空調(diào)器制冷原理
循環(huán)示意圖解
制冷劑循環(huán)過程的狀態(tài)變化
空調(diào)制冷基本原理
無論是制冷還是制熱運行，壓縮機吸入的均為低溫低壓的過熱氣體，制冷劑經(jīng)過壓縮成高溫高壓的過熱氣體，在冷凝器中被冷卻，在冷卻過程中，制冷劑的溫度在變化，制冷劑以氣體狀態(tài)存在；而在冷凝過程中，制冷劑的溫度基本不變化，制冷劑以氣液兩相狀態(tài)存在，并逐步冷凝成液體；在冷凝器制冷劑壓力保持不變。當(dāng)制冷劑以單相液體狀態(tài)繼續(xù)冷卻，溫度會繼續(xù)下降。
在節(jié)流前將制冷劑液體溫度降低到飽和溫度以下，其差值稱為過冷度。
制冷劑在經(jīng)過毛細管節(jié)流后，進入兩相區(qū)，溫度和壓力均降低，但焓值不變。制冷劑在兩相區(qū)蒸發(fā)，溫度和壓力基本沒有變化，待完全汽化后溫度才會上升。壓縮機吸入前的制冷劑溫度高于制冷劑飽和溫度時，其差值稱為過熱度。
液擊壓縮機的“液擊”是由于制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沒能很好的蒸發(fā)，導(dǎo)致大量制冷劑或液體由吸氣管進入壓縮機汽缸內(nèi)，結(jié)果活塞所壓縮的不是制冷劑氣體，而是液體，在這種情況下，由于活塞所壓縮的液體的沖擊，使閥片被擊壞，并產(chǎn)生“鏘鏘”的聲音，壓縮機設(shè)計時本身是作為壓縮氣體而設(shè)計的機構(gòu)，連續(xù)大量液體冷媒進入，會導(dǎo)致壓縮機閥片的損壞。
液擊
為防止液體進入壓縮機吸氣缸，設(shè)置了氣液分流器，回氣管吸入口在分離器上端，本身具有防液擊功能。
當(dāng)壓縮機氣液分離器容量不足時,則在系統(tǒng)上需要增加氣液分離輔助裝置。
回油
氣液分離器具有儲液的同時，也儲存了油，油不能及時回壓縮機，會影響壓縮機的潤滑效果，因此在回氣管有一小孔，油可以從小孔進入壓縮機。
空調(diào)器關(guān)鍵零部件
壓縮機
過載保護器：內(nèi)置、外置（壓縮機溫度和電流保護)。
電氣接線：C 共用端子 R 主線圈端子 S 副線圈端子
R、S端子之間的電阻是C、S與C、R兩組端子之間的電阻的和。
高低壓平衡
當(dāng)系統(tǒng)高低壓壓差過大→啟動不良（壓縮機處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)）→引起保護器頻繁動作→壓縮機燒毀。
一般而言，壓縮機停機后，須3分鐘后再啟動。
注：一般情況下家用空調(diào)器采用轉(zhuǎn)子壓縮機。冷凝器
對于換熱器而言，在換熱面積不變的條件下，溫差越大，換熱能力越強；
對于冷凝器而言，冷凝溫度越高換熱能力越強；
對于蒸發(fā)器而言，蒸發(fā)溫度越低換熱能力越強；
對于壓縮機能力的發(fā)揮而言，與換熱器正好相反，即冷凝溫度越高，蒸發(fā)溫度越低，壓縮機能力和能效比越差；
換熱器和壓縮機能力之間需要尋找最佳平衡點。
作用：在機組風(fēng)系統(tǒng)（或其它冷卻介質(zhì)）的配合下，帶走制冷劑從蒸發(fā)器中吸取的熱量和壓縮機消耗的功所轉(zhuǎn)化的熱量，使壓縮機出來的高溫高壓的制冷劑（過熱氣態(tài)）在一定壓力（冷凝壓力）下冷凝并形成過冷液體。
組成：翅片（標(biāo)準(zhǔn)件） 、U型管（標(biāo)準(zhǔn)件）、側(cè)板、彎頭（標(biāo)準(zhǔn)件）。
分類：
外形：直排形、L折彎形
翅片表面處理：普通膜、親水膜（包含金色鋁箔）
翅片規(guī)格：平板片、百葉窗片（波紋片、橋片等）。
U型管規(guī)格：光管、內(nèi)螺紋管（改變制冷劑流動狀態(tài)和增大換熱面積，因此換熱效果比前者好 ）
外徑9.52（管口中心距25.4）、外徑7.94（管口中心距22 ）、外徑7（管口中心距20. ）
冷凝器脹后片距：與翅片厚度、材料和沖孔直徑有關(guān)；
生產(chǎn)工藝：高速沖床、自動彎管機、脹管機、烘干機、自動和手動焊接、檢漏（水檢、氦氣檢漏）。
節(jié)流元件
作用：利用節(jié)流效應(yīng)降低制冷劑壓力和溫度，并控制系統(tǒng)中制冷劑的流量和過熱(冷)度。
毛細管管的流量對于機組性能影響較大,一般生產(chǎn)過程中均采用了嚴(yán)格的控制方法,試驗流量計測定毛細管的流量。
分類：膨脹閥（熱力膨脹閥、電子膨脹閥）、毛細管等，屬于絕熱節(jié)流元件(焓值沒有變化)。
毛細管規(guī)格：φ2.6×1.3、φ3.0×1.6、φ3.5×2.0、φ4.0×2.4、φ4.5×3.0
供應(yīng)狀態(tài)：Y 硬態(tài) 、Y2 半硬態(tài) 、M 軟態(tài)。
設(shè)計及使用注意事項：
設(shè)計彎管半徑（R9、R12.5、R15、R17、R17.5、R20、R22.5、R25）和旋向受工裝限制；
兩端直線段要考慮焊接單向閥和接管的工藝性。
蒸發(fā)器
作用：在機組風(fēng)系統(tǒng)（或其它冷卻介質(zhì)）的配合下，使制冷劑（過冷兩相態(tài)）在一定壓力（蒸發(fā)壓力）下蒸發(fā)，從環(huán)境中吸取熱量達到降溫、除濕的目的。
組成：翅片（標(biāo)準(zhǔn)件 、U型管（標(biāo)準(zhǔn)件）、側(cè)板、彎頭（標(biāo)準(zhǔn)件）
分類：外形：兩折到五折（異形切）
翅片表面處理：普通膜、親水膜
翅片規(guī)格：平板片、百葉窗片（波紋片、橋片等）。
分類：
U型管規(guī)格：光管、內(nèi)螺紋管（改變制冷劑流動狀態(tài)和增大換熱面積，因此換熱效果比前者好）。
外徑9.52（管口中心距25.4）、外徑7.94（管口中心距22 ）、外徑7（管口中心距20.5或21）。
蒸發(fā)器脹后片距：與翅片厚度、材料和沖孔直徑有關(guān)。
生產(chǎn)工藝：高速沖床（異形切）、自動彎管機、脹管機、烘干機、自動和手動焊接、檢漏（水檢、氦氣檢漏）。
換向閥
作用：在熱泵空調(diào)中負責(zé)制冷劑流向的改變。
組成：先導(dǎo)閥、主閥、電磁線圈。
主要故障：閥芯卡死、內(nèi)部串氣、泄露等 ，導(dǎo)致空調(diào)性能下降和不制熱等故障。
調(diào)試注意事項：
1、焊接時需采取水保護措施；
2、閥體上對應(yīng)壓縮機吸排氣口和冷凝器進液管的接口不能混淆；
3、壓縮機排出制冷劑通過閥體前后溫差不得過大，否則就有串氣、泄露的可能。
換向閥內(nèi)部有塑料滑塊，為避免滑塊高溫變形，焊接換向閥閥體應(yīng)完全浸沒在50℃以下水中（直觀感覺是手能放進水中不感覺到燙）才能焊接接口；焊接完的閥體必須在水中停留3-5秒鐘，確保閥體表面溫度不高于120℃。以避免四通閥體內(nèi)密封圈高溫損壞。
焊接時須防止有水流進四通閥管路中。
換向閥工作原理：
換向閥必須在一定壓力下才能正常工作。
如圖一，先導(dǎo)滑閥在右側(cè)壓縮彈簧驅(qū)動下左移，高壓氣體進入毛細管后進入右端活塞腔，另一方面，左端活塞腔的氣體排出，由于活塞兩端存在壓差，活塞及主滑閥左移，使排氣管(S管)與室外機接管（C管）相通，另兩根接管相通，形成制冷循環(huán)。
當(dāng)電磁閥線圈處于通電狀態(tài)，如圖二，先導(dǎo)滑閥在電磁線圈產(chǎn)生的磁力作用下克服壓縮彈簧的張力而右移，高壓氣體進入毛細管后進入左端活塞腔，另一方面，右端活塞腔的氣體排出，由于活塞兩端存在壓差，活塞及主滑閥右移，使排氣管(S管)與室內(nèi)機接管（E管）相通，另兩根接管相通，形成制熱循環(huán)。
單向閥
作用：用于熱泵型空調(diào)，利用其單向?qū)ㄐ院椭评鋭┰谙到y(tǒng)制冷、制熱兩種狀態(tài)下流向相反的特性，保證系統(tǒng)在制冷和制熱時毛細管長度不相同。
設(shè)計和使用注意事項：單向閥具有單向性，閥體上有箭頭標(biāo)識。
系統(tǒng)在標(biāo)況下的狀態(tài)參數(shù)
制冷
國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)條件下（室內(nèi)：27℃、19℃；室外：35℃、24℃）調(diào)試參數(shù)。
A、排氣溫度：目標(biāo)值控制在80℃左右。
B、過冷度：應(yīng)控制在6℃～12℃左右為目標(biāo)值。
C、冷凝器出口溫度不應(yīng)低于37℃，否則冷凝器單位熱交換面積效率低，造成浪費。
D、蒸發(fā)器中部溫度一般在7℃～12℃之間，蒸發(fā)器出口與中部溫差（即過熱度）應(yīng)控制在1℃～5℃左右為目標(biāo)值。
E、蒸發(fā)器各分路出口溫度應(yīng)基本一致（一般不大于3度），直觀的看，蒸發(fā)器U型管表面結(jié)露均勻，如出現(xiàn)某一路無結(jié)露，應(yīng)為異常。
F、系統(tǒng)排氣壓力表壓值盡量控制在1.6 ～1.95MPa之間，壓力過高，過負荷時容易保護；壓力過低，冷凝器有效使用率低，造成浪費?；貧鈮毫Ρ韷褐狄话阍?.45～0.65MPa之間。
制熱國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)條件下
（室內(nèi)：20℃、15℃；室外： 7℃、6℃）調(diào)試參數(shù)
A、排氣溫度：目標(biāo)值控制在75℃ 左右。
B、出口溫度1℃左右 （高能效機換熱面積大，出口溫度會在3℃～7℃之間）
C、回氣壓力表壓值一般在0.36 ～0.5MPa之間，低于0.36MPa容易結(jié)霜。
出現(xiàn)下面的情況需要調(diào)整室外換熱器的分路
1、低溫工況下機組表面結(jié)霜嚴(yán)重不均；
2、在一個化霜周期內(nèi)不能將室外換熱器表面的浮霜化凈（化不凈的霜在化霜結(jié)束轉(zhuǎn)制熱運行時會結(jié)成冰.由于冰不容易化去，會造成冰層累積）。
3、名義工況下機組表面結(jié)霜，制熱量逐步下降，甚至出現(xiàn)名義工況下化霜的情況。
系統(tǒng)設(shè)計、匹配基本原則及注意事項
1、壓縮機能力選型
根據(jù)性能要求及經(jīng)濟綜合因素，對于4-5級能效熱泵機產(chǎn)品，所選壓縮機名義制冷能力應(yīng)為所配空調(diào)器名義制冷能力的110%-115%；對于3級能效產(chǎn)品為100%-110% ，1、2級能效產(chǎn)品為90%-100%。
2、冷凝器面積確定、分路及冷媒走向
面積：一般通過試驗確定，從性能可靠性和穩(wěn)定性方面考慮，冷凝器面積必須保證一定的余量，過冷度至少在6℃以上。
分路：與管徑、總管數(shù)、單根管長、冷媒循環(huán)量有主要關(guān)系。冷凝管路單路管長在6-12m，因此，1-1.5匹機9.52管分路為1-2路，7.0管分路為2-3路，2匹機9.52管分路為2-3路，7.0管分路為4-5路，3匹機9.52管分路為3-4路，7.0管分路為5-6路；
冷媒走向：溫差場的均勻性原則，總體應(yīng)與風(fēng)向形成逆流，另外，根據(jù)冷凝器中冷媒溫度的變化,進口在內(nèi)側(cè)，出口在外側(cè)，可降低制冷劑出口溫度。
3、蒸發(fā)器面積確定、分路、冷媒走向及調(diào)試注意事項對于面積，一般試驗確定。從性能可靠性、穩(wěn)定性方面考慮，蒸發(fā)器面積必須保證一定的余量，過熱度至少在1℃以上，但不要超過7 ℃，否則制熱時壓力和功率較低，制熱量調(diào)不上去。
對于分路，與管徑、總管數(shù)、單根管長、冷媒循環(huán)量有主要關(guān)系。蒸發(fā)管路單路管長一般在4-8m；
對于冷媒走向，蒸發(fā)過程前后排溫差較小，按逆流設(shè)計對能力影響變化不大，一般單冷機型，蒸發(fā)器仍建議按逆流設(shè)計，有利于提高制冷量；但冷暖共用的蒸發(fā)器須按制熱時為逆流設(shè)計，進出口位置應(yīng)盡量錯開，掛機室內(nèi)蒸發(fā)器回氣管在內(nèi)側(cè)，柜機正好相反，室內(nèi)蒸發(fā)器回氣管在外側(cè)，原因：掛機為吸風(fēng)式，柜機是吹風(fēng)式。
對于全新蒸發(fā)器，需要通過試驗驗證分路是否均勻。建議使用分流毛細管，調(diào)節(jié)各路的流量，保證各路換熱均勻。同時在選擇分路毛細管管徑時應(yīng)避免室內(nèi)機組出現(xiàn)異音。
關(guān)于系統(tǒng)真空度
抽真空：所謂抽真空就是用真空泵使系統(tǒng)與大氣造成一個壓力差，將空調(diào)系統(tǒng)中的空氣排除；抽真空不僅是為了去除空調(diào)系統(tǒng)中的氣體，更重要的是通過抽真空的方法去除系統(tǒng)中的水分。
抽真空就是為了不讓系統(tǒng)中存在空氣：
1、因為空氣中含有水分，容易形成冰堵；
2、因為空氣是不凝氣體，會導(dǎo)致冷凝壓力上升，換熱性能的下降（制冷量降低和輸入功率的上升）；排氣溫度上升，潤滑油化劣，影響機組的使用壽命。
抽真空標(biāo)準(zhǔn)：
1、家用空調(diào)的真空度要求為20Pa,小于20Pa為合格。
2、當(dāng)真空泵運行到加液臺時，如果真空度達不到要求，則需要再繼續(xù)跑一圈，合格則可以繼續(xù)生產(chǎn)，不合格則需要對真空泵進行檢查并修理。
3、當(dāng)真空泵開始工作的時候，如果真空泵上方有白色的煙冒出，且一段時間不消失，則表示系統(tǒng)有漏的地方，則需要對連接處進行檢查。
真空抽不動的原因：
1、快速接頭、快帶體壞或者沒有安裝好，有縫隙；
2、冷凝器筒管或者配管漏；
3、冷凝器中有水或著揮發(fā)油；
4、系統(tǒng)中有雜質(zhì)，導(dǎo)致真空泵的傳感器失靈，指針不準(zhǔn)確；
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