《客车空调装置》课件-项目三 热泵循环工作原理

热泵循环工作原理素质目标1.培养学生专业知识应用能力。能力目标1.熟悉热泵循环工作原理和特点。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升教学重难点1.了解热泵循环工作原理和特点。知识目标重点难点教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学1.热泵循环的工作原理热泵循环与制冷循环的原理是一致的，也是利用某种工质的状态变化，从较低温度的热原吸取一定热量，通过一个消耗功或热量的补偿过程，向较高温度的热源放出热量。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学夏天模式图为夏季制冷工况，置于空气处理室内的蒸发器，吸收空气中的热量，从而冷却了车内的空气；教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学图为冬季热泵工况，经过四通换向阀，转换制冷剂流向。室内蒸发器作为冷凝器使用，而室外冷凝器作为蒸发器使用，于是通过制冷剂就将室外空气中的热量转移到了室内。冬天模式教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.热泵效率计算热泵热量计算在热泵循环过程中，根据热力学第二定律，高温热源的放热量QH等于从低温热源吸取的热量QO加上所消耗的功W之和，即：QH=QO+W教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.热泵效率计算空调热效率热泵循环的性能系数称制热系数（供热系数），用εH表示。供热系数是评价热泵性能好坏的指标，为供热量与消耗功之比，即：εH=QH∕W=1+εO教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.热泵效率计算除霜模式一般制热模式的启动，室外温度都是在十度以下，室外温度低，室外机还需要吸收热量时，蒸发器本体温度会降到0度以下，周围的水分（类似制冷时的除湿）很快的就会凝结成霜。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学地源热泵技术地源热泵是一种绿色技术，地源热泵原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是空调的未来和趋势。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学水源热泵技术水源热泵是利用地球表面浅层的水源，如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低品位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。四通转换阀结构工作原理素质目标1.培养学生专业知识应用能力。能力目标1.掌握空调制冷制热模式切换。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升教学重难点1.了解四通转化法的作用。2.掌握四通转化阀结构和工作原理知识目标重点难点教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学1.四通转换阀的作用通过改变制冷剂的流动通道，改变制冷剂流向，转换冬夏两季空调系统室内机和室外机的功用：夏季：冬季：制冷剂液体在室内机（此时为蒸发器）内蒸发吸热成为气体，在室外机（此时为冷凝器）中放热，用于室内供冷；制冷剂液体在室外机（此时为蒸发器）中蒸发吸收外界热量，在室内机（此时为冷凝器）中放热，用于室内供热教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.四通转换阀基本结构四通转换阀是将电磁阀和四通阀用毛细管连接而成的一个换向系统，其结构如图所示。四通阀有四根接管1、2、3、4和3根毛细管C、D、E。阀体内装有滑块和活塞，它们利用支架构成一体，两端活塞上各有小孔，以使活塞两端能互相通气。1号管与蒸发器出口连接，2号管与压缩机吸气管连接，3号管与冷凝器进口连接，4号管与压缩机排气管连接，而滑块好像一个三通阀门，可以将1与2连通时，也可以将2与3连通。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.四通换向阀结构当1、2连通时，3、4就通过四通阀体而连通；当2、3连通时，1、4就通过四通阀体而连通。3根毛细管中，C、D管接在四通阀两端，E管接在2中。电磁阀由阀体、阀芯A和B、弹簧1和2、衔铁及电磁线圈组成，阀芯A和B与衔铁练成一体，并一起移动。当线圈接通电源而产生磁场时，衔铁被磁场吸引而动作，使阀芯向右移动，阀芯B关闭左阀孔，而右面阀孔被阀芯A打开。当线圈断电而衔铁复位时，阀芯A关闭右阀孔，而左面阀孔被阀芯B打开。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学3.四通转换阀工作原理制热工作过程当电磁阀线圈处于通电状态，先导滑阀在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧的张力而右移，高压气体进入毛细管①后进入左端活塞腔，另一方面，右端活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀右移，使排气管（S管）与室内机接管（E管）相通，另两根接管相通，形成制热循环。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学3.四通转换阀工作原理制冷过程当电磁阀线圈处于断电状态，先导滑阀在右侧压缩弹簧驱动下左移，高压气体进入毛细管①后进入右端活塞腔，另一方面，左端活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使排气管（S管）与室外机接管（C管）相通，另两根接管相通，形成制冷循环。

教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学3.四通转换阀工作原理中间过程由四通阀结构不难发现，当主滑阀处于中间位置状态时，如下图所示，E、S、C三条接管相互通气，产生中间流量，此时，压缩机高压管内的冷媒可以直接流回低压管。设计中间流量的目的是当主滑阀处在中间位置时，能起到卸压的作用，使系统免受高压破坏。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学3.四通转换阀工作原理四通阀串气故障四通换向的基本条件是活塞两端的压力差（F1-F2）必须大于摩擦阻力f，否则，四通阀将不会换向。换向所需的最低动作压力差是靠系统流量来保证的。当左右活塞腔的压力差大于摩擦阻力f时，四通阀换向开始，当主滑阀运动到中间位置时，四通阀的E、S、C三条接管相互导通，压缩机排出的冷媒从四通阀D接管直接经E、C接管流向S接管（压缩机回气口），使压力差快速降低，形成瞬时串气状态（中间流量状态）。此时，若压缩机的排气流量远大于四通阀的中间流量，便可以建立足够大的换向压力差而使四通阀换向到位；反过来，若压缩机的排气量小于四通阀的中间流量，则四通阀换向所需的最低动作压力差便不能建立，即F1-F2＜f，四通阀不能继续换向而停在中间位置，形成串气。

教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学4.四通换向阀总结制冷制热模式切换客车空调空气加湿系统素质目标1.培养学生专业知识应用能力。能力目标1.熟悉空调加湿系统工作模式教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升教学重难点1.了解加湿器种类和作用。2.掌握加湿器结构和工作原理知识目标重点难点教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学1.加湿系统的作用空气加湿系统仅在某些对车内相对湿度要求较高的客车内安装。在冬季，由于车外空气温度很低，含湿量很小，当空气被加热而温度提高之后，其相对湿度就更低了，而某些客车由于定员少，所以旅客的散湿量也小，这样，有可能使车内空气的相对湿度较低，不满足舒适性的要求。为此，必须对空气进行加湿处理。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.加湿器分类对空气加湿可以采用直接喷水蒸气加湿、直接喷水雾加湿、水表面自然蒸发加湿和电热加湿等方法。这些加湿方法可归纳成两类一类是将水蒸气混入空气进行加湿，即等温加湿；另一类是由于水吸收空气中的显热而汽化进入空气的加湿，即等焓加湿。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.加湿器分类蒸汽加湿器常用的蒸汽加湿器有电极式加湿器、干式蒸汽加湿器、红外加湿器等。在小型空调设备中，电极式加湿器应用得最为广泛。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.加湿器分类蒸汽电极式加湿器结构1-接线柱；2-外壳；3-保温层；4-电极；5-进水管；6-橡皮短管；7-溢水管；8-蒸汽出口教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.加湿器分类蒸汽电极式加湿器工作原理电极式加湿器的结构如图5-8所示，在金属或耐裂陶瓷做成的圆筒中盛有一定高度的水，将3根不锈钢棒或镀铬铜棒插入其中作为电极，与三相电源连接。电极棒接通电后，就有电流从水中通过。水相当于电阻，水被加热而产生蒸汽，蒸汽由排出管引致欲加湿的空气中去，直接与空气混合。显然，水位越高，导电面积越大，则电阻越小，电流越强，发热量越大。因此，水位的高低决定了产生蒸汽量的多少，水位高度可由溢水管的高低来调节。电极也可以采用两根电极棒，或利用两个同心的不同直径的金属作为电极。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.加湿器分类喷水加湿器喷水加湿器常用于某些余热量较大，余湿量较小，又要求保持较高温度的室内加湿。这类加湿器是直接将常温水雾化，利用水雾吸收室内空气热量蒸发成水蒸气来加湿空气。常用的喷水加湿器有高压喷水雾加湿器、离心式加湿器、超声波加湿器等。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学高压喷水雾加湿器高压喷水雾加湿器是将经过高压泵加压的高压水喷嘴小孔向空气中喷出，形成粒径细小的水雾，并与周围空气进行热湿交换而汽化蒸发实现加湿的。为防止杂质堵塞喷水小孔，要求水质清洁、无异味，最好用软化水。高压喷水加湿器的优点是体积小，质量轻，加湿量大，耗电量少等。但当被处理空气温度较低时，喷出的水雾蒸发困难，加湿效果将受影响。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学离心式加湿器离心式加湿器是依靠离心力作用将水雾化成细小水滴，水滴在空气中蒸发进行加湿的。这种加湿器有一个圆筒状外壳，封闭电机驱动一个圆盘和水泵管高速旋转。水泵管从储水器中吸水并送到旋转的圆盘上面形成水膜，水由于离心力作用被甩向破碎梳，形成细小水滴。干燥空气从圆盘下部进入，吸收雾化了的水滴而被加湿。离心式加湿器具有结构简单，安装、维修方便，体积小，使用寿命长等优点，可用于较大型的空调系统。但由于水滴颗粒较大，不能完全汽化蒸发，因此需设置排水设备。

教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学超声波加湿器超声波加湿器的主要部件是超声波发生器，是由装置水箱底部的振动子将发振回路产生的超声波发射到水中。由于超声波发生器以每秒170万次的高频电振动超声波将水雾化进行加湿，它具有能耗少、发湿量大、喷雾粒子较细、加湿快等特点。超声波喷雾加湿不仅增湿效果好，同时还会产生大量的负氧离子。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学空调除湿模式

那么空调的除湿原理究竟是什么呢？作为空调独立的除湿功能，在除湿过程中，室内机热交换器会被作为蒸发器进行吸热，而室内风扇一直以低速运行，同时压缩机也处于开开停停的状态，制冷系统作间断性制冷循环，并将室内空气中的水蒸气变成冷凝水，然后在通过空调的排水管降水排除，而重新释放出的空气则会比较干燥，进而达到调节室内空气湿度的效果。2.掌握变频空调结构和工作原理素质目标1.培养学生专业知识应用能力.能力目标1.熟悉变频空调工作原理教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升教学重难点1.了解变频空调工作特点。知识目标重点难点教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学1、什么是变频空调？变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。它的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷（热）量；当室内温度达到期望值后，空凋主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学2.变频空调分类

变频空调大体可以分为：交流变频和直流变频。交流变频空调采用交流变频压缩机，2次调节电压转换，因为相对于定频压缩机，没有了启动电容，故电路损耗降低，从而达到省电的目的。直流变频空调采用直流数字变转速压缩机，只经过一次电压转换，同直流电机类似，去掉了电路中的铜损，故相对于交流变频能节省18-40%的电能，从而体现出直流变频技术的优越性。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学一、变频空调与定频空调区别

定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而与之相比，“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度大大提高。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学变频空调优点①节能20%～30%②启动电流小，③噪声比常规空调低教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学变频空调优点④温度控制稳定⑤制冷、制热的速度比常规空调快1～2倍。⑥低温供热能力好教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学变频空调控制流程220V交流电电源首先进入整流滤波电路，交流直流转换器，将交流电转化为直流电，智能变频模块再将直流电按照需要的的频率变为直流电，频率根据制冷控制单元运算而定，具体为遥控器设定值与室内外温度而定。教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学压缩机运转频率压缩机运转频率根据内部设定温度，与空调吸入口温度差而定。内部设定温度=遥控器设定的温度+室外温度修正值+室内温度修正值+风量等其他修正值教学过程教学反思教学目标课堂环节二课堂环节一阶段小结课堂环节三课堂环节五课堂环节四总结提升本环节教学一晚仅需1度电是真的吗？空调的能耗取决哪些方面？欢迎留言讨论。低压电器素质目标1.培养学生独立思考、主动学习的习惯。能力目标1.能够识别空调控制柜中各型控制器件教学过程教学反思教学目标课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学重难点1.掌握低压电器的概念2.了解低压电器的分类知识目标3.了解常用低压电气元件的作用重点难点课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容低压电器的概念控制电器按其工作电压的高低，将低于交流1200V，直流1500V及以下电路中的电器。称为低压电器。熔断器继电器课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容根据外界的信号和要求，手动或自动的接通或断开电路，实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变化和调节的元件或设备。按钮万能转换开关低压电器的概念课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容低压电器的分类按用途和控制对象分12配电电器用于低压电力网络的配电电器e.g刀开关、熔断器、断路器等控制电器用于自动拖动及自动控制系统的电器e.g接触器、行程开关等课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容低压电器的分类按照操作方式分类12自动电器产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器e.g接触器、继电器等手动电器通过人的操作发出动作指令的电器e.g刀开关、转换开关等课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容低压电器的分类按工作原理分12电磁式电器根据电磁感应原理进行工作e.g交直流接触器、电磁式继电器控制电器以非电物理量作为控制量进行工作e.g按钮开关、行程开关、刀开关、热继电器、速度继电器等课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介接触器作用接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大、设计面广的一种低压自动控制电器，用来频繁的接通和分断交、直流回路和大容量控制电路。其主要控制对象是电动机，能实现远程控制，具有欠压保护。课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介接触器结构组成接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置及辅助部件组成。电磁机构由线圈、动铁芯（衔铁）和静铁芯组成，触点包括主触点和辅助触点灭弧装置主要用于当接触器断开大电流或者高电压时，触点间隙处会产生的电弧进行熄灭。课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介接触器工作原理当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁芯产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介接触器图形符号

（a）线圈（b）主触点（c）辅助常开触点（d）辅助常闭触点

课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介继电器继电器是一种利用个各种物理量的变化，将电量或非电量的变化转化为电磁力或者输出状态发生阶跃式变化，从而通过其触头或突变量促进同一电路或另一电路中的其他器件或装置动作的一种控制元件。继电器用于控制电路，流过触点的电流小，一般不需要灭弧装置。课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介继电器作用起控制放大连锁保护和调节课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介继电器分类1电磁式电流继电器线圈串接与电路中，根据线圈电流的大小而动作，线圈导线粗，匝数少，线圈阻抗小。2电磁式电压继电器线圈并联与电路中，根据线圈两端电压的大小接通或断开电路，线圈导线细，匝数多，线圈阻抗大。3中间继电器实质上是电磁式电压继电器，结构和工作原理与接触器相同，在电路起增加触点数量和起中间放大作用。课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介继电器分类4热继电器专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，防止电机过热而烧毁的保护电器。5时间继电器按照所需时间间隔，接通过断开控制电路，以协调和控制生产机械的各种动作。课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介主令电器主令电器是用来发布命令、改变控制系统工作状态的控制电路，用于闭合或断开控制电路，从而控制电动机的启动、停车、制动以及调速等。按钮行程开关课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容常见低压电器简介主令电器接近开关万能转换开关主令电器是用来发布命令、改变控制系统工作状态的控制电路，用于闭合或断开控制电路，从而控制电动机的启动、停车、制动以及调速等。课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容小结低压电器的概念低压电器的分类常见低压电器接触器继电器主令电器

控制电路素质目标1.培养学生分析问题、解决问题的能力。能力目标1.能够维修空调电路常见故障教学过程教学反思教学目标教学重难点1.掌握常见电气控制电路的组成及工作原理知识目标2.掌握常见电气控制电路的保护方法重点难点课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容点动与连续运转的控制生产机械的运转状态有连续运转与短时间断运转，所以对其拖动电动机的控制也有点动与连续运转两种控制方式，对应的有点动控制与连续运转控制电路。点动控制电路连续控制电路课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容点动与连续运转的控制点动控制电路点动控制课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容点动与连续运转的控制连续控制连续控制电路自锁课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容互锁控制互锁控制电路互锁课堂环节一明确教学任务课堂环节二课堂环节三总结提升教学过程教学反思教学目标本讲内容往