中央空调系统简介与认识综述

1、w 2.1 2.1 空调制冷原理空调制冷原理w 2.2 2.2 中央空调系统基本结构中央空调系统基本结构1.11.1分体空调控制系统分体空调控制系统空调器的分类：空调器的分类：控制对象和要求：舒适性空调、工业空调控制对象和要求：舒适性空调、工业空调 适用场合：家用、商用适用场合：家用、商用 使用工况：（最高温度）：使用工况：（最高温度）：T1（43）、）、T2（35）、）、T3（52） 结构形式：分体式：结构形式：分体式： 室内：室内：D吊顶、吊顶、G挂壁、挂壁、L落地、落地、T天井、天井、Q嵌入嵌入 室外：室外：W 整体式：窗机、整体式：窗机、C穿墙式、移动式穿墙式、移动式 能力的输出情况：

2、定速、变频（交流、直流）能力的输出情况：定速、变频（交流、直流） 主要功能：单冷（冷风）、冷暖（热泵）、电热主要功能：单冷（冷风）、冷暖（热泵）、电热 其他：冷媒：其他：冷媒：R22、R410A、R407C 电源：电源：100V/110V、220V、250V空调的构成：空调的构成： 空空调调 结结构构部部分分 制制冷冷系系统统 电电控控部部分分 硬硬件件 软软件件 例如：我们目前常见的分体空调的构成：例如：我们目前常见的分体空调的构成： 分分体体空空调调整整机机 室室外外机机 室室内内机机 结结构构部部分分 制制冷冷系系统统 电电控控部部分分 结结构构部部分分 制制冷冷系系统统 电电控控部部分

3、分 联联机机附附件件 安安装装附附件件 室室外外风风扇扇室室内内风风扇扇单相电动机、热保护器、电容器单相电动机、热保护器、电容器室室外外风风扇扇室室内内风风扇扇四通阀电磁线圈四通阀电磁线圈四通阀电磁线圈四通阀电磁线圈室室外外风风扇扇室室内内风风扇扇单相电动机、电容器单相电动机、电容器室室外外风风扇扇室室内内风风扇扇调速电机、导风叶电机调速电机、导风叶电机导风叶电机（步进电机）导风叶电机（步进电机）室内风叶电机（塑封电机）有两种形式：室内风叶电机（塑封电机）有两种形式：1、抽头调速、抽头调速(一般三速）一般三速）2、可控硅调速（带霍尔传感器）、可控硅调速（带霍尔传感器）室室外外风风扇扇室室内内风

4、风扇扇温度传感器、管温传感器、控制板、加热管温度传感器、管温传感器、控制板、加热管室内（回风）温度、管温传感器室内（回风）温度、管温传感器加热管加热管控制板控制板室室外外风风扇扇室室内内风风扇扇单相电动机、热保护器、电容器单相电动机、热保护器、电容器温度传感器、管温传感器温度传感器、管温传感器控制板、加热管控制板、加热管调速电机、导风叶电机调速电机、导风叶电机单相电动机、电容器单相电动机、电容器四通阀电磁线圈四通阀电磁线圈1.传感器传感器（1）温度传感器：检测室内环境温度）温度传感器：检测室内环境温度（2）管温传感器：制热时，防冷风保护）管温传感器：制热时，防冷风保护2.执行器执行器（1）压缩

5、机：使制冷剂在制冷系统中得以循环）压缩机：使制冷剂在制冷系统中得以循环（2）四通换向阀：制冷和制热工作模式切换）四通换向阀：制冷和制热工作模式切换（3）室内风机：将室内换热器的冷量（热量）送至室内）室内风机：将室内换热器的冷量（热量）送至室内（4）导风叶电机：改变送风方向（角度）导风叶电机：改变送风方向（角度）（5）室外风机：将室外换热器的冷量（热量）送至室外）室外风机：将室外换热器的冷量（热量）送至室外（6）辅助电加热器：低温环境下，增强制热效果）辅助电加热器：低温环境下，增强制热效果3.设定装置设定装置遥控器：遥控器：设定工作模式（自动、制冷、制热、通风、除湿等）设定工作模式（自动、制冷、

6、制热、通风、除湿等）设定需求温度设定需求温度设定需求风速设定需求风速设定定时开关机设定定时开关机设定送风方向（角度）设定送风方向（角度）其它设定（节能、睡眠等）其它设定（节能、睡眠等）手动按钮：遥控器损坏或维修时应急启动手动按钮：遥控器损坏或维修时应急启动4.显示装置显示装置温度显示：温度显示：7段数码管显示室内温度或设定温度段数码管显示室内温度或设定温度工作状态显示：发光二级管显示，工作状态显示：发光二级管显示，制冷、制热、除湿、电源、运行等状态制冷、制热、除湿、电源、运行等状态1. 用遥控器设定用遥控器设定1.1 工作模式设定工作模式设定根据需要首先设定需要的工作模式根据需要首先设定需要的

7、工作模式（自动、制冷、制热、通风、除湿）（自动、制冷、制热、通风、除湿）1.2 温度设置温度设置温度设置是设定你需要的房间温度，一般只有在温度设置是设定你需要的房间温度，一般只有在制冷或制热模式下可设定。制冷或制热模式下可设定。1.3 风速设置风速设置风速设置是设定你需要的送风速度，一般在风速设置是设定你需要的送风速度，一般在自动、制冷、制热、通风模式下可设定。自动、制冷、制热、通风模式下可设定。1.4 导风叶方向设置导风叶方向设置导风叶方向设置是设定你需要的送风方向（角度），导风叶方向设置是设定你需要的送风方向（角度），分为固定和摆动两种。分为固定和摆动两种。1.5 其它设置其它设置定时开关

8、机、睡眠模式、节能模式等定时开关机、睡眠模式、节能模式等 2. 工作模式工作模式2.1 自动工作模式（遥控液晶显示三角形符号）自动工作模式（遥控液晶显示三角形符号）工作在自动运行模式时，控制器会根据室内温度的高低，自工作在自动运行模式时，控制器会根据室内温度的高低，自动地转换空调器的工作模式，当室内温度大于或等于动地转换空调器的工作模式，当室内温度大于或等于25时，时，空调器制冷运行；当室内温度小于空调器制冷运行；当室内温度小于25而大于而大于21时，空调时，空调器将作除湿（或通风）运行；当室内温度小于或等于器将作除湿（或通风）运行；当室内温度小于或等于21时，时，空调器制热运行。空调器制热运

9、行。这三种工作模式的转换由控制器自动完成。通过室内温度传这三种工作模式的转换由控制器自动完成。通过室内温度传感器测出室内温度与电脑内预先设定的的温度信号相比较，感器测出室内温度与电脑内预先设定的的温度信号相比较，然后决定空调器应该作什么模式运行。然后决定空调器应该作什么模式运行。2.2制冷工作模式（遥控液晶显示雪花符号）制冷工作模式（遥控液晶显示雪花符号）当作制冷运行时，可以通过遥控器设置需要的室内温度当作制冷运行时，可以通过遥控器设置需要的室内温度（1630 之间）。之间）。当室内实际温度当室内实际温度设定温度设定温度+ 1时，进入制冷状态，此时压时，进入制冷状态，此时压缩机、室外风机、室内

10、风机工作；缩机、室外风机、室内风机工作；当室内实际温度当室内实际温度设定温度设定温度-1时，停止制冷，此时压缩机、时，停止制冷，此时压缩机、室外风机停止工作，室内风机继续工作；室外风机停止工作，室内风机继续工作；当室内实际温度处于设定温度当室内实际温度处于设定温度 1之间时，保持原有的工作之间时，保持原有的工作状态。状态。2.3制热工作模式（遥控液晶显示太阳符号）制热工作模式（遥控液晶显示太阳符号）当作制热运行时，可以通过遥控器设置需要的室内温度当作制热运行时，可以通过遥控器设置需要的室内温度（1630 之间）。之间）。当室内实际温度当室内实际温度 设定温度设定温度- 1时，进入制热状态，此时

11、压时，进入制热状态，此时压缩机、室外风机、四通换向阀、室内风机工作；缩机、室外风机、四通换向阀、室内风机工作；当室内实际温度当室内实际温度设定温度设定温度+1时，停止制热，此时压缩机、时，停止制热，此时压缩机、室外风机、四通换向阀、室内风机停止工作；室外风机、四通换向阀、室内风机停止工作；当室内实际温度处于设定温度当室内实际温度处于设定温度 1之间时，保持原有的工作之间时，保持原有的工作状态。状态。特别之处：一般制热模式时均设有防冷风保护，即管温传感特别之处：一般制热模式时均设有防冷风保护，即管温传感器检测到的室内换热器盘管温度器检测到的室内换热器盘管温度 38时，室内风机不工作，时，室内风机

12、不工作，以防止冷风吹出，造成不适感。以防止冷风吹出，造成不适感。2.4除湿工作模式（遥控液晶显示水滴符号）除湿工作模式（遥控液晶显示水滴符号）除湿工作模式其实是制冷工作模式的一种特例，空调还是工除湿工作模式其实是制冷工作模式的一种特例，空调还是工作在制冷模式状态，只是室内风机风速不可调，始终在低速作在制冷模式状态，只是室内风机风速不可调，始终在低速档工作。除湿工作模式各个厂家制造的产品差异较大，主要档工作。除湿工作模式各个厂家制造的产品差异较大，主要有两类：有两类：2.4.1温度不可设定型：温度不可设定型：该类型除湿工作模式是完全自动的，当作空调按设定的时间该类型除湿工作模式是完全自动的，当作

13、空调按设定的时间交替进入制冷状态或停机状态（工作时间和停机时间各厂家交替进入制冷状态或停机状态（工作时间和停机时间各厂家的设定不一致，一般一个周期为十几分钟），除湿时压缩机、的设定不一致，一般一个周期为十几分钟），除湿时压缩机、室外风机、室内风机工作，停机时均不工作。室外风机、室内风机工作，停机时均不工作。2.4.2温度可设定型：温度可设定型：当室温高于设定温度时，空调先按制冷模式运行，当室内温当室温高于设定温度时，空调先按制冷模式运行，当室内温度到达设定温度时，转入除湿工作模式。度到达设定温度时，转入除湿工作模式。2.5通风工作模式（遥控液晶显示风扇符号）通风工作模式（遥控液晶显示风扇符号）

14、当作通风运行时，只有室内风机工作，其余部件均不工作。当作通风运行时，只有室内风机工作，其余部件均不工作。2.6睡眠（或节能）工作模式（遥控液晶显示五角星符号）睡眠（或节能）工作模式（遥控液晶显示五角星符号）当选用睡眠工作模式后，以制冷模式为例：在室内温度到达当选用睡眠工作模式后，以制冷模式为例：在室内温度到达设定温度或空调已经运行设定温度或空调已经运行1小时，设定温度将自动升高小时，设定温度将自动升高1，空调再运行空调再运行1小时后，再升高小时后，再升高1，在整个运行过程中设定温，在整个运行过程中设定温度共升高度共升高2。1.2 THPKTTHPKT空调控制框图空调控制框图1.2 THPKTT

15、HPKT空调控制电路图空调控制电路图+1.3 1.3 电源电路电源电路+过零检测点过零检测点+12V+1.4 1.4 单片机基本电路单片机基本电路+复位电路复位电路晶振时钟电路晶振时钟电路电源电路电源电路晶振时钟电路：晶振时钟电路：每个单片机系统里都有晶振，产每个单片机系统里都有晶振，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的。的执行都是建立在这个基础上的。晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。

16、3 32 2XOUTXOUTXINXINIC1IC1B1B18.0M8.0MR11R111M1M单片机复位电路基本功能：单片机复位电路基本功能：系统上电时提供复位信系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖合过程中引起的抖动而影响复位。动而影响复位。 高电平复位高电平复位 低电平复位低电平复位RESETRESETQ8Q8901290128 8IC1IC1+C56C561

17、04104R77 5.1KR77 5.1KC37C37471471R72 5.1KR72 5.1KR73 10KR73 10KR10 1KR10 1K1.5 1.5 温度检测电路温度检测电路IC1IC1X104X104室 内室 内环 温环 温X105X105室 内室 内管 温管 温P34P34P33P3329292828+ +5V5VC23C2310 F10 FR26R2615K15KC22C2210 F10 FR25R2520K20KC25C25104104C24C24104104R6 470R6 470R28 470R28 470C27C27104104C28C281041041.6 1.

18、6 过零检测电路过零检测电路+交流电源过零点交流电源过零点1.7 1.7 驱动电路驱动电路+反相器反相器ULN2003A驱动：驱动：步进电机、四通换向阀、压缩机、蜂鸣器步进电机、四通换向阀、压缩机、蜂鸣器D D4 4Q Q4 49 90 01 13 3D D3 3Q Q3 39 90 01 13 31 19 9P P0 05 5B BU UZ ZZ ZR RY Y1 1D D1 1D D2 2U UL LN N2 20 00 03 3I IC C2 21 15 5R RY Y5 5R RY Y4 4R RY Y3 3R RY Y2 2四四 通通 换换 向向 阀阀2 24 41 10 01 11

19、 11 12 21 13 3蜂蜂 鸣鸣 器器步步 进进 电电 机机压压 缩缩 机机室室 外外 风风 机机辅辅 助助 加加 热热 丝丝P P0 00 0P P1 12 2P P0 01 1P P0 02 2P P0 04 4P P1 14 4P P1 16 6P P0 03 31 14 41 16 6I IC C1 1R R4 45 5 1 1K KR R4 46 6 1 1K KR R4 47 7 1 1K KR R4 43 3 1 1K KR R4 44 4 1 1. .5 5K KR R1 12 2 1 1K KR R1 16 6 2 2. .7 7K KR R1 13 3 2 2. .7

20、 7K KR R6 67 7 1 10 0K K1 12 23 34 45 56 67 78 89 91 10 01 11 11 12 21 13 31 14 41 15 51 16 6O OU UT T1 1O OU UT T2 2O OU UT T3 3O OU UT T4 4O OU UT T6 6O OU UT T7 7O OU UT T5 5C CO OM MI IN N1 1I IN N2 2I IN N3 3I IN N4 4I IN N5 5I IN N6 6I IN N7 7G GN ND D+ +5 5V V+ + 1 12 2V V在自动化密集的的场合会有很多被控元件如继

21、电器，在自动化密集的的场合会有很多被控元件如继电器，微型电机，风机，电磁阀，空调，水处理等元件及设微型电机，风机，电磁阀，空调，水处理等元件及设备，这些设备通常由备，这些设备通常由CPU所集中控制，由于控制系统所集中控制，由于控制系统不能直接驱动被控元件，这需要由功率电路来扩展输不能直接驱动被控元件，这需要由功率电路来扩展输出电流以满足被控元件的电流，电压。出电流以满足被控元件的电流，电压。ULN2XXXX高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品就属于这类可控大功率器件，由于这类器件功能强、就属于这类可控大功率器件，由于这类器件功能强、应用范围语广。因此，许多公司都

22、生产高压大电流达应用范围语广。因此，许多公司都生产高压大电流达林顿晶体管阵列产品，从而形成了各种系列产品。林顿晶体管阵列产品，从而形成了各种系列产品。注意：注意：输入端的高电平输入端的高电平和输出端的高电和输出端的高电平是不一样的。平是不一样的。三极管驱动电路：驱动室外风机电机、电加热丝三极管驱动电路：驱动室外风机电机、电加热丝1.三极管的工作状态三极管的工作状态2.D3、D4的作用的作用室内风机电机驱动电路：室内风机电机驱动电路：P30根据过零检测信号及风速设定信号输出脉冲信号，根据过零检测信号及风速设定信号输出脉冲信号，控制光耦可控硅控制光耦可控硅IC5（发光二级管导通，控制可控硅导（发光

23、二级管导通，控制可控硅导通），从而控制室内风机转速。通），从而控制室内风机转速。L1、RC1为阻尼电路，起保护作用。为阻尼电路，起保护作用。（交流和直流保护的区别？）（交流和直流保护的区别？）AQH2223AQH2223IC5IC5P30P30室内风机室内风机CF1CF1MfMfRC1RC1L1L16 63 38 82 2Q1Q12525R75 1KR75 1K90139013C8C8102102R1R11501501 1u uF/500VF/500VIC1IC1+ +5V5VL LN NR R5 5 2 2. .7 7k k3 3室室内内风风机机转转速速传传感感器器2 21 1P P0 06

24、 6C C9 94 47 71 11 12 2C C7 71 10 03 3+5 5V VI IC C1 11.8 1.8 遥控接收电路遥控接收电路2323P11P11R42 150R42 150R40R4010K10KC37C37471471R74 1KR74 1KR41 100R41 100遥控器遥控器接收管接收管2 21 1C39C391041043 35V5VIC1IC11.9 1.9 显示电路显示电路+状态指示灯及温度显示电路状态指示灯及温度显示电路+P15输出高电平，选中状态指示输出高电平，选中状态指示灯，灯，Disp2_X低电平，对应的指低电平，对应的指示灯亮。示灯亮。P13输出

25、高电平，选中输出高电平，选中a_g数码管数码管P20输出高电平，选中输出高电平，选中A_G数码管数码管Disp2_X低电平，对应的笔画亮。低电平，对应的笔画亮。+P10输出：输出：a_g数码管、数码管、A_G数码管、数码管、状态指示灯的信号状态指示灯的信号P31输出：输出：时钟信号时钟信号74HC164的的QA_QG输出输出信号输入信号输入ULN2003后输后输出出Disp2-Xa ab bc cd de ef fg ga ab bc cd de ef fg gI IC C1 19 90 01 13 39 90 01 13 39 90 01 12 29 90 01 12 22 20 00 0Q

26、 Q6 6Q Q7 7Q Q1 10 0P P1 13 31 17 71 18 8P P1 15 5P P2 20 09 99 90 01 13 3R R5 54 41 15 50 0R R5 53 3R R3 36 6 2 2. .7 7K KR R5 51 1 2 2. .7 7K KR R3 32 2 2 2. .7 7K KR R3 31 1 2 2. .7 7K K+ +5 5V VR R3 33 3 2 2. .7 7K KR R5 50 0 2 2. .7 7K KR R3 36 6 2 2. .7 7K KR R5 52 2 2 2. .7 7K KR R3 35 5 2 2.

27、 .7 7K KQ Q8 8Q Q1 11 19 90 01 12 2Q Q9 9R R3 37 72 20 00 0R R7 71 11 10 0K K5 56 61 10 01 11 11 12 23 31 14 49 91 13 31 17 72 2I IC C3 37 74 4H HC C1 16 64 44 48 81 12 21 10 01 13 31 14 41 15 51 16 69 91 12 23 34 48 87 75 5I IC C4 4U UL LN N2 20 00 03 31 11 16 6A AB BQ QA AQ QB BQ QC CQ QD DG GN ND

28、 DV VC CC CQ QG GQ QF FC CL LF FA AR RC CL LO OC CK KQ QE EI IN N1 1I IN N2 2I IN N3 3I IN N4 4I IN N5 5I IN N6 6I IN N7 7G GN ND DO OU UT T1 1O OU UT T2 2O OU UT T3 3O OU UT T4 4O OU UT T6 6O OU UT T7 7O OU UT T5 5C CO OM MR R1 19 91 10 0K K+ +1 12 2V VC C4 40 0 1 10 04 4+ +1 12 2V V2 26 6P P3 31 1

29、R R1 18 8 1 10 00 0R R7 70 0 1 10 0K KQ QH HP P1 10 02 22 2R R1 17 7 1 10 00 0R R4 4 1 10 0K K+ +5 5V Va ab bc cd de ef fg gD D4 4制制热热D D3 3制制冷冷D D5 5除除湿湿D D2 2电电源源D D1 1运运行行74HC164移位寄存器移位寄存器8位串入并出移位寄存器74HC164串入并出移位寄存器串入并出移位寄存器 74HC164是一种常用的八位串入并出移位寄存器是一种常用的八位串入并出移位寄存器横队横队纵队纵队74HC164就是一个把就是一个把8位位“纵队纵队”数据变为数据变为8位位“横队横队”数据的寄存器数据的寄存器A/B数据串行输入端Q7:0 数据并行输出端CP时钟脉冲信号MR复位清0端74HC164逻辑符号CPMRDQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q774HC164把把8位位“串入串入”的数据变为的数据变为8位位“并出并出”的数据输出。的数据输出。CP输入输入脉冲数脉冲数0 1 2 3 4 5 6 7 80 1 1 0 0 0 0 174HC164工作原理 74HC164特性表MR输入输入移位移位顺序