空調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)暖通南社

2020-10-16空調(diào)即為“空氣調(diào)節(jié)”的簡(jiǎn)稱(chēng)，（airconditioning）是指對(duì)一特定空間內(nèi)空氣的溫度、濕度、空氣流動(dòng)速度、空氣清潔度進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足人體舒適和工藝生產(chǎn)過(guò)程。用于實(shí)現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)的設(shè)備就稱(chēng)為“空氣調(diào)節(jié)器”，在日常生活中，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為“空調(diào)”。如我們平時(shí)所使用的空調(diào)就稱(chēng)為“房間空氣調(diào)節(jié)器”。在實(shí)現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)的目標(biāo)時(shí)，自然就會(huì)伴隨著空調(diào)器的制冷、制熱、除濕、加濕、送風(fēng)、空氣清新等功能?？照{(diào)器的基本原理從的能量轉(zhuǎn)換的角度可以這樣理解：制冷時(shí)，通過(guò)制冷劑或載冷劑將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到室外釋放掉，從而使室內(nèi)溫度降低。而制熱的原理正好相反，通過(guò)制冷劑或載冷劑將室外的熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)釋放掉，從而使室內(nèi)溫度升高。1、空氣調(diào)節(jié)的概念空氣調(diào)節(jié)是依靠人工技術(shù)手段，對(duì)某一特定空間內(nèi)的空氣的溫度、濕度、流速、潔凈度進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到并保持在人體舒適、健康的狀態(tài)，或者所需要的工藝參數(shù)上。2、空氣的溫度調(diào)節(jié)一般來(lái)說(shuō)，房間的溫度：夏天保持在24℃-28℃，人體感覺(jué)比較舒適；冬天保持在18℃-22℃，人體感覺(jué)比較舒適。3、空氣的濕度調(diào)節(jié)一般來(lái)說(shuō)，房間空氣的相對(duì)濕度保持在40%-60%，人體感覺(jué)比較舒適。4、空氣的流速調(diào)節(jié)在房間溫度相同的情況下，房間內(nèi)的空氣低速流動(dòng)，會(huì)使人體感覺(jué)更涼爽5、空氣的潔凈度調(diào)節(jié)房間空氣通過(guò)空調(diào)器的多層過(guò)濾網(wǎng)諸如空氣過(guò)濾網(wǎng)、活性炭網(wǎng)、低溫低吸附媒觸媒網(wǎng)以及負(fù)離子裝置、增氧裝置等，濾去和清除掉空氣中的灰塵、煙霧、細(xì)菌、甲醛、SO2、H2S等，增加氧氣，保持空氣的優(yōu)良品質(zhì)，保證人體的健康。6、空氣的調(diào)節(jié)房間空調(diào)器按照制冷（熱）循環(huán)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將房間內(nèi)（外）的熱量，通過(guò)制冷（熱）系統(tǒng)放熱給室外（風(fēng)）的空氣，使房間空氣保持在人們所需要的溫度、濕度、空氣流速、潔凈度水平，或所需要的工藝參數(shù)上?？照{(diào)的結(jié)構(gòu)：控制對(duì)象和要求：舒適性空調(diào)、工業(yè)空調(diào)；適用場(chǎng)合：家用、商用；使用工況：（最高溫度）：T1（43）、T2（35）、T3（52）；結(jié)構(gòu)形式：分體式：室內(nèi)：D吊頂、G掛壁、L落地、T天井、Q嵌入；室外：W；整體式：窗機(jī)、C穿墻式、移動(dòng)式。能力的輸出情況：定速、變頻（交流、直流）；主要功能：?jiǎn)卫洌ɡ滹L(fēng)）、冷暖（熱泵）、電熱；其他：冷媒：R22、R410A、R407C電源：100V/110V、220V、250V、380V..分體式空調(diào)器把空調(diào)器分成室內(nèi)蒸發(fā)機(jī)組和室外壓縮冷凝機(jī)組兩部分，使用時(shí)由管路和線(xiàn)路連接為一體。室內(nèi)機(jī)組主要由遙控器、電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、控制基板、室溫傳感器、管溫傳感器、接收顯示板、貫流風(fēng)扇、含油軸承、變壓器、蒸發(fā)器、殼體等組成。室外機(jī)組主要由電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、軸流風(fēng)扇、四通閥、四通閥線(xiàn)圈、風(fēng)機(jī)電容、過(guò)熱保護(hù)器、冷凝器等組成?？照{(diào)用壓縮機(jī)一般為全封閉制冷壓縮機(jī)：空調(diào)用壓縮機(jī)一般為全封閉制冷壓縮機(jī)。分類(lèi)：往復(fù)式；滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式：?jiǎn)无D(zhuǎn)子，雙轉(zhuǎn)子；渦旋式。壓縮機(jī)電機(jī)：直流、交流。轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)：渦旋式制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)：1、相鄰兩室的壓差小，氣體的泄漏量少。2、轉(zhuǎn)矩變化幅度小、振動(dòng)小。3、沒(méi)有余隙容積，故不存在引起輸氣系數(shù)下降的膨脹過(guò)程。4、無(wú)吸、排氣閥，效率高，可靠性高，噪聲低。5、由于采用氣體支承機(jī)構(gòu)，故允許帶液壓縮。6、機(jī)殼內(nèi)腔為排氣室，減少了吸氣預(yù)熱，提高了壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)。7、渦線(xiàn)體型線(xiàn)加工精度非常高，必須采用專(zhuān)用的精密加工設(shè)備。8、密封要求高，密封機(jī)構(gòu)復(fù)雜。直流壓縮機(jī)的分類(lèi)：1、按照電機(jī)的定子繞線(xiàn)方式：（1）分布繞線(xiàn)；（2）集中繞線(xiàn)。2、按照磁鐵的材料分：（1）永磁體（NdFeB）；（2）鐵氧體。3、按照電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁鐵的配置方式分：

(1）轉(zhuǎn)子表面安裝磁鐵的電機(jī)（SPM）；（2）轉(zhuǎn)子內(nèi)部安裝磁鐵的電機(jī)（IPM）。分布繞線(xiàn)和集中繞線(xiàn)：SPM和IPM：壓縮機(jī)常見(jiàn)故障及對(duì)策：壓縮機(jī)現(xiàn)象主要原因分析解決措施1噪音大壓縮機(jī)、管路隔音墊2震動(dòng)大共振阻尼塊3頻繁啟停排氣保護(hù)過(guò)負(fù)載保護(hù)氟里昂調(diào)整4啟動(dòng)不良卡缸低溫回油不良雜質(zhì)，水分設(shè)計(jì)改進(jìn)5線(xiàn)圈燒毀過(guò)熱、過(guò)流缺氟、室外風(fēng)扇損壞換熱器臟堵冷凝器、蒸發(fā)器：冷凝器、蒸發(fā)器常見(jiàn)故障及對(duì)策：故障現(xiàn)象主要原因分析解決措施1破裂、漏氟耐壓不足補(bǔ)焊漏點(diǎn)2制冷效果不好、半熱半涼管路、彎頭焊堵分液不均翅片積塵，換熱效率下降重新焊接調(diào)整分液清潔3內(nèi)機(jī)換熱器結(jié)冰蒸發(fā)溫度過(guò)低更換室內(nèi)溫度傳感器位置4室外化霜不良控制模式更換室外溫度傳感器位置節(jié)流裝置：（1）毛細(xì)管；（2）電子膨脹閥；（3）節(jié)流閥；（4）熱力膨脹閥。毛細(xì)管：內(nèi)徑0.6-2.0mm，外徑2-3mm的紫銅管盤(pán)制而成。毛細(xì)管的變化對(duì)系統(tǒng)的影響：毛細(xì)管的節(jié)流特性參數(shù)涉及：毛細(xì)管長(zhǎng)度&毛細(xì)管內(nèi)徑，一般來(lái)講：毛細(xì)管越長(zhǎng)，內(nèi)徑越小，節(jié)流越大，流量越小。其一般來(lái)講，在同樣的工況下和流量下，兩參數(shù)有以下關(guān)系：制冷系統(tǒng)的冷媒充注量一定，在此條件下毛細(xì)管設(shè)計(jì)值為：L&D，則此時(shí)如果毛細(xì)管：毛細(xì)管節(jié)流當(dāng)量能力功率排氣溫度吸氣溫度蒸發(fā)壓力冷凝壓力>L&D下降增大升高升高降低升高<L&D下降下降下降下降升高下降系統(tǒng)中毛細(xì)管的相關(guān)問(wèn)題：故障現(xiàn)象主要原因分析解決措施1制冷制熱效果差毛細(xì)管上結(jié)霜臟堵清除2制冷制熱效果差毛細(xì)管上結(jié)霜冰堵干燥過(guò)濾器、抽真空3噪音毛細(xì)管的噴注噪音出口處阻尼處理電子膨脹閥作為變頻空調(diào)中的節(jié)流器件，是制冷系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的器件之一。由于變頻空調(diào)的壓縮機(jī)頻率可以變化，使得系統(tǒng)中制冷劑的流量變化，加上工況的變化，如果要使換熱器發(fā)揮最大的換熱效率，使用可以調(diào)節(jié)制冷劑流量的電子膨脹閥是非常好的設(shè)計(jì)。目前，國(guó)內(nèi)空調(diào)器的設(shè)計(jì)一般常用的毛細(xì)管節(jié)流，由于其自身對(duì)流量的調(diào)節(jié)能力極小，是不適合變頻空調(diào)的，其無(wú)法最大限度的發(fā)揮變頻空調(diào)的相關(guān)性能優(yōu)勢(shì)。1、開(kāi)環(huán)控制：其主要是在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)不同的工況和頻率，測(cè)試出相應(yīng)的優(yōu)化電子膨脹閥開(kāi)度曲線(xiàn)，在實(shí)際控制時(shí)可按照經(jīng)驗(yàn)曲線(xiàn)進(jìn)行控制。目前具體的控制有：擬合曲線(xiàn)開(kāi)環(huán)控制、模糊開(kāi)環(huán)控制等。開(kāi)環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)就是控制比較簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但缺點(diǎn)精度差，控制的魯棒性較差，前期確定開(kāi)度曲線(xiàn)的工作量較大。2、閉環(huán)控制：閉環(huán)控制方案有很多，但從總的控制參數(shù)方面來(lái)看，目前主流的方案有兩種：過(guò)熱度控制和排氣溫度控制。變頻空調(diào)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)可適時(shí)的根據(jù)其制冷系統(tǒng)的排氣溫度特性曲線(xiàn)和過(guò)熱度特性曲線(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化狀態(tài)。閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)是控制精度較高，控制的魯棒性較好，前期設(shè)計(jì)中工作量相對(duì)較小，但控制算法比較復(fù)雜。電子膨脹閥控制原理：電子膨脹閥一般來(lái)講在使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題最多的是：不動(dòng)作。其主要導(dǎo)致的原因有兩方面：1、電控驅(qū)動(dòng)方面：一般電子膨脹閥的驅(qū)動(dòng)電壓為12V±10%。當(dāng)一些特殊情況下如低電壓、控制板故障等時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電壓低于下限時(shí)，就有可能導(dǎo)致不動(dòng)作。因此因先查驅(qū)動(dòng)電壓是否正常。2、機(jī)械故障：此方面主要是變形、配合不當(dāng)、磨損、雜質(zhì)異物進(jìn)入、潤(rùn)滑不好等導(dǎo)致步進(jìn)機(jī)構(gòu)卡住不動(dòng)作?？刹扇∏脫?、升溫等方式試探。節(jié)流閥：屬一種孔板節(jié)流裝置，通過(guò)微小的孔徑進(jìn)行節(jié)流降壓。其相當(dāng)于將毛細(xì)管、單向閥、過(guò)濾器集成于一體。四通閥：不同狀態(tài)下四通閥內(nèi)部流程圖：常見(jiàn)四通閥故障：故障現(xiàn)象直接原因解決措施1動(dòng)作不良切換不良線(xiàn)圈故障電壓不足內(nèi)部毛細(xì)管堵塞更換清理2內(nèi)部泄漏制冷制熱不良排氣溫度高回氣溫度高磨損、，密封不良主滑閥不到位更換閥體敲擊單向閥：?jiǎn)蜗蜷y原理：截止閥：空氣循環(huán)系統(tǒng)：電氣控制系統(tǒng)：壓縮機(jī)電機(jī)，風(fēng)扇電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，過(guò)載保護(hù)器，智能童鎖，啟動(dòng)繼電器，溫度傳感器。制冷劑特點(diǎn)：1、什么叫制冷劑在制冷系統(tǒng)中，完成制冷循環(huán)以實(shí)現(xiàn)制冷的工質(zhì)，即為整個(gè)制冷系統(tǒng)運(yùn)送能量的媒介。別名：雪種、冷媒、氟里昂。2、制冷劑的最基本原理就是利用制冷劑汽化時(shí)，在較低的環(huán)境溫度下吸收大量的熱量，以保持這一低溫環(huán)境。制冷劑在制冷系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)四個(gè)熱力變化過(guò)程達(dá)到制冷的目的。氟利昂是目前廣泛使用的制冷劑，它是飽和碳?xì)浠衔锏目偡Q(chēng)。它的種類(lèi)繁多，性質(zhì)也各不相同，它們的共同點(diǎn)是微毒，無(wú)臭味，不燃燒，沒(méi)有爆炸的危險(xiǎn)，化學(xué)穩(wěn)定性好，不與水反應(yīng)，對(duì)金屬無(wú)腐蝕作用。氟利昂中氯原子數(shù)在很大程度上影響它的熱力性質(zhì)，當(dāng)氯原子越多時(shí)則標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)溫度就越高。制冷劑的技術(shù)參數(shù)：R-22的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-40.8℃，屬中溫制冷劑。當(dāng)用水作冷卻介質(zhì)時(shí)，其冷凝壓力一般應(yīng)不超過(guò)1.53MPa；當(dāng)用風(fēng)作冷卻介質(zhì)時(shí)，其冷凝壓力一般應(yīng)不超過(guò)2.16MPa.R-22與潤(rùn)滑油是微溶解，在壓縮機(jī)泵殼內(nèi)和冷凝器內(nèi)相互溶解，而在蒸發(fā)器分離，則其溶解隨著溫度的變化而變化。R410A是由R32和R125兩種工質(zhì)按50％和50％的質(zhì)量分?jǐn)?shù)混合而成的HFCs類(lèi)制冷劑。屬近共沸混合物（假共沸），其熱力性能接近單工質(zhì)。同R22相比，R410A的冷凝壓力增大近50％，是一種高壓制冷劑，需要提高系統(tǒng)耐壓強(qiáng)度。由于R410A的高壓連接管的螺紋和喇叭口形狀、充注制冷劑嘴形狀和真空泵連接管均需要改變或更換，維修用測(cè)量?jī)x表和定量充注制冷劑設(shè)備也專(zhuān)用。R410A熱力性能與HCFC-22（R22）最接近，在小型空調(diào)、中小型房間空調(diào)器中用得比較多。R410A之所以被稱(chēng)為環(huán)保制冷劑，是因?yàn)樗鼘?duì)臭氧層的破壞很少。R407C是由三種物質(zhì)按比例：R32-23%：R125-25%：R134A-52%混合而成的，是一種高壓制冷劑。需要提高系統(tǒng)耐壓強(qiáng)度。由于R407C的高壓連接管的螺紋和喇叭口形狀、充注制冷劑嘴形狀和真空泵連接管均需要改變或更換，維修用測(cè)量?jī)x表和定量充注制冷劑設(shè)備也專(zhuān)用。R407C熱力性能與HCFC-22（R22）最接近，在小型空調(diào)、中小型房間空調(diào)器中用得比較多。空調(diào)的制冷原理：（1）

制冷原理：逆卡諾循環(huán)（2）

管內(nèi)換熱：強(qiáng)迫對(duì)流換熱（相變換熱）；冷凝器：凝結(jié)換熱；蒸發(fā)器：沸騰換熱。（3）管外換熱：強(qiáng)迫對(duì)流換熱（風(fēng)冷）；兩大循環(huán)系統(tǒng)：制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，