中央空调基础74312

1、中央空调基础1、空调制冷运行原理空调在作制冷运行时，低温低压的制冷剂气体被压缩机 吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体在室外换热 器中放热（通过冷凝器冷凝）变成中温高压的液体（热量通过室外循环空气带走），中温高压的液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压的液体，低I 温低压的液体制冷剂在室内换热器中吸热蒸发后变为低温低压的气体（室内空气经过换热器表面被冷却降温， 达到使室内温度下降的目的），低温低压的 制冷剂气体再被压缩机吸入，如此循环。2、空调制热运行原理低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体，高 温高压的制冷剂气体在室内换热器中放热变成中温高压的

2、液体（室内空气经过换热器表面被加热，达到使室内温度升高的目的），中温高压的液体再经过节流部 件节流降压后变为低温低压的液体，低温低压的液体在换热器中吸热蒸发后变为 低温低压的气体（室外空气经过换热器表面被冷却降温），低温低压的气体再被 压缩机吸入，如此循环。空调机组按空气处理的要求可分为：冷、热风机一一仅实现对室内空气温度的调节和控制；除湿机一一仅实现对室内空气的湿度调节； 恒温恒湿机一一实现对室内空气的温度和湿度 同时进行调节和控制。空调机组按规格和型式的不同，通常可分为：窗式空调器；柜式空调器；分体式空调器或空调机；集中式空调机。空调机组按空气处理设备的集中程度可分为：集中式空调系统；半集

3、中式空调系统；分散式空调系统。、空调器的类型和特点：小型整体式（如窗式和移动式）和分体式空调器统称为房间空调器。我国标准规定，房间空调器的制冷量在9000W以下的，使用全封闭式 压缩机和风冷式冷凝器，电源可以是单相，也可以是三相。它是局部 式空调器中的一类，广泛用于家庭，办公室等场所，因此，又把他称 为家用空调器。代号：房间空调器K整体式C （窗式）冷风型L （代号可省略）热泵型R电热型D热泵辅助电热型Rd分体式F冷风型L （代号可省略）热泵型R电热型D热泵辅助电热型Rd室内机组：吊顶式D挂壁式G落地式L嵌入式Q台式T室外机组：W在低于一5度的室外环境下，热泵型空调器不再适用，而必须用电热 型

4、空调器制热。房间空调器的使用环境： 空调器最高工作温度限制在43度以下，热泵式空 调器的最低工作环境温度为一5度。这是因为空调器的压缩机和电动机封闭 在同一个壳体里，电动机的绝缘温度等级决定了对压缩机最高环境温度的限制。如果环境温度过高，则压缩机工作时冷凝温度随之提高，使压缩机排气 温度过热，造成压缩机超负荷工作，使过载保护器切断电源而停机。另外， 电动机的绝缘因承受不了过高温度而遭破坏，甚至使电动机烧毁。对于热泵 式空调器，如果环境温度过低，其蒸发器里的制冷剂得不到充分的蒸发，被 吸入压缩机，产生液击事故，并导致机件磨损和老化。对于电热式空调器， 冬季工况下，压缩机不工作，只有电热器在工作，

5、因此对最低环境温度无严 格限制。对于热泵型和热泵辅助电热型空调器，若不带除霜装置，则其使用 的最低环境温度为5度，如果低于5度，则在室外的蒸发器就要结冰霜，使 气流受阻，空调器就不能正常工作。若带除霜装置，则使用的最低环境温度 可以为一5度。电源：可以是单相220V，也可以是三相380V。一些工作 电源为60赫兹的空调器，可以运行于50赫兹的电压下。但反之，禁止。60 赫兹下运转的二级电动机同步转速为 3500，在50赫兹下运转降为2900。故 随着电源频率下降，空调器的制冷量也同时减少，噪声也随之降低。 国家标 准规定名义制冷量的测试条件为：室内干球温度为27度，湿球温度为19.5度；室外干

6、球温度为35度，湿球温度为24度。国家还规定，允许空调器的 实际制冷量可比名义值低8%。空调器的性能系数（能效比）：性能系数， 又叫能效比或制冷系数，它是指空调器制冷运行时，制冷量与所消耗总功率 之比，其单位为W/W，即：ERR =实际制冷量/实际消耗总功率（W / W） =铭牌制冷量/铭牌输入功率 （W / W）性能系数的物理意义就是每消耗 1W电能所能产生的冷量数，所以制冷系数高的空调器，产生同等冷量就比 较省电。对空调器的噪音有一定的要求，一般要求低于 60分贝。变频式空调器的原理和特性、工作原理和特点：变频式空调器的工作原理是压缩机由变频式电动机拖动，电源变频器输出频率变化的交流电给电

7、动机， 使电动机的转速可 以根据室内制冷量的需要而连续变化，最终压缩机的制冷量达到连续变化 的自动控制。为了配合制冷量的连续变化，空调器制冷系统中采用了新颖 的电子膨胀阀，由脉冲电动机开关阀芯，快速控制进入蒸发器的制冷剂流 量。变频式空调器的制冷系统由压缩机，室内换热器。室外换热器，电 磁四通阀，电子膨胀阀，除霜二通阀，毛细管等部件组成，由微电脑控制电子膨胀阀的开度，保持适当的制冷剂流量。在室外换热器除霜的短时间 里，制冷剂通过除霜二通电磁阀进入室外换热器加热换热器除霜，结束后阀关闭，恢复正常的工况运行。变频式空调器的制冷系统由压缩机，室内 换热器。室外换热器，电磁四通阀，电子膨胀阀，除霜二通

8、阀，毛细管等 部件组成，由微电脑控制电子膨胀阀的开度， 保持适当的制冷剂流量。在 室外换热器除霜的短时间里，制冷剂通过除霜二通电磁阀进入室外换热器 加热换热器除霜，结束后阀关闭，恢复正常的工况运行。空调系统有四大件，它们是压缩机、冷凝器、蒸 发器和节流部件。1.压缩机压缩机是整个空调系统的核心，也是系统动力的 源泉。整个空调的动力，全部由压缩机来提供，压缩 机就相当于把一个实物由低势位搬到高势位地方去， 在空调中它的目的就是把低温的气体通过压缩机压 缩成高温的气体，最后气体在换热器中和其他的介质 进行换热。所以说压缩机的好坏会直接影响到整个空 调的效果。 根据蒸气的原理，压缩机可分为容积型 和

9、速度型两种基本类型。容积型压缩机通过对运动机 构作功，以减少压缩室容积，提高蒸气压力来完成压 缩功能。速度型压缩机则由旋转部件连续将角动量转 换给蒸气，再将该动量转为压力。根据压缩方式，容 积型压缩机可分为活塞式和回转式两大类。回转式又 可分为滚动活塞式、滑片式、单螺杆式、双螺杆式、 涡旋式。速度型压缩机有离心式。从压缩机结构上来看，又可将压缩机分为开启式、半封闭式和全封闭式。开 启式压缩机的主轴伸出机体外，通过传动装置（传动带或联轴节）与原动机 相连接。在伸出部分必须有轴封装置，使主轴和机体间密封来防止制冷剂泄 露。封闭式压缩机的结构是将电动机和压缩机连成整体，装在同一机体内， 因而可以取消

10、轴封装置，避免了泄漏制冷剂的可能。这样，电动机便处于四 周是制冷剂的环境中，称为内装式电动机。封闭式压缩机又可分为半封闭和 全封闭两种型式。半封闭式的机体用螺栓连接，因此和开启式一样可以拆开 维修。全封闭式的机体则装在一个焊接起来的外壳中，无法拆开维修。换热器根据在空调上的作用不同，可分为冷凝器和蒸发 器。现在就冷凝器和蒸发器的分类和区别述说一下。（1 ）、冷凝器：冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压的制冷 剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物。制冷剂在冷凝 器种放出的热量由冷却介质（水或空气）带走。冷凝 器按其冷却介质和冷却的方式，可以分为水冷式、空 气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。 、水

11、冷式冷凝器冷凝器中制冷剂的热量被冷却 水带走。冷却水可以一次流过，也可以循环使用。当 循环使用时，需设置冷却塔或冷却水池。水冷式冷凝 器分为壳管式、套管式、板式、螺旋板式等几种类型。 、空气冷却式冷凝器冷凝器中制冷剂放出的热量 被空气带走，制冷剂在管内冷凝。这种冷凝器中有自 然对流空气冷却式冷凝器和强制对流空气冷却式冷 凝器。通常，空气冷却式冷凝器也叫风冷冷凝器。 、水和空气联合冷却式冷凝器 冷凝器中制冷剂放 出的热量同时由冷却水和空气带走， 冷却水在管外喷 淋蒸发时，吸收气化潜热，使管内制冷剂冷却和冷凝， 因此耗水量少。这类冷凝器中有淋水式冷凝器和蒸发 式冷凝器两种类型。（2 ）、蒸发器：蒸

12、发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易 蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量， 达到制 冷目的。蒸发器的种类：蒸发器按冷却介质的不同，分为冷却液体载冷剂、冷却空气 或其他气体的两大类型。 在冷却液体载冷剂的蒸发器中，有水箱式（沉浸式） 蒸发器（包括立管式、螺旋管式、蛇型式）、板式蒸发器、螺旋板式蒸发器、 壳管式蒸发器（包括卧式蒸发器、干式蒸发器）等。在冷却空气蒸发器中，有空调用翅片蒸发器、冷冻冷藏用空气空气冷却器（冷风机）及排管蒸发器 等。小型别墅式及模块化风冷热泵冷热水机组的水侧换热器的型式有：套管式，板式及立式盘管式。整体式机组一般使用干式壳管式换热器。套管式换 热器的特点为结构简单，

13、价格低，传热性能好，问题是阻力损失大，水垢不 易清除，加工时特别注意不应使内管破裂或损伤，否则，水进入制冷系统， 导致系统故障和压缩机损坏。立式盘管式换热器结构简单，价格便宜，但要 特别注意制冷时的回油问题。板式换热器传热效率高，一般为壳管式的3倍, 所以体积小，结构紧凑，使用中要注意的问题是，板间间隙小，容易结垢， 对水质要求高，若水阻塞，会造成蒸发器温度下降，板间结冰，冻裂，由于 板壁薄，也容易产生机械损伤，在水质差的地方，板实换热器的问题较多， 其价格也比较高。中大型整体式机组使用的干式壳管式换热器，管内走制冷 剂，管外走水，夏季运行时水冻结的危险性小，结构紧凑，腐蚀缓慢，但冬 季作为冷

14、凝器使用时，制冷剂在管内冷凝，其传热系数比制冷剂在管外冷凝 小。热泵型冷水机组中的制冷剂一水换热器以采用波纹状的内螺纹管比较合 适。各种水侧换热器各有其特点，对于套管式和立式盘管式换热器，要注意 在设计与制造时要解决其主要问题，使用板式换热器还应使用户了解其特点， 重视水质问题。水侧换热器要有有效防冻保护。节流部件节流部件节流部件是制冷系统不可缺少的四大 部件之一。它的作用是使冷凝器出来的高压液体节流 降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。所 以，它是维持冷凝器中为高压、蒸发器为低压的重要 部件。节流部件按形式，可分为毛细管和节流阀， 前者，用在较小的制冷设备中，如电冰箱中装在冷凝 器和

15、蒸发器之间的毛细管即是节流机构的一种。 后者 用在较大的制冷设备中。在大、中型装置中应用的节 流机构为节流阀，常用的节流阀有三种，即手动膨胀 阀、浮球调节阀和热力膨胀阀，后两种为自动调节的 节流阀。膨胀阀按膨胀的类型可分为电磁膨胀阀和热 力膨胀阀等。小型风冷型热泵冷水机组用一个热力膨胀阀，由 4个单向阀控制制冷，制热 走向，也有用毛细管做制热时辅助节流用，中大型机组由于制冷，制热不同 工况制冷剂循环量变化大，需两个或多个热力膨胀阀以适应工况要求，在液 态管路阻力大的场合，如分液头阻力大，要注意适当极大相应膨胀阀的容量， 以免出现供液不足的情况。使用双向膨胀阀的机组，可使管路简化，降低流 动阻力

16、。但系统中设置储液器时，管路走向比较困难。如制热时，高压液体 出储液器进入膨胀阀，而制冷时，节流后的气液混合物进入储液器，在进蒸I 发器时难以保证以液体为主。要解决这个问题又要在管路上增加单向阀等元1 I件，故对于不使用储液器的系统使用双向膨胀阀较为有利。气液分离器在蒸发器中，由于液体在蒸发器中蒸发，由液体 变为气体的过程，由于考虑负荷的变化，可能会有一 部分的制冷剂未全部蒸发，而会直接进入到压缩机。 由于液体的不可压缩性，所以在未进入压缩机之前， 首先要通过气液分离器，以确保进入压缩机全部为汽 体，保证压缩机能正常的运转。气液分离器安装与压缩机的进口端，主要是防止返回压缩机的低压低温蒸汽 携

17、带过多的液滴，防止液体制冷剂进入压缩机气缸，分离器同时具有过滤、 回油、贮液等功能。气液分离器使用时应注意： 、尽可能靠近压缩机；、 在换向系统中，气液分离器应该安装在换向阀和压缩机之间；、正确的安装进口（从蒸发器来）出口（去压缩机吸气口）；、必须向上安装； 、 合适大小的气液分离器的接口不一定和压缩机的吸气口一致。风机是交流单、三相感应电动机与叶轮组合而成。风机分为轴流风机和离心风机。 风机包括定速和变速两大系列。风扇分为金属风叶、塑料风叶和金属浇注风叶等， 叶型有多种。风机的噪声包括电动机电磁噪声、机械噪声和叶 片气动噪声。轴流风机工作时，叶片周期性地承受不 均匀气流的脉动作用，产生噪声；

18、另一方面，由于叶 片上压力分布的不均匀，转动时对周围气体及零件的 扰动亦构成旋转噪声；此外，由于气体流经叶片时产 生湍流附面层，旋涡脱离，引起叶片上压力分布的脉 动而产生涡流噪声。旋转噪声和涡流噪声合成了风机 的气动噪声，因此控制叶片气动噪声是减少风机噪声 的根本。另外组成风机的导流罩、电机支架的结构及 风机与风冷冷凝器匹配与否也在相当程度上影响到 风机的性能，对此也必须作仔细的研究。在低压力大流量轴流风机中，为了增大气体流通部分的面积，风机的轮毂比 V=d /D 一般都取得比较小。在这种情况下，为了减少叶片的扭曲程度以及 能充分利用外径处线速度较大的叶片部分来传递能量，通常采用指数更小的 变

19、环量设计，这将增大叶轮内流线由内向外的偏移程度，在叶片根部会产生 一向外的径向分力，因而大大增加了叶片外径处的二次流损失，恶化了风机 的工作性能。采用的前向弯掠扭曲板型叶片，叶片轴线在外段部分向旋转方 向弯曲而根部为直线，因此叶片不会产生附加径向力，这将大大改善叶片外 径和根部的气体流动状况，减少气体二次流损失，噪声降低，效率提高。储液器制冷系统中的高压储液器（也称储液筒）是装在 冷凝器和膨胀阀之间的，它的功能可归纳为以几个方 面1、储存冷凝器的凝液 避免凝液在冷凝器中积存 过多而使传热面积变小，影响冷凝器的传热效果。2、适应蒸发器的负荷变动对供应量的需求 在蒸发负 荷增大时，供应量也增大，由

20、储液器的存液补给；负 荷变小时，需要液量也变小，多余的液体储存在储液 罐里。3、作为系统中高低压侧之间的液封 因为出 液管是插在液面下，故可防止高压侧的蒸汽和不凝性 的气体进入低压侧。同时，储液器也起到过滤和消音 的作用。储液器的形式有多种，有单向和双向之分；有一出口和两出口之分；有立式 和卧式之分油气分离器油气分离器安装在压缩机和冷凝器之间。它的工作原理为：压缩机的排气是氟里昂和润滑油的混合气 体，通过油分离器的较大的腔体减速， 雾状的油就会 聚集在冲击的表面上，当聚集成较大的油滴后，流向 油分离器的底部，并通过回油装置返回压缩机。8.干燥过滤器 过滤器的作用是：为了防止制冷剂里含有水份或

21、由于不可减少的元素等原因使系统里进入水份，当从 冷凝器出来的高温液体进入膨胀阀后， 液体的温度会 大幅度的下降，一般都在零度以下，这时如果系统里 含有水分的话，由于膨胀阀通过的截面很小，就会易 出现冰堵的现象，影响系统的正常的运行。目前市场上有三种类型的干燥过滤器松散添充型干燥过滤器一一珠状干燥剂填充在带有滤网的 外壳内块状干燥过滤器一一由树脂固化在一起形 成的块状干燥剂 压紧型珠状干燥过滤器一一由分 子筛材料及氧化铝构成的珠状混合物被压在由钢制 弹簧压紧的两个玻璃纤维之间。9. 四通换向阀四通换向阀适用于中央空调、单元式空调器等热 泵型空调系统，它被用来切换制冷工质的流通路径， 以达到制冷和制热的目的。10. 水泵水泵，是用于加速水流动的工具，以达到加强水 在换热器中换热的效果。11. 水流开关水流开关用作管道内流体流量的控制或断流保 护，当流体流量到达调定值时，开关自动切断（或接 通）电路。12. 压力控制器压力控制器用作压力控制和压力保护之用，机组 有低压和高压控制器，用来控制系统的压力的工作范 围，当系统压力到调定值时，开关自动切断（或接通） 电路。13. 压差控制器压差控制器用作压力差的控制，当压力差到达调 定值时，开关自动切断（或接通）电路14. 温度控制器温度控制器用作机组的控制或保护，当温度到达 调定值时，开关自动切断（或