第8 章 家用空调器

第8 章 家用空调器
本章要点
• • • • • • • 家用空调器的功能与种类 窗式冷风型空调器的结构与工作原理 热泵冷风型空调器的结构与工作原理 变频式空调器的工作原理 家用空调器的安装与使用 空调器维修专用工具、维修设备的使用 空调器的故障分析与维修
8.3 热泵冷风型空调器
8.3.1 热泵冷风型空调器制热工作原理
1.常规安装步骤 (1)认识、核实部件 壁挂式空调器由室内机和室外机两部分组成。空调器出厂 时有良好的纸盒包装，每个盒内装有详细的“装箱单”。动手安装空调器之前， 必须认真核对箱子里的空调器部件、随机工具、附件是否完整。在接装新型空调 器时，还要格外注意有哪些特殊的部件，应逐个与装箱单对照检查。对一些不常 见的部件，还要知道它们的学名和当地行业习惯说法(俗称)，并了解它们的作用。 (2)确定安装位置 空调器室内机应安装在房间坚固墙面上。选择室内机的安 装位置，除了必须尊重用户意见外，还要使它吹出的冷气能送到房间的每个角落， 在室内能形成合理的空气对流。室内机安装位置附近不能有热源，与门窗距离应 大于0.6m，以免冷气损失过大。室内机组的安装高度应大于1.7m，低于2.2m。 目前一般空调器出厂时提供的制冷管路长度是4m～4.5m，如果没有特殊需要最好 不再接续加长。所以，确定室内机安装位置时，还要考虑它与室外机的管路连接 应合适、合理，以减少管路的弯曲，有利于制冷剂流动通畅，冷凝水也能顺利排 出，并给以后维修留出一定空间。 室外机的安装位置要选在通风良好，维修方便的地方。对楼房住户，应尽量 避免将空调安装在阳台里面，否则因通风散热不好，制冷量会降低30%，甚至因 通风短路而烧坏压缩机。 室外机质量较大，要特别注意装机组的墙体是否牢固。
8.3.3电磁换向阀的结构与原理
热泵冷风型空调器实现制冷与制热的转换,必须具备两个条件,一是增 加毛细管的节流压降,使蒸发压力变得更低,才能从外界空气中吸收热 量。二是通过电磁换向阀(或称四通电磁阀)换向,改变制冷剂流向。 电磁换向阀的结构原理如图8-9所示。由压缩机排出的高压蒸汽从4管 进入换向阀气室。气室内活塞I和活塞Ⅱ上都设有气孔。在未接通电 源的情况下，弹簧1将阀心A和阀心B推向左端，使E管和C管接通，这 时活塞Ⅱ外侧的高压气体从C管经过阀心流入E管，进入压缩机吸气管 2。而活塞I外侧的高压气体经D管到阀心A处被堵塞，于是形成活塞I 外侧的压力高于活塞Ⅱ外侧的压力，从而将活塞连同滑块推向左端， 使管道1和2连通。高压气体从4管流入3管进入室外换热器，冷凝成液 体后，经过毛细管、蒸发器进入管道1，流经管道2回到压缩机的吸气 口。这是制冷过程。 当换向阀电磁线圈接通电源后，由于电磁力的作用将阀心A和B吸向右 端而压缩弹簧1，于是C管上端口被阀心B堵塞，活塞Ⅰ外侧和D管中的 高压气体经E管流入2管，形成活塞Ⅱ连同滑块推向右端，使管道3和2 连通。从4管来的高压气体则流入1管进入冷凝器（室内换热器）冷凝 成液体。这时，原室内的蒸发器变成了冷凝器，于是产生了制热效果。
保险丝 种类 直径／ mm 电流／ A 保险丝 种类 直径／ mm 电流／ A
铝锑合 金
0.28 0.60 0.71
1.0 2.5 3.0
铝锡合 金
0.51 0.71 0.81
2.0 3.3 4.1
(3)电度表的选用 安装空调器时还要考虑电度表的容 量。一般每台空调器需设置1OA～15A电度表一只，若家 中已经安装5A以下的电度表，可以为空调器单独加装一 只10A电度表，或在5A电度表的线路中加装1：10的电流 互感器，以扩大原电度表的量程。在电度表电流余量较 小的情况下，开启空调器时，注意不要同时使用微波炉、 热水器等大功率电器。
3.准备工具和材料 安装空调器前必须准备好需用的工具、材料， 如冲击钻、扳手、射钉枪、膨胀螺栓等。要注 意那些安装空调器的专用工具(例如空心钻)是 不可替代的，使用不合要求的工具，肯定不能 保证空调器的安装质量。动手安装前，还要用 合适的材料(如角铁、木块等)，根据说明书的 要求，事先做好空调器的支架、底座和遮篷等。
(6)内外机组的管路连接 这是空调器安装的关键一步。连 接前，先仔细检查铜管两端的喇叭口是否完好，不应有变形 和裂纹。连接室内机前，拧开室内机配管上的保护螺帽，应 听到机内氮气放出的“呲”的一声。如果没有氮气放出声， 表明室内机有漏点，不能使用。 室内机的连接:配管与室内机的连接方法如图所示。先用扳 手将机组高低压接嘴和连接管上的封口盖帽、封头螺栓拧掉， 然后在接嘴螺纹处涂少许润滑油，再用扳手拧紧。连接时必 须先用手将铜管锥形螺母拧在配管螺纹上，再用力矩扳手拧 紧螺母，直到扳手发出“咔嗒”声为止。对于Φ 6mm的铜管， 扳手力矩应为18N· m；对Φ 9.5mm铜管力矩应为40N· m；对 Φ 12mm铜管力矩应为52N· m。千万不能在螺母纹没有对齐时， 就用扳手拧紧螺母，那种蛮干的做法，会造成管口严重损坏。 一旦螺纹乱扣，只能报废。
• 热泵冷风型空调器制热 工作原理如图所示。图 为热泵冷风型空调器制 热时制冷剂流动路线， 由压缩机排出的高压高 温蒸汽，经过换向阀进 入室内换热器(冷凝器 功能)，冷凝散热后经 毛细管流入室外换热器 吸热气化，制冷剂蒸汽 再经过换向阀进入压缩 机的吸气口，经压缩进 行再循环。结果是从室 内换热器送出的是热 风—即制热。
8.6.2 壁挂式空调器的安装
壁挂式空调器是最常见的一种家用空调器，已经在很大 程度上取代了整体式空调器(窗机)。壁挂式空调器是分 体式空调器的一种，由两个箱体的机组组合而成，一个 是压缩冷凝机组，即室外机组；另一个是蒸发机组，即 室内机组。壁挂式空调器的室内机组用悬挂的方式固定 在房间的墙壁上，室外机组则用支架装在室外墙体上。 分体式空调器需要在现场做接管、抽真空、开启阀门等 一些专业性工作，技术要求较高，安装难度也较大。
(5)管路和导线的绑扎 室内外机组安装妥当后，接下来应将 机组的制冷系统用铜管连接起来，成为一个完整的制冷系统。空 调器室内机与室外机有多种连接管路和导线，为简单起见将它们 统称为空调器“配管”。配管的连接在空调器的安装和检修中是 项关键技术，必须引起重视。如果配管连接不当，会影响系统的 制冷循环，使空调器不能正常工作。 分体式空调器室内外机组之间要连接的主要管道是低压液体 管(简称液管)和低压气体管(简称气管)。它们一般用牌号为T2的 无缝软性紫铜管(拉伸管)做成，其特点是不会与制冷剂与冷冻油 的混合物产生物理和化学作用，同时材质较软容易弯曲，焊接也 方便。
8.3.2 热泵冷风型空调器制冷工作原理
• 热泵冷风型空调器制冷 工作原理如图所示。图 是热泵冷风型空调器制 冷时制冷剂的流动路线， 制冷剂蒸汽由压缩机排 出，经过换向阀进入冷 凝器换热冷凝后，流经 毛细管进入蒸发器吸热 气化，制冷剂蒸汽再经 过换向阀进入压缩机的 吸气口，由压缩机进行 压缩再循环。结果从室 内换热器送出的是冷 风—即制冷。
图中画出了对壁挂式空调器室内机和室外机的安装位置要求。而对 装在楼房上的室外机来说，安装位置距地面高度应大于2.5m，与室 内机的高度差应小于12m，与相邻门窗的距离为3m～4m。
(3)安装室内机 为了让空调器冷凝水能顺利流出，挂板出水口 一侧要低0.2cm 左右，但如果挂板倾斜超过0.5cm ，就会影响整 体美观。新式空调器生产时，已经考虑了出水问题，挂板可以在 墙上水平安装。 空调器挂板的固定方法如图所示。常用的固定方法是用冲击钻在 墙上打出4个孔，孔径一般为6mm。墙孔内放进塑料胀塞或木塞， 再用4颗螺钉将挂板钉牢。也可以根据墙体情况用水泥钉或通丝 固定挂板。挂板安好要检查是否牢固，双手用力向下拉不能有松 动。挂板应能承受20kg 的质量。 挂板装好后好，室内机要等连 接配管后才能挂上去。
空调器配管要事先绑扎在一起。需要绑扎的管路和导线有：平直的粗 铜管(即气管)，细铜管(即液管)，另外一条是塑料软管的出水管，控 制线则包括电源线和信号线。 安装成品空调器时，气管和液管出厂时已经包裹了泡沫塑料保温材料。 先在地板上用双手把气管和液管分别“顺直”，注意不要损伤塑料保 温层。然后，再把它们与出水管、控制线用塑料带绑扎在一起。 绑扎应从室外机端喇叭口10㎝处向室内机进行，这样绑扎雨水不容 易进保温套。绑扎不要用力过大，避免将出水管压瘪。全部管线绑扎 好后，穿过墙孔时不能把管路上的保护螺栓去掉，以免灰尘、水分、 杂物进入铜管，造成故障。有的安装时把气管和液管包在一个保温套 内，这是不妥当的。因为这两条管道在保温套内会产生热交换，造成 制冷能力下降。
(1)电源线的选用 一般家用空调器使用单相220V／50Hz工频电 源，电源电压允许波动±10%，即要求供电电压在198V～242V之 间。这一要求完全与我国城乡电网供电标准相适应。在个别自 行供电的局域性电网中，如果供电质量较差，电压和频率与供 电标准偏离较大，则会影响空调器的正常运行。 空调器的工作电流比较大，启动电流更大。例如一台KC-35型空 调器的工作电流在7A左右，而配有3kW电热元件的电热型空调 器，电热丝工作时的工作电流可达14A。因此，空调器要求采用 足够粗的电线专线供电，不要和其他电器共用一个电源插座。 空调器配用的电源线，应使用专门的动力线，而不能用一般的 双股绞合照明线。电线的粗细可以按铝线4A／mm2，铜线6A／ mm2计算，再考虑到空调器可能有过载的时候，导线截面积还 要适当放大一些。如果空调器装设地点距供电接口较远，所用 线长度超过15m时，导线截面积也要适当加粗。空调器电源线的 规格和有效长度见表8-1。 分体式电热型空调器的电源线必须采用2.5mm2铜芯线。若电源线 过细，在空调器工作时会因电流过大而发热，容易发生事故。
(4)安装室外机 壁挂式空调器的室内机与室外机要良好连接起来， 才能正常工作。连接的管路、电线要由墙壁穿过，所以安装室外机 之前必须打过墙孔。过墙孔的直径一般为70mm，为保持墙的牢固和 美观，过墙孔要由专业安装人员用冲击钻装上空心合金钢钻头打出。 这种钻头要用水冷却，所以俗称“水钻”。打孔前，要观察了解墙 壁打孔位置内是否有暗埋的电线，是否有钢筋构件，免得造成事故 或进钻困难。从室内向室外打孔时，水钻要抬高一些，打好的过墙 孔里高外低，便于冷凝水流出，下雨时流水也不能流进室内。打孔 时进钻速度宁慢勿快，如果钻头抖动剧烈，双手把握不住，说明要 夹钻头了，应立即停止。墙孔打好后，一定要装一段白色塑料管， 作为空调器制冷配管的套管。安装套管既可以防止制冷配管穿墙时 的磨损，更能防止老鼠、壁虎等小动物从这里钻进室内，造成危害。