少磨损。 3）不经常调节或启闭的阀门必须定期转动手轮或手柄以防止生锈咬死。 4）冷冻水管路和热水管路上使用的阀门，要要保证其保温层的完好无损，以免发生冷热损失和出现结露滴水现象的产生。 5）自动作的阀门，如止回阀、自动防气阀和各类电磁阀等，要经常检查其工作是 否正常，动作是否灵活，有问题的要及时修理或更换。 此外注意： 不能用阀门来承重物， 并严禁操作或检修时站在阀门上工作或检修， 以免损坏阀门或影响阀门的性能。

5.4 水管道的维护及保养制度

1）冷冻水管和热水管 上述两管道均需要保温，其日常维护主要任务是：保证保温层和表面防潮 层不能有破坏或脱落，如有发现则要及时修复好。 2）冷却水管 用镀锌钢管则不用外刷防锈漆。冷却水一般都使用化学药剂进行处理， 使用时间长了，难免伤及管壁，时间长了要要注意管道的腐蚀问题，在冬季较 冷时间段时，室外管道部分要采取防冻措施。 5.5 水过滤器的维护及保养制度 安装在水泵入口、 冷水机组进口、 风机盘管进口处的水过滤器要定期清洗， 一般三个月应拆开拿出过滤网清洗一次。 对于新投入使用的冷却水系统， 以及使 用年限较长的系统，清洗周期要短些。 5.6 膨胀水箱的维护及保养制度 每天查一次，保证水箱内的水位适中，浮球阀的动作灵活，出水正常，一 年要清洗一次水箱，并给水箱体和基座除锈、刷漆工作。

第三部分 室内部分

一．风机盘管的运行状态:： 风机盘管是风机盘管机组的简称,属小型空气处理机组,工作主要就是根据其安 装的房间或作用范围的温度变化由使用者灵活的进行单机调节,适应冷热负荷的变化, 保证设定的温度在一定范围内,达到控制房间空气环境温度。在运行时空调水进入盘 管内将冷热水的冷热量传给通过风机盘管的空气,吹出来,使房间的温度升高或降低。 二．风机盘管的运行操纵管理: 1.风量调节: 风量调节即改变风机盘管送风量的调节方式，分为两种如下: 三速手动调节→控制面板分为三个风速即高、中、低可根据室内温度在三个档位 间进行调节出风量。 无级自动调节→ 此类控制器是借助一个电子温控器来根据室内温度自行调节 的,使用可按照自己的需要设定一个室温值,就可以不管了,温度达到设定值时,它减小 风量使室温一直控制在设定的波动范围内。 2.水量调节: 水量调节即改变通过盘管水量的调节方式: 手动阀们→利用盘管机组接水口上的进出水阀门来调节进入机组的冷热水量。 二通电磁阀→该装置可根据风机盘管是否使用或达到设定温度值来相应控制水 路的通断。 三．风机盘管常见的故障及解决方法

图表 1:风机盘管常见问题和故障的分析与解决方法:

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问题或故障

原因分析

1 设置不当 2 过滤网积尘过多 风机旋转但风量较小 3 盘管肋片间积尘过多 或不出风 4 电压偏低 5 电机反转 1 温度档位设置不当 2 盘管内有空气 3 供水温度异常 4 供水不足 5 盘管肋片氧化 1 风机轴承润滑不好或损坏 2 风机叶片积尘太多或损坏 3 风机叶轮与机壳摩擦 4 出风口与外接风管或送风口不是软连接 5 盘管和接水盘与供回水管及排水管不是 软连接 6 风机盘管在高速档下运行 7 固定风机的连接件松动

1 调整到合适档位 2 清洁 3 清洁 4 查明原因 5 调整接线相序 1 调整到合适档位 2 开盘管放气阀排出 3 检查冷热源 4 开大水阀或加大支管 径 5 更换盘管 1 加润滑油或更换 2 清洁或更换 3 消除摩擦或更换风机 4 用软连接 5 用软连接 6 调到中低速档 7 紧固 1 疏通排水口 2 调整使排水口处最低 3 关闭 4 连接严密并紧固 1 更换 2 清洁 3 更换风机 4 更换盘管 5 修补或更换 1 修补或粘贴好 2 修补 修补过粘贴好吹出的风不够冷(热、 震动与燥声偏大、漏水)

1 接水盘排水堵住 2 接水盘倾斜 3 放气阀未关 4 各管接头连接不严密 1 过滤网破损 2 机组或风管内积土太多 3 风机叶片表面锈蚀 4 盘管翅片氧化 5 机组或风管内保温材料破损 1 机组内保温材料破损或脱离 2 机壳破损漏风 接水盘低部保温层破损与盘底脱离有异物吹出、机组外壳结露、 接水盘结露

注意：在清洗风机盘管过滤器后，要检查供回水阀门是否打开，和风机盘管的防气阀是否把盘管 及供回水管道内的空气排净。同时管道系统的放气阀门要常开，以便于系统的排气。

四．风机盘管的维护和保养 维护保养的主要部件: 1、 滤网→空气过滤网是风机盘管用来净化回风的重要部件,安装在风机盘管的回风口 出,由于环境不同和工作时间长短不同,其清洁的周期和方式也不同,一般情况下,在 连续使用期间应一个月清洁一次。 2、 接水盘→接水盘是用来接风机盘管产生的冷凝水用的,由于风机盘管的接水盘在一 段时间后会有很多灰尘落入,使接水盘的排水口堵塞,待其冷凝水积满的时候,冷凝 水外溢,导致天花板阴湿等事故,所以接水盘一般一年清洗一次。 3、盘管→担负着将冷热水的冷热量传递给通过风机盘管的空气，使室内的温度升高 或降低。为了保证高效率传热，要求盘管的表面必须尽量保持光洁。如不及时清 洗，旧会使盘管中冷热水与盘管外流过的空气之间的热交换量减少，盘管的清洁 周期可以长一些，一般一年清洁一次。清洁时先用硬毛刷子对肋片进行请刷，再 用吸尘器吸清。 4、风机→即风机盘管的电机部分，清洗时用小型强力吸尘器的清洁方式。一般一 年清洁一次或一个空调季节清洁一次。 5．冷凝水管： 是风机盘管系统特有的无压自流排放不用回水的水管。为防止管壁结露到处 滴水对凝结水管的日常维护保养主要是两个方面的任务： 1）要保证凝结水畅通，由于无压自流式，其流速往往受到管道的坡度、阻力、管 径、水的浑浊度的影响，当有成块、成团的污物时流动更困难，容易堵塞管道。 2）保证保温层和表面防潮层无破损或脱落。

附录一：中央空调运行管理制度 1)运行制度: ① 严格按照有关规程要求开停和调节中央空调系统的各个设备， 并做好相应的 运行记录。 ② 根据室外气象条件和用户负荷情况，精心操作，精心调节，保证中央空调系 统安全、经济、正常运行。 ③ 按规定认真做好系统和设备的巡检工作和维护保养工作， 使其始终处于良好 状态并按要求做好备案记录。 ④ 遵守机房的管理制度，保持安全文明生产的良好环境。 ⑤ 严格遵守劳动纪律和上班守则，坚守岗位，上班时间不做与工作内容无关的 事情。 ⑥ 值班时发现空调系统和设备出现异常情况要及时处理， 处理不了的要及时报 告领班或班长（空调主管） ，如果会危及人身或设备的安全则，首先采取停 机等紧急措施。 ⑦ 努力学习专业知识，刻苦钻研操作技能熟悉设备结构、性能及系统情况，注 意总结实际经验，不断提高运行操作水平。 ⑧ 尊重领导，服从调度和工作安排，完成上级主管交代的工作。 2)交接班制度: ①交接班工作应在下一班正式上班时间前 10 分钟内进行； ②交接双方共同巡视，检查主要设备，核对交班前的最后一次记录数据； ③交接班双方要在交接班记录上签字； ④交接班时间以前发生的问题或故障未处理完不能交接班；并由交班人员负责 继续处理，接班人员配合，处理完方可进行交接班； ⑤交接班过程中发现的问题或故障，双方应共同处理，待处理完后再办理交接 班手续； ⑥对交班人员的要求 ※做好交班准备工作，认真填好交接班记录表上的本班次运行情况及特别留 言； ※ 向接班人员简要介绍本班次运行情况，应注意的问题和需要继续进行的工 作，在办完交接班检查并在交接班记录表上签字后方可下班； ※接班人员未到之前不能离岗，及时向主管部门领导报告，以便安排其他人 员代班； ※ 发现接班人员有酗酒现象或其他神志不清时，不能交班，并立即报告主管 领导听候处理意见； ⑦对接班人员的要求 ※上班前不能饮酒，要按规定的接班时间前到达接班地点； ※ 因故不能上班或要迟到，应提前请假或通知交班人员； ※要认真听取交班人员的情况介绍，进行交班检查，在交接班记录表上 签字后即可上班； ※发现交班人员未认真完成有关工作或在交接班检查中发现问题，应向交班 人员提出询问，如交班人员不能给予明确回答或可能造成不良后果，接班人员可拒 绝接班，并立即报主管部门处理。 3）巡回检查制度： ①需要做运行记录的设备，由运行值班人员结合抄表进行巡回检查，其他设备一个班次检查一次； ②检查设备是否有不正常的震动、噪声、过热、结露、泄露、过滤材料是否需 要清洗或更换，各种阀门的开关位置是否正确、活动是否灵活，保温层是否 有损坏，风机皮带松紧是否合适等； ③运行值班人员的检查主要通过看、听、摸、嗅的方式来进行，一般不做拆卸 检查，维修人员则主要借助仪器、仪表或进行必要的拆卸来进行定期检查； ④巡回检查中发现的问题要立即处理，处理不了的要及时向空调主管人员汇报， 并做好有关记录； ④ 在巡回检查时，要注意观察各种仪表读数是否处于正常工作范围内，如不正 常要及时查明是仪表原因还是非仪表原因，并做出针对性的措施和解决方 法。 附录二：中央空调工作人员岗位职责 1：严格按有关规程要求开停和调节中央空调系统的各种设备并做好相应的运行 记录； 2：根据室外气象条件和用户负荷情况，精心操作，及时调节，保证中央空调系 统安全、正常、经济运行状况； 3：按规顶定时间工作人员做好系统和设备的巡检工作和维护保养工作，使其处 于良好状态，并按要求做好备案记录；

5：严格遵守机房的管理制度，保持安全文明生产的良好环境；

6: 上班时发现空调系统或设备出现异常情况要及时处理，处理不了的要及时上 报空调主管部门人员。如果会危及人身或设备安全，则要首先采取停机等紧 急措施；

7：努力学习专业知识，刻苦钻研操作技能熟悉设备结构性能及系统情况，注意 总结实际经验，不断提高运营操作水平。

附录三：中央空调维修人员岗位职责 1：定期对中央空调系统和设备进行巡回检查，发现问题及时处理； 2：严格按照有关规定规程的要求进行计划检修和处理日常故障，力求使所修设 备尽快恢复原有功能，并确保检修工作的质量和要求，认真做好维修记录； 3：严格遵守工作岗位制度，上班时间不做与工作内容无关的事情； 4：努力学习专业知识，刻苦钻研维修技能，熟悉设备结构性能及系统情况，注 意总结实际经验，不断提高维修水平。

1概述中央空调在交付使用之前，要对整个系统进行调试。中央空调系统的调试可分为：冷水系统、冷却系统、末端设备和空调主机每一个调试环节的目的和步骤有所不同。

2冷水系统的调试1、冷水管道的清洗

1、由于管路在安装和焊接过程中容易残留焊渣等异物，因此在使用前必须清洗干净。否会造成管路的堵塞，严重时还会对设备造成损害。

2、冷水管路清洗首先要将各楼层的风机盘管以及空调主机的进水阀关闭，同时打开供回连通阀。然后开启循环泵运行3h-5h。

3、最后放掉系统内的水，逐一清洗风机盘管和空调主机的过滤器。

后四位

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中央空调概述

　中央式空调系统又叫公共空调系统，适用于高层建筑、写字楼、宾馆、酒店、体育馆、商厦、影剧院、工厂等大面积的降温、供热并配有制冷设备和供暖设备，一般有空调机房、制冷设备和供暖设备、冷冻站、锅炉房、冷却塔、控制室等设备。空调机房一般设在高层建筑的地下室，个别设在屋顶。该系统把经系统处理后的空气，用保温的风道分别送到需要空调的场所，为广大用户提供了一个舒适的生活环境和工作环境。

中央空调维护检修的必要性

中央空调设备在运行一定的时间后，其效率会下降，产生故障的可能性会增加。为保证设备安全高效地运行，即使设备没有出现故障，也必须定期进行维护保养和检修。如制冷压缩机，用于某些特定场合时应定期更换润滑油，有时还需进行检修；换热器应定期进行清洗；空调器的滤网也应定期清洗等。另外有些设备在长期停用时也需要进行必要的处理

,

如冬季停用的水冷冷凝器需要放掉冷却水以免冻裂传热管等。因此，为保障中央空调安全高效地运行，延长机组使用寿命，降低机组运行成本，对中央空调设备进行维护检修是十分必要的。

三晶变频器在中央空调和采暖通风空调系统的应用

一、中央空调和HVAC的应用背景

（一）概述

1、中央空调的概念

中央空调系统已广泛应用于工业与民用领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房中的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负载选定的，且再留有充足裕量。在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，无论季节、昼夜和用户负载的怎样变化，各电动机都长期固定在工频状态下全速运行，造成了能量的巨大浪费。近年来由于电价的不断上涨，使得中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运成本费用中占据越来越大的比例，加之目前各生产、服务业竞争激烈，多数企业利润空间不够理想，因此电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。

据统计，中央空调的用电量占各类大厦总用电量的70%以上，其中中央空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20%～40%，故节约低负载时压缩机系统和水系统消耗的能量，具有很重要的意义。所以，随着负载变化而自动调节变化的变流量变频空调水系统和自适应智能负载调节的压缩机系统应运而生，并逐渐显示其巨大的优越性。采用变频调速技术不仅能使空调系统发挥更加理想的工作状态，更重要的是通常其节能效果高达30%以上，能带来良好的经济效益。

中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒（冷冻和冷热）循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压缩机组通过压缩机将制冷剂（冷媒介质如R134a、R22等）压缩成液态后送蒸发器中，冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换，这样原来的常温水就变成了低温冷冻水，冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量，产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而达到降温的目的。冷媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成后，再被送到冷凝器中去恢复常压状态，以便冷媒在冷凝器中释放热量，其释放的热量正是通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上，由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却水变回常温，以便再循环使用。在冬季需要制热时，中央空调系统仅需要通过冷热水泵（在夏季称为冷冻水泵）将常温水泵入蒸气热交换器的盘管，通过与蒸气的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中，即可实现向用户提供暖热风。

2、HVAC的概念

HVAC的概念包括采暖（Heating）、通风（Ventilation）、空调（Air Condition），因此与中央空调相比具有更广义的概念。HVAC是人与环境这对矛盾对立统一关系历经漫长岁月发展所凝聚而成的一种重要的环境与保障技术。HVAC定义如图1所示。

图1：HVAC定义

（1）供暖（Heating）

1）系统组成：热源、散热设备、输热管道、调控构件等。

2）技术职能：输入热能至空间，补偿其热损失，到达室内温度要求。

（2）通风（Ventilation）

1）系统组成：通风机、进排或送回口、净化装置、风道与调控构件等。

2）技术职能：通风换气、防暑降温、改善室内环境、防止内外环境污染。

（3）空气调节（Air Conditioning）

1）系统组成：冷热源、空气出来设备与末端装置、风机、水泵、管道、风口、调控构件等。

2）技术职能：依靠经过全面处理并且适宜参数与良好品质的空调介质与受控环境空间进行能量、质量

的传递与交换，实现对室内空气温度、湿度、速度、洁净度和其他参数的按需调控。

3）系统分类：一次回风、二次回风、全新风。

经过多年的发展，HVAC的应用已经深入到国民经济的各个部门，对促进经济发展、提高人民生活水平起到重要保证作用，有时甚至是关键性的保证作用。

在HVAC中的节能观念并不是以降低环境或抑制能量需求来换取节能，而是通过综合资源规划（IRP）方法和能源需求侧管理（DSM）技术的应用，提高建筑的能量效率，用有限的资源和最小的能量消费代价获得最大的社会、经济效率，满足日益增长的环境需求。

（二）变频器在中央空调中的应用

同时具有精确控制和大幅度节能的特点，因此也成为中央空调系统和HVAC的标准控制手段。

在中央空调系统中加装变频器时要考虑的问题完全不同于工业应用，一般来说，在装有中央空调的高档公共设施里有大型电子敏感设备，如计算机系统、电视接收系统和电信网络系统。这就要对变频传动装置提出工业环境中不需要考虑的特殊要求，即电磁兼容问题。

以变频器为主组成的中央空调绿色智能控制系统，可实现温度、温差、压力、压差、湿度、流量等多种参数集中控制，通过自动能量优化软件可使暖通空调系统中的综合节电率达到50%左右。同时，由于电磁兼容性好，因此能减少对周边电路仪器的干扰并降低噪声，而且其内置直流电抗器还可有效抑制谐波，提高功率因数。

以三晶SAJ8000G为例，在机场、广电大楼、医院、地铁等高档场合得到广泛应用。该系统集数据传感、双PID控制和控制执行于一体，反馈值及给定值可直接按单位设定；内置RS485通信协议，可直接接收Modbus协议，并留有选件接口，成功解决了传统变频器运用于暖通空调系统设备配置庞杂的问题；能实现春夏秋冬4种运行模式转换，具有一机多控、远程控制和现场控制多重控制功能，既能满足楼宇自控对风机水泵的要求，又不失楼宇自控系统出现故障时现场独立操作的灵活性。

在中央空调系统中，用变频器进行流量（风量）控制时，可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求量来考虑的，其冷却泵、冷冻泵也是按单台设备的最大工况来考虑的，在实际使用中有90%多的时间，冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。如果用阀门、自动阀调节，不仅会增大系统节流损失，而且调节是阶段性的，会造成整个空调系统工作在波动状态，而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题，还可实现自动控制，并可通过变频节能收回投资。同时，变频器的软起动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节，使系统工作状态稳定，并延长机组及网管的使用寿命。

（三）变频器在供热系统中的应用

在供热系统中，变频器可用于热力站循环泵、补水泵和锅炉房的鼓引风机、循环泵等耗能负载的水量，风量调节，可使热网供热质量稳定高效，能有效避免局部热网过冷过热问题，还能消除鼓引风机风门产生的噪声，减轻了工人的劳动强度，较大幅度地降低了系统的维护费用。

通过变频器内置直流电抗器能使功率因数接近于1，并可有效抑制谐波，避免对周围设备的电磁干扰，更为重要的是具有自动能量优化功能，可大量节约能源。

二、中央空调水循环系统的控制设计

大部分建筑物在一年当中，只有几十天时间，中央空调处于最大负载。中央空调冷负载，始终处于动态变化之中，如每天早晚、每季交替、每年轮回、环境及人文等，实时影响中央空调冷负载。一般，冷负载在5%～60%范围内波动，大多数建筑物每年至少70%是处于这种情况，而大多数中央空调，因系统设计多数以最大冷负载为最大功率驱动。这样，造成实际需要冷负载与最大功率输出之间的矛盾，产生巨大能源浪费，增加经营的成本，降低经营竞争力。

下面介绍了一种新颖的智能变频控制设备，它采用国际上最为流行的成熟的交流调速技术、PLC控制技术，能对中央空调的泵组实现全自动闭环控制。由于采用了先进的SAJ8000G系列可编程序控制器，并可通过中文文本操作器（或触摸屏）进行简洁明了的操作和控制，从而决定了本控制方式不仅在系统的抗扰性、可靠性上大有保证，而且在操作的界面上更符合HMI标准。

（一）中央空调系统的控制方式概述

图2所示为中央空调水循环控制系统的构成，主要分为冷冻主机、冷冻水（热水）循环系统、冷却水循环系统，智能变频柜主要控制的对象为冷冻水（热水）回路和冷却水回路。

图2：中央空调水循环控制系统的构成

1、冷冻水循环的控制

冷冻水循环系统由冷冻水泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻水泵加压送入冷冻水管道，在房间内进行热交换，带走房间内热量，从而使房间内的温度下降。

冷冻水泵的控制方式为：最高层（或最不利端）压力控制。

在高层的中央空调系统中， 各层的空调机是相对应于热负载的变动开闭冷水进口阀， 以调节室温

的，由于冷冻水的流量经常发生变化，会引起最高层水压的较大变化，因此为了解决该问题，应控制冷水泵的出水阀，以保持最高层水压大致恒定。但大多数应用场合，都是保持出水阀门开度一定，任随压力变化的，如果这样，会导致压力损失，效率低。此时，若采用转速控制，以保持最佳压力，则可防止压力损失并较大幅度提高效率并取得好的节能效果。

2、冷却水循环的控制

冷却水循环系统由冷却水泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组成进行热交换，在水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。冷却水泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水，送回到冷水机组。如此不断循环，带走冷水机组释放的热量。

冷却水泵的控制方式为：恒温差控制。

由于冷却塔的水温是随环境温度而变化的，其单侧水温不能准确地反映冷冻机组产生热量的多少，所以，对到冷却水泵，以进水和回水的温差作为控制依据，实现进水和回水间的恒温差控制是比较合理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度；反之则应该降低转速。

（二）中央空调水循环控制系统的PLC、变频器及人机界面

1、PLC控制原理

关于中央空调水循环系统的PLC控制原理如图3所示，包括DP210人机界面、PLC的K80S CPU模块和G7F——ADHA模拟量模块。其中DP210人机界面负责数据设定（压差或温差设定）、数据显示（温度、温差、压力、压差）、状态设定和显示，以及维修说明书等帮助材料；K80S-CPU模块负责包括内置PID的顺序程序控制；G7F——ADHA模拟量模块为2入1出，输入量为温度1和2或压力1和2（1：进水回路；2：出水回路），输出量为电动机转速信号（控制变频器的信号）。

图3：中央空调水循环系统的PLC控制原理

2、模拟量和PID控制

本系统采用K80S PLC内置的PID功能。所谓PID控制，就是使一个过程按预设值（SV）保持其为稳定状态的控制过程，通过设定值SV和过程反馈值PV进行比较，当两项值有差别时，控制器输出执行值MV来减少这种差异。PID包括3个控制量：比例P、积分I、微分D。

K80S PLC的内置PID具有如下的功能：

（1）PID功能内置于CPU中，不需要分开的PID模块，使用指令PID8或PIDAT就可以执行PID功能；

（2）向前向后运行都有效；

（3）可任意选择P操作、PI操作、PID操作和ON/OFF操作；

（4）手动输出有效，用户可以定义强制输出；

（5）通过正确的参数设定，无论外界有无干扰，都可以保持稳定的运行；

（6）根据系统特性运行扫描时间（PID控制器从执行机构得到采样值的时间间隔）是可变的。

由中央空调水循环系统的控制图可以看出，本智能控制设备采用恒压或恒温差PID控制，模拟信号输入和输出通过G7F——ADHA模块，设定数据通过DP210操作，具体示意如图4所示。

3、变频器选型

由于本系统采用PLC的PID控制功能，所以对变频器的选型并无特殊要求，只需选用通用变频器，如SAJ8000G系列变频器。

图4：PID控制示意

（三）节能预估

根据流体力学原理，流量Q与转速n的一次方成正比，管压H与转速n的二次方成正比，轴功率与转速 n的三次方成正比。

当所需要流量减少，离心泵转速降低时，其功率按转速的三次方下降。当所需流量为额定流量的80%时，转速也下降为额定转速的80%，而轴功率降为51.2%；当所需流量为额定流量的50%时，轴功率降为12.5%。当然，转速降低时，效率也会有所下降，同时还应考虑控制装置的附加损耗等影响。 即使如

此，这种节电效果也非常可观。

综合实际运行效果，对冷冻泵拖动系统、冷却泵拖动系统、风机（包括室内风机和冷却塔风机）拖动系统实施变频控制后的基本节能效果为35%～55%，最小节能为35%，最大达55%。

三、中央空调变频风机的几种控制方式

目前的中央空调系统中，变频风机正在被广泛使用，其中如下突出的优点：节能潜力大，控制灵活，可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等。然而变频风机系统需要精心设计、精心施工、精心调试和精心管理，否则有可能产生诸如新风不足、气流组织不好、房间负压或正压过大、噪声偏大、系统运行不稳定、节能效果不明显等一系列问题。

下面介绍在中央空调中变频风机的几种控制方式的原理和适用场合。

（一）变频风机的静压PID控制方式

送风机的空气处理装置是采用冷热水来调节空气温度的热交换器，冷、热水是通过冷、热源装置对水进行加温或冷却而得到的。大型商场、人员较集中且面积较大的场所常使用此类装置。图5所示给出了一个空气处理装置中送风机的静压控制系统。

在第一个空气末端装置的75%～100%处设置静压传感器，通过改变送风机入口的导叶或风机转速的办法来控制系统静压。如果送风干管不只一条，则需设置多个静压传感器，通过比较，用静压要求最低的传感器控制风机。 风管静压的设定值（主送风管道末端最后一个支管前的静压）一般取250～375Pa之

间。若各通风口挡板开起数增加，则静压值比给定值低，控制风机转速增加，加大送风量；若各通风口挡板开启数减少，静压值上升，控制风机转速下降，送风量减少，静压又降低，从而形成了一个静压PID控制的闭环。

图5：一个空气处理装置中送风机的静压控制

在静压PID控制算法中，通常采用两种方式，即定静压控制法和变静压控制法。定静压控制法是系统控制器根据设于主风道2/3处的静压传感器检测值与设定值的偏差，变频调节送风机转速，以维持风道内静压一定。变静压控制法即利用DDC数据通信技术，系统控制器综合各末端的阀位信号，来判断系统送风量盈亏，并变频调节送风机转速，满足末端送风量需要。由于变静压控制法在部分负载下风机输出静压低，末端风阀开度大，因此风机节能效果好、噪声低，同时又能充分保证每个末端的风量需要。

控制管道静压的好处是有利于系统稳定运行并排除各末端装置在调节过程中的相互影响。此种静压PID控制方式特别适合于上下楼层或被隔开的各个房间内用一台空气处理装置和共用管道进行空气调节的场合，如商务大厦的标准办公层等。

四、总结

中央空调水循环控制系统采用恒参数（压力、压差、温度、温差等）工作，当参数减小或增加时，本自动化系统通过降低或增加水泵转速减小或增加供水（或风）量，以保持空调管网参数恒定，从而达到高效节能目的。

本系统具有以下特点：

（1）自动化程度高，功能齐全，使用、管理简便；

（2）采用了先进优质的进口变频器和PLC，数字化操作、直观简便，无须人员看管；

（3）循环软起动采用自补偿切换技术，系统电器及机械冲击小，能显著延长电控元器件及水泵的寿命；

（4）有定时的开关机功能；

（5）有定时换泵功能；

（6）有自动巡检功能；

（7）有故障自诊功能；

（8）设备紧凑、占地少、节省投资；

（9）界面友好、方便实用。

仅供参考！