家用中央空调的发展与维修及家用空调制冷系统换热器的优化设计

河北旅游职业学院毕业论文（设计）题目家用中央空调的发展与维修教学系机电系专业班级数控学生姓名学生学号指导教师目录TOC\o"1-3"\h\u家用中央空调的发展与维修 2摘要： 2引言： 2一．家用中央空调的概念及现状行业 3二．家用中央空调的形式及特点 3三．家用中央空调设计要点 51.空调负荷计算 5空调负荷计算为合理选择空调末端处理设备和确定冷热源设备容量提供。空调负荷计算包括夏季热负荷计算和冬季冷负荷计算。在方案设计阶段，可以采用负1.3.2系统选择和设计选用空调系统时，应充分考虑运用场合、使用特点和业主的要求等因素。 52.管路设计 6四．目前常用的户式家用中央空调的分类（主机） 71.氟系统 72.变频水系统 83.定频户式水机 8五．目前常采用的末端（室内机） 81.氟系统（H-MRV） 82.水系统末端 9六．室内外机设计小常识 91.内机部份 92.室外机部份 10七．户式中央空调选择计算步骤 10八．空调的风系统 111.空调房间气流组织 122.风口的布置 123.风道的布置和制作要求 124.卫生间排风 135.空调的施工和安装 13九．家用中央空调的维修 14致谢： 20参考文献： 20家用中央空调的发展与维修摘要：随着社会的发展，我国国民经济水平的不断提高，人们对生活的要求也不断提高，越来越多的追求时尚，保养护理身体，享受成为了一种社会风尚。人们对生活、工作环境的要求越来越高，追求舒适度高、质量好的住房，同时对室内空气的温湿度、洁净度、和空气品质也越来越重视。近年来国家提倡加快建设节约型社会，节能降耗成为全社会关注的焦点，因此对中央空调系统应用节能控制技术与节约型社会的创建有着重要的意义。引言：随着经济和社会的发展，中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛，中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗掉了大量的能源。随着设备功率和数量的增加，其能耗也不断增大。据统计，我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中，中央空调的能耗约占总能耗的70%，而且呈逐年增长的趋势[1]。因此，研究中央空调系统节能技术意义重大，除了强调使用功能完善外，还应重视节能因素，降低投资、运行费用。关键词：家用中央空调现状发展组装维修正文：一．家用中央空调的概念及现状行业家用中央空调（家用中央空调）是一种将大型中央空调的全空气系统和风机盘系统小型化的独立空调系统。其制冷/制热原理和结构与大型中央空调基本相同，由一台主机制冷/制热，通过风管送风或冷热水管接多个末端出风设备，将冷暖送到不同的区域，来实现室内空气调节的目的。它结合了大型中央空调的便利、舒适、高档次以及传统小型分体机的简单灵活等多方面优势，是适用于别墅、公寓、家庭住宅和各种工业、商业场所的暗藏式空调。家用中央空调作为一个非常成熟的产品，以其低廉的价格和优良的品质，近十几年在欧美等国家得到了广泛的应用，公寓和别墅使用率高达80%。在我国，家用中央空调近几年的销售数量和使用速度也在成倍增长。我国家用中央空调机组品牌几乎集中在中外合资和股票上市企业。品牌正向着舒适，健康，高效，节能，室内机款式的多样式，控制的便利性，安装的灵活性，维护的便利性，运行成本低的方向发展。二．家用中央空调的形式及特点中央空调是集中处理空调负荷的系统型式，空调机组产生的冷(热)量是通过一定的介质输送到空调房间的。根据家用中央空调冷(热)负荷输送介质的不同可将家用中央空调分为风管系统、冷(热)水系统、制冷剂系统三种类型。风管系统是以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同。它利用主机集中产生的冷(热)量，将室内的回风(或回风与新风的混合)集中进行处理(如冷却、加热、加湿、去湿、净化等)，再送入室内。根据室内机组和室外机组的布置，家用中央空调的风管系统可分为两类：分体式风管系统和整体式风管系统。相对于其他家用中央空调，风管系统的特点是初投资较小，引入新风可靠，有利于改善室内的空气品质；但风管系统的空气输配系统所占用的建筑物空间较大，一般要求住宅要有较大的层高，还应考虑风管穿越墙体问题。

代表产品有特灵、约克、麦克维尔、开利、三洋、奇威等品牌。

（2）冷(热)水系统输送介质通常为水。它通过室外主机产生出空调冷(热)水，由管路系统输送到室内的各末端装置，在末端装置处冷(热)水与室内空气进行热量交换，产生冷(热)风，从而消除房间空调负荷。它是一种集中产生冷(热)量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。

该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管一般均可以调节其风机的转速(或通过旁通阀调节经过盘管的水量)，从而调节送入室内的冷(热)量，因此系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足各个房间不同的空调需求，同时其节能性能也较好。此外，由于冷(热)水机组的输配系统所占的空间很小，因此一般不受建筑物层高的限制。但此种系统一般难以引进新风，因此对于通常密闭的空调房间而言，其舒适性较差。

（3）制冷剂系统也称多联式空调系统，输送介质为制冷剂，采用制冷剂变流量(VariableRe—frigerantVolume)技术。室外主机由制冷压缩机、冷凝器和其他制冷附件组成，类似分体式空调器的室外机，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。一台室外机通过制冷剂管路向若干个室内机输送制冷剂。采用变频技术和电子膨胀阀控制压缩机的制冷剂的循环量和进入室内各换热器的制冷剂的流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。

制冷剂系统具有节能、舒适、运转平稳等诸多优点，而且各房间可独立调节，能够满足不同房间不同负荷的需求。另外，制冷剂系统本身可以引进新风，系统一般可由一台室外机和4-16台室内机组成。低档次的是一拖四的热泵型空调机，高档次的配有由直流变速电动机驱动的密封型双转子压缩机，也有涡旋式压缩机，室内机采用电子膨胀阀，具有可同时供热供冷／热回收功能的系统。其优点是各居室温度可个别调节。另外，制冷剂液体管和气体管的直径小、管路占用的空间小。三．家用中央空调设计要点1.空调负荷计算空调负荷计算为合理选择空调末端处理设备和确定冷热源设备容量提供。空调负荷计算包括夏季热负荷计算和冬季冷负荷计算。在方案设计阶段，可以采用负1.3.2系统选择和设计选用空调系统时，应充分考虑运用场合、使用特点和业主的要求等因素。风管式空调风管式系统负荷调节能力差，机组只是根据回风参数控制压缩机的起停。机组的送风量一般不能随房间空调负荷变化而变化，当一个房间需要送风时，其它不需要空调的房间同样有风送入。整体式机组应尽量靠近服务区域布置，以使送回风管路尽量短直。由于空调处理设备置于整体式机组内，新风引入非常方便。对于层高较低的空调区域，如住宅，主风管尽量布置在走廊、客厅周边，应以便于装饰处理，支管上均应设风量调节阀。送风口以侧送风双层百叶风口为主，业主也可以根据装潢需要，采用顶送散流器风口或条缝形风口等。空气源冷热水机组空气源冷热水机组的压缩机分为定频和变频两种。对于定速冷热水机组，室内负荷变化容易造成压缩机频繁起停，由于水系统规模小，应考虑系统的热稳定性，以免造成部分负荷时，压缩机频繁起动。因此系统中宜设储蓄水箱，或加大供回水温差的设定值。对于冬季间歇运行，并且室外气温较低而致使系统容易结冰的地区，可以将蒸发器及循环水泵与室外主机分开而组成室内辅机。室内辅机与室外主机用制冷剂管连接。在寒冷地区，冬季室外温度较低，根据夏季冷负荷选用的冷热水机组，冬季供热量常常不能满足冬季热负荷的要求，此时考虑选用辅助电加热来增加供热量。水量控制一般有三中方式：一是变流量方式，流量方式是由室内温控器机组出水管上的电动二同阀的开启或关闭，当风机盘管停止运行时，该阀关闭。空调水总管上装有压差旁通阀，以稳定进入机组的流量。二是定流量方式，定流量方式是由室内机温度控制器控制机组出水管上的电动三通阀开启或关闭；三是置于定流量与变流量之间的混合方式，该种方式中，离主机近的部分机组采用电动二通阀，其他机组采用三通阀，此时可以省掉压差旁通阀，采用此种方式时应注意二通阀与三通阀的数量配备。三通阀数量过少，有可能导致主机因水流量过低而停机。VRV变制冷剂流量机组VRV系统设计时应考虑制冷剂泄漏的影响。VRV系统中制冷剂管路较长，制冷剂流量较多，施工不当会出现泄漏。当计算结果大于危险浓度时，可以采取以下两种措施措施：1）房间开设与外界相通的通风窗，通风面积应大于或等于地板面积的15％；2）设置制冷剂泄漏报警装置和与之连锁控制的排风机。2.管路设计管路设计包括水管系统设计和风管系统设计。水管系统设计，对于干管，管内水流速度宜低于1.2米，对于支管，管内水流速度宜定于0.6m/s左右。应对水管路进行阻力计算，校和主机所配水泵扬程是否满足要求，为避免空气滞留于管内，水管的最高处应装设自动排气阀。对于冷凝水系统，水平管道一般应沿水流方向保持不小于0。5%的坡度，冷凝水管可采用厚度为10mm的难燃型泡橡塑材料进行保温。荷估算指标进行负荷计算。在施工图设计阶段，根据规范要求，应对个空调房间进行逐时的负荷计算。确定空调负荷时，对于住宅等就维护结构负荷为主的房间，应考虑间歇负荷附加系数1.1./1.20。同时还应考虑邻室无空调时温差传热引起的负荷。确定空调负荷时，应充分考虑住宅使用的特殊性。住宅主要有卧室、客厅、餐厅、厨房、和卫生间组成，卫生间一般不设空调，而卧室、客厅、餐厅同时开启空调的概率很小。因此同时使用系数较低，一般可取0.5－0.7选取。负荷计算还应考虑新风负荷，没有新风引入的空调系统不是完整的家用中央空调系统。四．目前常用的户式家用中央空调的分类（主机）1.氟系统这里指室外至室内以氟为载体传递冷热源的氟系统。KVR-150W/B530A

KVR-150W/B520A

KVR-150W/B720A

KVR-125W/B720A

KR-80W/B520AK：代表“空调”（房间空气调节器）；

V：代表（H-MRV），多个的意思；R：热泵型（即：冷暖型空调）；

W：代表“室外机”；B：代表“变频”；5：代表单系统；7：代表双系统；0：代表氟里昴（R22）；A：改进序号。其中：（1）1KVR-150W/B530A

KVR-150W/B520A

KVR-80W/B520A为单系统，单压机主机，即：室外机为一个变频压缩机。另外：除KVR-150W/B530A为三相380V电源供电外，其它均为单相220V供电。（2）2KVR-150W/B720A、KVR-125W/B720A为双压机双系统，220V供电。即：KVR-150W/B720A为一个65的定频压缩机和个80的变频压缩机；KVR-125W/B720A为一个60定频压缩机和一个65的变频压缩机。2.变频水系统这里指室外机与指室内机（末端）之间是以水为载体传递冷热源的变频水系统。LSQRF12/BP、LSQRF14BP、LSQRF16BP此系列的室外机均为220V供电，它们均分为一个变频室外机和一个换热水泵箱组成，均带有水泵。3.定频户式水机LSQWF9、LSQWF13.5、LSQWF17.5、LSQWF21.5此系列的室外主机均为380V电源供电，它们的主机为一个独立体，自带水泵。五．目前常采用的末端（室内机）1.氟系统（H-MRV）特征：卡式暗藏室内机（又称内藏式或低静压风管机），主要特点是机身薄：225mm（一般吊顶高度要求300mm），安装方便，装饰后比较美观，一般在装修之前安装，其风压为0-30Pa的静压，可接最长不超过5米的风管。控制：由厂家配制控制器，分线控、遥控和线控加遥控，三种方式均可任选。其特点：控制精确，17°-30°可调，功能较多，如：风速、温度、模式、时间、健康等达10余种功能调节，同时可故障自检显示。常用机型：KR-18N/D、KR-25N/D、KR-32N/D、KR-40N/D、KR-50N/D、KR-60N/D、KR-71N/D。备注：除KR-18N/D和KR-71N/D不带回风箱外其它型号均带回风箱，而且有下进风和后进风可换的方式。2.水系统末端特征：风机盘管及空气处理柜，但一般户式均采用风机盘管，其机身厚度为225mm，建议吊顶厚度为350mm，因水管比铜管占空间要大一点。采用三速开关（厂家不配），控制较简单，一般只有三种风速，好一点有温控，再好一点有液晶显示。机盘管机型：FP-3.5、FP-5、FP-6.6、FP-7.1、FP-8、FP-10、FP-12.5、FP-15、FP-20。后面的阿拉伯数字表示风量，其制冷（热）量根据各厂家和风速的改变而改变。六．室内外机设计小常识1.内机部份（1）室内机：a：送回风无阻挡的地方，b：出风口尽量在一面墙的居中位置，c：送风对面墙最好小于5米，d:室内机最好不在卧室床头上上方和家电的上方，e:室内送风口尽量不在掉角之处（特别征对大于20米的空间）以防气流分布不均匀，f:H-MRV室内机的厚度为：225mm，宽度为：452mm，其吊顶最小要求为厚：280mm-300mm,宽：500mm-550mm。g:风机盘管：厚度为：225mm,宽度为：450mm，其吊项要求为厚：300mm-350mm，宽：500mm-550mm。h:H-MRV室内机的检修口一般留于面对机器的左方，开口尺寸为400mm*400mm。i:风机盘管的检修口开口方，根据设备进水方向而定，开口尺寸为400mm*400mm。（2）电子膨胀阀（MP2、MP3）：

a:最好不安装在室内机附近，特殊情况下离出风口的距离最小不小于500MM。

b:最好安装在卫生间、过道等处的吊顶内。

c:留检修口为400mm*400mm。

d:尺量节约铜管的地方。2.室外机部份

a:尽量不在阳光直射的地方，

b:不在卧室的窗台或卧室的附近，

c:进、出风有足够的距离，便于散热（即：进、出风处不能有阻挡物）

d:能承受室外机自重的2-3倍以上的地方，

e:尽量节约铜管的地方，

f：没有油烟或其它腐蚀气体的地方，

g:不影响其它因素或环境的地方。七．户式中央空调选择计算步骤(1)确定主机类型

根据户式中央空调系统的选择原则和用户所在之区域，确定空调系统方式和主机类型(单冷或热泵)。

(2)计算住宅夏季冷负荷Ql和冬季热负荷QR根据用户住宅的建筑面积和用户所处区域内建筑冷、热负荷指标按下式计算住宅冷负荷Ql和热负荷QR。

QL=建筑面积×冷指标(w)，

QR=建筑面积×热指标(w)。

(3)确定主机型号

根据住宅的冷负荷Ql，主机的名义制冷量和主机工作特性系数按下式确定主机型号:

某型号主机名义制冷量×夏季主机工作特性系数≥住宅冷负荷。

(4)如果是热泵型主机，则需校核计算该型号热泵冬季工况的实际制热量Q主机实际制热量：Q机.R=该型号热泵主机名义制冷量×主机冬季工作特性系数。

(5)确定电加热器加热量QD.R

QD.R=住宅冬季热负荷QR-主机，冬季实际制热量Q机.R。

注：如果计算出来的QD.R≤1kw，则不需增设电加热器。

(6)如果空调系统是采用单冷（热泵过渡季用）加燃油（燃气）炉或城市热网冬季供热方式，则可按住宅冬季热负荷QR选择燃油（燃气）炉容量或热网供热量。

户式风冷热泵中央空调水系统水管系统的组成;户式风冷热泵中央空调水系统由管道、阀门、保温材料、软接头、自动排气阀、注水管（阀）、补水管（阀）、水过滤器、水流开关、温度计、补水装置等组成。八．空调的风系统空调的风系统是设计和安装的过程中，必不可少的一部分，应该得到足够的重视，尤其是考虑到家用的舒适性的特点，因此应当认真组织施工和设计。1.空调房间气流组织本设计室内温湿度参数冬季供暖18℃，φ=50%；夏季空调26℃，φ=60%，房间送风高度不大于2.8米，设计的空调系统为舒适性空调，根据《实用供热空调设计手册》[2]表11.9-1中所示气流组织的基本要求，本设计各房间气流组织选择侧送下回送风方式。2.风口的布置暗藏式风管机组送风口根据送机组的风口尺寸以及房间装修的需要，一般采用较多的是格栅板式的，同时也要考虑送风距离、送风速度的影响。新风采用自然开窗通风，出风口的形式,一般家用中央空调均采用的是侧送下回方式，这样有利于送风时气流的流动，以保证房间温度的均匀。有时为了美观也会将空调放在橱\o"点击访问《柜》专区"柜上方内，这时就不得不做侧送侧回，做侧送侧回和下送下回时要注意送风和回风要有一定的距离以防止出现送回风短路。3.风道的布置和制作要求（1）对于家用空调风管一般采用聚苯乙烯材料制成的铝塑板。（2）对于空间较小的房间，或者不适合加长，一般直接采用帆布，把风口拉出一定距离之后，直接订到房间的装修板子上（3）风口的设置不易过小，出风口的前面不能有遮挡物品（如装修的格子），这样会影响空调的实际使用效果，严重时，甚至会发生压缩机的不合适停机，照成空调无法使用的后果，所以应当注意。（4）对于要求在厨房餐厅等地方安装空调的用户，，因为厨房内部的空气一般比较污浊及高温，所以防止空调的回风影响使用效果及使用寿命，应把空调的回风口设置在厨房的外边。4.卫生间排风卫生间排风换气次数为10次/小时，每个卫生间选用松下FV—24CHL1C型照明换气扇一台，其风量为207m3/h,排风管直径为100mm。卫生间排风由各换气扇的排风管集中到排风竖井,通过排风竖井将排气扇排出的气体排至室外。5.空调的施工和安装户式中央空调的安装应包括：冷热源设备安装、管路（风、水和制冷剂）安装、电气动力安装、控制装置和线路安装等。一般的工程安装程序如下：预埋管道工程，要考虑排水管的向下倾斜，但是本次工程采用的PVC管子，另外直接接出来就可以了，不需要预埋预埋。室内机的安装，应当注意确认机种名称及型号，冷媒管的出口方向，以防装错。冷媒配管工程，注意干燥、清洁，冷媒管口注意用胶带密封，以防灰尘及水气等脏物进入排水管工程，要向下倾斜，保证排水坡度。风管工程，要保证有足够的风量。保温绝热工程，保温材料之接口不应有空隙。电气工程，应选择合适的电线，信号线不应使用多芯线，以防信号干扰和故障。现场设定，要按照控制系统配线系统图，避免错误设定。室外机地基工程，要防止通风短路以及确保维修空间。室外机的安装，要固定牢靠，确保不会发生大的震动时，发生危险。气密性实验，用氮气打压，最终确认在二十四小时内修正后，气压可以保持在2.8Mpa，对于对于R410A的机种弱2保持在4Mpa压力。真空除湿，要使用真空度可以达到－775mmHg的真空泵。追加充填冷媒，对于超出标准长度（5m）的机器，要严格按照冷媒追加量进行填充,并把追加的冷媒填充量记在室外机本体以及记录表上。安装装饰板，装饰板与天花板之间不能有空隙。试运转机调节，将室内机逐台运转，确认有无错误配管、配线。交付使用说明书，再向用户说明的同时交付各种资料。上面是冷媒机安装的一般施工顺序，根据现场实际情况可以灵活调整，但要在保证施工质量的前提下进行。九．家用中央空调的维修家用中央空调的工作原理如下图所示 一般维修常识：空调器：

全称空气调节器，是一种向房间或其他密闭区域直接提供经过处理的空气设备。主要包括制冷和除湿用的制冷系统、空气循环和净化装置、加热和通风装置等。空调器的主要功能是对室内空气进行滤尘、冷却和除湿。（有的还具有制热和更换新风的功能）实现对室内温度的自动调节。空调按照功能不同，可分为单冷型、热泵型和电辅助加热型。

2、变频空调器：

能够在一定的范围内连续调节压缩机的频率或转速，即可改变制冷剂的流量，而发挥最能与环境状态相匹配的能力而自动调节输出的新型空调器。变频空调器采用数字信号处理和模拟控制与人工智能控制相结合。与普通空调相比，变频空调具有制冷制热迅速强劲，高效节能，舒适可靠，智能除霜，除湿量大，超静音，宽电压工作等优点。

变频空调与定频空调的区别：

（1）变频空调高功率启动运转，迅速达到设定温度，低功率维持，室温平衡，因而制冷制热迅速、省电、室温波动小。

（2）定频空调以固定功率运转，通过频繁开关机维持室内温度，因而制冷制热速度缓慢，对家庭电网冲击大，室温波动大。

数字直流空调与交流空调的区别：

交流空调改变的是压缩机的供电频率，从而改变压缩机工作速度及供电频率10HZ?150HZ；

直流空调改变的是压缩机的供电电压，从而改变压缩机的工作速度供电电压150V?260V。

3、空调型号的表示：

国产空调器命名方法如下：KFR（d）50LW/T(DBPJXF)K-空调F-分体式R-热泵制热型D-辅助电加热50-制冷/制热量L-结构类型W-室外机T-开发型号D-直流BP-变频J-离子除尘X-双向换风F负离子（L?结构类型代号中：“L”-柜式，落地式；“G”-壁挂式；C”-窗式；“N”-内藏式；“F”-风管式；“Q”-嵌入式；"D”-吊顶式）

4、空调器的制冷量/制热量：

（1）空调器在进行制冷运转时，在单位时间内，从密闭房间内排出的热量称为空调器的制冷量。

（2）空调器在进行制热运转时，在单位时间内从密闭房间内释放出的热量称为空调器的制热量。

（3）每平方米空调需要150W制冷量：从而推出房间面积使用空调的计算公式：

制冷量/150W=△△+2=□△-2=0

“△”即为适应房间的面积“□”为适应最大面积“0”为适应最小面积例如：KFR-2601GW/BP制冷量：2600W

2600/150=1717+2=1917-2-15

即该空调适用面积为：15-19?，空调的匹数也由此而来。

根据制冷量给空调分类：

1P：2300W-2500W1.5P：3000W-3600W1.25P:2600W-2800W

2P:4000W-5200W3P:6500W-7200W2.5P:5800W-6200W

5P:1200W10P:2400W

耗电量:

1P:900W左右1.5P:1300W左右2P:1800W左右

3P:2800W左右5P:5000W左右10P:10000W左右

一般空调电压为220V,3P的有220V也有280V；220V适用于家用；380V为动力电适用于商用

一般5P、10P均为商用机，380V电的代码一般为：“3”、“S”

空调适用面积：

1P：11-17?1.5P:18-25?2P:30-33?1.25P:18-23?3P:40-45?5P:60?左右10P:50?左右

二、空调器上的认证标志

市场上销售的空调器，大多附有质量认证标志，由于认证机构不同，这些标志也多种多样各不相同，下面是常见的空调质量认证标志：

1.CCIB标志：中国进出口商品检验局检验标志，说明产品是正规进出口商品质量安全可靠。凡进口的家电产品须有此标志才能在中国市场上销售。

2.“长城”标志：中国电工产品认证（CCEE）质量认证标志。已实施强制认证的产品有：电视机、收录机、空调器、电冰箱、电风扇、电动工具、低压电器.

3.AS标志：澳大利亚标准协会（SAA）使用于电器和非电器产品的标志，英联邦商务条例对其保障，国际通用。

4.BEB标志：英国保险商实验室的检验合格标志。这个标志在世界许多国家通行，具有权威性。

5.UL标志：美国保险商实验所认证标志。

6.JIB标志：日本标准化组织（JIB）对其检验合格的电器产品、纺织品颁发的标志。

7.CECC标志：欧洲电工认证标志。

消费者在选购空调产品时，除了根据品牌、性能、规格等方面进行选购以外，各种质量认证标志也是可以作为参考的，知晓一些认证标志的知识，对消费者选购产品有很大的益处。

三、空调常见故障及判断方法

常见故障现象

(1)、漏:指制冷剂泄漏；电气（线路、机体）绝缘破损引起的漏电等。

(2)、堵:指制冷系统的脏堵与冰堵；空气过滤器堵塞；进风口、出风口被障碍物堵塞等。

(3)、断:指电气线路断线；熔断器熔断；由于过热或电流过大引起过载保护器的触点断开；由于制冷系统压力不正常引起压力继电器的触点断开等。

(4)、烧:指压缩机电动机的绕组、风扇电动机的绕组、电磁阀线圈、继电器线圈和触点等被烧毁。

(5)、卡:指压缩机卡住、风扇卡住、运动部件的轴承卡住等。

(6)、破损:指压缩机阀片破损、活塞拉毛、风扇扇叶断裂以及各种部件破损等。

常见故障判断方法

对家用空调器常见故障的判断基本方法是：看、听、摸、测、析。

1、看:仔细观察空调器各部件的工作情况，重点观察制冷系统、电气系统、风系统三部分，判断它们工作是否正常。

(1)制冷系统：观察制冷系统各管路有无裂缝、破损、结霜与结露等情况；制冷管路之间、管路与壳体等有无相碰磨擦，特别是制冷剂管路焊接处，接头连接处有无泄漏，凡是泄漏处就会有油污（制冷系统中有一定量的冷冻机油），也可用干净的软布、软纸擦拭管路焊接处与接头连接处，观察有无油污，以判断是否出现泄漏。

(2)电气系统：观察电气系统熔丝是否熔断，电气导线的绝缘是否完整无损，电路板有无断裂，连接处有无松脱等。特别是电气连接是否接触良好，接线螺丝、插接件极易松脱造成接触不良。

(3)通风系统：观察空气过滤网、热交换器盘管和翅片是否积尘过多；进风口、出风口是否畅通；风机与扇叶运转是否正常；风力大小是否正常等。

2、听:通电开机细听空调器压缩机运转声音是否正常，有无异常声音，风扇运转有无杂音，噪音是否过大等。空调器在运行中，正常情况下振动轻微、噪声较小，一般在50DB以下。如果振动和噪声过大，可能原因有：

(1)安装不当。如支架尺寸与机组不符、固定不紧或未加减振橡胶、泡沫塑料垫等，均可使空调器在运转时振动加剧、噪声变大。尤其在刚启动和停机时表现得最为显著。

(2)压缩机不正常振动。底座安装不良，支脚不水平，防震橡胶或防震弹簧安装不良或防震效果不佳等。如果压缩机内部发生故障，如阀片破碎、液击等也会发出异常声音。

(3)风扇碰击。风扇叶片安装不良或变形会引起碰撞声。风扇可能与壁壳、底盘相碰，风扇的轴心窜动，叶片失去平衡也会发出撞击声；如果风扇内有异物，叶片与之相碰也会发生撞击声。

3、摸：用手摸空调器有关部位感受其冷热、振颤等情况，有助于判断故障性质与部位。正常情况下，冷凝器的温度是自上而下逐渐下降，下部的温度稍高于环境温度。若整个冷凝器不热或上部稍有温热，或虽较热但上下相邻两根管道温度有明显差异，则均属不正常。蒸发器在正常情况下，将蘸有水的手指放在蒸发器表面，会有冰冷粘住的感觉。干燥器、出口处毛细管在正常情况下应有温热感（比环境温度稍高，与冷凝器末段管道温度基本相同），如感到比环境温度低或表面有露珠凝结及毛细管各段有温差等均不正常。距压缩机200MM处的吸气管，在正常情况下，其温度应与环境温度差不多。

4、测:为了准确判断故障的性质与部位，常常要用仪器、仪表检查测量空调器的性能参数和状态。如用检漏仪检查有无制冷剂泄漏；用万用表测量电源电压、各接线端对地电流及运转电流是否符合要求，由电脑控制的空调器，还应测量各控制点的电位是否正常等。

5、析:经过上述几种检查手段所获得的结果，大多只能反映某种局部状态。空调器各部分之间是彼此联系、互相影响的，一种故障现象可能有多种原因，而一种原因也可能产生多种故障。因此，对局部因素要进行综合比较分析，从而全面准确地判定故障的性质与部位。让我了解到家用小型中央空调是一种节能,舒适的家用空调系统，了解到几种常见的形式：风管式系统，冷热水机组和VRV系统等。家用小型中央空调在我国的市场前景十分广阔。通过本次设计，本人巩固了三年来所学的知识，把所学的零星知识串成了一个整体;结合公司的具体产品和情况，对户式中央空调系统有了一个比较完整的认识和了解。至于本次设计的方案，只是众多方案中的一种，选择出的一种比较合理和经济的方案，因为受到各种条件以及自己知识水平的限制，导致设计中很少具有创新的地方。但是，无论如何，都是自己一步一步的动脑思考的结果，在设计中的每一步都努力做到符合规范和标准，在设计的过程中，熟悉了空调设计安装的各个步骤，对于家用空调的设计安装有了一个清晰的认识和了解。由于本人能力有限，时间仓促,本论文中不足之处，敬请各位老师、同学批评指正,以待日后改正。致谢：时光荏苒，大学的三年时光就这样过去了，转眼间迎来了我们09界的学生毕业，在这里我要由衷的感谢我的母校，感谢我的老师，感谢我的父母，感谢所有给与我爱的亲人们。感谢母校辛勤培育了我三年，在学校的三年时光让我学到了很多知识，感谢母校严谨的课程安排，感谢母校这半年的实习安排，让我把平时学到的理论能够在本次实习的过程中与实践结合起来，不断地丰富自身，用知识不断的充实自己。感谢老师，是老师们不辞辛苦的每天为了我们早出晚归，学习上给予我们帮助，生活上给予我们支持与鼓励。感谢我的父母，是他们给了我生命，为我缴纳学费，使我能够来到学校读书，我爱我的父母，他们是最可爱的人，是我一生最值得报答的人。最后，我要感谢所有在生活、学习上给予我帮助亲人们，谢谢你们对我的鼓励与支持。参考文献：[1]谢晓燕.浅谈家用中央空调[J].山西建筑[2]邹国荣.家用中央空调的现状与发展前景[3]李中领，金宁，等地源热泵应用于家用中央空调的发展前景建筑热能通风空调，2004,23(2);52[4]陈焰华.家用中央空调系统设计与实例〔M〕.机械工业出版社,2003.[5]刘洪胜等.家用中央空调机组的技术现状与前景[6]路宾.家用中央空调在工程应用中应注意的问题毕业设计（论文）手册学院：职业技术学院专业班级：制冷姓名：指导教师：填写说明1.本手册是学院对毕业设计（论文）工作进行质量监控的重要依据，必须认真如实填写，妥善保管。2.毕业设计（论文）答辩前，学生要将经顶岗单位指导教师、指导教师及评阅教师评阅后的本手册送交答辩委员会评阅。3.凡由指导教师组或外聘（反聘）教师指导学生，各系（部）要派负责教师协助做好毕业设计（论文）手册的填写工作。

目录毕业设计（论文）任务书…………………1毕业设计（论文）评阅书…………………3附录…………5正文…………6

毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：家用空调制冷系统换热器的优化设计设计（论文）题目：家用空调制冷系统换热器的优化设计设计（论文）时间：20**年4月20日至20**年6月10日设计（论文）进行地点：安徽桑铌科技股份有限公司设计（论文）内容：在空调中，冷凝器、蒸发器实际上都是换热器，换热器约占50%的份量；在中央空调中换热器约占50%～70%份量。在能量方面，换热器的好坏直接影响到空调的COP，若换热器传热效率高，制冷效果显著，空调压缩机耗功少，COP就高。所以，通过优化设计蒸发器冷凝器来降低空调器的耗电量；通过热交换器的强化传热来改善空调的制冷效果。设计（论文）的主要技术指标增强传热系数（K）K=1/(1/α1+1/α2)=(α1·α2)/(α1+α2)从上式可以看出K值必定小于α1和α2的值,而且它比二者中较小的一个还小。所以在增强传热的时候,必须增大α中较小的一项(即减小最大热阻项)才能有效地增大传热系数，提高传热系数，增强换热器传热效果最积极的措施就是设法提高设备的传热系数（K）。设计（论文）的基本要求根据论文研究方向，独立进行文献查找和分析文献资料;能够独立查找、翻译和分析外文资料;参考国内外研究现状和成果，独立分析、写作、完成完整的毕业论文。44、应收集的资料及主要参考文献1方言.空调技术与应用,2002,2河南新飞电器有限公司.空调器蒸发器.中国,实用新型.3浅析JAD螺旋螺纹管换热器的节能高效.4王忠良铁城“新型高效换热管——铜铝复合管”通过专家鉴定.5刘恒健梁爱姣管壳式换热器管程强化传热技术研究进展辽宁化工2006年05期.进度安排及完成情况序号设计（论文）各阶段任务日期完成情况1选题4月20日~4月27日完成2论文提纲的确定4月27日~5月4日完成3前期论文的书写5月5日~5月15日完成4中期论文的修改5月16日~5月26日完成5后期论文的确定5月27日~6月7日完成6论文上交6月10日完成学生签名：王宏健岗位指导教师签名丁华东指导教师签名：系主任签名：20**年6月10日四、岗位综合实践论文参考大纲毕业设计（论文）评阅书岗位指导教师评语：岗位指导教师评语：指导教师评语：评分（建议成绩）：95评分（建议成绩）：岗位指导教师签字：丁华东指导教师签字：20**年6月03日200年月日

毕业设计（论文）评阅书评阅教师评语：评阅教师评语：评分（建议成绩）：20**年月日评分表项目论文岗位指导教师建议成绩指导教师建议成绩合计权重403030100分数答辩委员会意见：答辩委员会主任：20**年月日成绩

附录成绩目录摘要 2关键词 2绪论 3第一章换热器的分类 51.1换热器原理分类： 51.1.1、流体连接间接式换热器 51.1.4、流体连接间接式换热器 51.1.5、直接接触式换热器 51.2按换热器结构分类： 61.3按换热器用途分为： 61.3.1、蒸发器 61.3.2、预热器 61.3.3、加热器 61.3.4、过热器 6第二章换热器强化传热措施 72.1换热器强化传热的方式 72.1.1增大传热面积F 72.1.2增加传热温差Δt 72.1.3增强传热系数（K） 82.2换热器管内强化传热措施 82.2.1扩展表面法-内肋管 82.2.2插入纽带法 92.2.3表面粗糙法 92.2.11静电场法 122.3换热器管外强化传热措施 122.3.1凝结管旋转法 122.3.2采用螺旋槽法 122.3.3采用高性能翅片 122.3.4采用锯齿形翅片和花瓣形翅片 132.3.5采用T型翅片管 132.3.6采用低螺纹翅片管 132.3.7采用空心环支撑菱形翅片管 142.3.8采用三维管内、外肋法 14第三章蒸发器冷凝器的优化方法 163.1蒸发器的优化设计 163.2冷凝器优化设计 17结语 18参考文献 19致谢 20摘要近年来，随着人民生活水平的不断提高，空调器产品已成为冬夏季节中人民生活不可或缺的产品。随着生活中电器的的增加，据报到：2004年国家电网公司拉闸限电100多万次，高峰时期电力缺口达2000～3000万KW，我国电力需求年达14%～15%，仅家用空调一项为：400亿KW，年家电用量占约全国电力10%，其年增长率与全国GDP增长接近,因此,空调节能势在必行。空调，就是对空气进行调节，空气调节需要能量，所以空调实质上是能量转换设备，是消耗电能来依靠压缩机对冷媒工质作功，通过换热设备来实现冷、暖调节的。既然是能量转换来实现空气调节，转换效率的高低，就是我们研究的问题。在空调中，冷凝器、蒸发器实际上都是换热器，换热器约占50%的份量；在中央空调中换热器约占50%～70%份量。在能量方面，换热器的好坏直接影响到空调的COP，若换热器传热效率高，制冷效果显著，空调压缩机耗功少，COP就高。所以，通过优化设计蒸发器冷凝器来降低空调器的耗电量；通过热交换器的强化传热来改善空调的制冷效果。关键词：空调器，热交换器，耗电量，优化设计，强化传热

绪论许多人渴望回到古代去过一种简单的生活，但是他们不得不面对现代技术发明之前的许多不愉快的事：化脓的牙齿、尿壶、黑死病——以及七月底的炎热日子里没有空调。随着持续高温的夏季到来，让我们来看看对炎热空气的控制是怎样发展的。直到20世纪，人们在夏季依然还在流汗和扇扇子。原始的空调系统从古代开始就有，但是它们非常昂贵而且十分不便，只有最富有的人才能拥有。直到20世纪初，美国家庭中才出现电风扇，而空调制冷系统是在最近几十年，随着全球中产阶级的兴起和能率技术的突破，才传到美国境外的。从古罗马时代起，人们就开始尝试利用举世闻名的引水系统控制室内温度。公元3世纪，古罗马皇帝埃拉伽巴路斯改进了制冷系统，他在自己别墅旁边的花园里堆起一座雪山，来使整个夏天保持凉爽，不惜一切代价的态度仿佛是现代中央空调系统的预兆。扇子是可以选择的制冷手段。中国人在3000年前就开始使用手摇扇子，公元2世纪，有个中国发明家建造了第一台房间大小的手摇旋转扇。对空调技术而言，最大的突破是电。尼古拉·特斯拉发明了交流电马达，使20世纪早期摇头电扇的发明成为可能。1902年，25岁的纽约工程师威利斯·卡利尔发明了第一台现代空调系统。然而，它的发明却不是为了人们的舒适，而是为了控制他工作的印刷厂的温湿度。1922年，他又发明了离心式冷水机，为了减少机器的体积，增加了中央空气压缩机。1925年，卡利尔发明的空调正式在时代广场的里沃利剧院面对公众亮相。此后多年，人们到了炎热的夏天就挤进装有空调的电影院，促进了夏季大片的兴盛。可以毫不夸张地说，卡利尔的发明造就了20世纪的美国。20世纪30年代，空调开始进入百货商店、轨道交通和办公室，使得工人的夏季生产效率产生飞跃。在此之前，唯一能提供凉爽的是天井和敞开的窗户。住宅用空调的发展比较缓慢，直到1965年，美国才有10%的家庭拥有空调。南方家庭解决炎热的办法是睡在走廊里，甚至把他们的内衣放进冰柜。到了2007年，拥有空调的家庭数量是86%。自从空调遍布美国后，本来夏季炎热难忍的阳光地带城市，成为工作和生活的乐园，从长期来看促进了美国人口的增长。第一章换热器的分类1.1换热器原理分类：1.1.1、流体连接间接式换热器1.1.2、蓄热式换热器：蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。1.1.3、表面式换热器：表面式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。表面式换热器有管壳式、套管式和其他型式的换热器。1.1.4、流体连接间接式换热器：把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。1.1.5、直接接触式换热器直接接触式换热器是两种流体直接接触进行换热的设备，例如，冷水塔、气体冷凝器等。1.2按换热器结构分类：可分为：浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。1.3按换热器用途分为：1.3.1、蒸发器蒸发器用于加热流体，达到沸点以上温度，使其流体蒸发，一般有相的变化。1.3.2、预热器预热器预先加热流体，为工序操作提供标准的工艺参数。1.3.3、加热器加热器是把流体加热到必要的温度，但加热流体没有发生相的变化。1.3.4、过热器过热器用于把流体(工艺气或蒸汽)加热到过热状态。第二章换热器强化传热措施人们在换热器的强化传热方面进行了大量的研究，在宏观上对换热器的结构采取了有效措施，而现在在微观的气流分子运动上进行大量强化传热的研究。换热器传热计算通式为：Q=KF△t。从该式可以看出，强化传热不外乎从传热系数K、传热面积F、冷热流体传热温差△t三方面进行。这只是单向流体传热常用公式，对于有沸腾、凝结换热应充分考虑传热系数的不同。2.1换热器强化传热的方式2.1.1增大传热面积F扩展传热面积是增加传热效果,现在使用最多的是通过合理地提高设备单位体积的传热面积来达到增强传热效果的目的，如在换热器上大量使用单位体积传热面积比较大的翅片管、波纹管、板翅传热面等材料，通过这些材料的使用，单台设备的单位体积的传热面积会明显提高，充分达到换热设备高效、紧凑的目的。2.1.2增加传热温差Δt加大换热器传热温差Δt是加强换热器换热效果常用的措施之一。但是，增加换热器传热温差Δt是有一定限度的，我们不能把它作为增强换热器传热效果最主要的手段，使用过程中我们应该考虑到实际工艺或设备条件上是否允许。依靠增加换热器传热温差Δt只能有限度的提高换热器换热效果。2.1.3增强传热系数（K）K=1/(1/α1+1/α2)=(α1·α2)/(α1+α2)从上式可以看出K值必定小于α1和α2的值,而且它比二者中较小的一个还小。所以在增强传热的时候,必须增大α中较小的一项(即减小最大热阻项)才能有效地增大传热系数，提高传热系数，增强换热器传热效果最积极的措施就是设法提高设备的传热系数（K）。换热器传热系数（K）的大小实际上是由传热过程总热阻的大小来决定，换热器在使用过程中，其总热阻是各项分热阻的叠加，所以要改变传热系数就必须分析传热过程的每一项分热阻。如何控制换热器传热过程的每一项分热阻是决定换热器传热系数的关键。2.2换热器管内强化传热措施2.2.1扩展表面法-内肋管经研究证明，当换热管一侧是气体,一侧是液体进行强制对流换热时,最常用的强化手段是采用扩展表面的方法。因为气体的给热系数比液体的小得多,一般小10～50倍。传热系数K值的变化主要取决于较少给热系数侧的变化,因此在气体侧采用异形扩展换热面,可以使普通扩展换热面的换热系数再提高50%～150%。常用的异形扩展面形式较多,如交叉短肋型、波型翅多孔型、百页窗型、低翅片管型、销钉型等，实验表明：R12的工质，内肋管强化传热凝结系数比光管增加20～40%，按管子表面积计算不考虑内肋表面积，凝结传热系数是光管的1～2倍。2.2.2插入纽带法据介绍，国外从1896年就开始研究和应用管内插入物的强化传热。管内插入物有:环式、拉希格图、盘式、螺旋线圈、螺旋带、螺旋片、扭带、静态混合器和径向混合器等。在强化传热技术中管内安装插入物的强化传热技术有显著的特点:不改变传热面形状;插入物加工简单,特别适合于现有设备改造,不需要更换原有管壳式换热器。应用在管内插入纽带后，其凝结换热系数按管子的表面积计算时可比光管凝结换热系数高30%，流动压力损失与内肋管同，但综合效应远不如采用内肋管。2.2.3表面粗糙法在液体传热场合,这种强化技术可以大大提高传热系数。因为,在层流状态下,如管壁粗糙度较小,低速流体贴着管壁平滑地流过,不形成漩涡,但当相对粗糙度h/R,即粗糙高度与管子内半径之比增大时,流体不再平滑地流过管壁,在管壁附近会形成漩涡,即粗糙度对换热和阻力产生影响。在管子内表面增加粗糙度，用高度与管子内径比值为0.013、0.021进行实验，凝结系数比光管高近一倍，与内肋管凝结换热系数基本相同，阻力损失和金属的消耗量比内肋管少。2.2.4螺旋扁管法螺旋扁管由于管子的独特结构,流体在管内处于螺旋流动,促使湍流程度。经实验研究表明螺旋扁管管内膜传热系数通常比普通圆管大幅度提高,在低雷诺数时最为明显,2～3倍;随着雷诺数的增大,通常也可提高传热系数50%以上。2.2.5JAD螺旋螺纹管法来自加拿大的JAD螺旋螺纹管换热器设计是针对目前市场大部分非对称流的换热工况，使两侧换热面积大不相同，壳容积最大可达4.2倍的管容积，在汽—水换热领域有着无可比拟的优势，并且可满足多种复杂工况要求，被誉为“欧洲蒸汽王子”。螺旋螺纹管换热器的换热管内径一般为8mm，考虑到了压降和换热系数的最佳组合关系，争取以最小的压降达到最好的换热系数，与常规的管壳式换热器相比，JAD螺旋螺纹管换热器换热系数大，传热效率高，具有相当的灵活性、适用性和可靠性。JAD系列螺旋螺纹管换热器独特的螺旋结构、先进的传热机理以及经济实用性，势必决定了其节能、高效的优越性。2.2.6横纹管法横纹管其形状为管壁被挤压成与管子轴线成90°的横纹，在管壁内形成一圈一圈突出的圆环。用以强化管内气体和液体的传热及管内气体的冷凝。当流体流经横纹管的圆环时，在管壁上形成轴向漩涡，增加了流体边界层的扰动，有利于通过边界层传递热量。当漩涡将要消失时，流体又经过第二个圆环，从而保证轴向漩涡不断生成。比光管换热器的总传热系数提高85％，在相同负荷时，可节约40％的面积，而且基本无结垢和腐蚀现象。2.2.7波纹管法波纹管是将光管加工成波纹形状的翅片，当流体流经波峰时，速率增加，静压降低，而当流体流经波谷时，速率减小，静压增大。周期性的变化增加了流体的扰动，促使湍流产生，从而增大了传热系数。该管较普通的光管换热器效率提高２~３倍。2.2.8缩放管法缩放管是由依次交替的收缩段和扩张段组成的波形管道。在扩张段中流体速度降低，静压增加；在收缩段中流体速度增加，静压减小。周期性的变化产生剧烈的漩涡冲刷流体边界层，使其减薄。缩放管可强化管内外单相流体的传热，在同等流阻损失下，Re＝1×104~1×105范围内，传热量比光管增加70％。2.2.9流体旋转法这种强化技术主要用于单相流体管内强制对流换热,使管内流体发生旋转运动。流体发生旋转可使贴近壁面的流体速度增加,同时还改变了流体的流动结构,加速了边界层流体的拢动及边界层流体和主流流体的混合,强化传热过程。提高了传热传热效率。2.2.10添加剂法在流动液体中加入气体或固体颗粒、在气体中喷入液体或加入固体颗料,都可起到强化单相流体强制换热的作用。这些强化传热的方法统称为添加剂法。,在水流中加入氮气的试验,发现传热系数仅增大了50%;在油中加入聚苯乙烯小球的试验也只是使换热系数增大40%左右。对空气中喷入液滴时的传热工况进行研究表明,如能在换热面上形成连续液膜,则换热系数最多可增加30倍。在气体中加入少量固体颗粒可以强化气体侧的传热。固体颗粒随气体一起流动,可以减薄热阻最大的边界层