空調調試講義0725

1、2021年10月17日2一、家用空調換熱器強化換熱的原理一、家用空調換熱器強化換熱的原理 換熱器研究一般以下列公式來計算換熱系數(shù)： k = Q /(F*Tlm)式中： Q換熱量（W）； k換熱系數(shù)(W/m2*)； F空氣側換熱面積(m2)； Tlm對數(shù)平均換熱溫差()； 對于蒸發(fā)增強換熱系數(shù)的措施有：對于蒸發(fā)增強換熱系數(shù)的措施有：1、增加管內汽化核心數(shù)量；2、增加液膜的紊流度；3、冷媒呈環(huán)狀流型以增加潤濕表面；4、增大翅片側換熱協(xié)同度，減小翅片風阻，凝結水及時排出。 對于冷凝強化換熱措施有：對于冷凝強化換熱措施有：1、加劇氣液兩相的混合；2、減小管內冷媒液膜厚度；3、增大翅片側空氣紊流程度。3

2、、系統(tǒng)調試中常見問題3、系統(tǒng)調試中常見問題 一般匹配：一般匹配： 空調能力空調能力=壓縮機規(guī)格能力值壓縮機規(guī)格能力值X8590% 空調功率空調功率=壓縮機規(guī)格功率壓縮機規(guī)格功率 高高EER/COP匹配：匹配： 空調能力空調能力=壓縮機規(guī)格能力值壓縮機規(guī)格能力值X95105% 空調功率空調功率=壓縮機規(guī)格功率壓縮機規(guī)格功率 X95%選擇大、小壓縮機的優(yōu)缺點對比：n（1）大壓縮機的優(yōu)點：排氣量大，制冷劑流量大，制冷量和制熱量易達到要求。n缺點：蒸發(fā)溫度較低，排氣壓力較高，高EER難實現(xiàn)；定速電機的功率較大且難降低，若想達到較大的EER，需要增大室內風量或換熱器面積實現(xiàn)更大的制冷量。n（2）小壓縮機

3、的優(yōu)點：定速電機的功率較小，增大充灌量或者剪短毛細管抬高蒸發(fā)溫度，可實現(xiàn)高EER；蒸發(fā)溫度較高，冷凝溫度較低，高EER易實現(xiàn)。n缺點：排氣量小，制冷量和制熱量較小。兩器的選擇兩器的選擇R410A換熱能力較R22稍好，兩器容量可不變。兩器容量不變時，R410A系統(tǒng)能效比較R22系統(tǒng)稍高。R410A阻力較R22小，兩器流路數(shù)可不變或減少，可使用管徑較小的長U管，如：7.0、7.94管徑的長U管。由于R410A系統(tǒng)壓力約為R22系統(tǒng)壓力的1.4-1.6倍，長U管、配管壁厚要加。 冷媒量的確定冷媒量的確定 R410A系統(tǒng)與同能力的R22系統(tǒng)的冷媒量充注量相當，可參考同能力的R22系統(tǒng)。初步計算公式為：

4、G=0.5334Ve+0.2247Vk（G-冷媒量充注量，單位g；Vk-冷凝器內容積，單位l；Ve-蒸發(fā)器內容積，單位l）毛細管的確定由于R410A容積制冷量較R22大，約為 R22的1.4倍，毛細管較同能力的R22系統(tǒng)制冷劑流量要小。3、系統(tǒng)調試中常見問題n節(jié)流機構：普通空調常用的是毛細管，高檔的空調器用電子膨脹閥。制冷劑經(jīng)過節(jié)流機構時，壓力由冷凝壓力降到蒸發(fā)壓力，一部份制冷劑會在節(jié)流的過程中閃發(fā)成為氣體。n節(jié)流過程中制冷劑的焓值不變。n普通的家用空調器節(jié)流結束時大約有20%的制冷劑會閃發(fā)成氣體。制冷劑沒有蒸發(fā)就閃發(fā)成氣體降低了空調器的性能。3、系統(tǒng)調試中常見問題n從制冷系統(tǒng)上說，降低冷凝溫

5、度Tk和升高蒸發(fā)溫度T0都可以使EER上升n采用高效的壓縮機n適當加大冷凝器、加大室外機的風量，使Tk下降n適當加大蒸發(fā)器、加大室內機的風量，使T0上升n合理安排流路，提高換熱效率，減少管路中的能量損失n利用高效的換熱器，例如：n用內螺紋管代替光管n用新型的高效內螺紋管代替普通的內螺紋管n微通道換熱器n從整機上說n采用高效的直流電機代替交流電機n采用直流變頻壓縮機代替普通定速壓縮機或交流變頻壓縮機n冷媒充注量盡量少n采用排量較大的變頻壓縮機代替排量較小的變頻壓縮機，以較低的頻率來做額定制冷、制熱的主頻n加大內外機風量的同時要考慮風機功率的增加，從整機上說，不一定是風量越大EER越高n制冷系統(tǒng)要

6、匹配到一個最佳狀態(tài)3、系統(tǒng)調試中常見問題空調舒適性/性能溫度溫度濕度濕度噪聲噪聲氣流控制氣流控制空氣品質空氣品質運行可靠運行可靠軟硬件抗干擾軟硬件抗干擾換熱器換熱器高效翅片、高效銅管、換熱器流程、加工工藝送風系統(tǒng)送風系統(tǒng)高效風道、高效低噪風扇、高效電機控制算法控制算法高效控制算法、電子膨脹閥控制、壓縮機壓縮機高效永磁直流電機、基于節(jié)流裝置節(jié)流裝置電子膨脹閥、熱力膨脹閥、開度控制冷媒冷媒R410A1）注氟量自少而多，調整節(jié)流裝置開度，待制冷制熱能力達標后，停止注氟，調整節(jié)流裝置開度、過冷熱度、室內外風量，得出最佳能效。2）制冷時主要控制蒸發(fā)器過熱度、制熱時主要控制冷凝器過冷度，得出最佳能效。3）

7、蒸發(fā)器與冷凝器分流越接近，能效越好。4）額定中間點能效要控制室內外電機功率來提升能效。3、系統(tǒng)調試中常見問題室內換熱器的配管設計： 決定配管的分液數(shù)：制冷運轉時的蒸發(fā)器的入口出口的壓力損失在冷媒飽和溫度以內（壓力0.20.3MPa以內） 蒸發(fā)器時一般的壓力損失小比較好，所以分液數(shù)在某種程度多些比較好。 制熱運轉時的冷凝器的話壓力損失基本沒什么問題，所以分液數(shù)在某種程度少些的話，冷媒流速更快，導熱系數(shù)可以更高。分液數(shù)要考慮蒸發(fā)器和冷凝器的均衡后決定。決定各路分流：1）冷媒的流向在冷凝器時和室內空氣的流向逆流，換熱效率好2）把各路的換熱能力均等，不均等的話，特別是蒸發(fā)器的出口過熱度不均一，制冷能力

8、大幅下降，因此，各路的配管根數(shù)要極力均一。根數(shù)不能均等的話，調節(jié)風向的1排/2排的根數(shù)，使各路的換熱能力均等。這時要考慮風速分布。比如背面的最下段風速慢所以換熱性能低3、系統(tǒng)調試中常見問題3)各路的換熱能力的概略計算風向的第2排的性能大約會下降到第排的2/3。（那第排下降到2/32/34/9左右）4)要考慮容易制造的配管連接方法。基本上盡量連接簡單的配管，連接配管的數(shù)和長度都要少。要考慮焊接的方便性。5)蒸發(fā)器時，出口管會過熱、要考慮不要產(chǎn)生凝露。另外，上側有過冷的配管下側完全過熱的話，要注意檢查換熱器傾斜的話會不 會吹水。3、系統(tǒng)調試中常見問題管路設計原則1保證供應蒸發(fā)器所需的的制冷劑液體，

9、從而保證制冷能力；2保證制冷劑以最小的壓降在系統(tǒng)中流動，以避免產(chǎn)生額外的功率損失；3保證冷凍油和制冷劑盡量回到壓縮機而不會在管路中積存，從而保證壓縮機的正常運行；4防止制冷劑液體和冷凍油不會對壓縮機造成沖擊；5管路和制冷劑的合理成本。 流速的問題既關系到壓降，也關系到回油。而且如果冷凍油積存在換熱器的換熱管內，會降低換熱器換熱能力。所以要盡量讓和制冷劑一起流出的冷凍油返回壓縮機，否側會造成壓縮機缺油。冷凍油和制冷劑液體有一定的互溶性，所以在管路中比較容易一起流動，但和制冷劑氣體互溶性比較差，所以要制冷劑氣體達到一定的速度來推動冷凍油流動。而影響制冷劑流速的就是管徑，管徑小，制冷劑速度大了，壓降

10、必然增加。所以壓降和回油是一對矛盾，要順利回油，制冷劑速度要快，制冷劑速度快了，壓降就大，所以要找一個平衡點，選擇合適的管徑。3、系統(tǒng)調試中常見問題3、系統(tǒng)調試中常見問題性能匹配時主要的參數(shù)：排氣壓力，吸氣壓力，排氣溫度、回氣性能匹配時主要的參數(shù)：排氣壓力，吸氣壓力，排氣溫度、回氣溫度、冷凝器中部溫度、冷凝起出口溫度、蒸發(fā)器中部溫度、蒸溫度、冷凝器中部溫度、冷凝起出口溫度、蒸發(fā)器中部溫度、蒸發(fā)器出口溫度、壓縮機底部溫度、壓縮機頂部溫度、壓縮機電機發(fā)器出口溫度、壓縮機底部溫度、壓縮機頂部溫度、壓縮機電機溫度等溫度等n以下各點是對一般情況而言的，以下數(shù)據(jù)做一個參考。 *制冷工況匹配，以下對策中的“

11、增加冷媒”僅作為最后的手段，此方法應該盡量避免。在標準制冷工況下匹配的目標：排氣溫度目標值：75-85n高于目標值，則應該減短毛細管，加大室外機風量或追加冷媒。n低于目標值，則加長毛細管，減少冷媒。n如果是特別匹配的高效制冷系統(tǒng)，排氣溫度較低，一般在70-80 。3、系統(tǒng)調試中常見問題冷凝器中部溫度目標值：45-50左右，過冷度目標值在5-10 左右n冷凝器出口最低在37-38 ，若過低則與環(huán)境35 溫差太小，換熱量很少n冷凝器中部溫度高于目標值，則應該減短毛細管，加大室外機風量或加大冷凝器。n冷凝器中部溫度低于目標值，則應該加長毛細管，追加冷媒。3、系統(tǒng)調試中常見問題蒸發(fā)器中部溫度目標值：8

12、-12左右，過熱度目標值在0-1 左右n蒸發(fā)器中部溫度值高于目標值則加長毛細管。n蒸發(fā)器中部溫度值低于目標值則減短毛細管，加大室內機風量或加大蒸發(fā)器。n蒸發(fā)器過熱度值高于目標值則減短毛細管，增加冷媒。n蒸發(fā)器過熱度值低于目標值則加長毛細管，加大室內機風量，減少冷媒或加大蒸發(fā)器。3、系統(tǒng)調試中常見問題壓縮機回氣溫度比蒸發(fā)器出口溫度可高出1-2左右。n若回氣溫度高出出口溫度較大，比如出口為10 ，而壓縮機回氣有20 ，這個是壓縮機排氣溫度上升的原因，應該減短毛細管或增加冷媒。n若回氣溫度低于出口溫度很多，比如出口為10 ，而壓縮機回氣有5 ，這個是壓縮機排氣溫度下降的原因，這時候冷媒在蒸發(fā)器中不能

13、充分蒸發(fā)而導致能力不足，應該加長毛細管或減少冷媒。3、系統(tǒng)調試中常見問題3、系統(tǒng)調試中常見問題在標準制熱工況下匹配的目標：1）排氣溫度目標值：70-80 2）冷凝器中部溫度目標值：45-50左右，過冷度目標值在10-15左右 3）蒸發(fā)器中部溫度目標值：0-2左右，過熱度目標值在0-1 左右 4）壓縮機回氣溫度約為0-5，比蒸發(fā)器出口溫度可高出1-2左右。制冷過負荷工況下。n若OLP動作，則應該加大外側風量，冷媒增多壓縮機負荷加大，如果可能的話可減短毛細管，并減少冷媒，或加大冷凝器。n保證高壓側壓力不超過41bar， 41bar對應冷凝器中部溫度65 左右。n壓縮機排氣溫度一般要在115 以下，

14、不要超過125 ，壓縮機電機的線圈溫度比排氣溫度高10 左右，溫度過高的話可能燒線圈。排氣溫度過高時可減短毛細管或加大冷凝器或增加冷媒（注意減短毛細管時可能會使標準工況下能力下降）3、系統(tǒng)調試中常見問題最小制冷工況下。n蒸發(fā)器溫度不能低于0 ，到0 以下時，蒸發(fā)器上附著的凝結水份會開始凍結，影響制冷效果，當冰成塊掉下來的時候會打壞風扇。n空調器的防凍結功能，當檢測到蒸發(fā)器的盤管溫度連續(xù)一段時間低于某溫度值時，壓縮機要降頻或停止工作，等到盤管溫度上升到某溫度時才開始工作。n確保壓縮機殼體底部溫度高于冷凝器中部溫度5 以上。若不能保證，壓縮機油會被冷媒稀釋，潤滑油會失去機能，這樣壓縮機滑動部分開始

15、磨損，最終造成不能運轉。3、系統(tǒng)調試中常見問題匹配性能時n調節(jié)毛細管和冷媒量的組合，可得出對應的出風溫度n選擇出風溫度最低的毛細管和冷媒量的組合測試能力n一般來說，空調器的很多參數(shù)都有下圖所示的特點，下圖可以是以下的組合：n空調能力Q-毛細管長度Rn空調能力Q-冷媒量Rn空調功率Q-毛細管長度Rn空調功率Q-冷媒量Rn我們要追求的是圖中的Q1點 所對應的條件R1n針對測試結果作一些微調 節(jié)，把空調各參數(shù)到匹配 到一個最佳組合。3、系統(tǒng)調試中常見問題3、系統(tǒng)調試中常見問題 毛細管流量設計確認后，需注意如下幾點：毛細管流量設計確認后，需注意如下幾點： 毛細管長度控制在毛細管長度控制在5001000

16、mm之間，太長了影響制造工藝之間，太長了影響制造工藝 性且浪費材料；太短了容易影響系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性和一致性性且浪費材料；太短了容易影響系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性和一致性 毛細管的繞制直徑推薦為毛細管的繞制直徑推薦為50或或60mm，過小的彎曲半徑易，過小的彎曲半徑易 導致彎制后的毛細管流量與直管狀態(tài)下的流量相差太大，導致導致彎制后的毛細管流量與直管狀態(tài)下的流量相差太大，導致 系統(tǒng)穩(wěn)定性較差；過大的系統(tǒng)穩(wěn)定性較差；過大的 彎曲半徑占用較大的空間。彎曲半徑占用較大的空間。 毛細管節(jié)流當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下降下降下降下降下降下降制冷系統(tǒng)的冷媒充注量一

17、定，在此條件下毛細管設計值為：制冷系統(tǒng)的冷媒充注量一定，在此條件下毛細管設計值為：L & DL & D，則此時如果毛細管：，則此時如果毛細管：3、系統(tǒng)調試中常見問題 系統(tǒng)中冷媒的充注量對整機制冷能力有著很大的影響。在一定工況下，系統(tǒng)內存在一個最佳充注量的問題。能力排氣溫度排氣壓力吸氣溫度吸氣壓力冷媒量（g）能力 *壓力 *溫度最優(yōu)點缺氟過充不合格項目微調與整改n能力不足：n壓縮機是否過?。縩毛細管與冷媒量是否是最佳組合？n室內側與室外側風量是否合理？n兩器大小是否合理？n功率過高與最大制冷跳停：n內外側風量是否合理？n冷凝器大小是否合理？冷凝器制作是否有問題（沒有脹緊、疊片、倒片、片距不對）n

18、是否冷媒過多或者毛細管過長？n冷凝器流路設計不合理造成嚴重復熱，或流路半堵，降低冷凝器性能？n凝露工況不合格n低風風速是否定得過低？（風速過高會造成吹水）n室內機是否漏風？是否流路不均，嚴重偏流？n冷媒是否不足，造成缺液蒸發(fā)？3、系統(tǒng)調試中常見問題不合格項目微調與整改n室外機有冷媒流動聲n毛細管組件用防振膠包住n在兩個管徑變化大的地方加過渡管n在過渡管處包防振膠n異聲或噪音超標n如果是風道的異聲，則要改變風輪轉速、安裝位置或換風輪n如果是制冷系統(tǒng)的異聲，則在固頻不合格處加配重塊或防振膠改變其固頻n在配管振動大的地方貼防振膠n在壓縮機排氣管上加消聲器n壓縮機包隔音棉n鈑金件上貼隔音棉3、系統(tǒng)調試

19、中常見問題n當制冷系統(tǒng)出現(xiàn)了故障后，一般不可能直接觀察到故障部位，因此就需要通過測量制冷系統(tǒng)各個溫度點和高低壓值與正常值進行比較，然后分析產(chǎn)生故障原因。n排氣壓力升高的原因n制冷系統(tǒng)排氣壓力與冷凝溫度相對應，而排氣壓力與其冷卻介質的流量和溫度有很大關系，同時還與壓縮機效率以及冷負荷量有關。n制冷狀態(tài)下排氣壓力升高的原因如下：n系統(tǒng)中有空氣或制冷劑過多。n室外風扇電機轉速低或不運轉。n室外溫度過高或散熱器過臟。n電子膨脹閥開啟度過小。n一拖二空調器室內單機不工作。n制冷系統(tǒng)內部半堵塞（臟堵、冰堵、油堵、角閥未開全）。3、系統(tǒng)調試中常見問題n制熱狀態(tài)下排氣壓力升高的原因如下：n制冷系統(tǒng)中有空氣或制

20、冷劑過多。n室內散熱器或過濾網(wǎng)堵塞。n室內溫度高。n室內風扇電機轉速低或停轉。n室內風扇電機機械故障或風葉卡死。n電子膨脹閥開啟度過小。n系統(tǒng)內部半堵塞（即臟堵、冰堵、油堵、角閥未開全）。3、系統(tǒng)調試中常見問題n排氣壓力降低的原因如下：n制冷系統(tǒng)排氣壓力與冷凝溫度相互對應，吸氣壓力與排氣溫度也相互對應。n制冷狀態(tài)下排氣壓力降低的原因如下：n制冷系統(tǒng)缺氟。n室內風機轉速低或不轉。n壓縮機的排氣效率下降。n四通換向閥或電磁旁通閥泄漏。n制冷系統(tǒng)堵塞或室外機低壓閥未打開。n變頻壓縮機不升頻率。3、系統(tǒng)調試中常見問題n制熱狀態(tài)下排氣壓力降低的原因如下：n四通換向閥內部泄漏。n單向閥內漏或輔助毛細管堵塞

21、。n制冷系統(tǒng)缺氟。n室外環(huán)境溫度過低。n室外機不除霜或除霜不完全。n室外機散熱器過臟。n壓縮機的排氣效率下降。n室外風速過低和不轉。n變頻壓縮機不升頻。3、系統(tǒng)調試中常見問題n吸氣壓力升高的原因。n制冷系統(tǒng)吸氣壓力與蒸發(fā)溫度相互對應，實際上吸氣壓力與排氣溫度也相互對應，即吸氣壓力高，排氣壓力也相應提高，反之則低。n制效率系統(tǒng)下吸氣壓力升高的原因如下：n電子膨脹閥開啟過大。n室外環(huán)境溫度過高。n系統(tǒng)中有空氣或氟過量。n室外風機速度過低或不轉。n室外機散熱器過臟。3、系統(tǒng)調試中常見問題n制熱狀態(tài)下吸氣壓力升高的原因如下：n室內散熱器或過濾網(wǎng)過臟。n室內機不轉或停轉。n四通換向閥內部泄漏。n室外環(huán)境

22、溫度過高。n電子膨脹閥開啟度過大。n制冷系統(tǒng)中有空氣或氟過量。3、系統(tǒng)調試中常見問題n吸氣壓力降低的原因n制冷狀態(tài)下吸氣壓力降低的原因如下：n制冷系統(tǒng)中制冷劑過少。n室內散熱器或過濾網(wǎng)堵塞。n室內環(huán)境溫度過低。n電子膨脹閥開啟度過小。n室內風機轉速低或停轉。n制冷系統(tǒng)半堵塞（臟堵、冰臟、油臟）。3、系統(tǒng)調試中常見問題n制熱狀態(tài)下吸氣壓力降低的原因如下：n系統(tǒng)內部堵塞或制冷劑過少。n電子膨脹閥開啟度過大。n室外環(huán)境溫度過低。n室外機不除霜或除霜效果差。n室外機風機不轉或散熱器過臟。n室外風機轉速過低或停止運轉。n四通換向閥或旁通電磁閥內部泄漏。3、系統(tǒng)調試中常見問題n制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度變化的原因n制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度與吸氣壓力相對應，冷凝溫度與排氣壓力相對應，通過分析吸氣與排