机房专用空调工作原理
一、特点
机房专用空调主要为计算机、电话程控交换机、激光照排机等精密设备机房提供一个恒温、恒湿的洁净环境。功能上主要包括制冷、除湿、加热、加湿、电气、控制、送风、安全等系统。
二、组成
1、送风系统:
通过皮带驱动或直联风机,使机房内空气强制流动循环,实现空气调节。
2、控制系统:
由微处理器(控制器)、温湿度传感器、传输板(I/O板)等组成,负责温湿度数据采集,判断处理后发出工作指令,指挥相应功能部件投入工作,以保证温湿度值达到设定要求。
3、制冷/除湿系统:
主要采用蒸汽压缩制冷方式,即可实现制冷也可用于除湿。
4、加热系统:
由电加热器对空气进行加热处理。
5、加湿系统:
有电极式加湿器、红外线加湿器等类型。
6、电气系统:
提供设备运行所需的高低压电源。
7、安全警报系统:
监测各功能部件工作参数,如遇异常情况,做出警报或报警反应,以利安全。此系统与控制系统在硬件上统一配置。
三、机柜(壳)
采用框架与嵌板(或外贴门板)组合方式构成,结构坚固,维修方便。检修维护时可针对不同部件,打开相应的嵌板,不致影响其他部件正常工作。
四、工作原理
预先在控制器内设定需要达到的温湿度值、比例带等数值。机组工作后,由温湿度传感器测知回风的温湿度,由控制器将对应两值进行比较,计算出差值,根据差值的大小发出指令,指挥相应的功能部件投入工作,逐渐缩小直至清除该差值。通俗地讲,即温度下降时加热,温度升高时制冷;湿度升高时除湿,湿度降低时加湿,最终实现恒温恒湿,“恒”是相对的。在实现功能的过程中,控制器仍不断监测,适时调整工作速率。
只要设备本身不发生故障,除非人为停机,设备将能365天、24小时不间断地运行下去。其间控制器将合理分配两台以上压缩机的各自工作时间,尽量做到等寿命消耗。
机组一般可同时完成1—3种功能工作,如制冷除湿、加热加湿等。实际温度或湿度变化曲线如图所示。
温度/湿度
上极限
设定值
范围下限
下极限
0                                                                                                    时间
低于设定值变化曲线图
温度/湿度
上极限
范围上限
设定值
范围下限
下极限
0                                                                                                    时间
高于设定值变化曲线图
五、工作程序
1、室内风机:
启动空调机,室内风机首先运转,其他功能部件依次按需求投入工作,若室内风机因故障不能运转,其余部件功能均不能工作。
2、制冷:
当回风温度高于设定值时,通过温度传感器感知,并由控制器发出控制指令使压缩机接触器线圈通电,接触器吸合,压缩机开始运转,相应其他制冷系统部件也开始工作,在蒸发器中产生冷量,由风
机进入机房中,冷却机房内发热设备,温度逐渐降低。
当回风温度达到设定值后,通过温度传感器感知,并由控制器发出控制指令使得压缩机接触器线圈断电,接触器释放,压缩机停止运行。
3、除湿:
当回风湿度高于设定值时,通过湿度传感器感知,同上述制冷过程,压缩机等开始运转。接下来,不同品牌空调采用两种不同的除湿方式,一种是将除湿电磁阀关闭,使蒸发器利用面积减小;另一种是将室内风机转速降低。两种情况都使蒸发器的表面温度低于空气的露点温度,致使空气中所含水蒸气遇到蒸发器表面时就会冷凝为水而析出,析出的冷凝水顺着蒸发器的翅片流下,落入下部的接水盘后,经排水管道直接排往室外。空气经过循环处理后,含湿量随之降低,相对温度逐渐降低。这两种方式都借助于制冷系统工作,称为“冷冻除湿”。可见在使空气含湿量减少的同时温度也随之降低,为了使空气的温度适宜,此时就需要加热器工作,以补偿温度损失。
当回风湿度达到设定值后,控制器发出指令停止上述部件工作。
4、加湿:
当回风湿度低于设定值时,通过湿度传感器感知,并由控制器发出控制指令使加湿器接触器线圈通电,
接触器吸合,加湿器工作,产生水蒸汽,由风机送入机房中,相对湿度逐渐增大。
当回风湿度达到设定值后,通过湿度传感器感知,控制器发出指令,使加湿器停止运行。
5、加热:
当回风温度低于设定值时,通过温度传感器感知,控制器发出控制指令使加热器接触器线圈通电,接触器吸合,加热器开始工作,产生的热量由风机送入机房内,温度逐渐上升。
另一种情况是当除湿功能工作时,也需要加热器工作,以作温度补偿。
当回风温度达到设定值后(或除湿停止后),控制器发出指令使加热器停止工作。
六、报警:
在空调设备工作过程中,由于人为或设备自身以及外部环境参数变化等原因,都可能使设备不能正常工作,而导致报警发生甚至停机。这是设备自我保护的重要方式,主要有下列方面。
1、电气部分保护:
由于电压(电流)过高、过低,缺相,三相不平衡、接线端子、接触器、空开、线路等故障,都会造
成整个机组停机。
2、制冷系统保护:
保护措施除电气部分保护外,还包括高、低压力保护。高压保护由高压开关及安全阀完成。由于系统问题或环境因素、压机本身故障都会引起排气压力(高压)升高,当升至24.5kg/ cm2时,高压开关动作,压缩机接触器线圈断电,压缩机停止工作。如果高压开关出现故障未能及时触发,则压力继续升高至28kg/ cm2时,安全阀自动开启卸压。
低压保护由低压开关完成。当压缩机吸气压力(低压)低于2.5kg/ cm2时,触发声音报警,经过时间延迟后压力仍不能升高,至2kg/cm2时低压开关动作,切断压缩机接触器线圈电流,使压缩机停机。
安全阀及低压开关在压力回复到正常值时,均可自动复位;高压开关则需要手动复位。
3、风机、过滤网告警
因风机接触器不吸合、电机损坏、皮带出现松驰或断裂、风机轴承损坏等原因而造成风机不转动、转速减小等情况下,风机气流开关会感知,其内部电路断开,使风机接触器线圈断电,风机停止工作。风机停转后,其他部件都将停止工作。
空气过滤网太脏,造成回风时过滤网内外压差增大,超过设定值,就会出现过滤网堵塞告警,但并不直接影响设备运行。
4、控制系统自身故障:
电源供应异常,控制器内参数设置不正确,参数飘移,温湿度传感器感测参数不正确或失灵,控制器内部故障等均会使机组出现报警甚至停机。
5、加湿报警:
因加湿器内无水、水位低、结垢、加湿罐(或灯管)报废,电流过大等原因,都会引发加湿相关报警,一般只会使加湿器停止工作,不会影响到其他部件运行。
2002.3.

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