1、.2011年畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文標(biāo)題2HP變頻器空調(diào)設(shè)計(jì)專業(yè)課熱量和電力工程一班學(xué)習(xí)編號(hào)0709010127學(xué)生姓名科學(xué)院科學(xué)大學(xué)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱講師工程師完成日期：2011年5月31日2HP變頻器空調(diào)設(shè)計(jì)the design of a 2hp inverter air-conditioner學(xué)生姓名指導(dǎo)教師.摘褥子目前，世界范圍內(nèi)能源節(jié)約和消費(fèi)減少的大趨勢(shì)變頻空調(diào)以節(jié)能、舒適等特點(diǎn)引起了世界各國的關(guān)注，隨著生活水平的提高，也滿足了消費(fèi)者對(duì)生活空間舒適性的要求。變頻空調(diào)通過變頻壓縮機(jī)和節(jié)流裝置調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的能量。通過制冷劑流量變化調(diào)整系統(tǒng)冷卻能力，達(dá)到節(jié)能目的。本文在22 34m2的空間設(shè)計(jì)了

2、適合家庭客廳使用的2HP變頻空調(diào)系統(tǒng)。本文首先介紹了變頻空調(diào)的原理和優(yōu)點(diǎn)，介紹了變頻空調(diào)的性能特點(diǎn)。然后通過程序演示，掌握空調(diào)各部件的形式，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。然后通過熱計(jì)算進(jìn)行壓縮機(jī)設(shè)計(jì)；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)適合壓縮機(jī)的冷凝器和蒸發(fā)器，并選擇合適的風(fēng)扇。節(jié)流機(jī)構(gòu)直接選擇市場(chǎng)成品，不再單獨(dú)設(shè)計(jì)。最后對(duì)裝置的整體布局進(jìn)行了優(yōu)化，使裝置的整體結(jié)構(gòu)布局合理、緊湊。關(guān)鍵詞：空調(diào)；頻率轉(zhuǎn)換；分離式渦旋壓縮機(jī)Abstractenergy crisis becomes an urgent problem for every country all over the world And energy savin

3、g request is getting more And more attention Of every goverythis thesis designs a 2hp inverter air-conditioner . it is suitable for a room which it is 22-34 m2 . firstly，The thesis exploains The priinter the condenser And evporator are calculated And designed which adapts to the compressor，And suita

4、ble fans are selected . the throttle mechanismkey-words : Air-conditioner；Inverter分割；分割。Scroll compressor列表摘我AbstractII13號(hào)第一章變頻空調(diào)概述11.1變頻技術(shù)21.1.1變頻簡(jiǎn)介21.1.2變頻器應(yīng)用31.2變頻空調(diào)原理31.3變頻空調(diào)分類和工作原理31.3.1交流變頻空調(diào)的基本原理41.3.2直流變頻空調(diào)的基本原理51.4變頻空調(diào)性能特性51.5變頻空調(diào)發(fā)展概述6中國1.6變頻空調(diào)展望市場(chǎng)7第二章2HP變頻空調(diào)結(jié)構(gòu)說明92.1空調(diào)格式的程序說明92.2制冷劑方案說明102.

5、3冷凝器方案說明122.4蒸發(fā)器程序說明132.5兩個(gè)鼓風(fēng)機(jī)選擇指南142.6壓縮機(jī)程序說明142.6.1壓縮機(jī)在制冷系統(tǒng)中的作用142.6.2壓縮機(jī)分類142.6.3空調(diào)常用壓縮機(jī)152.6.4壓縮機(jī)16用于此設(shè)計(jì)選擇第三章空調(diào)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)173.1制冷劑的計(jì)算和選擇173.1.1制冷劑參數(shù)173.1.2制冷劑熱力計(jì)算183.1.3選擇制冷劑193.2熱計(jì)算和壓縮機(jī)設(shè)計(jì)203.2.1列計(jì)算9203.2.2壓縮機(jī)設(shè)計(jì)22第四章空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)274.1冷凝器設(shè)計(jì)274.1.1冷凝器結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇274.1.2冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算284.1.3冷凝風(fēng)扇計(jì)算和選擇324.2蒸發(fā)器設(shè)計(jì)344.2.1蒸發(fā)器設(shè)計(jì)參

6、數(shù)344.2.2蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算344.2.3蒸發(fā)器風(fēng)扇的計(jì)算和選擇414.3制冷裝置節(jié)流機(jī)構(gòu)424.3.1制冷劑液體膨脹和節(jié)流過程424.3.2空調(diào)中常用的節(jié)流裝置434.3.3選擇設(shè)計(jì)節(jié)流機(jī)制444.3.5電子膨脹閥壓力檢查454.4制冷設(shè)備連接管道484.5制冷系統(tǒng)其他輔助設(shè)備選擇484.5.1干燥過濾器484.5.2四向逆止閥504.5.3截止閥514.5.4分流52第五章變頻空調(diào)控制系統(tǒng)54審計(jì)56參考文獻(xiàn)57.第一章變頻空調(diào)概述節(jié)約能源是我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的長期戰(zhàn)略體系，也是當(dāng)前十分緊迫的課題。為了實(shí)現(xiàn)全社會(huì)節(jié)約能源，緩解能源瓶頸制約，構(gòu)建節(jié)能社會(huì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，全面建設(shè)

7、小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，國家發(fā)展改革委員會(huì)提出了以下目標(biāo)1:表1-1國家發(fā)展委員會(huì)提交目標(biāo)表。“十二五”期間，重點(diǎn)宣傳高效節(jié)能電機(jī)、稀土永磁電機(jī)。在煤炭、電力、有色金屬和石化行業(yè)實(shí)施節(jié)能風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化改造，通過變頻控制、自動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)提高運(yùn)營效率2%，每年節(jié)能200億千瓦時(shí)照明用電，約占全國耗電量的13%，節(jié)能熒光燈與普通白熾燈比率1: 2.6，百發(fā)百中在第12個(gè)5年計(jì)劃期間，節(jié)能重點(diǎn)是促進(jìn)公用事業(yè)、酒店、商業(yè)建筑、辦公樓、體育場(chǎng)和民用建筑的高效節(jié)能。如上所述，所有行業(yè)都把節(jié)約能源和降低消費(fèi)作為首要任務(wù)，節(jié)能和環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的話題，變頻空調(diào)正是在這樣一個(gè)大世界背景下產(chǎn)生的?？?/p>

8、調(diào)是家庭用電的主張，現(xiàn)有空調(diào)由于運(yùn)行效率低下，耗電量大，逐漸脫離市場(chǎng)。新一代變頻空調(diào)具有高效率、節(jié)能、方便等優(yōu)點(diǎn)，是今后的發(fā)展趨勢(shì)。通過節(jié)能減排、環(huán)保、變頻壓縮機(jī)的2HP空調(diào)變頻設(shè)計(jì)、換熱器、節(jié)流、制冷劑管路等優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇、制冷劑、潤滑油等比較選擇，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的高效節(jié)能目的。1.1變頻技術(shù)1.1.1變頻簡(jiǎn)介變頻技術(shù)是根據(jù)交流電機(jī)無級(jí)變速的需要而誕生的，主要目的是通過向電機(jī)添加電源組件變頻器來改變電源頻率，從而調(diào)節(jié)電機(jī)速度。電力電子設(shè)備從20世紀(jì)60年代末開始從晶閘管(SCR)、MOS控制目錄(MCT)發(fā)展到當(dāng)今的絕緣柵極雙極晶體管(IGBT)、高壓絕緣柵極雙極晶閘管(HVIGBT)，隨著設(shè)備的更

9、新，電力轉(zhuǎn)換技術(shù)不斷發(fā)展自20世紀(jì)70年代以來，脈寬調(diào)制可變頻率(PWMVVVF)速度調(diào)節(jié)研究引起了廣泛關(guān)注。20世紀(jì)80年代作為變頻技術(shù)核心的PWM模式優(yōu)化問題引起了很多關(guān)注，推導(dǎo)了鞍形波PWM模式運(yùn)行最好的幾種優(yōu)化模式。從20世紀(jì)80年代末開始，美國、日本、德國、英國等發(fā)達(dá)國家的VVVF變頻器被引入市場(chǎng)，廣泛使用2。表1-2逆變電源的研制1.1.2變頻器應(yīng)用隨著控制理論、速度控制理論和電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器技術(shù)也得到了充分的重視和發(fā)展。變頻器有很多優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。下表說明了變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中的主要應(yīng)用。表1-2變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中的主要應(yīng)用1.2變頻空調(diào)原理變頻空調(diào)以普通空調(diào)為

10、基礎(chǔ)，選擇了變頻專用壓縮機(jī)，提高了變頻控制系統(tǒng)?；窘Y(jié)構(gòu)和冷卻原理與普通空調(diào)完全相同。變頻空調(diào)的主機(jī)自動(dòng)無級(jí)變速，可以根據(jù)房間情況自動(dòng)提供所需的冷(熱)量；室溫達(dá)到預(yù)期后，空主機(jī)將以能夠準(zhǔn)確維持此溫度的恒定速度運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)“無停機(jī)時(shí)間”，確?？臻g環(huán)境溫度控制。1.3變頻空調(diào)的分類和工作原理變頻空調(diào)和壓縮機(jī)使用交流電動(dòng)機(jī)還是直流電動(dòng)機(jī)，可以分為交流變頻空調(diào)和直流變頻空調(diào)。1.3.1交流變頻空調(diào)的基本原理交流變頻空調(diào)采用交流變頻壓縮機(jī)，實(shí)質(zhì)上采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，通過定子和轉(zhuǎn)子間磁場(chǎng)相互作用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。交流變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下由感應(yīng)電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，定子

11、磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。通過變頻器改變電源的頻率，控制壓縮機(jī)速度。三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理如下。交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速原理可以從異步電動(dòng)機(jī)的速度方程中推導(dǎo)出來。速度方程式為：(1-1)格式(1-1)到：n電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度F1電動(dòng)機(jī)定子繞組供電頻率P旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)s的變化率，表示定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步速度n1和n的關(guān)系：n=n1(1-s)。變更感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電源頻率f1可以變更馬達(dá)的速度n1和n(1-1)，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)目的。電源頻率的變更是通過交流變頻器的控制實(shí)現(xiàn)的，其示意圖如下：圖1-1交流逆變電源原理圖交流變頻空調(diào)由壓縮機(jī)電機(jī)利用異步電動(dòng)機(jī)在交流變頻器的控制下改變輸入電動(dòng)機(jī)的電源頻

12、率，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的速度變化，實(shí)現(xiàn)變頻目的。1.3.2直流變頻空調(diào)的基本原理直流變頻空調(diào)是指使用直流變頻調(diào)速系統(tǒng)和相應(yīng)的直流變頻壓縮機(jī)的空調(diào)。直流變頻空調(diào)的工作方式是將50Hz工頻交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，然后發(fā)送到電源模塊主電路。電源模塊也輸出電壓變化的直流電源，不同于模塊使用直流電動(dòng)機(jī)，直流變頻空調(diào)也可以稱為全直流變速空調(diào)。直流變頻空調(diào)沒有逆變器，比交流變頻能效高。無刷直流電動(dòng)機(jī)與普通交流電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)子是稀土材料制成的永磁體。定子與交流壓縮機(jī)電機(jī)相同，集中迂回制造漆包線的整個(gè)距離。簡(jiǎn)單地說，就是將由永磁組成的定子變成轉(zhuǎn)子，將整流子和刷子供電給普通直流電動(dòng)機(jī)的線圈繞組轉(zhuǎn)子變成定子。這種方法消除了普通直流電動(dòng)機(jī)所需的筆刷，并且速度調(diào)節(jié)性能與普通直流電動(dòng)機(jī)類似，因此稱為無刷直流電動(dòng)機(jī)。無刷直流電動(dòng)機(jī)解決了傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的一些缺陷，例如電磁干擾、噪音、火花、可靠性差異、壽命短且交流電動(dòng)機(jī)無法提供的工作效率、調(diào)速性能、渦流損耗等。因此，直流變頻空調(diào)比交流變頻空調(diào)節(jié)能