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空調(diào)技術(shù)研究所2013年10月,空調(diào)系統(tǒng)工作原理簡介,系統(tǒng)原理系統(tǒng)零部件安全要求故障故障分析思路,目錄,基本概念空調(diào)系統(tǒng),1、自然現(xiàn)象與空調(diào)基本原理開水在鍋中劇烈沸騰,是出現(xiàn)了蒸發(fā)現(xiàn)象,吸收了火苗的熱量,其狀態(tài)由液態(tài)變成了氣態(tài);當(dāng)高溫的氣態(tài)水蒸氣遇到溫度較低的鍋蓋,由氣態(tài)變成液態(tài),出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象,并將熱量傳遞給鍋蓋??照{(diào)基本原理,運(yùn)用蒸發(fā)吸熱、凝結(jié)放熱的原理,通過各種零部件和控制手段使制冷劑連續(xù)不斷的進(jìn)行蒸發(fā)、凝結(jié),實現(xiàn)空調(diào)的制冷、制熱基本功能。2、家用空調(diào)的功能及調(diào)節(jié)目標(biāo)功能:主要有制冷、制熱、除濕、送風(fēng),以及空氣凈化等附加功能。調(diào)節(jié)目標(biāo):調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫度、濕度、速度、潔凈度,簡稱“四度”。3、在實際工程(工廠)中,空調(diào)系統(tǒng)具體指什么?狹義范圍界定:與冷媒直接接觸的所有零、部件組成的系統(tǒng)。如四大部件、管路等。廣義范圍界定:影響空調(diào)制冷/制熱性能的所有零、部件組成的系統(tǒng)。它包括了四大部件、管路、風(fēng)道系統(tǒng)、保護(hù)點(diǎn)控制等。,基本概念四大部件,4、空調(diào)系統(tǒng)的四大核心部件及作用四大核心部件:壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流件、蒸發(fā)器;其作用如下:(1)壓縮機(jī):將低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓氣態(tài)制冷劑;(2)冷凝器:將高溫高壓氣態(tài)制冷劑冷凝成高溫高壓液態(tài)制冷劑;(3)節(jié)流件:將高溫高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流成低溫低壓液態(tài)制冷劑;(4)蒸發(fā)器:將低溫低壓液態(tài)制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓氣態(tài)制冷劑;,基本概念空調(diào)分類,5、空調(diào)分類(1)按轉(zhuǎn)速可分為:定速空調(diào)、變頻空調(diào)。定速空調(diào):壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速固定,主要采用R22冷媒,控制元器件少,生產(chǎn)工藝成熟,出現(xiàn)問題的概率少。變頻空調(diào):壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速一般可在0到100HZ變化,主要采用R410A冷媒,控制元器件多,管路系統(tǒng)復(fù)雜,生產(chǎn)工藝要求高,更容易出現(xiàn)問題。(2)按氣候類型分為:T1、T2、T3三類。(3)按外在安裝方式主要分為:整體式、分體式、一拖多等。(4)按主要功能分為:冷風(fēng)型、熱泵型、電熱型等。(5)還有其他多種分類方式,如風(fēng)冷、水冷等等。,基本概念標(biāo)準(zhǔn),6、家用空調(diào)系統(tǒng)方面需要滿足的主要標(biāo)準(zhǔn)(1)性能:企標(biāo)家用空調(diào)性能試驗標(biāo)準(zhǔn),編號JU521.04.045-年號;國標(biāo)房間空氣調(diào)節(jié)器,編號GB/T7725-年號;(2)能效:定速空調(diào)按國標(biāo)房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級,編號GB12021.3-年號;變頻空調(diào)按國標(biāo)轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級,編號GB21455-年號;最新的能效等級為1級、2級、3級三個等級,能效依次降低,其中1級、2級為節(jié)能產(chǎn)品;定速空調(diào)采用制冷的能效作為判定指標(biāo),變頻空調(diào)采用全年季節(jié)能效比作為判定指標(biāo)。注:上市產(chǎn)品還需要同時滿足其他安全、可靠性等標(biāo)準(zhǔn)。,系統(tǒng)原理系統(tǒng)壓力,安全生產(chǎn)要求:避免高溫燙傷、低溫凍傷,確保工裝器具耐壓合格;,系統(tǒng)原理壓焓圖,理論循環(huán):1-2-3-4實際循環(huán):1-2-3-4,飽和壓力是飽和溫度的函數(shù):P=f(T)(兩者一一對應(yīng),連續(xù)變化),上表中為標(biāo)準(zhǔn)工況下鎖頻狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行的測試值,隨制冷/熱負(fù)荷的增加而增大,反之亦然。上表為普通能效等級空調(diào)的測試值,高能效空調(diào)的壓力、溫度參數(shù)略有偏差,但變化不大。溫度過高(超過100),會加速壓縮機(jī)線圈老化、潤滑油碳化;壓力過大,加速壓縮機(jī)機(jī)械磨損,產(chǎn)生雜質(zhì),出現(xiàn)臟堵、油堵。,系統(tǒng)原理參數(shù),系統(tǒng)原理方案設(shè)計,R22系統(tǒng)(定速)與R410A系統(tǒng)(變頻)的加工工藝差異:,二.系統(tǒng)零部件整機(jī)系統(tǒng),內(nèi)機(jī)陣容,外機(jī)陣容,二.系統(tǒng)零部件整機(jī)系統(tǒng),室內(nèi)機(jī)構(gòu)造,掛壁式,落地式,二.系統(tǒng)零部件整機(jī)系統(tǒng),室外機(jī)構(gòu)造,壓縮機(jī):R410A專用,分單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子,有日立、美芝、華潤、慶安等品牌;四通閥、單向閥、電磁閥:R410A專用,有三花、盾安等品牌;截止閥:R410A專用,有三花、盾安、崗山等品牌;節(jié)流部件:毛細(xì)管(掛機(jī))、膨脹閥(柜機(jī));風(fēng)扇電機(jī):直/交流電機(jī)(抽頭/PG),威靈、大洋、臥龍等品牌;換熱器:高效內(nèi)螺紋銅管+親水鋁箔;配管:全銅配管、銅鋁配管;,二.系統(tǒng)零部件選型,系統(tǒng)零部件選型:,二.系統(tǒng)零部件壓縮機(jī),目前家空主要采用轉(zhuǎn)子式。,二.系統(tǒng)零部件壓縮機(jī),壓縮機(jī):用于壓縮氣態(tài)制冷劑。,注意:壓縮機(jī)接線、雜質(zhì)、混空氣等問題。,二.系統(tǒng)零部件四通閥,四通閥構(gòu)造:用于制冷/制熱模式切換。,注意:管路外形尺寸、壁厚、雜質(zhì)等問題。,二.系統(tǒng)零部件四通閥,制冷動作圖,制熱動作圖,注意:滑塊可能因雜質(zhì)、變形等原因產(chǎn)生卡死、串氣、碰撞、低電壓不啟動等問題。,二.系統(tǒng)零部件電磁閥、單向閥,電磁閥、單向閥:控制冷媒流路通、斷。,電磁閥,單向閥,注意:焊接組裝時有方向要求。,二.系統(tǒng)零部件截止閥,注意:R410A的與R22冷媒的截止閥不能混用。,截止閥:控制冷媒流路通、斷。,異型樣式,標(biāo)準(zhǔn)樣式,二.系統(tǒng)零部件節(jié)流部件,節(jié)流部件主要有三大類:毛細(xì)管、節(jié)流短管、膨脹閥;用于冷媒降溫、降壓、節(jié)流。根據(jù)性能、成本等要求選用。,毛細(xì)管:嚴(yán)禁混料,節(jié)流短管:使用有方向要求。,膨脹閥:控制復(fù)雜,成本較高,能效最好。,二.系統(tǒng)零部件風(fēng)扇電機(jī),風(fēng)扇電機(jī):有PG、抽頭之分;有交流、直流之分;塑封、鐵殼之分。在系統(tǒng)中用于強(qiáng)化空氣側(cè)換熱效果。根據(jù)能力、能效、成本等要求選用。,掛機(jī)內(nèi)機(jī)用PG電機(jī)。,柜機(jī)內(nèi)機(jī)用、或室外機(jī)用抽頭電機(jī)。,直流電機(jī):效率高、控制復(fù)雜、成本高。,內(nèi)機(jī):換熱面積增大,二.系統(tǒng)零部件換熱器,換熱器形式:,換熱器:根據(jù)結(jié)構(gòu)、風(fēng)道形式可以做成多種樣式。在系統(tǒng)中實現(xiàn)制冷劑與空氣的換熱,達(dá)到制冷、或制熱目的。,二.系統(tǒng)零部件翅片,翅片:強(qiáng)化空氣側(cè)傳熱效果。,齒形發(fā)展:,二.系統(tǒng)零部件內(nèi)螺紋銅管,內(nèi)螺紋銅管:強(qiáng)化制冷劑側(cè)換熱效果。,注意:加工齒形變化、脫脂徹底。,二.系統(tǒng)零部件制冷劑,制冷劑:實現(xiàn)相變換熱。,注意:嚴(yán)禁混用,控制雜質(zhì)、水分。,二.系統(tǒng)零部件制冷劑特性,(1)R410A用壓力表、壓力軟管,量程:高壓:-0.15.3MPa(-76cmHg53kg/cm2)低壓:-0.13.8MPa(-76cmHg38kg/cm2),(3)R410A制冷劑罐(玫瑰紅),(2)R410A用真空泵,吸入口規(guī)格:UNF7/16-20;單向閥,防止?jié)櫥突亓鳌?其他工具:扳手、內(nèi)六角、十字螺絲刀、喇叭口擴(kuò)管器、割管刀、焊接工具等可以與R22工具通用。,二.系統(tǒng)零部件工裝工具,人體接觸機(jī)組時,確保斷電或用電安全;人體接觸機(jī)組時,需配戴手套,避免燙傷或凍傷;焊接管路時需充氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù),減少氧化雜質(zhì);嚴(yán)禁將水分、空氣、雜質(zhì)等帶入系統(tǒng);分析變頻系統(tǒng)故障時,必須在鎖頻狀態(tài)下進(jìn)行;采用專用工具、部品部件,嚴(yán)禁混用R22的同類品;冷媒充注方式:抽真空,液相充注冷媒;,三.安全要求注意事項,1、按專業(yè)來源分:,電控故障:如模塊故障、通訊故障、電磁干擾等;結(jié)構(gòu)故障:如漏水、擺葉開裂、風(fēng)扇葉片損壞等;系統(tǒng)故障:如缺氟、排氣溫度高、結(jié)霜、雜質(zhì)堵塞等;,3、故障的復(fù)雜性,2、按使用功能分:,不制冷或效果差;不制熱或效果差;不送風(fēng);不除濕;不除霜等。,簡單的故障比較容易判斷。如傳感器故障?可以根據(jù)故障代碼F1-F5的指示直接修復(fù),難度小。復(fù)雜的故障往往是幾個原因同時引起,難以判斷,多用排除法、置換對比法來查找根本原因。如制冷效果差?可能的原因有電壓低、模塊保護(hù)、缺氟、扇葉損壞、風(fēng)道堵塞、系統(tǒng)堵塞、房間熱負(fù)荷、軟件保護(hù)、傳感器安裝位置不正確等等。因此需要仔細(xì)分析、逐個排除來查找原因。,四.故障復(fù)雜性,4、常用故障分析方法:,排除法:列出所有可能引起故障的原因,針對每個可能原因逐個排查,從而找到最終原因。置換對比法:通過置換故障機(jī)器與正常機(jī)器的對應(yīng)內(nèi)外機(jī)、部件、零件等,讓后做對比測試,逐步縮小發(fā)生故障的范圍,從而找到最終的原因。注:此方法一般采用由大部件到小元件的排除方式,逐步縮小范圍。,一般情況,將以上兩種方法配合使用,就能較快的查找到故障原因,找到解決問題的方法。,四.故障分析方法,一看,二聽,三觸,故障代碼、保護(hù)代碼、溫度、電流、頻率、壓力等;遙控器設(shè)定模式、溫度、風(fēng)速等;管路、換熱器結(jié)霜,凝結(jié)水多少、排水是否通暢;管路振動、結(jié)構(gòu)件連接好壞;內(nèi)機(jī)擺葉、羽根,濾網(wǎng)、內(nèi)外機(jī)風(fēng)道是否暢通;截止閥是否全開;看門窗漏熱、空調(diào)安裝位置;電源、接地是否正常。,聽電機(jī)、壓縮機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)部件聲音;聽冷媒流動聲、風(fēng)聲、電磁聲、低頻高頻聲。,觸摸管路、內(nèi)外機(jī)外殼振動;觸摸管路零部件、彎頭、換熱器各流路溫度。(注意:帶手套,避免燙傷),四.故障分析方法,故障分析思路,常見的五類空調(diào)系統(tǒng)故障及可能的原因:漏:制冷劑外泄漏(銅管開裂、焊點(diǎn)開裂,螺紋或螺母開裂
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