制冷系統(tǒng)匹配基礎(chǔ)知識(shí)_secret

1、制冷系統(tǒng)匹配基礎(chǔ)知識(shí)一、制冷基本原理定義制冷的基本原理及基本方法單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)1、定義制冷：從低于環(huán)境的物體中吸取熱量，并將其轉(zhuǎn)移給環(huán)境介質(zhì)的過程。制冷機(jī)：完成制冷循環(huán)所必需的機(jī)器和設(shè)備的總稱。制冷裝置：將制冷機(jī)同使用冷量的設(shè)施結(jié)合在一起的裝置。如冰箱，空調(diào)機(jī)等。制冷劑：除半導(dǎo)體制冷以外，制冷機(jī)都是依靠內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)的工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)制冷過程，完成這種功能的工作介質(zhì)，稱為制冷劑，也稱制冷工質(zhì)，俗稱雪種。2、制冷的基本原理由于熱量只能自動(dòng)地從高溫物體傳給低溫物體，因此實(shí)現(xiàn)制冷必須包括消耗能量的補(bǔ)償過程。 制冷機(jī)的基本原理：利用某種工質(zhì)的狀態(tài)變化，從較低溫度的熱源吸取一定的熱量Q0，通過一個(gè)消耗

2、功W的補(bǔ)償過程，向較高溫度的熱源放出熱量Qk,。在這一過程中，由能量守恒得 Qk= Q0 + W。3、制冷的基本方法3、制冷的基本方法相變制冷：利用液體在低溫下的蒸發(fā)過程或固體在低溫下的熔化或升華過程向被冷卻物體吸取熱量。普通空調(diào)器都是這種制冷方法。氣體膨脹制冷：高壓氣體經(jīng)絕熱膨脹后可達(dá)到較低的溫度，令低壓氣體復(fù)熱即可制冷。 氣體渦流制冷：高壓氣體經(jīng)過渦流管膨脹后即可分離為熱、冷兩股氣流，利用冷氣流的復(fù)熱過程即可制冷。熱電制冷：令直流電通過半導(dǎo)體熱電堆，即可在一端產(chǎn)生冷效應(yīng)，在另一端產(chǎn)生熱效應(yīng)。4、單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)蒸氣壓縮式制冷機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的一種制冷機(jī)，有單級、多級和復(fù)疊式之分。單級

3、壓縮蒸氣制冷機(jī)是指將制冷劑經(jīng)過一級壓縮從蒸發(fā)壓力壓縮到冷凝壓力的制冷機(jī)。單級制冷機(jī)一般可用來制取-40以上的低溫。普通的空調(diào)器都是利用單級壓縮蒸氣制冷機(jī)的原理制造的。4、單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)單級壓縮蒸氣制冷機(jī)的由以下幾個(gè)基本組成部份：壓縮機(jī)冷凝器節(jié)流機(jī)構(gòu)（毛細(xì)管）蒸發(fā)器制冷劑4、單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)4、單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)壓縮機(jī)：它的作用是將蒸發(fā)器中的低溫低壓制冷劑蒸氣吸入，并壓縮到高溫高壓的過熱蒸氣，然后排到冷凝器。常用的壓縮機(jī)有活塞式、轉(zhuǎn)子式、渦旋式、螺桿式和離心式等等。壓縮機(jī)有定速壓縮機(jī)和變頻壓縮機(jī)。現(xiàn)在最新的有變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)，例如美的MDV用的谷輪“e-渦旋”壓縮機(jī)可以在10%-100

4、%之間調(diào)節(jié)輸出量，運(yùn)用“TS”技術(shù)可以使壓縮機(jī)的能力輸出實(shí)現(xiàn)級量調(diào)節(jié)，在控制方面比變頻壓縮機(jī)簡單、可靠，更接近空調(diào)器的實(shí)際負(fù)荷要求。4、單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)冷凝器：它的作用是將來自壓縮機(jī)的高溫高壓制冷劑蒸氣冷凝成過冷的液體，在冷凝過程中，制冷劑蒸氣放出熱量，故要用水或空氣來冷卻。不同制冷劑有不同的冷凝壓力。普通家用空調(diào)器冷凝器里面的制冷劑（R22）壓力：標(biāo)準(zhǔn)制冷工況下一般在18 19 bar左右，過負(fù)荷工況下一般在2224bar左右。4、單級壓縮蒸氣制冷循環(huán)節(jié)流機(jī)構(gòu)：普通空調(diào)常用的是毛細(xì)管，高檔的空調(diào)器用電子膨脹閥。制冷劑經(jīng)過節(jié)流機(jī)構(gòu)時(shí)，壓力由冷凝壓力降到蒸發(fā)壓力，一部份制冷劑會(huì)在節(jié)流的過程中

5、閃發(fā)成為氣體。節(jié)流過程中制冷劑的焓值不變。普通的家用空調(diào)器節(jié)流結(jié)束時(shí)大約有20%的制冷劑會(huì)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(diào)器的性能。4、單級壓縮蒸氣制冷循環(huán) 蒸發(fā)器：普通家用空調(diào)器蒸發(fā)器里的制冷劑（R22）的蒸發(fā)壓力在5.5-6.5bar左右。系統(tǒng)匹配步驟：選壓縮機(jī)選冷凝器選蒸發(fā)器估算制冷劑充注量匹配制冷系統(tǒng)不合格項(xiàng)目的整改二、系統(tǒng)匹配一般來說，新匹配一臺(tái)空調(diào)器都有一個(gè)參考機(jī)型新匹配機(jī)的性能指標(biāo)對壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器的選擇有很大關(guān)系。室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速-風(fēng)量-噪音是首先要摸底搞清楚的。1、選壓縮機(jī)根據(jù)實(shí)際情況選擇壓縮機(jī)型式：活塞式、轉(zhuǎn)子式、渦旋式及其電源規(guī)格一般來說，家

6、用空調(diào)器中活塞式用得比較少，T3型空調(diào)器一般會(huì)選擇活塞式壓縮機(jī)。目前3P以下的家用空調(diào)器大多數(shù)都是轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)。轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)又分單轉(zhuǎn)子與雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)。 3P以上的家用空調(diào)器一般會(huì)使用渦旋式壓縮機(jī)。根據(jù)空調(diào)器的制冷量大小來選擇壓縮機(jī)的大小，一般來說按空調(diào)器的額定制冷量是壓縮機(jī)的單體能力的90%來選擇。壓縮機(jī)每一個(gè)排量（1cc）的能力約為175W。2、選冷凝器長U管管徑，內(nèi)螺紋管還是光管在正常的范圍內(nèi)，管徑越小，換熱系數(shù)越大，耐壓也越大，但流動(dòng)阻力也越大。內(nèi)螺紋管比光管換熱系數(shù)高，不同形式的內(nèi)螺紋管換熱系數(shù)也不一樣小管徑冷凝器及新型的內(nèi)螺紋管的研究是一個(gè)重要的方向。選擇非親水鋁箔（普通鋁箔）還是親水

7、鋁箔，選擇片型是平片、沖縫片還是波紋片，選擇片距 選擇其它型式的冷凝器高效的冷凝器有全鋁冷凝器、全銅冷凝器等等3、選蒸發(fā)器長U管管徑，內(nèi)螺紋管還是光管一般來說蒸發(fā)器的長U管徑可以選擇小管徑的。選擇親水鋁箔一般選擇沖縫片，最小片距可達(dá)1.3mm。4、估算制冷劑充注量參考機(jī)型的制冷劑充注量一臺(tái)空調(diào)正常狀態(tài)下約有60%的制冷劑會(huì)在室外側(cè)的冷凝器里，約40%的制冷劑在室內(nèi)側(cè)的蒸發(fā)器里。以參考機(jī)型為基礎(chǔ)，算出冷凝器和蒸發(fā)器內(nèi)容積增大（或減少）的比例，估算出大概的制冷劑充注量。比如說：參考機(jī)型充注量為1000g，內(nèi)機(jī)不變，室外機(jī)冷凝器由單排變?yōu)?.5排：側(cè)估算充注量為：1000*0.6*1.5+1000*

8、0.4=1300(g)一般來說，估算的充注量要比最后的要稍多。這個(gè)只能靠經(jīng)驗(yàn)掌握。估算的只能提供一個(gè)大概。5、匹配制冷系統(tǒng)以下各點(diǎn)是對一般情況而言的，以下數(shù)據(jù)做一個(gè)參考。*制冷工況匹配，以下對策中的“增加冷媒”僅作為最后的手段，此方法應(yīng)該盡量避免。 在標(biāo)準(zhǔn)制冷工況下匹配的目標(biāo)：1高于目標(biāo)值，則應(yīng)該減短毛細(xì)管，加大室外機(jī)風(fēng)量或追加冷媒。低于目標(biāo)值，則加長毛細(xì)管，減少冷媒。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 。2）冷凝器中部溫度目標(biāo)值：45-50左右，過冷度目標(biāo)值在5-10 左右冷凝器出口最低在37-38 ，若過低則與環(huán)境35 溫差太小，換熱量很少冷凝器中部溫度高于目標(biāo)值

9、，則應(yīng)該減短毛細(xì)管，加大室外機(jī)風(fēng)量或加大冷凝器。冷凝器中部溫度低于目標(biāo)值，則應(yīng)該加長毛細(xì)管，追加冷媒。3）蒸發(fā)器中部溫度目標(biāo)值：8-12左右，過熱度目標(biāo)值在0-1 左右蒸發(fā)器中部溫度值高于目標(biāo)值則加長毛細(xì)管。蒸發(fā)器中部溫度值低于目標(biāo)值則減短毛細(xì)管，加大室內(nèi)機(jī)風(fēng)量或加大蒸發(fā)器。蒸發(fā)器過熱度值高于目標(biāo)值則減短毛細(xì)管，增加冷媒。蒸發(fā)器過熱度值低于目標(biāo)值則加長毛細(xì)管，加大室內(nèi)機(jī)風(fēng)量，減少冷媒或加大蒸發(fā)器。4）壓縮機(jī)回氣溫度比蒸發(fā)器出口溫度可高出1-2左右。若回氣溫度高出出口溫度較大，比如出口為10 ，而壓縮機(jī)回氣有20 ，這個(gè)是壓縮機(jī)排氣溫度上升的原因，應(yīng)該減短毛細(xì)管或增加冷媒。若回氣溫度低于出口溫度

10、很多，比如出口為10 ，而壓縮機(jī)回氣有5 ，這個(gè)是壓縮機(jī)排氣溫度下降的原因，這時(shí)候冷媒在蒸發(fā)器中不能充分蒸發(fā)而導(dǎo)致能力不足，應(yīng)該加長毛細(xì)管或減少冷媒。5）制冷過負(fù)荷工況下。若OLP動(dòng)作，則應(yīng)該加大外側(cè)風(fēng)量，冷媒增多壓縮機(jī)負(fù)荷加大，如果可能的話可減短毛細(xì)管，并減少冷媒，或加大冷凝器。保證高壓側(cè)壓力不超過26.5bar， 26.5bar對應(yīng)冷凝器中部溫度65 左右。壓縮機(jī)排氣溫度一般要在115 以下，不要超過125 ，壓縮機(jī)電機(jī)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(shí)可減短毛細(xì)管或加大冷凝器或增加冷媒（注意減短毛細(xì)管時(shí)可能會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)工況下能力下降）5） 過載保護(hù)器OL

11、P（Over Load Protector）動(dòng)作過載保護(hù)器是由電流與溫度共同控制的。OLP曲線圖有兩種表示型式。如下圖，分三個(gè)區(qū)域或兩個(gè)區(qū)域。如圖所示的OLP曲線，當(dāng)電流為 I1 時(shí)只要壓縮機(jī)溫度小于 t1 壓縮機(jī)的OLP是不會(huì)動(dòng)作的?；蛘?，當(dāng)壓縮機(jī)溫度是 t1 時(shí)，壓縮機(jī)的電流小于 I1 時(shí)，OLP不會(huì)動(dòng)作。5）最小制冷工況下。蒸發(fā)器溫度不能低于0 ，到0 以下時(shí)，蒸發(fā)器上附著的除濕水份會(huì)開始凍結(jié)，不能制冷，當(dāng)冰成塊掉下來的時(shí)候會(huì)打壞風(fēng)輪。空調(diào)器的防凍結(jié)功能，當(dāng)檢測到蒸發(fā)器的溫度T2連續(xù)一段時(shí)間低于某溫度值時(shí)，壓縮機(jī)停止工作，等到T2上升到某溫度時(shí)才開始工作。如美的分體機(jī)：T2連續(xù)5分鐘低于

12、2則停壓縮機(jī)，內(nèi)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，T2上升到8 后再開壓縮機(jī)。確保壓縮機(jī)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(jī)油會(huì)被冷媒稀釋，潤滑油會(huì)失去機(jī)能，這樣壓縮機(jī)滑動(dòng)部分開始磨損，最終造成不能運(yùn)轉(zhuǎn)。6）匹配性能時(shí)選擇出風(fēng)溫度最低的毛細(xì)管和冷媒量的組合測試能力針對測試結(jié)果作一些微調(diào)節(jié)，把空調(diào)各參數(shù)到匹配到一個(gè)最佳組合。7）不合格項(xiàng)目微調(diào)與整改能力不足：壓縮機(jī)是否過?。棵?xì)管與冷媒量是否是最佳組合？室內(nèi)側(cè)與室外側(cè)風(fēng)量是否合理？兩器大小是否合理？功率過高與最大制冷跳停：外側(cè)風(fēng)量是否合理？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） 是否冷媒過多或者毛細(xì)管過長？冷

13、凝器流路設(shè)計(jì)不合理造成嚴(yán)重復(fù)熱，或流路半堵，降低冷凝器性能？凝露工況不合格低風(fēng)風(fēng)速是否定得過低？（風(fēng)速過高會(huì)造成吹水）室內(nèi)機(jī)是否漏風(fēng)？是否流路不均，嚴(yán)重偏流？冷媒是否不足，造成缺液蒸發(fā)？室外機(jī)有冷媒流動(dòng)聲毛細(xì)管組件用防振膠包住在兩個(gè)管徑變化大的地方加過渡管在過渡管處包防振膠異聲或噪音超標(biāo)如果是風(fēng)道的異聲，則要改變風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、安裝位置或換風(fēng)輪如果是制冷系統(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在配管振動(dòng)大的地方貼防振膠在壓縮機(jī)排氣管上加消聲器壓縮機(jī)包隔音棉鈑金件上貼隔音棉三、影響 EER、COP 的主要因素逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)具有傳熱溫差的外部不可逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)循環(huán)效率（熱力完善

14、度）空調(diào)器的EER、COP影響主要因素1、逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)逆向循環(huán)是一種消耗功的循環(huán)，所有的制冷機(jī)都是按逆向循環(huán)來工作的。當(dāng)高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔儠r(shí)，具有兩個(gè)可逆的等溫過程和兩個(gè)等熵過程的逆向循環(huán)稱為逆卡諾循環(huán)。1、逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)如圖所示的逆卡諾循環(huán)T-s圖，制冷劑放熱時(shí)的溫度與高溫?zé)嵩吹臏囟染鶠門2，制冷劑吸熱時(shí)的溫度與低溫?zé)嵩吹臏囟染鶠門1。2、不可逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)如圖所示的不可逆卡諾循環(huán)T-s圖，制冷劑放熱時(shí)的溫度為Tk，高溫?zé)嵩吹臏囟葹門2，制冷劑吸熱時(shí)的溫度為T0，低溫?zé)嵩吹臏囟葹門1。則制冷系數(shù)為：EER1=T0/(Tk-T0)<T1/(T2-T1)任何一個(gè)不可逆循環(huán)的制冷系數(shù)總是小于相同熱源溫度時(shí)的逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)所有的實(shí)際的制冷循環(huán)都是不可逆循環(huán)。3、循環(huán)效率（熱力完善度）循環(huán)效率是表示實(shí)際循環(huán)的完善性接近可逆卡諾循環(huán)的程度，定義為：=EER1 / EER0在兩個(gè)熱源溫度不變的情況下，提高或EER1的方法有：降低Tk溫度升高T0溫度同時(shí)降低Tk溫度和升高T0溫度34、如何提高空調(diào)器的EER從制冷系統(tǒng)上說，降低冷凝溫度Tk和升高蒸發(fā)溫度T0都可以使EER