義烏美的空調(diào)售后維修點空調(diào)制冷系統(tǒng)統(tǒng)合

制冷系統(tǒng)的基礎知識

及常規(guī)設計參數(shù)

制冷技術研究院李欣第一頁，共五十七頁。提綱空調(diào)器的功能制冷循環(huán)的基礎知識制冷系統(tǒng)的組成常規(guī)的設計匹配參數(shù)制冷循環(huán)的變化常見制冷系統(tǒng)系統(tǒng)故障分析第二頁，共五十七頁?？照{(diào)器功能降溫在空調(diào)器設計與制造中，一般允許將溫度控制在16-32℃之間。升溫熱泵型與電熱型空調(diào)器都有升溫功能。熱泵型空調(diào)器的升溫能力隨室外環(huán)境溫度下降逐步變小，若溫度在-10℃時幾乎不能滿足供熱要求。第三頁，共五十七頁。除濕空調(diào)器在制冷過程中伴有除濕作用。人們感覺舒適的環(huán)境相對濕度應在40-60%左右，當相對濕度過大如在90%以上，即使溫度在舒適范圍內(nèi)，人的感覺仍然不佳。增加空氣負離子濃度空氣中帶電微粒濃度大小，會影響人體舒適感?？照{(diào)上安裝負離子發(fā)生器可增加空氣負離子濃度，使環(huán)境更舒適，同時對降低血壓、抑制哮喘等方面有一定醫(yī)療效果。第四頁，共五十七頁。凈化空氣空氣中含一定量有害氣體如NH3、SO2等，以及各種汗臭、體臭和浴廁臭等臭氣?？照{(diào)器凈化方法有：換新風、過濾、利用活性碳或光觸媒吸附和吸收等。換新風：利用風機系統(tǒng)將室內(nèi)污濁空氣往室外排，使室內(nèi)形成一定程度負壓，新鮮空氣從四周門縫、窗縫進入室內(nèi)，改善室內(nèi)空氣質量。光觸媒：在光的照射下可以再生，將吸附（收）的氨氣、尼古丁、醋酸、硫化氫等有害物質釋放掉，可重新使用。第五頁，共五十七頁。制冷循環(huán)的基礎知識在制冷方法上，現(xiàn)在應用最多的是蒸氣壓縮式制冷法，即利用液體的汽化熱進行制冷的方法。在蒸發(fā)器內(nèi)冷媒從被冷卻物吸收熱量，變成蒸氣，從而產(chǎn)生了冷卻效果。蒸發(fā)形成的蒸氣被壓縮機入，壓縮成為高溫高壓的過熱蒸氣，然后流進冷凝器。在冷凝器中被空氣或冷卻水冷卻，冷凝液化，然后通過節(jié)流裝置節(jié)流，壓力降低，然后再次進入蒸發(fā)器蒸發(fā)，冷卻被冷卻物。第六頁，共五十七頁。壓-焓圖（lgP-h)

壓焓圖（lgp-h圖）表示了冷媒的熱力學性質（壓力、溫度、熱量等）。利用p-h圖進行熱計算，可以制冷系統(tǒng)的制冷能力，冷凝熱量等。另外，通過讀取壓焓圖可以了解制冷裝置的運行狀態(tài)。lgp-h圖，縱座標表示壓力，橫座標表示比焓，由以下一些參數(shù)組成：等壓線、等溫線、等比焓線、等比熵線、飽和溫度線、飽和蒸氣線、飽和液線、等干度線，等比容線。第七頁，共五十七頁。壓-焓圖（lgP-h)絕對壓力(1)等壓線比焓

(kJ/kg)(3)等比焓線加熱冷媒冷卻冷媒第八頁，共五十七頁。飽和液線飽和蒸氣線過冷液體過熱蒸汽濕蒸氣等干線x=0.10.20.80.91kg冷媒中蒸氣質量第九頁，共五十七頁。比焓

(kJ/kg)飽和蒸氣線飽和液線60℃40℃20℃0℃-20℃-40℃-60℃第十頁，共五十七頁。飽和液線飽和蒸氣線等比熵線等比容線(m３/kg)第十一頁，共五十七頁。制冷系統(tǒng)的組成

公司的主要產(chǎn)品空調(diào)器和抽濕機基本結構都是由制冷（制熱）系統(tǒng),空氣循環(huán)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、殼體以及保溫隔音棉輔助部件等幾大部件組成。第十二頁，共五十七頁。制冷（制熱）系統(tǒng)結構：完成制冷循環(huán)的四個關鍵部件：壓縮機、冷凝器、毛細管、蒸發(fā)器，是每種空調(diào)器所共有的。具體由壓縮機、消音器、電磁四通閥、冷凝器、過濾器、毛細管、閥門、管接頭和接管螺母、分流器、汽液分離器、管路等組成。第十三頁，共五十七頁。制冷系統(tǒng)的組成壓縮機一般分為旋轉式，往復式和渦旋式壓縮機，都是利用內(nèi)部機構容積的改變來實現(xiàn)制冷劑氣體的壓縮過程。而旋轉式壓縮機具有無吸氣閥，吸氣管直通壓縮室，向上排氣等一系列特點，所以具有氣流阻力小，機械損失少，吸氣過熱低等優(yōu)點，所以在空調(diào)器上得到廣泛應用。第十四頁，共五十七頁。制冷系統(tǒng)的組成熱交換器蒸發(fā)器和冷凝器統(tǒng)稱為熱交換器，在空調(diào)器中是用來使制冷劑與空氣進行熱交換的裝置。熱交換器是將肋片串在紫銅管上脹緊而成，通過增加換熱面積來增加換熱量。若肋片碰扁或氧化、臟時，將增大風阻減小換熱面積，所以生產(chǎn)中應注意控制肋片清潔平整。肋片材料為鋁箔，其形狀有平片波紋片和沖縫片，空調(diào)器用的換熱器中最常用的是沖縫片。近年采用親水膜涂層的鋁箔作翅片，使空氣中水分在換熱器中冷凝成水分成膜狀流下，不會形成“水橋”，從而加大循環(huán)風量；并有較好的抗腐蝕性能。換熱器銅管也采用內(nèi)螺紋管加大內(nèi)表面面積，強化傳熱效果。第十五頁，共五十七頁。制冷系統(tǒng)的組成節(jié)流裝置（毛細管）節(jié)流裝置的作用是降低液體制冷劑的壓力和溫度，調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器制冷劑流量。在空調(diào)器中通常采用電磁閥和毛細管，而以毛細管使用最為廣泛。毛細管是一根內(nèi)徑0.5-2.0mm，長度0.5-2m的紫銅管.在特定的工況下,毛細管與制冷系統(tǒng)匹配,使制冷裝置的工作狀態(tài)達到最佳.當壓縮機停機后,系統(tǒng)內(nèi)高、低壓力能通過毛細管迅速達到平衡,有利于壓縮機的再次啟動。毛細管對制冷系統(tǒng)工況變化適應性差,不能使各種工作狀態(tài)都處于最佳。當環(huán)境溫度、制冷劑充入量或室內(nèi)外機配置等改變時，空調(diào)的運行效果不能很好保證。另外毛細管內(nèi)徑小易被臟物或水分堵塞,因此使用毛細管的制冷系統(tǒng)必須保證內(nèi)部清潔、干燥、不能被氧化，并在毛細管前使用過濾器。第十六頁，共五十七頁。制冷系統(tǒng)簡圖1冷凝器壓縮機蒸發(fā)器節(jié)流裝置排氣放熱(液化)冷凝吸熱吸氣234第十七頁，共五十七頁。制冷系統(tǒng)的組成四通閥電磁式四通閥是熱泵型空調(diào)系統(tǒng)的重要器件，它采用四通先導閥控制主閥，具有換向可靠的特點，它能瞬時換向并可在最小壓差下動作，使經(jīng)過四通閥的壓降和泄漏減到最小。四通閥由三部分組成：先導閥、主閥和電磁線圈。這種四通閥動作的顯著特點就是通過啟動先導閥，控制四通閥的換向。第十八頁，共五十七頁。四通閥結構圖第十九頁，共五十七頁。四通閥結構圖當電磁線圈處于斷電狀態(tài)，如圖⑴先導閥左移，高壓流體進入毛細管①再流入活塞腔②，另一方面，活塞腔③流體排出，活塞及滑閥④左移。形成制冷循環(huán)。當電磁線圈處于通電狀態(tài)，如圖⑵先導閥右移，高壓流體進入活塞腔③，另一方面，活塞腔②流體排出，活塞及滑閥④右移。形成制熱循環(huán)。熱泵型空調(diào)器的工作過程.exe第二十頁，共五十七頁。制冷循環(huán)和p-h圖

冷媒通過反復的蒸發(fā)、壓縮、冷凝、膨脹，將蒸發(fā)器吸收的熱量通過冷凝器排到大氣或冷卻水中，從而將熱量由低溫部傳到高溫部。將這種冷媒流動一周稱為制冷循環(huán)。制冷循環(huán)通常不是一成不變的，隨蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的不同而產(chǎn)生較大變化。下圖將制冷循環(huán)冷媒狀態(tài)變化與壓-焓圖聯(lián)系起來：第二十一頁，共五十七頁。制冷循環(huán)和p-h圖壓縮過程壓縮機壓縮冷媒蒸氣時,蒸氣壓力增大,同時溫度升高。假如壓縮過程中不對外散熱,冷媒蒸氣具有的能量比壓縮前多增加了壓縮功.把這種壓縮稱為絕熱壓縮。在理想的制冷循環(huán)中壓縮是當作絕熱壓縮處理的。在壓-焓圖上沿等熵線變化。第二十二頁，共五十七頁。制冷循環(huán)和p-h圖冷凝過程壓縮過程中成高溫高壓狀態(tài)的冷媒氣流進冷凝器，在此被空氣或水冷卻，放出冷凝熱，變成液體。冷凝器所放出的熱量包括冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸收的蒸發(fā)熱和壓縮機的壓縮功。即冷凝熱FK（KW）等于制冷量（蒸發(fā)器內(nèi)吸收的熱量）FO（KW）加上壓縮機所需動力P（KW）

第二十三頁，共五十七頁。制冷循環(huán)和p-h圖節(jié)流過程（膨脹過程）膨脹過程就時在上述冷凝過程中被液化的高壓冷媒輸送到蒸發(fā)器之前的行程。在這一行程中需要降低冷媒壓力。這個過程稱為調(diào)壓膨脹。膨脹閥、毛細管起這種作用。膨脹閥的膨脹過程是不可逆變化，冷媒不做任何功，也沒有熱量進出，所以也被稱為絕熱膨脹（幾乎是等焓的）。此時壓力、容積、溫度變化較大。第二十四頁，共五十七頁。制冷循環(huán)和p-h圖蒸發(fā)過程蒸發(fā)器通過低溫冷媒蒸發(fā)而起到冷卻作用。因此，從膨脹閥輸送過來的冷媒量、從外部進入蒸發(fā)器的熱量及壓縮機吸入量三者取得平衡后，即進入穩(wěn)定運行狀態(tài).如果由外部吸收的熱量較少，這時冷媒的蒸發(fā)量減少，壓縮機的吸氣壓力下降。壓力一變低，則吸入的冷媒蒸氣比容變大，進入壓縮機的冷媒質量減少。所以，制冷負荷（必要的冷凍能力）一變小，低壓壓力自動下降，壓縮機能力（必需的壓縮動力）也相應減少，于是在新的狀態(tài)下重新取得平衡。第二十五頁，共五十七頁。壓力(Mpa)焓(kJ/kg)壓縮機冷凝器膨脹閥蒸發(fā)器低壓低溫氣體壓縮過程等熵線高壓高溫氣體放熱冷凝過程過冷度約５～７℃高壓常溫過冷液降壓膨脹過程低壓低溫液吸熱蒸發(fā)過程過熱度約５～７℃第二十六頁，共五十七頁。常規(guī)的設計匹配參數(shù)制冷（制熱）量是空調(diào)器最基本的性能指標，是空調(diào)器具有使用值的基本依據(jù)，在系統(tǒng)性能匹配有著重要的意義其它參數(shù)的設定都是圍繞著提高制冷（制熱）量進行的。第二十七頁，共五十七頁。制冷工況GB標準條件室內(nèi):干球溫度:27℃,濕球溫度:19℃室外:干球溫度:35℃,濕球溫度:24℃排氣溫度參考值:82℃~90℃對策:高于參考值,毛細管減短,加冷媒；低于參考值,毛細管加長,放冷媒第二十八頁，共五十七頁。制冷工況冷凝溫度參考值：43℃~50℃冷凝器出口溫度比中部溫度低-5℃~-10℃左右為目標值,但是因室外溫度是35℃,冷凝器出口溫度最低為37℃~38℃.(若接近35℃,則冷凝器無法進行熱交換)對策:高于目標值,毛細管減短,室外風量增加,冷凝器加大低于目標值,毛細管加長,追加冷媒第二十九頁，共五十七頁。制冷工況蒸發(fā)溫度參考值：6℃~10℃，一般整體式、柜式和吸頂式等偏低，掛壁式偏高蒸發(fā)器中部溫度與出口溫度溫差為1℃~6℃，溫差過大蒸發(fā)器沒有有效使用,能力降低。對策：溫差過大，毛細管減短，追加冷媒；溫差過小，毛細管加長，減少冷媒，室內(nèi)風量增加，蒸發(fā)器加大；第三十頁，共五十七頁。制冷工況吸汽溫度：參考值：6~15℃對策：高于目標值，毛細管減短，加冷媒；低于目標值，毛細管加長，放冷媒。排氣壓力：參考值：1.6~2.1Mpa，整體式偏高，高能效比機偏低吸汽壓力：參考值：0.45~0.6Mpa，高能效比機偏高

第三十一頁，共五十七頁。制熱工況GB標準條件室內(nèi):干球溫度:7℃,濕球溫度:6℃室外:干球溫度:20℃,濕球溫度:15℃排氣溫度參考值:85℃~90℃對策:高于參考值,毛細管減短,加冷媒；低于參考值,毛細管加長,放冷媒第三十二頁，共五十七頁。制熱工況冷凝溫度（室內(nèi)機）參考值：中間溫度是45℃~50℃,冷凝器出口溫度比中間溫度低5℃~10℃左右

對策：高于目標值,毛細管減短,室內(nèi)風量增加,冷凝器加大低于目標值,毛細管加長,室內(nèi)風量減小,冷凝器減小,追加冷媒

第三十三頁，共五十七頁。制熱工況吸氣溫度-蒸發(fā)器出口溫度參考值：0℃~2℃吸氣溫度過高，會引起排氣溫度上升;反之，吸氣溫度低于蒸發(fā)器出口溫度，則說明液態(tài)冷媒?jīng)]有在蒸發(fā)器中充分蒸發(fā)，能力下降；對策:高于目標值,毛細管減短,加冷媒；低于目標值,毛細管加長,放冷媒。第三十四頁，共五十七頁。制冷循環(huán)的變化影響空調(diào)系統(tǒng)性能的因素有：冷凝溫度（高壓）蒸發(fā)溫度（低壓）過冷度吸氣溫度熱交換和壓力損失第三十五頁，共五十七頁。冷凝溫度（高壓）變化冷凝器放熱性能好,在環(huán)境溫度一定的情況下同環(huán)境溫度的溫差較少,就會在冷凝溫度較低(高壓較低)的狀態(tài)下取得平衡。決定放熱量多少的主要因素有：室外溫度（水冷時指水溫）冷凝器冷凝能力（傳熱面積、風量及其他）第三十六頁，共五十七頁。冷凝溫度（高壓）變化表示在標準冷凝溫度下的制冷循環(huán)能效比為ε1=q１/Ｗ1表示冷凝溫度較高的制冷循環(huán)能效比為ε2=q2/Ｗ２表示冷凝溫度較低的制冷循環(huán)能效比為ε3=q3/W3ε3＞ε1＞ε2第三十七頁，共五十七頁。高壓升高環(huán)境室外風機溫度高輻射電機故障風量少冷凝器熱效率冷媒灌注面積少迎風面(正面)風速低積有臟物分液管路數(shù)不足流速慢由于過度灌注有效冷凝器面積少高壓升高的原因第三十八頁，共五十七頁。高壓壓力控制防止異常高壓采用高壓壓力開關作為安全保護裝置?防止高壓下降在冬季時高壓過低，壓縮比會變小，膨脹閥等調(diào)節(jié)裝置有時會出現(xiàn)開度調(diào)節(jié)不良。相應措施調(diào)整冷凝器風扇速度（開或關）、自動調(diào)節(jié)速度；設置冷凝壓力調(diào)節(jié)閥；第三十九頁，共五十七頁。蒸發(fā)溫度（低壓）變化

蒸發(fā)器性能好,在環(huán)境溫度一定的情況下同環(huán)境溫度的溫差較少,就可在蒸發(fā)溫度較高(低壓較高)的狀態(tài)下取得平衡。決定吸熱量的主要因素有：室內(nèi)溫度（吸入空氣溫度）蒸發(fā)器冷卻能力（傳熱面積、風量及其他）第四十頁，共五十七頁。冷凝溫度（低壓）變化表示標準蒸發(fā)溫度的制冷循環(huán)能效比為ε1=ｑ１/W1表示蒸發(fā)溫度較低的制冷循環(huán)能效比為ε2=ｑ２/W2表示蒸發(fā)溫度較高的制冷循環(huán)能效比為ε3=ｑ３/W3ε3＞ε1＞ε2第四十一頁，共五十七頁。冷凝溫度（低壓）變化冷凝溫度一定，蒸發(fā)溫度下降對循環(huán)的影響：能效比下降壓縮機吸氣比容增大冷媒流量減少，制冷能力下降熱交換器翅片表面溫度低，結霜，冷卻能力進一步下降但是，在超過壓縮機使用范圍的蒸發(fā)溫度下運行，會使壓縮機增加過大負荷，成為超負荷運轉。這常常會引起壓縮機故障。這點應引起注意?第四十二頁，共五十七頁。低壓下降的主要原因低壓下降環(huán)境室內(nèi)風機溫度低電機故障風量少蒸發(fā)器熱效率調(diào)節(jié)裝置調(diào)整能力不良面積少迎風面(正面)風速低分液管路數(shù)不足積有臟物流速慢結霜過熱度大冷媒灌注量不足冷媒泄漏膨脹閥調(diào)節(jié)不良第四十三頁，共五十七頁。過冷度影響表示標準蒸發(fā)溫度的制冷循環(huán)，過冷度為5～7℃冷凝器出管由于吸熱，使冷媒得不到過冷卻，在進入膨脹閥等調(diào)節(jié)裝置前成為濕蒸發(fā)，產(chǎn)生瞬間泡沫，使運行狀態(tài)不穩(wěn)定，冷卻能力得不到發(fā)揮。冷卻冷凝器出口冷媒液過冷度大，制冷效果增大，能效比提高?過冷度的影響過冷度受灌注于系統(tǒng)內(nèi)的冷媒量多少控制著第四十四頁，共五十七頁。吸氣溫度的影響為穩(wěn)定和有效地利用蒸發(fā)器的傳熱面積，將吸氣溫度提高到比飽和蒸氣溫度稍稍過熱的狀態(tài)吸氣溫度處于過熱狀態(tài)溫度時，壓縮機排氣溫度升高，是造成壓縮機壽命縮減的主要原因吸氣處于濕氣狀態(tài)，冷媒流入壓縮機形成液體壓縮，是造成閥等損壞的主要原因第四十五頁，共五十七頁。吸氣溫度的影響為了使系統(tǒng)達到合適的吸氣溫度，必須要正確選定冷媒灌注量、膨脹閥等調(diào)節(jié)裝置的容量?出現(xiàn)濕蒸發(fā)的主要原因有：膨脹閥選型過大，液體過度流動蒸發(fā)器翅片表面著霜，蒸發(fā)器換熱能力下降，冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)還未完全蒸發(fā)就被吸入壓縮機第四十六頁，共五十七頁。熱交換和壓力損失的影響吸氣管道吸入管道中的熱交換和壓損直接影響到壓縮機的吸入狀態(tài)。吸氣壓損使得吸氣比容增大、壓縮機的壓縮比增大、單位容積制冷量減少，壓縮機輸氣系數(shù)降低、比功增大、制冷系數(shù)下降。排氣管道壓縮機的排氣溫度一般均高于環(huán)境溫度，向環(huán)境空氣傳熱能減少冷凝器熱負荷。管道中的壓力降增加了壓縮機的排氣壓力及比功，使得輸氣系數(shù)降低、制冷系數(shù)下降。第四十七頁，共五十七頁。熱交換和壓力損失的影響冷凝器假定出冷凝器時制冷劑的壓力不變，為了克服冷凝器中的流動阻力，必須提高進冷凝器時制冷劑的壓力，必然導致壓縮機排氣壓力升高，壓縮比增大，壓縮機耗功增大，制冷系數(shù)下降。在冷凝器內(nèi)因冷媒液化，壓力損失較小。冷凝器到節(jié)流裝置之間的液體管道熱量通常由液體制冷劑傳結周圍空氣，產(chǎn)生過冷效應，使制冷量增大。管路中的壓力降會引起部分液體汽化，導致制冷量的降低。引起管路中壓力降的主要因素，并不在于流體與管壁之間的摩擦，而是在于液體流動高度的變化。因此希望出冷凝器的制冷劑液體帶有一定的過冷度，避免因位差而出現(xiàn)汽化現(xiàn)象。第四十八頁，共五十七頁。熱交換和壓力損失的影響節(jié)流裝置到蒸發(fā)器之間的管道熱交換使制冷量減少．管道中的壓損對性能沒有影響。因為對于給定的蒸發(fā)溫度，制冷劑進入蒸發(fā)器之前的壓力，必須降到相應的蒸發(fā)壓力。壓力的降低無論是發(fā)生在節(jié)流機構本身，還是發(fā)生在管路中，沒有區(qū)別。蒸發(fā)器如果假定不改變制冷劑出蒸發(fā)器時的狀態(tài)，為了克服蒸發(fā)器中的流動阻力，必須提高制冷劑進蒸發(fā)器時的壓力(溫度)，從而提高了蒸發(fā)過程中的平均蒸發(fā)溫度，使傳熱溫差減小，蒸發(fā)器換熱減少；如果假定不改變蒸發(fā)過程中的平均溫度，則出蒸發(fā)器時制冷劑的壓力應稍有降低，吸氣比容增大，壓縮比增高，它們將導致制冷量減少，制冷系數(shù)下降。第四十九頁，共五十七頁。熱交換和壓力損失的影響高壓壓力產(chǎn)生壓力損失絕熱膨脹熱量進入低壓壓力產(chǎn)出壓力損失壓縮機內(nèi)吸氣回路絕熱壓縮熱量進入第五十頁，共五十七頁。常見制冷系統(tǒng)系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)的各部分壓力及其變化情況在標況下制冷，冷凝壓力為19Kg/cm2左右，蒸發(fā)壓力為5Kg/cm2左右。在維修過程中現(xiàn)場的環(huán)境溫度肯定會偏離標況，冷凝壓力、蒸發(fā)壓力隨之變化，當室外機溫度上升大于標況，冷凝壓力將增大，反之降低。蒸發(fā)壓力也會同向變化。在判定制冷劑是否符合標準時，一定要考慮當時的環(huán)境溫度、冷凝和蒸發(fā)壓力及運行電流情況，才能作出準確判定。第五十一頁，共五十七頁。壓縮機損壞壓縮機的損壞（即故障）常有燒壞電機線圈和卡缸兩種情況：燒壞電機線圈：檢查可用萬用表量度判斷原因。線圈的制做材料和制冷系統(tǒng)的清潔度都是引起線圈燒壞的原因。處理方法：更換壓縮機第五十二頁，共五十七頁。卡缸：檢查可用鉗形表查電流及觀察過載保護的通、斷情況；原因可能是：材料精加工