1、制冷系統(tǒng)講座，一、制冷基本原理，定義制冷的基本原理和基本方法的單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)，一、定義、制冷：從低于環(huán)境的物體中吸取熱量并將其轉移到環(huán)境介質中的過程。 冷凍機：完成冷凍循環(huán)所需設備和設備的總稱。 冷凍裝置：冷凍機和使用冷熱量的設施相結合的裝置。 冰箱和空調機等制冷劑：除了半導體制冷，冷凍機都是通過內部循環(huán)流動的工作介質來實現(xiàn)冷凍過程，完成這一功能的工作介質，又稱制冷劑，又稱冷凍工程學。 2、制冷的基本原理是，由于熱量只能自動從高溫物體傳遞到低溫物體，實現(xiàn)制冷需要消耗能量的補償過程。 冷凍機的基本原理：利用某種工程性狀態(tài)變化，從較低溫的熱源吸取一定的熱量Q0，通過一個功耗w的補償過程，向較

2、高溫的熱源釋放熱量Qk。 在該過程中，從能量上保存為Qk=Q0 W。 3、制冷的基本方法是，為了實現(xiàn)能量轉移，首先制冷劑達到比低溫環(huán)境介質低的溫度的過程是必要的，從被冷卻物體連續(xù)吸取熱量，在制冷技術的范圍內，為了實現(xiàn)這個過程，有以下的基本方法： 3、制冷的基本方法，相變制冷：低溫下的液體氣體膨脹制冷：高壓氣體絕熱膨脹可達到低溫，使低壓氣體復熱制冷。 氣體渦流制冷：高壓氣體在渦流管中膨脹可分為熱、冷兩種氣流，利用冷氣流的復熱過程進行制冷。 熱電制冷：使直流電通過半導體熱電堆，可以使一端產生冷效應，另一端產生熱效應。 4、單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)、蒸汽壓縮式制冷機是目前應用最廣泛的制冷機，分為單級、多

3、級和堆疊式兩種。 單級壓縮蒸汽冷凍機是指將制冷劑進行一級壓縮，從蒸發(fā)壓力壓縮到冷凝壓力的冷凍機。 單級冷凍機一般可以用于制造-40以上的低溫。 一般的空調都是利用單級壓縮蒸汽冷凍機的原理制造的。 4、單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)、單級壓縮蒸汽制冷機為壓縮機冷凝器節(jié)流機構(毛細管)蒸發(fā)器制冷劑、4、單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)、單位制冷量： q0=h1-h6單位冷凝熱量： qk=h2-h5單位a :壓縮機b :冷凝器c :節(jié)流機構d :蒸4、單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)、壓縮機：起吸入蒸發(fā)器中的低溫低壓制冷劑蒸汽，壓縮至高溫高壓的過熱蒸汽，排出冷凝器的作用。 常用的壓縮機有活塞式、轉子式、渦旋式、螺旋式、離心式等。 壓

4、縮機有定速壓縮機和變頻壓縮機。 4、單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)、冷凝器：其作用是將來自壓縮機的高溫高壓制冷劑蒸汽冷凝為過冷的液體，在冷凝過程中制冷劑蒸汽釋放熱量，因此用水或空氣冷卻。 冷凝壓力因制冷劑而異。 一般家用空調冷凝器中的制冷劑(R22 )壓力：標準制冷條件下一般為18 19 bar左右，過載條件下一般為2224bar左右。 4、單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)、節(jié)流機構：普通空調常用于毛細管、高級空調用電子膨脹閥。 制冷劑通過節(jié)流機構后，壓力從冷凝壓力下降到蒸發(fā)壓力，一部分制冷劑在節(jié)流過程中閃爍變成氣體。 節(jié)流過程中的制冷劑焓不變。 一般的家用空調節(jié)流結束后，約20%的冷媒閃爍，變成煤氣。 如果制冷劑

5、不蒸發(fā)而閃爍成為氣體，空調的性能會降低。4、單級壓縮蒸汽制冷循環(huán)、蒸發(fā)器：使經過節(jié)流機構的制冷劑液蒸發(fā)成蒸汽，起到吸收被冷卻物的熱量的作用。 蒸發(fā)器是對外輸出冷熱的設備。 一般家庭用空調蒸發(fā)器的制冷劑(R22 )的蒸發(fā)壓力為5.5-6.5bar左右。 二、系統(tǒng)匹配，壓縮機選擇冷凝器選擇蒸發(fā)器推定制冷劑充填量匹配冷凍系統(tǒng)不合格項目的整改，二、系統(tǒng)匹配，一般來說，新匹配的一臺空調機都是參考機型的新匹配機的性能指標與壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器的選擇有很大關系室外機、室內機的馬達轉速-風量-噪音首先要弄清楚。 1、選擇壓縮機，根據(jù)情況選擇壓縮機型式：活塞式、轉子式、渦旋式及其電源規(guī)格一般在家用空調中活塞式

6、較少，T3型空調一般選擇活塞式壓縮機。 目前，3P以下的家用空調多為轉子式壓縮機。 轉子壓縮機分為單轉子和雙轉子壓縮機。 3P以上的家用空調一般使用渦旋壓縮機。 根據(jù)空調機的制冷量的大小來選擇壓縮機的大小，一般來說，空調機的額定制冷量以壓縮機單體能力的90%來選擇。 壓縮機的每排量(1cc )的能力約為175W。 2、選擇冷凝器，長u管管徑，內螺紋管仍在光管正常范圍內，管徑越小，換熱系數(shù)越大，耐壓也越大，但流動阻力也越大。 內螺紋管的熱交換系數(shù)比光管高，不同形式內螺紋管的熱交換系數(shù)也不同的小直徑冷凝器以及新的內螺紋管的研究是重要的方向。 選擇非親水鋁箔(普通鋁箔)還是親水鋁箔，平板型選擇平板、

7、狹縫型還是波紋型，選擇平板型的電容器有全鋁電容器、全銅電容器等，3、蒸發(fā)器、長u管徑像選擇親水鋁箔那樣選擇狹縫片，最小片距離達到1.3mm。 4、估計制冷劑填充量，參考機型的制冷劑填充量1臺空調的正常狀態(tài)下約60%的制冷劑在室外側的冷凝器中，約40%的制冷劑在室內側的蒸發(fā)器中。 以參考機種為基礎，算出冷凝器和蒸發(fā)器的內容積增大(或減少)的比例，估計其制冷劑填充量。 例如，參考機型的加載量為1000g，內機不變，室外機冷凝器從單列變?yōu)?.5列：側估計加載量為1000*0.6*1.5 1000*0.4=1300(g )一般來說，估計加載量比最后多，這只能由經驗掌握概算中只能提供一個概算。 5 .匹

8、配制冷系統(tǒng)，以下幾點對一般情況，參考以下數(shù)據(jù)： 制冷箱一致，以下對策中的“增加制冷劑”是最后的手段，應該盡量避免這種方法。 標準制冷箱匹配目標：1)排氣溫度目標值： 85-90高于目標值時，應縮短毛細管，增加室外機的風量或增加制冷劑。 低于目標值時，毛細管變長，減少制冷劑。 特別是匹配的高效制冷系統(tǒng)，排氣溫度低達70-80。 5、匹配制冷系統(tǒng)，2 )冷凝器中部溫度目標值： 45-50左右，過冷度目標值為5-10左右的冷凝器出口最低為37-38，過低則與環(huán)境35的溫度差過小，熱交換量少，冷凝器中部溫度高于目標值，則縮短毛細管，增大室外機風量或使冷凝器5、配套制冷系統(tǒng)，3 )蒸發(fā)器中部溫度目標值：

9、8-12左右，過熱度目標值為0-1左右，蒸發(fā)器中部溫度值高于目標值時，毛細管變長。 蒸發(fā)器中部的溫度值低于目標值時，縮短毛細管，增大室內機的風量，或者增大蒸發(fā)器。 蒸發(fā)器的過熱度值高于目標值時，縮短毛細管，增加制冷劑。蒸發(fā)器的過熱度值低于目標值時，毛細管變長，增大室內機的風量，減少制冷劑，增大蒸發(fā)器。 5、匹配制冷系統(tǒng)，4 )壓縮機的回氣溫度可比蒸發(fā)器出口溫度高1-2左右。 如果回氣溫度高于出口溫度，例如出口為10，壓縮機回氣為20，這是壓縮機排氣溫度上升的原因，應該縮短毛細管或增加制冷劑。 回氣溫度遠低于出口溫度時，比如出口為10，壓縮機回氣為5，這就是壓縮機排氣溫度下降的原因，這時制冷劑在

10、蒸發(fā)器中不能充分蒸發(fā)，能力不足，應該加長毛細管或減少制冷劑。 5、匹配制冷系統(tǒng)，5 )在制冷過載狀態(tài)下。 OLP動作時，增大外側風量，制冷劑增多時壓縮機的負荷增大，可能的話縮短毛細管，減少制冷劑或增大冷凝器。 為確保高壓側壓力不超過26.5bar，26.5bar對應于冷凝器中部溫度65左右。 壓縮機的排出溫度一般不要超過115以下、125。 壓縮機馬達的線圈溫度比排出溫度高10左右，溫度過高可能會燒壞線圈。 排氣溫度過高，可以縮短毛細管、增大冷凝器、增加制冷劑(注意縮短毛細管可能會降低標準箱的能力)，5 )配合冷凍系統(tǒng)，5 )過載保護器olp (over load protecect OLP圖

11、表有兩種視覺樣式。 如下圖所示，分為3個區(qū)域或2個區(qū)域。 圖所示的OLP曲線在電流為I1時，如果壓縮機溫度小于t1壓縮機的OLP，則不動作。 或者，在壓縮機的溫度為t1時、壓縮機的電流小于I1時，OLP不動作。5、匹配制冷系統(tǒng)，5 )最小制冷箱。 蒸發(fā)器的溫度不能低于0，在0以下的話，附著在蒸發(fā)器上的除濕水分開始凍結，不能制冷，冰成塊掉落的話風車就會損壞。 空調的防凍功能如果檢測到蒸發(fā)器的溫度T2連續(xù)一定時間低于某溫度值，則壓縮機停止工作，直到T2上升到某溫度為止不開始工作。 海爾分體機： T2連續(xù)5分鐘不到0時停止壓縮機，內部風扇的轉速不變，T2上升到8后打開壓縮機。 確認壓縮機殼體底部的溫

12、度比冷凝器中部的溫度高5以上。 如果不能保證，壓縮機油會被制冷劑稀釋，潤滑油不能發(fā)揮作用，壓縮機折動部開始磨損，最終無法運轉。 5、對制冷系統(tǒng)進行匹配，6 )在性能匹配時調節(jié)毛細管與制冷劑量的組合，得到選擇對應的出風溫度為出風溫度最低的毛細管與制冷劑量的組合測試能力，一般來說，空調機的多數(shù)殘奧儀表具有下圖所示特征的下圖， 空調能力Q-毛細管長度r空調能力Q-制冷劑量r空調電力Q-毛細管長度r空調電力Q-制冷劑量r我們求出的是，對圖中的Q1點對應的條件R1對測試結果進行微調，使空調各殘奧儀表符合最佳組合。5、冷凍系統(tǒng)相匹配，7 )不合格項目的微調和整改能力不足：壓縮機是否過小，毛細管和制冷劑量是

13、否最佳組合？ 室內側和室外側的風量合理嗎？ 兩器的大小合理嗎？ 電力過高，最大制冷停止：外側風量合理嗎？ 冷凝器的大小合理嗎？ 冷凝器的制作沒有問題嗎(沒有膨脹，沒有層疊，卷門，錯誤)。 是否制冷劑過多、毛細管過長、冷凝器的流路設定修正不合理會引起嚴重的復熱、流路一半堵塞、會降低冷凝器的性能、或否定結露盒不合格低風風速過低？ (風速過高會導致吹水)室內機是否漏風？ 流路不均勻，是否偏流嚴重？ 制冷劑是否不足或不足液體是否蒸發(fā)？ 5、匹配制冷系統(tǒng)，7 )不合格項目的微調和改善室外機有制冷劑流動音的毛細管單元用防振橡膠包圍，在兩個管徑的變化大的地方插入過渡管，如果防振橡膠的異常噪音或噪音超過基準，

14、風路的異常噪音，則按風車的轉速， 如果安裝位置或換風車是冷凍系統(tǒng)的異常噪音，則在固定頻率不適合的部位加上重塊或防振橡膠，改變其固定頻率，在配管振動大的部位貼上防振橡膠，在壓縮機排氣管上在消音器壓縮機的防音棉板上貼上防音棉，三、影響EER、COP的主要因素，反卡諾循環(huán)的冷凍系數(shù)逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)、逆循環(huán)是一種消耗功，當高溫熱源和低溫熱源的溫度不變時，具有兩個可逆等溫過程和兩個等熵過程的逆循環(huán)稱為逆卡諾循環(huán)。 1、逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)，圖中所示的逆卡諾循環(huán)T-s圖中，制冷劑散熱時的溫度和高溫熱源的溫度都是T2，制冷劑吸熱時的溫度和低溫熱源的溫度都是T1。 放出的熱量是q2=T2(s1-s4)吸收

15、的熱量，q1=T1(s1-s4)消耗的功率是w=q2-q1=(t2-t1)。 2、如何提高空調的EER，從冷凍系統(tǒng)來說，降低冷凝溫度Tk和提高蒸發(fā)溫度T0，提高EER采用有效的壓縮機，適當?shù)卦龃罄淠鳎龃笫彝鈾C的風量，降低Tk適當?shù)卦龃笳舭l(fā)器，室內機提高T0是利用高效率熱交換器，例如代替光管使用內螺紋管、全鋁熱交換器，在機械整體上代替交流電動機使用高效率的直流電動機，代替通常的定速壓縮機、交流逆變壓縮機的制冷劑填充量使用盡可能少的容量大的逆變壓縮機以壓縮機額定頻率進行制冷的主頻率，在增加內外機風量的同時，風量越大EER越高的制冷系統(tǒng)不一定符合最佳的狀態(tài)，3、修改高EER空調機的熱交換器設置，

16、 銅管鋁箔換熱器長度u管徑的影響內螺紋型號的影響不同流路的影響鋁箔的影響其他型號的新型換熱器全鋁換熱器全銅換熱器橢圓長u管換熱器橢圓長u管能夠有效地減少尾流的影響，與通常的圓型長u管相比能夠提高換熱系數(shù)。 1 )、長u管管徑的影響，管徑不同的長u管為不同的熱交換性能和阻力相同的流量，管徑越小，熱交換系數(shù)越大。 在相同的流量下，相同的管徑、內螺紋管的熱交換系數(shù)比光管大，根據(jù)齒型不同，內螺紋管的熱交換系數(shù)也在相同的流量下，管徑越小，阻力越大。在相同的流量下，管徑相同，內螺紋管的阻力大于光管，具體請參照以下圖表：1 )、長u管的影響、1 )、長u管的影響、1 )、長u管的影響、1 )、長u管的影響、1 )，在實際設定修正中，分支路徑大于2路時，采用集中型分液器和集液器不同流路的管路最好相同，并且必須在上風側和下風側均勻流動，使熱交換均勻。 不同流路的換熱單體能力測試請參閱下一頁。 2 )、受不同流路的影響，本實驗使用的電容器為：拱形狹縫片，片厚0.105mm，片距1.7mm，長u管直徑9.53mm。 2 )、從不同流路的影響可知，不同流路有不同的熱交換系數(shù)。 在實際應用時，要考慮生產技術的可行性，選擇綜合性最好的。 3 )、鋁箔的影響、親水性別：普通鋁箔(非親水鋁箔)和親水鋁箔親水鋁箔的定義：采用化學方法在鋁箔表面生成穩(wěn)定的高親水性膜，將鋁箔上的冷凝水從珠狀