王科寧 張慶超 張惠蓮 高翔

摘要：制冷系統(tǒng)本身有一個數(shù)字鍵控系統(tǒng)和一個自動控制系統(tǒng)。當制冷系統(tǒng)中各設備出現(xiàn)故障，如壓縮機短路或節(jié)流閥堵塞時，系統(tǒng)本身會檢測到故障，并根據(jù)返回的流量、溫度、壓力等參數(shù)的變化進行報警，并根據(jù)參數(shù)進行自優(yōu)化控制，等待人工處理和修復。在包括制冷設備在內(nèi)的常規(guī)能源系統(tǒng)中，當制冷設備出現(xiàn)故障時，通常會開啟容量較小的制冷設備或備用設備，以保證能源供應。目前，故障診斷與處理的研究相對成熟。本文主要分析了綜合能源系統(tǒng)中制冷設備的故障響應策略。

關鍵詞：綜合能源系統(tǒng);多能轉(zhuǎn)供;混合動態(tài)仿真;制冷設備故障

引言

隨著時代的發(fā)展，未來的能源將逐漸從單一的能源供應體系向綜合能源體系轉(zhuǎn)變。綜合能源系統(tǒng)包含多種能源轉(zhuǎn)換設備，可以填補制冷設備出現(xiàn)故障時的冷卻不足。目前，對綜合能源系統(tǒng)的研究大多集中在系統(tǒng)的規(guī)劃、控制和評價指標上。故障條件下綜合能源系統(tǒng)的能源優(yōu)化研究很少。這是因為綜合能源系統(tǒng)包含各種其他形式的能源系統(tǒng)，它們的故障處理方法是不同的。此外，間歇性能源、儲能設備、復雜非線性設備模型、子系統(tǒng)時空尺度、設備和負荷特性等問題使得綜合能源系統(tǒng)模型極其復雜。由于模型的復雜性，大多數(shù)綜合能源系統(tǒng)的仿真將非線性模型簡化為線性模型，忽略了時間尺度等一些耦合細節(jié)，采用能源中樞模型進行穩(wěn)態(tài)算法仿真。然而，穩(wěn)態(tài)算法仿真不能準確描述系統(tǒng)的實際運行情況，因此仿真結(jié)果的指導意義有限。

1、故障數(shù)據(jù)獲取

制冷設備在根據(jù)經(jīng)驗深入分析制冷系統(tǒng)的工作原理后，可能會產(chǎn)生更多類型的缺陷，為隨機故障組合研究選擇了6種較為典型的簡單故障類型，形成同時故障，選擇的6種典型故障類型如下：①壓縮機排氣閥板損壞，出現(xiàn)這些故障時，實際排氣量 ②制冷劑不足，一般有制冷劑短缺的兩個原因，一是出廠前制冷劑填充不正確，二是閥門或焊縫脫落導致制冷劑泄漏;③循環(huán)水泵不轉(zhuǎn)動，這種故障可能導致壓縮機進排氣溫度迅速升高，同時冷凝器的冷卻效果會急劇降低;④冷卻水流量太小，冷卻塔水量過大或冷卻塔內(nèi)部布置不當，冷卻水流量可能太小。⑤膨脹閥打開時，制冷設備出現(xiàn)故障時流通的制冷劑很少;⑥過濾器堵塞，過濾網(wǎng)用于過濾灰塵和金屬碎片等。使用壽命太長，無法鎖定。實驗對象是制冷量55千瓦的制冷機組，介紹了基于原設備的制冷設備故障模擬和參數(shù)測試組件，通過測試收集故障數(shù)據(jù)。各缺陷的實現(xiàn)方法如下：①壓縮機進氣排氣閥片損壞，在壓縮機進氣道和排氣閥之間建立側(cè)通道，安裝針閥或計量閥作為流量調(diào)節(jié)裝置②制冷劑不足，應先清空系統(tǒng)，然后通過逐步添加對不同程度制冷劑進行故障模擬;③循環(huán)水泵不轉(zhuǎn)動，可通過斷開水泵控制電路模擬循環(huán)水泵故障;④冷卻水流量太小，可通過降低冷卻水阻隔閥的分流流量或開度來改變冷卻水流量;⑤膨脹閥打開時，在電磁閥和蒸發(fā)器之間放置手動調(diào)節(jié)閥，打開模擬膨脹閥;⑥濾清器堵塞，可模擬濾清器堵塞造成的故障，用厚紙堵塞濾清器表面的一定比例進入中間組織孔。

2、制冷設備故障介紹

2.1系統(tǒng)故障

中央空調(diào)系統(tǒng)主要以壓縮機為主要工作部件。在操作過程中，系統(tǒng)依靠壓縮機的工作狀態(tài)來執(zhí)行冷卻功能。系統(tǒng)停機時，制冷劑不能在系統(tǒng)中循環(huán)，導致節(jié)水過程、蒸發(fā)過程等停滯不前，并且不能改變制冷劑的狀態(tài)，因此該系統(tǒng)失去了相應的效率。此時，可使用壓力裝置對系統(tǒng)進行監(jiān)控，測量封閉容器在異常狀態(tài)下的高壓值和低壓值，即封閉容器中的高壓值低于系統(tǒng)正常運行期間的壓力。在測量低壓值時，低壓區(qū)將逐漸變成真空，因為制冷劑不能形成循環(huán)。造成這種現(xiàn)象的主要原因是膨脹閥或封閉閥體形成堵塞區(qū)，堵塞液體。為了進一步確認堵塞部分，可以吹閥門體部分，如果氣體不能通過閥門體進入，則表示系統(tǒng)堵塞。此時，工作人員需要更換存儲模塊，以確保系統(tǒng)正常運行。導致系統(tǒng)故障的原因還包括制冷代理問題。當制冷劑泄漏或不足時，系統(tǒng)運行過程中蒸發(fā)現(xiàn)象沒有相應的產(chǎn)生條件，因此液體不能轉(zhuǎn)化為氣體，系統(tǒng)不能吹相應的冷空氣。為此，工作人員必須測試該系統(tǒng)，并檢查是否存在泄漏點。如果有泄漏點，則必須及時修理，并在將系統(tǒng)注入冷卻系統(tǒng)之前進行真空處理。如果系統(tǒng)中沒有露點，則需要對注入制冷劑后設備的運行狀況進行穩(wěn)定分析，以確保系統(tǒng)設備正常運行。

2.2制冷故障

冷卻能力的故障主要是由于未能滿足實際使用需求，即實際冷卻溫度無法達到工作人員設定的目標。造成這種現(xiàn)象的原因有很多，包括冷卻不足、過度冷卻和散熱器遭到破壞。當冷卻質(zhì)量不足時，密閉容器中氣體-液體的轉(zhuǎn)換速率降低，在恒壓狀態(tài)下，低壓值將低于預設參數(shù)值，此時系統(tǒng)內(nèi)的水流噪聲將增加。當制冷質(zhì)量太大時，系統(tǒng)中的循環(huán)壓力會增大。冷凝裝置在恒壓條件下不能將大量液體轉(zhuǎn)化為氣體，會引起溢出現(xiàn)象，使氣體液體與循環(huán)系統(tǒng)共存，從而降低散熱效果，導致冷卻質(zhì)量下降。當散熱器損壞時，例如風扇表面臟，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不足時，實際散熱效果會降低，使冷卻系統(tǒng)無法滿足實際的應用需求。為應對這些問題，技術人員應定期對系統(tǒng)進行檢測，使用壓力檢測裝置測量系統(tǒng)，以獲得液體含量的價值。如果液體含量不足，技術人員必須及時注入液體。如果液體含量很高，就要取出來檢測散熱器時，技術人員應定期檢測散熱器的清潔度，測量風扇轉(zhuǎn)速，并采取相應措施解決該問題，以確保冷卻系統(tǒng)的安全運行。

3、空調(diào)制冷不足故障檢修實例分析

3.1冷凝裝置故障

中央空調(diào)運行時間長、負荷高，系統(tǒng)內(nèi)部部件自然磨損會降低冷卻效果，實際檢測后，空調(diào)冷卻器達到負荷運行狀態(tài)的臨界點，系統(tǒng)供熱和制冷轉(zhuǎn)換單元之間效率低下空調(diào)系統(tǒng)的實際運行參數(shù)比正常運行參數(shù)少35%。在這種情況下，冷凝裝置中的傳動裝置通常會出現(xiàn)問題，例如雜質(zhì)沉積、碎石等。在傳輸管里。如果技術人員在施工過程中無法清潔空調(diào)管道，則在運行管道內(nèi)的雜質(zhì)將隨空氣回流進入系統(tǒng)，此時，在水、碎石、雜質(zhì)等的推動下。會進入冷凝器內(nèi)，從而導致冷凝器有些堵塞。如果工作人員不及時進行清潔，該系統(tǒng)將被堵塞，無法被有效的供暖和制冷系統(tǒng)所取代，從而降低了系統(tǒng)的效率。對于這種缺陷，技術人員應使用專用工具清潔冷凝裝置中的管，同時應確保工具的鋼特性低于管，以防止管損壞。去除管內(nèi)雜質(zhì)后，應使用高壓滅火器對管內(nèi)進行二次清洗，清除管內(nèi)殘留的雜質(zhì)。

3.2制冷劑泄漏

在空調(diào)系統(tǒng)的長期運行狀態(tài)下，制冷效果顯著降低。在設備維修過程中，工作人員發(fā)現(xiàn)貯器中制冷劑的液面高度低于基準值。在對蒸發(fā)裝置進行詳細檢查后，發(fā)現(xiàn)該裝置含有泄漏點。出現(xiàn)這種情況的原因是，當設備在通電過程中產(chǎn)生的振動周期與螺栓部件的固有周期相匹配，且螺栓在共振影響下發(fā)生位移時，會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。對于這種現(xiàn)象，必須加強螺栓，例如，將螺栓表面繞著粗材料帶扭轉(zhuǎn)，以增加螺栓直徑，并在粗材料帶的彈性作用下，增加螺紋與螺栓本體的一致性。在固結(jié)結(jié)束時，應在維護鏈上施用肥皂水，以檢查其密封性。

結(jié)束語

簡而言之，中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的應用為大樓的運作提供了基本保護，但如果長期運行和負荷很大，系統(tǒng)的各個組成部分將面臨嚴重的破壞問題，從而增加空調(diào)制冷系統(tǒng)失靈的可能性為確保系統(tǒng)運行的完整性，技術人員應根據(jù)系統(tǒng)的運行特點定期檢測和維護系統(tǒng)，并逐步檢查部件，以確保設備在一定周期內(nèi)的運行符合參數(shù)要求，從而確保系統(tǒng)本身的運行。

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