第十一节 空调匹配技术

1、顺德职院机电系 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 6.4.2制冷实验制冷实验 采用正交试验法, 对顺德某空调厂一款 KFR- 35 (R22) 分体壁挂空调改变7 次制冷剂 充注量、5 种毛细管长度,进行35 次试验。得 到以下结论。 顺德职院机电系 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 图1 试验机制冷系统示意图 顺德职院机电系 （1）吸、排气温度随制冷剂充注量的变化吸、排气温度随制冷剂充注量的变化 随着充注量的增加,蒸发器中的制冷剂量 增加、出口过热度减小,压缩机吸气温度也随 之降低，排气温度T2 也降低。 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 图2吸气温度随充注量的变化 ( L

2、 = 1200mm) 图3 排气温度随充注量的变化 ( L = 1200mm) 顺德职院机电系 （2）吸气压力、冷凝压力随充注量的变化 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 毛细管长度一定，吸气压力、冷凝压力随充注量的增加而增加, 这是因为随着充注量的增加,空调器制冷系统制冷剂循环流量增 大,从而导致了吸气压力、冷凝压力增加； 图4 吸气压力随充注量和毛细管长度的变化 顺德职院机电系 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 图6 冷凝压力随充注量和毛细管长度的变化 1550 1650 1750 1850 900110013001500 制冷剂充注量(g) 冷凝压力(kPa) L=1000mm

3、 L=1100mm L=1200mm L=1300mm L=1400mm 图5 冷凝压力随充注量和毛细管长度的变化 同样的充注量下,随着毛细管长度的增加,吸气压力降低而冷凝 压力升高,这是因为随着毛细管长度的增加,节流阻力增加,空调 器制冷系统制冷剂循环流量减小,从而导致了蒸发器中制冷剂减 少而压力降低、冷凝器中制冷剂增加而压力升高。 顺德职院机电系 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 （3）冷凝器出口过冷度、吸气过热度随充注量的变化 图6 过冷度随充注量和毛细管长度的变化 顺德职院机电系 图7过热度随充注量和毛细管长度的变化 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 顺德职院机电系 （4）

4、耗功随充注量和毛细管长度的变化 图9 耗功随充注量和毛细管长度的变化 1200 1250 1300 1350 1400 900110013001500 制冷剂充注量(g) 耗功(kW) L=1000mm L=1100mm L=1200mm L=1300mm L=1400mm 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 顺德职院机电系 （5）制冷量、能效比（EER）随充注量和毛 细管长度的变化 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 顺德职院机电系 6.4制冷剂量与毛细管长度对性能的影响 顺德职院机电系 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 制冷量的测试 制冷量可用焓值法量热计（简称

5、焓差法）或 平衡环境型房间量热计（简称热平衡）进行测试。 测试时要注意试验机的安装是否正确（如高度、 前后左右的自由空间、导风板位置等），压力表 连接是否可以（如接头是否漏气、软管是否破裂） 等。 顺德职院机电系 v6.5.1 试验工况试验工况 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 v6.5.2 额定制冷量测试额定制冷量测试 主要性能参数的参考值如下：主要性能参数的参考值如下： （1 1）蒸发温度：）蒸发温度：6 699，一般整体式、柜式和吸顶式等偏低，一般整体式、柜式和吸顶式等偏低， 挂壁式偏高。挂壁式偏高。 （2 2）冷凝温度：分体式不大于）冷凝温度：分体式

6、不大于4949，整体式不大于，整体式不大于5454。 （3 3）过冷度：不小于）过冷度：不小于6 6 （4 4）过热度：）过热度：1 177 （5 5）排气温度：）排气温度：75759090，变频机在高低频时会超出该范围。，变频机在高低频时会超出该范围。 （6 6）吸气温度：）吸气温度：6 615 15 （7 7）排气压力：）排气压力：1.61.62.12.1MpaMpa，整体式偏高，高能效比机偏低，整体式偏高，高能效比机偏低 （8 8）吸气压力：）吸气压力：0.450.450.60.6MpaMpa，高能效比机偏高。，高能效比机偏高。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德

7、职院机电系 v 匹配实例匹配实例 机型：机型：KFKF25GW/H25GW/H 压缩机：压缩机：RH165VHACRH165VHAC 灌注量：灌注量：R22 R22 （780g780g） （1 1）选用毛细管）选用毛细管 1.371.37500mm ,1500mm ,1根根, ,测试数据为：测试数据为： 制冷量：制冷量：2512 2512 W W 输入功率：输入功率：947.8 947.8 W W 能效比：能效比：2.65 2.65 W/W W/W 出风温度：室内出风温度：室内13.113.1，室外，室外40.9 40.9 排气温度：排气温度： 75.6 75.6 吸气温度：吸气温度： 5.9

8、3 5.93 排气温度（排气温度（75.675.6）和吸气温度（）和吸气温度（5.935.93）均偏低，因）均偏低，因 此考虑加长毛细管而增大节流。此考虑加长毛细管而增大节流。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 （2 2）选用毛细管）选用毛细管 1.371.37600mm ,1600mm ,1根根, ,测试数据为：测试数据为： 制冷量：制冷量： 2565 2565 W W 输入功率：输入功率： 950.8 950.8 W W 能效比：能效比： 2.65 2.65 W/W W/W 出风温度：出风温度： 室内室内13.113.1，室外，室外41.0 41.0 排

9、气温度：排气温度： 88.9 88.9 吸汽温度：吸汽温度： 10.110.1 排气温度（排气温度（88.988.9）和吸汽温度（）和吸汽温度（10.110.1）均偏高，说）均偏高，说 明毛细管过长，因此为得到最佳状态，需适当减短毛细管明毛细管过长，因此为得到最佳状态，需适当减短毛细管 以减小节流，可取以减小节流，可取500500mmhmmh和和600mm600mm的中间值，即的中间值，即550mm550mm长。长。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 （3）选用毛细管 1.37550mm ,1根,测试数据为： 制 冷 量： 2563 W 输入功率： 946.

10、8 W 能 效 比： 2.70 W/W 出风温度： 室内13.2，室外41.0 排气温度： 79.5 吸汽温度： 5.8 此时的各项参数已基本合理，制冷量、输入功率 和能效比均已达到国标和内部要求。但吸汽温度偏 低，显示制冷剂灌注量偏大。可将毛细管和灌注量 同时减小 。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 （4 4）选用毛细管）选用毛细管 1.371.37450mm ,1450mm ,1根，灌注量改为根，灌注量改为750g,750g, 测试数据为：测试数据为： 制制 冷冷 量：量： 24892489 W W 输入功率：输入功率： 821.2 821.2 W W

11、 能能 效效 比：比： 3.00 3.00 W/W W/W 出风温度：出风温度： 室内室内15.015.0，室外，室外40.4 40.4 排气温度：排气温度： 81.3 81.3 吸汽温度：吸汽温度： 13.4 13.4 可以看到制冷量降低了可以看到制冷量降低了74W74W，功率降低了，功率降低了125W125W，使能效，使能效 比大幅升高，总体性能明显提高了。不过应注意吸气温度比大幅升高，总体性能明显提高了。不过应注意吸气温度 已较高，已较高，750g750g的灌注量如果作为出厂灌注量是偏低的，安的灌注量如果作为出厂灌注量是偏低的，安 装后可能出现制冷量不足或影响正常的使用寿命，因此应装后可

12、能出现制冷量不足或影响正常的使用寿命，因此应 适当补充灌注量。适当补充灌注量。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 v6.5.3 最大运行制冷最大运行制冷 测试方法：测试方法： 将空调器室内、室外空气进行交换的通风门和将空调器室内、室外空气进行交换的通风门和 排风门（如果有）完全关闭，其设定温度、风扇排风门（如果有）完全关闭，其设定温度、风扇 速度、导向格栅等调到最大制冷状态，试验电压速度、导向格栅等调到最大制冷状态，试验电压 分别为额定电压的分别为额定电压的90%和和110%，按表，按表4规定的最规定的最 大运行制冷工况运行稳定后再连续运行大运行制冷工况运行

13、稳定后再连续运行1h，然后，然后 停机停机3min（此间供电电源电压上升不超过（此间供电电源电压上升不超过3%），）， 再启动运行再启动运行1h。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 v测试要求 a）空调器各部件不应损坏，空调器应能正常运行； b）空调器在第1h连续运行期间，其电机过载保护器 不应跳开； c）当空调器停机3 min后，再启动连续运行1 h，但 在启动运行的最初5 min内允许电机过载保护器跳 开，其后不允许动作；在运行的最初5 min内电机 过载保护器不复位时，其停机不超过30min内复位 的，应连续运行1h； d）对于手动复位的过载保护器，在

14、最初5 min内跳 开的，应在跳开的10min后使其强行复位，并应能 够再连续运行1h。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 6.5.4 冻结试验冻结试验 冻结试验在额定电压下进行，最低风速档， 将室内机的各类风门和导风叶片用不违反操作说 明书规定的方法调至最易结冰和结霜状态，一般 就是风量最小的状态，工况为室内侧（DB/WB） 21/15，室外侧为（DB/WB）21/（室外侧湿 度不控制）。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 v（1） 空气流通试验：空调器稳定运行4h， 蒸发器室内侧的迎风表面凝结的冰霜面积 不应大于蒸发器

15、迎风面积的50。 v（2） 滴水试验：将空调器室内回风口用 报纸堵住（用胶带粘牢），使空气完全停 止流通，连续运行6h ，使蒸发器盘管风路 被霜完全堵塞，停机后将报纸等遮挡物除 掉，等冰霜完全融化后使风机在高速档运 转5min，室内侧不应有冰掉落、水滴滴下 或吹出。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 v6.5.5 最小运行制冷最小运行制冷 测试方法：测试方法： 在额定电压下进行，选用最低风速档，将室在额定电压下进行，选用最低风速档，将室 内机的各类风门和导风叶片用不违反操作说明书内机的各类风门和导风叶片用不违反操作说明书 规定的方法调至最易结露（冰霜）状态，

16、一般就规定的方法调至最易结露（冰霜）状态，一般就 是风量最小的状态。是风量最小的状态。 工况为室内侧：（工况为室内侧：（DB/WBDB/WB）21/1521/15 室外侧：（室外侧：（DB/WBDB/WB）16/16/ 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 测试要求： a）按上述方法试验时，空调器在10 min启动 期间后的4h运行中，安全装置不应跳开； b）室内侧蒸发器的迎风表面凝结的冰霜面积 不应大于蒸发器迎风面积的50% 。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 6.5.6 凝露凝露 在额定电压下进行，最低风速档，将室内机的

17、 各类风门和导风叶片用不违反操作说明书规定的 方法调至最易结露状态，一般就是风量最小的状 态，工况为室内侧（DB/WB）27/24，室外侧为 （DB/WB）27/24。 同最小运行制冷，过渡运行时间应适当控制， 如果过长会使试验总时间变长，从而使凝露情况 严重。4h小时运行结束时空调器室内机外表面及 导风叶片不应有水滴下，送风不应带有水滴。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 v6.5.7 凝结水排除凝结水排除 凝结水排除能力试验的运行条件与凝露 相同，只是需将接水盘注满水，因此应在 凝露试验后马上进行（但无法同时进行）。 在连续4h的运行时间内，空调器排水应

18、畅 通，不应有水从空调器中溢出或吹出，以 致弄湿建筑物或周围环境，或造成电气危 险。 6.5 家用空调器制冷系统匹配家用空调器制冷系统匹配 顺德职院机电系 6.6 不合格项目微调与整改不合格项目微调与整改 不合格项目及原因不合格项目及原因 顺德职院机电系 6.7家用空调器制热系统的性能匹配家用空调器制热系统的性能匹配 6.7.1 额定制热量测试额定制热量测试 主要性能参数的参考值如下： （1）蒸发温度：52，一般整体式、柜式和吸顶式等 偏低，挂壁式偏高。 （2）冷凝温度：不大于55 （3）过冷度： 不小于6 （4）过热度： 15 （5）排气温度： 85100 （6）吸汽温度：13 （7）排气压

19、力： 1.82.2Mpa （8）吸汽压力：0.400.5Mpa 室内出风温度：不低于40 顺德职院机电系 v 匹配实例匹配实例 机机 型：型： KFRKFR25GW/H 25GW/H 压缩机：压缩机： RH174 RH174 灌注量：灌注量： R22 R22 （780g780g） （1) 1) 选用毛细管选用毛细管 1.371.37400mm 400mm 1 11.631.63350mm350mm1,1, 测试数据为：测试数据为： 制热量：制热量：32753275W W 输入功率：输入功率：12281228W W COPCOP： 2.65W/W 2.65W/W 出风温度：出风温度：44.8/4

20、.744.8/4.7（内（内/ /外）外） 排气温度：排气温度：75.7 75.7 吸气温度：吸气温度：0.5 0.5 从上面的结果可以看出，包括制热量的各项数据都比较从上面的结果可以看出，包括制热量的各项数据都比较 合适，但排、吸汽温度稍微偏低，对低温制热不利，因此合适，但排、吸汽温度稍微偏低，对低温制热不利，因此 可将其调高。可将其调高。 6.7家用空调器制热系统的性能匹配家用空调器制热系统的性能匹配 顺德职院机电系 （2）选用毛细管 1.371.37400mm 400mm 1+1.631+1.63450mm450mm1 1 测试数据为： 制热量：3247W 输入功率：1231.7W CO

21、P： 2.60W/W 出风温度：45.0/4.7（内/外） 排气温度：80.0 吸汽温度：1.3 通过加长辅助毛细管而使排、吸气温度显著提高， 制热量只降低了28W，影响可忽略不计，已基本达到最 佳状态，可进行其它项目的试验。 6.7家用空调器制热系统的性能匹配家用空调器制热系统的性能匹配 顺德职院机电系 6.8.1 结霜机理结霜机理 普通热泵空调在低温条件下制热运转时，其制热能力 将随环境温度的降低而减小，此时由于冷凝器翅片表面温 度很低 ,随着制热循环的不断进行，当冷凝器表面的温度低 于空气的露点温度时空气在轴流风扇的作用下流经冷凝器 将在其表面凝露。随着翅片上水分的不断聚集，风阻增大，

22、流经冷凝器的风 量将减小，进而会造成冷凝器中饱和制冷 剂液体的蒸发温度进一步降低，当冷凝器表面温度低于 时，其表面出现结霜 现象。当霜层积到一定程度时 ， 如果得不到及时清除，将堵塞风道和减少冷凝器有效传热 表面，同时增加一霜层导热热阻，此时冷凝器的换热效率 将明显下降，从而导致空调的整体制热能力不足，能效也 随之下降。 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 顺德职院机电系 6.8.2 除霜方法： 除霜过程通常包括三个阶段：第一阶段风扇停 转，以便使冷凝温度尽快升高去融霜，第二阶段霜 逐渐融化，风扇也不要开，以免热量散失到换热器 周围的空气中。第三阶段风扇打开，主要是为了使 已经融化成水的霜全

23、部蒸发变干。 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 顺德职院机电系 影 响 结 霜 的 因 素 及 条 件 很 多 ，但主要 有 以 下 几 个 方 面： 冷 凝 器 的 结 构 形 式 及 状 态 ，包括 片 形 、 片 距 、材 料 及 清 洁 程 度 等 。例 如 开 窗 片 比 波 纹 片 容 易 结 霜 ，普 通 铝 箔 比 亲 水 铝 箔 容 易 结 霜 等 。 温 、湿 度 因 素 ，试验表明：在 冷 凝器 表 面 温 度 低 于 的 情 况 下 ，在 的 气 温 条 件 下 ，空 气 湿 度 越 大 ，室 外 冷凝 器 越 容 易 结 霜 。 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除

24、霜 顺德职院机电系 室 外 风 机 风 量 大 小 ，当 室 外 通 风受 阻 或 其 它 原 因 造 成 风 量 下 降 时 ，势 必会 造 成 冷 凝 器 中 制 冷 剂 液 体 的 蒸 发 温 度降 低 ，从 而 增 大 结 霜 的 倾 向 。 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 顺德职院机电系 方法介绍 （1）电加热除霜 电加热法是最简单的除霜方法。它的思路 是在室外换热器上安装适当功率的电阻，当 室外换热器上积霜严重时，开启电气开关， 电热丝通电发热融霜。 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 顺德职院机电系 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 （2）换向法 当室外换热器有霜产生

25、，影响正常的换热效果时， 利用热泵双向制冷制热，可以通过四通换向阀将制热 过程转换成制冷过程，这样热泵从室内吸热排到室外 换热器，以融化室外换热器上的积霜。这种方法不需 要附加任何设备，只需在需要除霜时让四通换向阀动 作即可。但是也带来了问题。在除霜这段时间内， 室内温度下降，影响舒适性。四通换向阀动作频繁， 噪音大且容易磨损。 顺德职院机电系 （3 3） 热氟除霜法热氟除霜法 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 顺德职院机电系 在制冷系统中从压缩机的排气口至冷凝器的管子间 与供液电磁阀至冷风机的管子间接上一个双稳态电 磁阀，则可以利用压缩机内高温高压的制冷剂（以 氟化物为主）除霜如图 2

26、所示。双稳态电磁阀有一 个信号输入端和一个信号输出端。它具有“通”和 “断” 二个工作状态。当正向脉冲信号输入后，双稳态电 磁阀呈“断”的状态。相反， 当反向脉冲信号输入 后， 它呈“通”的状态。 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 顺德职院机电系 6.8 制热结霜及除霜制热结霜及除霜 v 当化霜时间控制器的感温元件测定的温度到达融霜 温度时，室外风机停转，供液电磁阀关闭。同时，温控 器给其施加一个反向脉冲电信号，双稳态电磁阀打开， 将制冷系统的高压气体旁路并送给室外换热器，进行融 霜。高温高压气体在冷风机中放热冷却后被压缩机吸回。 此时，凝结在室外换热器表面的霜层，由于受到来自表 面换热器

27、内部的高温高压气体放出的热量加热，在与金 属表面的接触处融化为水，其粘附力下降。霜层靠自身 重量而掉入接水盘中，从接水盘的排水管排出。实现除 霜目的。待融霜结束后，温控器发出信号，双稳态电磁 阀关闭，融霜回路断开，系统又回到制冷工况，完成一 个融霜循环。 顺德职院机电系 6.8.2 除霜常见问题及分析处理除霜常见问题及分析处理 1除霜不干净除霜不干净 （1）主要现象：除霜结束后，室外换热器的某几根 U型管大多数是在冷凝器出口管或是冷凝器的最后 几根U型管上仍有霜或冰块。 （2）分析处理： 1）传统除霜模式：其原理是采用室外除霜温控器除 霜，通过室外管温达到的温度临界点来控制除霜。 因此可以通过以下办法解决： 6