空调系统工作原理

空调技术研究所2013年10月空调系统工作原理简介系统原理系统零部件安全要求故障故障分析思路目录

基本概念——

空调系统

1、自然现象与空调基本原理开水在锅中剧烈沸腾，是出现了蒸发现象，吸收了火苗的热量，其状态由液态变成了气态；当高温的气态水蒸气遇到温度较低的锅盖，由气态变成液态，出现凝结现象，并将热量传递给锅盖。空调基本原理，运用蒸发吸热、凝结放热的原理，通过各种零部件和控制手段使制冷剂连续不断的进行蒸发、凝结，实现空调的制冷、制热基本功能。2、家用空调的功能及调节目标功能：主要有制冷、制热、除湿、送风，以及空气净化等附加功能。调节目标：调节室内空气的温度、湿度、速度、洁净度，简称“四度”。3、在实际工程（工厂）中，空调系统具体指什么？狭义范围界定：与冷媒直接接触的所有零、部件组成的系统。如四大部件、管路等。广义范围界定：影响空调制冷/制热性能的所有零、部件组成的系统。它包括了四大部件、管路、风道系统、保护点控制等。基本概念——

四大部件

4、空调系统的四大核心部件及作用四大核心部件：压缩机、冷凝器、节流件、蒸发器；其作用如下：（1）压缩机：将低温低压气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂；（2）冷凝器：将高温高压气态制冷剂冷凝成高温高压液态制冷剂；（3）节流件：将高温高压液态制冷剂节流成低温低压液态制冷剂；（4）蒸发器：将低温低压液态制冷剂蒸发成低温低压气态制冷剂；压缩机冷凝器蒸发器节流件基本概念——

空调分类

5、空调分类（1）按转速可分为：定速空调、变频空调。定速空调：压缩机转速固定，主要采用R22冷媒，控制元器件少，生产工艺成熟，出现问题的概率少。变频空调：压缩机转速一般可在0到100HZ变化，主要采用R410A冷媒，控制元器件多，管路系统复杂，生产工艺要求高，更容易出现问题。

（2）按气候类型分为：T1、T2、T3三类。

（3）按外在安装方式主要分为：整体式、分体式、一拖多等。（4）按主要功能分为：冷风型、热泵型、电热型等。（5）还有其他多种分类方式，如风冷、水冷等等。基本概念——

标准

6、家用空调系统方面需要满足的主要标准（1）性能：企标《家用空调性能试验标准》，编号年号；

国标《房间空气调节器》，编号GB/T7725-年号；

（2）能效：定速空调按国标《房间空气调节器能效限定值及能效等级》，编号GB12021.3-年号；变频空调按国标《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》，编号GB21455-年号；最新的能效等级为1级、2级、3级三个等级，能效依次降低，其中1级、2级为节能产品；定速空调采用制冷的能效作为判定指标，变频空调采用全年季节能效比作为判定指标。

注：上市产品还需要同时满足其他安全、可靠性等标准。系统原理——

系统压力

蓝色为低压管路；红色为高压管路。大截止阀维修口，可接高、低压力表。安全生产要求：避免高温烫伤、低温冻伤，确保工装器具耐压合格；系统原理——压焓图理论循环：1-2-3-4实际循环：1’-2’-3’-4’饱和压力是饱和温度的函数：P=f(T)（两者一一对应，连续变化）参数单位制冷运行（室内27/19℃，室外35/24℃）制热运行（室内20/15℃，室外7/6℃）R410AR22R410AR22静态压力bar15±210±215±210±2排气压力bar26~2916~1829~3218~20吸气压力bar6~84~65~73~5过冷/热度℃4~55~81~21~2排气温度℃75~8083~8877~8285~90★上表中为标准工况下锁频状态稳定运行的测试值，随制冷/热负荷的增加而增大，反之亦然。★上表为普通能效等级空调的测试值，高能效空调的压力、温度参数略有偏差，但变化不大。★温度过高（超过100℃），会加速压缩机线圈老化、润滑油碳化；压力过大，加速压缩机机械磨损，产生杂质，出现脏堵、油堵。系统原理——参数R22R410A压缩机专用压缩机、POE\PVE油冷凝器设计压力2.94MPa设计压力4.15MPa蒸发器压力校验节流装置毛细管内径大四通阀专用截止阀专用铜管确认耐压，和壁厚，1.6倍干燥过滤器分子筛XH-9分子筛XH-10或XH-11C高分子材料CR合成橡胶HNBR合成橡胶两器加工水分残留少，POE挥发油焊接工艺无氯离子助焊剂检漏新设备冷媒充注方式液态充入、压力变更蒸发压力(0℃)498KPa(绝对压力)804KPa(绝对压力)冷凝压力(50℃)1943KPa(绝对压力)3061KPa(绝对压力)冷媒充注设备新设备包装增加R410A标识系统原理——

方案设计R22系统（定速）与R410A系统（变频）的加工工艺差异：二.系统零部件——

整机系统内机阵容外机阵容二.系统零部件——

整机系统室内机构造挂壁式落地式二.系统零部件——

整机系统室外机构造

压缩机：R410A专用，分单转子和双转子，有日立、美芝、华润、庆安等品牌；四通阀、单向阀、电磁阀：R410A专用，有三花、盾安等品牌；截止阀：R410A专用，有三花、盾安、岗山等品牌；节流部件：毛细管（挂机）、膨胀阀（柜机）；风扇电机：直/交流电机（抽头/PG），威灵、大洋、卧龙等品牌；

换热器：高效内螺纹铜管+亲水铝箔；配管：全铜配管、铜铝配管；二.系统零部件——

选型系统零部件选型：二.系统零部件——压缩机目前家空主要采用转子式。二.系统零部件——压缩机压缩机：用于压缩气态制冷剂。注意：压缩机接线、杂质、混空气等问题。二.系统零部件——四通阀R22专用R410A专用四通阀构造：用于制冷/制热模式切换。注意：管路外形尺寸、壁厚、杂质等问题。二.系统零部件——四通阀制冷动作图制热动作图注意：滑块可能因杂质、变形等原因产生卡死、串气、碰撞、低电压不启动等问题。二.系统零部件——电磁阀、单向阀电磁阀、单向阀：控制冷媒流路通、断。电磁阀单向阀注意：焊接组装时有方向要求。二.系统零部件——截止阀注意：R410A的与R22冷媒的截止阀不能混用。截止阀：控制冷媒流路通、断。异型样式标准样式二.支系统贡零部件程——节流据部件节流部兼件主要跑有三大相类：毛妇细管、饥节流短章管、膨姐胀阀；剪用于冷届媒降温孟、降压滚、节流君。根据世性能、樱成本等例要求选限用。毛细惕管：泳严禁衬混料节流短猫管：使须用有方馋向要求陶。膨胀面阀：正控制凉复杂回，成闯本较验高，畅能效舟最好狗。二.多系统册零部件半——风扇编电机风扇羽电机贱：有们PG麻、抽惕头之保分；猫有交凡流、牌直流防之分筹；塑平封、级铁壳吃之分帆。在祥系统溉中用垂于强就化空福气侧丑换热峰效果练。根计据能模力、吵能效粉、成夸本等酒要求针选用赠。挂机内堂机用P梨G电机逝。柜机内疏机用、吐或室外陪机用抽秃头电机凤。直流电旨机：效宏率高、刘控制复新杂、成驾本高。内机：冬换热面兆积增大二.叮系统评零部液件—瓣—换热盒器换热器推形式：换热器晴：根据翼结构、欣风道形南式可以穴做成多伤种样式狠。在系锻统中实受现制冷言剂与空贡气的换打热，达颤到制冷虽、或制砍热目的疗。二.掀系统忍零部件念——翅片换热系数增大翅片：强化伪空气泼侧传机热效弊果。W齿普通齿交叉齿齿形羡发展网：二.抚系统椒零部宇件—已—内螺顽纹铜容管内螺纹餐铜管：享强化制日冷剂侧肯换热效壤果。注意：挪加工齿游形变化极、脱脂该彻底。换热器换热过程：制冷剂铜管翅片空气加工加工齿形片型二.篮系统抹零部撞件—舱—制冷黑剂制冷贞剂：滑实现毕相变注换热融。注意：叛严禁混距用，控熄制杂质邮、水分强。对比项目R22R410A成分HCFC-22（100%）HFC-32/125(50/50%)温度滑移单一冷媒（00C）类共沸混合冷媒（0.10C）沸点（℃）-40.8-51.5工作压力100％约160％理论循环冷凝压力（MPa）2.153.38蒸发压力（MPa）0.6250.997排气温度（℃）101.999.7压缩比（Pd/Ps）3.433.39单位能力容积100％68.5%功率100%107.7%COP（%）4.80(100%)4.46(92.9%)二.伙系统姿零部件静——制冷牌剂特寨性（1）畅R4兵10A柴用压力义表、压魄力软管量程：高压胶：-命0.京1～态5.耽3M谦Pa卡（-添76惑cm戚Hg田～5略3k遇g/月cm2）低压顶：掉-0危.1兵～3删.8卸MP葡a（誓-7弊6c档mH欧g～许38平kg夹/c请m2）（3）角R4谦10A袄制冷剂士罐（玫瑰尝红）（2元）伙R4础10锄A用纸真空胸泵吸入昆口规折格：湖UN息F7佩/1敲6-测20探；单向骑阀，陶防止画润滑快油回价流。其他工涂具：扳赴手、内把六角、烂十字螺晕丝刀、极喇叭口登扩管器此、割管逝刀、焊秤接工具阵等可以途与R2尖2工具桶通用。二.窗系统那零部件仍——工装工苏具人体接革触机组葡时，确保断皂电或用佳电安全唤；人体接易触机组得时，需配戴积手套，辛避免烫羞伤或冻浊伤；焊接管皱路时需轻充氮气植进行保伴护，减仅少氧化谦杂质；严禁将杰水分、改空气、性杂质等肺带入系寺统；分析变告频系统卷故障时增，必须灯在锁频绣状态下评进行；采用鸟专用胃工具序、部泊品部馋件，夸严禁陈混用R22的同类硬品；冷媒易充注植方式偷：抽哗真空冠，液巨相充私注冷固媒；三.离安给全要麻求—屋—注意事手项1、撇按石专业逐来源扎分：电控稠故障牲：如膨模块闷故障鸭、通址讯故污障、割电磁岭干扰净等；结构慌故障僚：如乔漏水严、摆痕叶开鼓裂、汪风扇漠叶片功损坏粘等；系统故比障：如肃缺氟、扔排气温际度高、挖结霜、宴杂质堵券塞等；3、肿故肢障的成复杂奔性2、疏按使用阀功能分府：不制冷这或效果械差；不公制热或爬效果差腰；不送催风；不结除湿；示不除霜献等。简单着的故蚊障比念较容蠢易判吓断。如传感羞器故障洪？可以后根据故隶障代码F1-格F5的指它示直肥接修自复，盟难度库小。复杂暗的故匀障往敌往是胜几个呢原因躬同时假引起，难以判池断，多都用排除版法、置脂换对比魄法来查忍找根本忠原因。如制冷争效果差战？可笑能的原懂因有电半压低、健模块保惩护、缺含氟、扇启叶损坏喜、风道爆堵塞、渗系统堵支塞、房剂间热负锡荷、软阳件保护乏、传感啊器安装读位置不营正确等志等。因喇此需要卵仔细分兽析、逐服个排除脊来查找畅原因。四.眠故垦障—阴—复杂性4、登常用故敲障分析乐方法：排除升法：列出坝所有蔬可能伐引起技故障遍的原打因，根针对惹每个另可能赵原因耳逐个核排查痒，从洗而找浴到最虽终原井因。置换雁对比距法：通过置抄换故障摆机器与役正常机翁器的对折应内外舱机、部贺件、零凯件等，反让后做警对比测钉试，逐威步缩小名发生故斧障的范禽围，从锻而找到嗓最终的讽原因。注：此方法养一般采目用由大小部件到剥小元件乓的排除尊方式，珠逐步缩罩小范围雀。一般情因况，将哲以上两种方谅法配合步使用，就毕能较剃快的弱查找外到故球障原礼因，泥找到誉解决央问题蔑的方离法。四.圆故晕障—侄—分析躁方法一看二听三触故障代叨码、保渴护代码我、温度岗、电流数、频率采、压力如等；遥控墓器设腰定模浙式、沾温度贸、风辆速等冰；管路、揉换热器触结霜，祖凝结水袜多少、峡排水是腥否通畅米；管路厦振动、个结构件投连接好相坏；内机妨摆叶惜、羽疲根，粱滤网兔、内伸外机画风道秀是否牌畅通轮；截产止阀缠是否软全开贵；看门窗号漏热、结空调安单装位置筒；电源扑、接地壮是否正浑常。听电展机、砖压缩芬机等旱运转建部件指声音虏；听冷百媒流党动声位、风芝声、悔电磁期声、爷低频此高频斤声。触摸管介路、内明外机外肢壳振动效；触摸坛管路已零部霞件、保弯头罩、换毒热器阳各流揭路温永度。（注意：宇带手套拿，避免蚕烫伤）四.同故扩障—亭—分析嘱方法故障请分析徒思路常见的荐五类空鸽调系统纤故障及阴可能的孟原因：漏：制冷昂剂外泄补漏（铜汁管开绣裂、果焊点汁开裂菠，螺像纹或趴螺母驴开裂刃等）匠；制舌冷剂内泄漏（四通弦阀窜气腥、压缩否机窜气许、单向民阀内泄捆漏等）渣。堵：分为刺杂质率脏堵聪、水堆份冰开堵两患大类莲，主翼要出挽现在把管路即系统的中小钓管径芳部位禽（如逢主毛马细管背、辅脸助毛昆细管渔、分其配器述、眼欧镜管附等处油）。混空奶气：抽真蜻空的宜压力尾未达色到要咸求、价系统强运行羽吸入明空气晴。元件液坏：电机烧刷坏、结眨构件损殃坏、压贯缩机退拖磁等等报。装配暂错误另：电源撕线接坑错、螺传感某器接刚错、郊压缩你机线财接错蔬等。现象故障分析检修方法不制冷、制冷效果差房间热负荷大、发热源多减少热源或更换为大功率的空调。室内温度传感器靠近翅片，压缩机降频，制冷效果差正确安装室内温度传感器，降低设定温度外室温与外盘传感器位置装反更换两个传感器的安装位置设定风速过“低”，风量不足提高设定风速室内机进风口堵清除室内机进风口覆盖物，清洗过滤网缺氟按铭牌标称参数充氟室外机进风口（出风口）堵清除室外机进/