第十二講 空調(diào)器的結構組成和工作原理

空調(diào)器的結構組成和工作原理空調(diào)器的基本類型空調(diào)器的工作原理分體壁掛式空調(diào)器室外機的基本結構分體壁掛式空調(diào)室內(nèi)機的內(nèi)部結構

分體壁掛式空調(diào)器的遙控器空調(diào)器的基本組成

空調(diào)器主要由制冷(熱)循環(huán)系統(tǒng)、空氣循環(huán)通風系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和箱體(包括底板等)四大部分組成。

(一)制冷(熱)循環(huán)系統(tǒng)一般采用蒸氣壓縮式制冷。與電冰箱一樣，由全封閉式壓縮機、風冷式冷凝器、毛細管和肋片管式蒸發(fā)器及連接管路等組成一個封閉式制冷循環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)充以R22制冷劑。為避免液擊．有制冷系統(tǒng)還設有氣液分離器。

(二)空氣循環(huán)通風系統(tǒng)主要由離心風扇、軸流風康、電動機、過濾器、風門、風道等組成。

(三)電氣控制系統(tǒng)主要由溫控器、起動器、選擇開關、各種過載保護器、中間繼電器等組成。熱泵冷風型還應有四通電磁換向閥及除霜溫控器。

(四)箱體部分它包括外殼、面板、底盤及若干加強筋、支架等。制冷系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)均安裝在底盤上，而整個底盤又靠螺釘固定到機殼上?？照{(diào)器的工作原理冷暖空調(diào)的制冷原理空調(diào)器室內(nèi)機組空調(diào)器室外機組蒸發(fā)器四通閥毛細管單向閥冷凝器壓縮機制冷工作時，壓縮機將制冷劑壓縮成過熱蒸氣蒸氣從壓縮機排氣口排出，然后進入電磁四通換向閥制冷劑蒸氣經(jīng)電磁四通換向閥換向后進入冷凝器制冷劑蒸氣在冷凝器中由風扇進行冷卻，風扇吹出熱風貫流風扇干燥過濾器冷凝后的制冷劑液體經(jīng)單向閥、干燥過濾器、毛細管進入蒸發(fā)器液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)為氣體，使周圍空氣溫度降低軸流風扇將冷凝器周圍的冷風吹出，送到室內(nèi)制冷劑氣體經(jīng)四通閥回到壓縮機中，如此往復維持制冷循環(huán)軸流風扇注：單向閥具有單向?qū)ā⒎聪蚪刂沟淖饔?冷暖空調(diào)的制熱原理制熱工作時，壓縮機將制冷劑壓縮成過熱蒸氣過熱蒸氣經(jīng)過四通閥的換向作用直接進入室內(nèi)，原蒸發(fā)器變?yōu)槔淠髡魵庠诶淠髦蟹艧崂淠?，由風扇將冷凝器周圍的熱氣吹向室內(nèi)冷凝后的制冷劑經(jīng)單向閥、干燥過濾器、毛細管到達室外蒸發(fā)器液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)，其周圍的冷空氣由風扇吹出蒸發(fā)后的氣體經(jīng)四通閥返回到壓縮機中，如此往復維持制熱循環(huán)經(jīng)壓縮機壓縮后的制冷劑氣體導入冷凝器的流向圖制冷工作時，低壓低溫的制冷劑氣體被壓縮機壓縮成高壓高溫的過熱蒸氣，蒸氣經(jīng)四通閥后進入冷凝器中經(jīng)毛細管降壓的制冷劑流向圖干燥過濾器毛細管單向閥液體截止閥氣體截止閥經(jīng)毛細管降壓的制冷劑流向圖制冷劑氣體在冷凝器中冷凝后，經(jīng)單向閥、毛細管、干燥過濾器，由液體截止閥送入室內(nèi)機組蒸發(fā)器中液體制冷劑進入室內(nèi)蒸發(fā)器干燥過濾器毛細管單向閥液體截止閥氣體截止閥制冷劑返回室外機的流向圖電磁四通換向閥制冷劑液體在室內(nèi)機蒸發(fā)器中蒸發(fā)后，由氣體截止閥返回到室外機組的壓縮機中，再次進行壓縮，以維持制冷循環(huán)熱泵型冷暖空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)熱泵型冷暖空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)制熱原理

對于冷暖型空調(diào)器，不僅能制冷，還能制熱。常見的空調(diào)器制熱方式有兩種：電加熱制熱和熱泵制熱，也可以將兩種方式同時使用。

1．電加熱制熱①電加熱制熱方式的加熱元件有電熱絲和電熱管兩種。電熱絲式的加熱器采用鎳鉻合金為加熱元件，常用于小型窗式空調(diào)器。電熱管式多用于三相電源的較大的柜式冷熱風機或恒溫恒濕空調(diào)機中。②電加熱制熱的原理是：空調(diào)器接通電源。發(fā)熱元件表面溫度升高；當達到設定溫度值時，風機運轉(zhuǎn)；升溫后的空氣義被吹入室內(nèi)，實現(xiàn)制熱。③電加熱器設置連鎖保護：保證加熱器“先通風，后加熱”。避免發(fā)生燒烤機件的事故，嚴重時還會釀成火災。制熱原理2．熱泵制熱①熱泵型空調(diào)器制熱原理：將空調(diào)器冷凝器和蒸發(fā)器功能交換。②電磁四通換向閥：改變制冷劑的流動方向，則原來制冷工作時作為蒸發(fā)器的室內(nèi)側(cè)熱交換器，變成制熱時的冷凝器；制冷時作為冷凝器的室外側(cè)熱交換器，變成制熱時的蒸發(fā)器。這樣使制冷系統(tǒng)在室外吸熱，向室內(nèi)放熱，實現(xiàn)制熱的目的，成為“熱泵”。它消耗1kW·h電能．能得到大約3000kcal(千卡，1kcal=4.1868kJ)的熱量。③熱泵制熱的特點：與電熱型空調(diào)器相比較，熱泵型空調(diào)器的效率要高出3～4倍。但另一方面，由于熱泵型空調(diào)器是從室外空氣中吸收熱量，將室外空氣中的熱“泵”至室內(nèi)的．因此其使用受到局限。隨著室外氣溫的降低，供暖效果也會下降．室外氣溫很低時，熱泵就不能正常起動供暖了，這是它的缺點。除霜原理熱泵型冷暖空調(diào)器在制熱運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當室外環(huán)境溫度低于0℃以下時，室外側(cè)熱交換器的蒸發(fā)器溫度就會在-8℃以下，空氣中的水分便會在室外側(cè)熱交換器表面結霜。隨著運轉(zhuǎn)時間的延長，霜層厚度不斷增加，導致室外側(cè)熱交換器換熱能力下降，室內(nèi)溫度緩慢下降。因此，必須及時除去熱交換器上的霜層。空調(diào)器除霜方式有三種：一種是制熱運轉(zhuǎn)除霜，另一種是互換角色除霜，還有一種是電加熱除霜。1．制熱運轉(zhuǎn)除霜采用制熱運轉(zhuǎn)除霜，由室外壓縮機出來的高溫高壓制冷劑氣體，一部分流向室外熱交換器，使熱交換器溫度上的霜層融化，另一部分繼續(xù)流向室內(nèi)熱交換器。長虹KFR-40Gw／BM空調(diào)器，采用的是壓縮機連續(xù)運轉(zhuǎn)除霜方式，這是一種比較先進的除霜方式。

2．互換角色除霜空調(diào)器制熱運轉(zhuǎn)50min后，系統(tǒng)中電磁四通換向閥的電磁線圈斷電．換向閥換向，這時室內(nèi)外側(cè)熱交換器便“互換角色”，系統(tǒng)由原來的制熱狀態(tài)改為制冷狀態(tài)。把從壓縮機出來的高溫高壓制冷劑氣體切換，使其流向室外結霜的熱交換器．融化霜層。融化霜層需要約5—8min的時間。霜層融化完后，四通閥重新吸合．系統(tǒng)又進入制熱循環(huán)狀態(tài)。目前的家用空調(diào)器大部分是采用這種除霜方式，這種除霜方式的缺點是除霜時須停止制熱工作狀態(tài)。

3．電加熱除霜電加熱除霜是在室外側(cè)熱交換器的翅片上裝設電加熱管，空調(diào)器工作50min，微電腦主芯片發(fā)出指令，使電加熱管通電發(fā)熱，融化霜層。當室外熱交換器溫度達到5℃，加熱停止。除濕原理春天的梅雨和綿綿的秋雨給人帶來潮濕不爽的感覺；夏天濕度大時，則給人以悶熱的感覺；若冬天濕度大，又給人以更加寒冷的感覺?？照{(diào)器能降低房間的濕度，抑制霉菌、異味生長，使皮膚的感覺更為干爽舒適，給人們提供健康的生存環(huán)境。當空調(diào)器處在制冷運轉(zhuǎn)狀態(tài)時．若室內(nèi)熱交換器表面溫度低于室內(nèi)空氣露點．室內(nèi)空氣經(jīng)過熱交換器時，既被冷卻又減濕，空氣中的部分水蒸氣在熱交換器表面上凝成露珠，其結果是使空氣溫度下降，濕度也下降。，由此可見，①空調(diào)器除濕時必須工作在制冷狀態(tài)?？照{(diào)器除濕時，系統(tǒng)先制冷，降低室內(nèi)空氣溫度，同時將冷凝水從接水盤排出，降低空氣相對濕度；隨后壓縮機停止較長的一段時間②(增大制冷周期的間隔)．等室內(nèi)溫度自動升高后．再起動壓縮機制冷，再次排出冷凝水。這樣周期性反復運行，雖然室溫比單純制冷時稍高，但能迅速排出大最的水分，制造一個干爽舒適的環(huán)境。這樣，當空調(diào)器處在除濕運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，為避免因除濕導致室溫波動太大，增加舒適性，可③降低室內(nèi)風扇的轉(zhuǎn)速并使壓縮機間歇運轉(zhuǎn)，來達到除濕的目的。通常，我們看到空調(diào)器排水管的滴水，就是空氣中的冷凝水。空調(diào)器的除濕量是以L/h(升/小時)或kg/h(千克/小時)來表示的，這個數(shù)值越大，表明空調(diào)器的除濕能力越強。凈化原理空調(diào)器在使用過程中，需要凈化空氣，改善空氣的品質(zhì)，形成“鮮風”。鮮風即新鮮的流動空氣，是指對室內(nèi)空氣引入新鮮的室外空氣，排除室內(nèi)污濁空氣的同時保溫換氣，并對室內(nèi)空氣進行加氧、凈化、增加空氣中負離子含量等處理，從而提高室內(nèi)空氣含氧度、潔凈度、清新度，優(yōu)化室內(nèi)空氣質(zhì)量。

1．過濾窯調(diào)房間內(nèi)的空氣潔凈程度，主要是靠空調(diào)器中的過濾網(wǎng)去除灰塵來實現(xiàn)的。空調(diào)器用尼龍過濾網(wǎng)、無紡布和活性炭做成多層凈化器，活性炭的吸附作用對除煙去臭有較好效果。

2．觸媒采用觸媒技術的空調(diào)器，其最大優(yōu)勢是能有效消滅空氣中的甲醛。觸媒技術目前有兩種：冷觸媒和光觸媒。

(1)冷觸媒一種低溫低吸附的材料，根據(jù)吸附催化原理，對甲醛等有害物質(zhì)邊吸附邊分解成二氧化碳和水。

(2)光觸媒光觸媒是由多種催化劑合成的，最大特點是強烈吸收光線中的紫外線。紫外線等射線本身是一種能量，光觸媒在吸收紫外線后，分子運動變得劇烈，成為激發(fā)態(tài)，但其本身物質(zhì)不變。當空氣中有異味物質(zhì)(甲醛、乙酸、氨等物質(zhì))時，經(jīng)過光觸媒網(wǎng)，與激發(fā)態(tài)光觸媒碰撞，吸收一部分能量，也變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，分子運動劇烈且不穩(wěn)定，發(fā)生一系列化學反應(稱為光解離反應)，異味物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無異味物質(zhì)。凈化原理3．負離子發(fā)生器負離子發(fā)生器產(chǎn)生空氣負離子的方法有電暈放電、紫外線照射或用放射性物質(zhì)使空氣電離等，較有效的方法是電暈放電法，它的工作原理如圖1-26所示。負離子發(fā)生器的本質(zhì)是一個高壓電路，將高電壓的兩極分別接到線狀(或針狀)電極與網(wǎng)狀平面電極上，空氣通過兩電極間在高壓下形成的不均勻電場，就能發(fā)生電離，產(chǎn)生單個的游離狀氣體離子。圖中，在細線與金屬網(wǎng)組成的一對電極上，細線上加負極性高電壓脈沖，使近旁的空氣電離，產(chǎn)生的正離子被吸收在細線上，而負離子向金屬網(wǎng)電極移動，在風力作用下，從金屬網(wǎng)孔間飛出，進入房間。負離子發(fā)生器的脈沖電壓一般為50kV，脈沖頻率為50Hz，風速在lOm/s以內(nèi)?？照{(diào)器的基本類型窗式空調(diào)器的外形窗式空調(diào)器的工作原理窗式空調(diào)器的結構壁掛式空調(diào)器的外形11熱泵型冷暖空調(diào)器工作原理壁掛式空調(diào)器的結構柜式空調(diào)器的外形12柜式空調(diào)器的室內(nèi)機組柜式空調(diào)器的室內(nèi)機組結構吊頂式空調(diào)器的外形分體壁掛式空調(diào)器室內(nèi)機的內(nèi)部結構

典型分體壁掛式空調(diào)器室內(nèi)機的機殼結構示意圖指示屏吸氣柵吸氣窗垂直風向葉片水平風向葉片底側(cè)配管孔左側(cè)配管孔實際空調(diào)器室內(nèi)機的外形圖吸氣窗吸氣柵顯示屏導風板不同空調(diào)器的吸氣窗和吸氣柵空調(diào)器室內(nèi)機的內(nèi)部結構吸氣柵吸氣窗空氣過濾網(wǎng)清潔濾塵網(wǎng)蒸發(fā)器空調(diào)器室內(nèi)機出風口的結構示意圖導風口垂直導風板的驅(qū)動電機垂直風向葉片水平風向葉片驅(qū)動電機垂直風向葉片（垂直導風板）的擺動方式工作時，垂直導風板會在電機的驅(qū)動下垂直擺動，實現(xiàn)垂直方向上的調(diào)節(jié)水平風向葉片（水平導風板）的擺動方式空調(diào)器室內(nèi)機組水平風向葉片左右對稱調(diào)整方式相對較多的水平風向葉片向左偏移相對較多的水平風向葉片向右偏移電源電路和系統(tǒng)控制電路變壓器插口接線盒插口風扇電機驅(qū)動插口步進電機插口風扇電機速度檢測傳感器插口蒸發(fā)器傳感器插口室溫傳感器插口控制信號插口系統(tǒng)控制集成電路系統(tǒng)控制電路板上的微控開關（應急運轉(zhuǎn)開關）遙控信號接收電路和指示燈電路室溫傳感器及其安裝位置連接插頭感溫頭管溫傳感器及其安裝位置連接插頭感溫頭空調(diào)器室內(nèi)機的管路氣管液管排水管分體壁掛式空調(diào)器室外機的基本結構室外機的接線盒室外機的管路連接端口液體截止閥氣體截止閥低壓管連接端口高壓管連接端口分體式空調(diào)器室外機組的內(nèi)部結構冷凝器軸流風扇壓縮機啟動電容器電磁四通換向閥壓縮機干燥過濾器接線盒空調(diào)器室外機組中的啟動電