第二章 空調(diào)工作原理
空調(diào)系統(tǒng)圖
注:1,逆時(shí)針箭頭表示空調(diào)制熱時(shí)制冷劑的流向。
2,順時(shí)針箭頭表示空調(diào)制冷時(shí)制冷劑的流向。
1、空調(diào)器制冷工作原理
壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入低溫低壓的制冷機(jī)蒸發(fā),壓縮成高溫高壓氣體,排入冷凝器,軸流風(fēng)扇用室外空氣來(lái)冷卻冷凝器,使制冷劑在其中冷凝成高壓低溫的液體。高壓液體制冷劑
進(jìn)入毛細(xì)管節(jié)流降壓后,成為低溫低壓濕蒸汽,進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中吸入室內(nèi)空氣的熱量蒸發(fā)成低溫低壓整齊,然后再被壓縮機(jī)吸入,重復(fù)上述制冷循環(huán)。
2、空調(diào)器制熱工作原理
壓縮機(jī)排出高溫制冷劑流向室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器中放熱,變蒸發(fā)器為冷凝器,將熱量向室內(nèi)排入后冷凝成高壓低溫的制冷劑液體通過(guò)毛細(xì)管節(jié)流降壓,進(jìn)入室外機(jī)組的冷凝器中這個(gè)年法 吸熱,邊冷凝器為蒸發(fā)器,以吸收室外空氣中的熱量,制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓的蒸汽,被壓縮機(jī)吸入,重復(fù)上述制熱循環(huán)。
(一)、循環(huán)過(guò)程
1)壓縮過(guò)程:
此過(guò)程由壓縮機(jī)來(lái)完成。它將系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑蒸汽吸入汽缸,并進(jìn)行壓縮提高壓力再排出汽缸,促使制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)。因此它的主要任務(wù)是推動(dòng)制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng),是制冷劑流動(dòng)的力源;而壓縮機(jī)又需要其他動(dòng)力來(lái)補(bǔ)充,一般用電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)。
2)、冷凝過(guò)程:
此過(guò)程又冷凝器來(lái)完成。蒸汽狀態(tài)的制冷劑在冷凝器中把所吸收的熱量排放出系統(tǒng)。同時(shí),制冷劑蒸汽凝結(jié)為液體,以便再次使用。因此,冷凝器就是一個(gè)散熱器。它應(yīng)放在室外以將熱量排放到室外環(huán)境空氣中。
3)、節(jié)流過(guò)程:
節(jié)流過(guò)程也可以認(rèn)為是降壓過(guò)程。制冷劑液體在流動(dòng)中需要再汽化,必須降低壓力。方法是用節(jié)流元件來(lái)減小其流量,降低壓力,使液態(tài)制冷劑有膨脹的空間條件。在小型空調(diào)器中,一般采用細(xì)長(zhǎng)毛細(xì)管來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)流過(guò)程,在大型空調(diào)器中利用膨脹閥來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)流過(guò)程。
4)、蒸發(fā)過(guò)程:
這是汽化過(guò)程,制冷劑經(jīng)節(jié)流過(guò)程后,成為氣液混合體,但其中液體占大部分比例。降壓后的制冷劑液體在蒸發(fā)器的流動(dòng)過(guò)程中,激烈進(jìn)行吸熱汽化,稱(chēng)為沸騰。這一步才識(shí)我們要獲得制冷效應(yīng)的熱力過(guò)程,是制冷系統(tǒng)的最終目的。這一過(guò)程在蒸發(fā)器中進(jìn)行。此后,變?yōu)闅鈶B(tài)的制冷劑這經(jīng)過(guò)壓縮進(jìn)入冷凝過(guò)程。
(二)、主要配件
1)、冷凝器
空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器作用是:將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑蒸汽進(jìn)行冷卻,使其凝結(jié)為高壓制冷劑液體;空調(diào)系統(tǒng)冷凝器均采用套管式結(jié)構(gòu),其冷凝原理是:水強(qiáng)制通過(guò)冷凝器的套管中,將高溫的制冷劑蒸汽的熱量帶到冷卻塔,再被周?chē)諝鈳ё摺?/SPAN>
2)、蒸發(fā)器
蒸發(fā)器和冷凝器一樣,也是一種熱交換器,也稱(chēng)冷卻器,是制冷循環(huán)中獲得冷氣的直接器件。其作用是將來(lái)自毛細(xì)管的低溫、低壓液態(tài)制冷劑在其管道中吸熱蒸發(fā),使蒸發(fā)器和周?chē)諝獾臏囟冉档汀M瑫r(shí)對(duì)空氣起減濕作用。
3、毛細(xì)管(膨脹閥)
毛細(xì)管是一根內(nèi)經(jīng)很小,截面積不變、長(zhǎng)度相對(duì)于內(nèi)經(jīng)很大的管子,通常內(nèi)經(jīng)在0.6~2.5mm,長(zhǎng)度在0.3~5m之間。毛細(xì)管連接在冷凝器出口和蒸發(fā)器進(jìn)口之間,用作制冷系統(tǒng)節(jié)流機(jī)構(gòu)。使制冷系統(tǒng)工作時(shí)在冷凝器和蒸發(fā)器之間保持需要的壓力差。
進(jìn)入毛細(xì)管的制冷劑,一般都是冷凝壓力下的過(guò)冷液體。在毛細(xì)管中流過(guò)一段路程之后,由于壓力的降低,開(kāi)始由液體蒸發(fā)成氣體。之后隨著蒸發(fā)氣體的增加。使管內(nèi)流速逐漸增加, 壓力降的幅度也逐漸增大。這時(shí),制冷劑的溫度也迅速降低。當(dāng)氣體在毛細(xì)管中的流速達(dá)到聲速以后,流量就不能再增大,這時(shí)的流動(dòng)稱(chēng)為阻塞流動(dòng)。在氣體流動(dòng)過(guò)程中,尚有制冷劑液體跟隨著一起流動(dòng)。而氣體和液體的流量之和,就等于制冷循環(huán)中的制冷劑流量。因而能使空調(diào)器維持在要求的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力的范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。毛細(xì)管就成為一種流量恒定的節(jié)流機(jī)構(gòu)。為保證毛細(xì)管能可靠地工作,它的進(jìn)口通常連接有過(guò)濾器,以使除去機(jī)械雜質(zhì),使毛細(xì)孔徑不致堵塞。毛細(xì)管的出口直接和蒸發(fā)器進(jìn)口連接。
4)、 壓縮機(jī)
制冷壓縮機(jī)是空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟,其作用是維持制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán),吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低溫、低壓制冷劑蒸汽,壓縮制冷劑蒸汽使其壓力和溫度升高,并將制冷劑蒸汽送往冷凝器。壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)中低壓和高壓、低溫和高溫的分界線。
5)、 四通閥
電磁換向閥是熱泵空調(diào)器進(jìn)行制冷和制熱工作轉(zhuǎn)換的電磁控制切換閥,屬于二位四通閥。由主閥、導(dǎo)閥及電磁線圈三部分組成。是空調(diào)器制冷系統(tǒng)中除壓縮機(jī)外工藝最復(fù)雜、最精密的部件,也是檢查和維修起來(lái)較麻煩,難以判斷好壞,不易排除故障的一個(gè)部件。除控制電路故障外常見(jiàn)故障為閥心不動(dòng)作,堵塞、泄漏造成滑塊不動(dòng)作或動(dòng)作不到位等。
6)、過(guò)濾器
過(guò)濾器是用濾網(wǎng)來(lái)收集制冷系統(tǒng)中的固體殘?jiān)柚蛊浠煸谥评鋭?、?rùn)滑油中流動(dòng),確保制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行。
7)、貯液器(氣液分離器)
是為了防止液體制冷劑直接進(jìn)入壓縮機(jī)(一般稱(chēng)為液體倒流)內(nèi)的裝置。它裝于壓縮機(jī)的吸氣管部分,將進(jìn)入其中的液體留下,讓蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī),以防止壓縮機(jī)發(fā)生液擊而損壞閥片。
8)、高、低壓保護(hù)器
高、低壓保護(hù)器是空調(diào)器運(yùn)行時(shí),當(dāng)系統(tǒng)壓力升高或降低到一定限值時(shí),對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行停機(jī)保護(hù)的一種裝置。(注:我公司因銷(xiāo)售區(qū)域的氣候環(huán)境不同,對(duì)部分機(jī)型沒(méi)有設(shè)置有低壓保護(hù)器)