家用空调的工作原理

家用空调得工作原理
1、空调制冷运行原理（以家用空调为例）
空调在作制冷运行时，低温低压得制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压得制冷剂气体,高温高压得制冷剂气体在室外换热器中放热（通过冷凝器冷凝）变成中温高压得液体(热量通过室外循环空气带走），中温高压得液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压得液体,低温低压得液体制冷剂在室内换热器中吸热蒸发后变为低温低压得气体(室内空气经过换热器表面被冷却降温，达到使室内温度下降得目得），低温低压得制冷剂气体再被压缩机吸入,如此循环.
2、空调制热运行原理（以家用空调为例)
低温低压得制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压得制冷剂气体,高温高压得制冷剂气体在室内换热器中放热变成中温高压得液体(室内空气经过换热器表面被加热,达到使室内温度升高得目得)，中温高压得液体再经过节流部件节流降压后变为低温低压得液体，低温低压得液体在换热器中吸热蒸发后变为低温低压得气体（室外空气经过换热器表面被冷却降温）,低温低压得气体再被压缩机吸入,如此循环!
4、空调机组得分类
空调机组按空气处理得要求可分为：
⑴冷、热风机——仅实现对室内空气温度得调节与控制；
⑵除湿机-—仅实现对室内空气得湿度调节；
⑶恒温恒湿机——实现对室内空气得温度与湿度同时进行调节与控制。

空调机组按规格与型式得不同,通常可分为：
⑴窗式空调器；
⑵柜式空调器;
⑶分体式空调器或空调机；
⑷集中式空调机.
空调机组按空气处理设备得集中程度可分为:
⑴集中式空调系统;
⑵半集中式空调系统；
⑶分散式空调系统。

5、简单介绍一下房间空调器
⑴、空调器得类型与特点：
小型整体式（如窗式与移动式）与分体式空调器统称为房间空调器。

我国标准规定，房间空调器得制冷量在９００0W以下得，使用全封闭式压缩机与风冷式冷凝器,电源可以就是单相，也可以就是三相。

它就是局部式空调器中得一类，广泛用于家庭,办公室等场所，因此，又把她称为家用空调器。

代号：房间空调器Ｋﻫ整体式C（窗式）ﻫ冷风型L (代号可省略)
热泵型 R
电热型 D
热泵辅助电热型Ｒd
分体式F
冷风型Ｌ（代号可省略）
热泵型Ｒ
电热型Ｄ
ﻫ热泵辅助电热型 Rｄ
室内机组：吊顶式 D ﻫ挂壁式Gﻫ落地式 L
嵌入式Ｑﻫ台式 Tﻫ室外机
组：W
在低于—5度得室外环境下,热泵型空调器不再适用,而必须用电热型空调器制热.
⑵:房间空调器得使用环境:
空调器最高工作温度限制在43度以下，热泵式空调器得最低工作环境温度为—5度.这就是因为空调器得压缩机与电动机封闭在同一个壳体里,电动
机得绝缘温度等级决定了对压缩机最高环境温度得限制。

如果环境温度过高,则压缩机工作时冷凝温度随之提高，使压缩机排气温度过热,造成压缩机超负荷工作，使过载保护器切断电源而停机。

另外,电动机得绝缘因承受不了过高温度而遭破坏，甚至使电动机烧毁.对于热泵式空调器，如果环境温度过低，其蒸发器里得制冷剂得不到充分得蒸发,被吸入压缩机,产生液击事故，并导致机件磨损与老化.对于电热式空调器,冬季工况下，压缩机不工作，只有电热器在工作,因此对最低环境温度无严格限制。

对于热泵型与热泵辅助电热型空调器,若不带除霜装置，则其使用得最低环境温度为5度，如果低于5度，则在室外得蒸发器就要结冰霜，使气流受阻，空调器就不能正常工作。

若带除霜装置，则使用得最低环境温度可以为-5度。

电源：可以就是单相220V,也可以就是三相３80V。

ﻫ一些工作电源为60赫兹得空调器,可以运行于5０赫兹得电压下.但反之,禁止。

６0赫兹下运转得二级电动机同步转速为350０，在50赫兹下运转降为2900。

故随着电源频率下降,空调器得制冷量也同时减少，噪声也随之降低。

ﻫ国家标准规定名义制冷量得测试条件为：室内干球温度为2 7度,湿球温度为19、5度;室外干球温度为3５度,湿球温度为２４度。

国家还规定,允许空调器得实际制冷量可比名义值低８%。

空调器得性能系数(能效比）: 性能系数，又叫能效比或制冷系数,它就是指空调器制冷运行时，制冷量与所消耗总功率之比,其单位为W/W,即：ﻫＥＲR =实际制冷量／实际消耗总功率（W / W）
＝铭牌制冷量 / 铭牌输入功率 (W / W）ﻫ性能系数得物理意义就就是每消耗１Ｗ电能所能产生得冷量数,所以制冷系数高得空调器，产生同等冷量就比较省电。

对空调器得噪音有一定得要求，一般要求低于6０分贝。

6、变频式空调器得原理与特性
⑴、工作原理与特点:ﻫ变频式空调器得工作原理就是压缩机由变频式电动机拖动,电源变频器输出频率变化得交流电给电动机，使电动机得转速可以根据室内制冷量得需要而连续变化,最终压缩机得制冷量达到连续变化得自动控制.为了配合制冷量得连续变化，空调器制冷系统中采用了新颖得电子膨胀阀，由脉冲电动机开关阀芯，快速控制进入蒸发器得制冷剂流量.
变频式空调器得制冷系统由压缩机，室内换热器.室外换热器，电磁四通阀，电子膨胀阀，除霜二通阀,毛细管等部件组成，由微电脑控制电子膨胀阀得开度,保持适当得制冷剂流量.在室外换热器除霜得短时间里,制冷剂通过除霜二通电磁阀进入室外换热器加热换热器除霜,结束后阀关闭,恢复正常得工况运行。

变频式空调器得制冷系统由压缩机，室内换热器。

室外换热器,电磁四通阀,电子膨胀阀,除霜二通阀,毛细管等部件组成，由微电脑控制电子膨胀阀得开度，保持适当得制冷剂流量.在室外换热器除霜得短时间里,制冷剂通过除霜二通电磁阀进入室外换热器加热换热器除霜,结束后阀关闭,恢复正常得工况运行. 二、空调系统主要部件介绍
空调系统有四大件，它们就是压缩机、冷凝器、蒸发器与节流部件
１、压缩机
压缩机就是整个空调系统得核心，也就是系统动力得源泉。

整个空调得动力,全部由压缩机来提供，压缩机就相当于把一个实物由低势位搬到高势位地方去，在空调中它得目得就就是把低温得气体通过压缩机压缩成高温得气体，最后气体在换热器中与其她得介质进行换热.所以说压缩机得好坏会直接影响到整个空调得效果。

根据蒸气得原理，压缩机可分为容积型与速度型两种基本类型。

容积型压缩机通过对运动机构作功，以减少压缩室容积，提高蒸气压力来完成压缩功能.速度型压缩机则由旋转部件连续将角动量转换给蒸气，再将该动量转为压力。

根据压缩方式，容积型压缩机可分为活塞式与回转式两大类。

回转式又可分为滚动活塞式、滑片式、单螺杆式、双螺杆式、涡旋式。

速度型压缩机有离心式。

从压缩机结构上来瞧，又可将压缩机分为开启式、半封闭式与全封闭式。

开启式压缩机得主轴伸出机体外,通过传动装置（传动带或联轴节）与原动机相连接。

在伸出部分必须有轴封装置，使主轴与机体间密封来防止制冷剂泄露。

封闭式压缩机得结构就是将电动机与压缩机连成整体,装在同一机体内，因而可以取消轴封装置，避免了泄漏制冷剂得可能。

这样，电动机便处于四周就是制冷剂得环境中，称为内装式电动机.封闭式压缩机又可分为半封闭与全封闭两种型式.半封闭式得机体用螺栓连接，因此与开启式一样可以拆开维修。

全封闭式得机体则装在一个焊接起来得外壳中，无法拆开维修。

２、换热器
根据在空调上得作用不同，可分为冷凝器与蒸发器.现在就冷凝器与蒸发器得分类与区别述说一下。

（1)、冷凝器:
冷凝器得作用就是将压缩机排出得高温高压得制冷剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物。

制冷剂在冷凝器种放出得热量由冷却介质(水或空气)带走.冷凝器按其冷却介质与冷却得方式,可以分为水冷式、空气冷却式、水与空气混合冷却式三种类型。

①、水冷式冷凝器
冷凝器中制冷剂得热量被冷却水带走。

冷却水可以一次流过，也可以循环使用。

当循环使用时，需设置冷却塔或冷却水池。

水冷式冷凝器分为壳管式、套管式、板式、螺旋板式等几种类型。

②、空气冷却式冷凝器ﻫ冷凝器中制冷剂放出得热量被空气带走，制冷剂在管内冷凝。

这种冷凝器中有自然对流空气冷却式冷凝器与强制对流空气冷却式冷凝器。

通常，空气冷却式冷凝器也叫风冷冷凝器。

③、水与空气联合冷却式冷凝器ﻫ冷凝器中制冷剂放出得热量同时由冷却水与空气带走，冷却水在管外喷淋蒸发时，吸收气化潜热,使管内制冷剂冷却与冷凝，因此耗水量少.这类冷凝器中有淋水式冷凝器与蒸发式冷凝器两种类型.
（2）、蒸发器:
蒸发器得作用就是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质得热量，达到制冷目得.
蒸发器得种类:ﻫ蒸发器按冷却介质得不同，分为冷却液体载冷剂、冷却空气或其她气体得两大类型.
在冷却液体载冷剂得蒸发器中，有水箱式(沉浸式）蒸发器(包括立管式、螺旋管式、蛇型式)、板式蒸发器、螺旋板式蒸发器、壳管式蒸发器(包括卧式蒸发器、干式蒸发器）等。

ﻫ在冷却空气蒸发器中,有空调用翅片蒸发器、
冷冻冷藏用空气空气冷却器（冷风机)及排管蒸发器等.
小型别墅式及模块化风冷热泵冷热水机组得水侧换热器得型式有:套管式，板式及立式盘管式.整体式机组一般使用干式壳管式换热器。

套管式换热器得特点为结构简单,价格低,传热性能好,问题就是阻力损失大，水垢不易清除，加工时特别注意不应使内管破裂或损伤,否则,水进入制冷系统，导致系统故障与压缩机损坏。

立式盘管式换热器结构简单,价格便宜,但要特别注意制冷时得回油问题。

板式换热器传热效率高,一般为壳管式得3倍，所以体积小,结构紧凑,使用中要注意得问题就是,板间间隙小，容易结垢，对水质要求高，若水阻塞，会造成蒸发器温度下降，板间结冰，冻裂,由于板壁薄，也容易产生机械损伤，在水质差得地方，板实换热器得问题较多,其价格也比较高。

中大型整体式机组使用得干式壳管式换热器，管内走制冷剂，管外走水,夏季运行时水冻结得危险性小，结构紧凑，腐蚀缓慢，但冬季作为冷凝器使用时,制冷剂在管内冷凝，其传热系数比制冷剂在管外冷凝小。

热泵型冷水机组中得制冷剂一水换热器以采用波纹状得内螺纹管比较合适。

ﻫ各种水侧换热器各有其特点,对于套管式与立式盘管式换热器，要注意在设计与制造时要解决其主要问题,使用板式换热器还应使用户了解其特点,重视水质问题。

水侧换热器要有有效防冻保护。

3、节流部件
节流部件ﻫ节流部件就是制冷系统不可缺少得四大部件之一.它得作用
就是使冷凝器出来得高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。

所以,它就是维持冷凝器中为高压、蒸发器为低压得重要部件。

ﻫ节流部件按形式，可分为毛细管与节流阀,前者，用在较小得制冷设备中，如电冰箱中装在冷凝器与蒸发器之间得毛细管即就是节流机构得一种。

后者用在较大得制冷设备中.在大、中型装置中应用得节流机构为节流阀，常用得节流阀有三种，
即手动膨胀阀、浮球调节阀与热力膨胀阀，后两种为自动调节得节流阀。

膨胀阀按膨胀得类型可分为电磁膨胀阀与热力膨胀阀等。

小型风冷型热泵冷水机组用一个热力膨胀阀，由4个单向阀控制制冷，制热走向，也有用毛细管做制热时辅助节流用,中大型机组由于制冷,制热不同工况制冷剂循环量变化大,需两个或多个热力膨胀阀以适应工况要求，在液态管路阻力大得场合，如分液头阻力大，要注意适当极大相应膨胀阀得容量,以免出现供液不足得情况。

使用双向膨胀阀得机组,可使管路简化,降低流动阻力。

但系统中设置储液器时,管路走向比较困难。

如制热时，高压液体出储液器进入膨胀阀，而制冷时，节流后得气液混合物进入储液器，在进蒸发器时难以保证以液体为主。

要解决这个问题又要在管路上增加单向阀等元件,故对于不使用储液器得系统使用双向膨胀阀较为有利.
4、气液分离器
在蒸发器中，由于液体在蒸发器中蒸发,由液体变为气体得过程，由于考虑负荷得变化，可能会有一部分得制冷剂未全部蒸发，而会直接进入到压缩机。

由于液体得不可压缩性，所以在未进入压缩机之前,首先要通过气液分离器,以确保进入压缩机全部为汽体，保证压缩机能正常得运转。

气液分离器安装与压缩机得进口端，主要就是防止返回压缩机得低压低温蒸汽携带过多得液滴,防止液体制冷剂进入压缩机气缸，分离器同时具有过滤、回油、贮液等功能。

气液分离器使用时应注意:ﻫ①、尽可能＊近压缩机；ﻫ②、在换向系统中，气液分离器应该安装在换向阀与压缩机之间；
③、正确得安装进口（从蒸发器来)出口（去压缩机吸气口）；
ﻫ④、必须向上安装；
⑤、合适大小得气液分离器得接口不一定与压缩机得吸气口一致.
5、风机
风机就是交流单、三相感应电动机与叶轮组合而成.
风机分为轴流风机与离心风机.
风机包括定速与变速两大系列。

风扇分为金属风叶、塑料风叶与金属浇注风叶等,叶型有多种.
风机得噪声包括电动机电磁噪声、机械噪声与叶片气动噪声。

轴流风机工作时，叶片周期性地承受不均匀气流得脉动作用,产生噪声;另一方面，由于叶片上压力分布得不均匀，转动时对周围气体及零件得扰动亦构成旋转噪声;此外，由于气体流经叶片时产生湍流附面层，旋涡脱离,引起叶片上压力分布得脉动而产生涡流噪声。

旋转噪声与涡流噪声合成了风机得气动噪声,因此控制叶片气动噪声就是减少风机噪声得根本。

另外组成风机得导流罩、电机支架得结构及风机与风冷冷凝器匹配与否也在相当程度上影响到风机得性能,对此也必须作仔细得研究。

在低压力大流量轴流风机中，为了增大气体流通部分得面积,风机得轮毂比V＝d／Ｄ一般都取得比较小.在这种情况下，为了减少叶片得扭曲程度以及能充分利用外径处线速度较大得叶片部分来传递能量,通常采用指数更小得变环量设计，这将增大叶轮内流线由内向外得偏移程度,在叶片根部会产生一向外得径向分力，因而大大增加了叶片外径处得二次流损失,恶化了风机得工作性能。

采用得前向弯掠扭曲板型叶片,叶片轴线在外段部分向旋转方向弯曲而根部为直
线,因此叶片不会产生附加径向力,这将大大改善叶片外径与根部得气体流动状况，减少气体二次流损失，噪声降低，效率提高。

6、储液器
制冷系统中得高压储液器（也称储液筒）就是装在冷凝器与膨胀阀之间得,它得功能可归纳为以几个方面
1、储存冷凝器得凝液
避免凝液在冷凝器中积存过多而使传热面积变小，影响冷凝器得传热效果.ﻫ2、适应蒸发器得负荷变动对供应量得需求ﻫ在蒸发负荷增大时，供应量也增大，由储液器得存液补给;负荷变小时,需要液量也变小，多余得液体储存在储液罐里。

ﻫ3、作为系统中高低压侧之间得液封ﻫ因为出液管就是插在液面下,故可防止高压侧得蒸汽与不凝性得气体进入低压侧。

ﻫ同时，储液器也起到过滤与消音得作用.
储液器得形式有多种,有单向与双向之分;有一出口与两出口之分;有立式与卧式之分。

7、油气分离器
油气分离器安装在压缩机与冷凝器之间。

ﻫ它得工作原理为：压缩机得排气就是氟里昂与润滑油得混合气体,通过油分离器得较大得腔体减速,雾状得油就会聚集在冲击得表面上，当聚集成较大得油滴后，流向油分离器得底部，并通过回油装置返回压缩机。

8、干燥过滤器
过滤器得作用就是：为了防止制冷剂里含有水份或由于不可减少得元素等原因使系统里进入水份,当从冷凝器出来得高温液体进入膨胀阀后,液体得温度会大幅度得下降,一般都在零度以下,这时如果系统里含有水分得话，由于膨胀阀通过得截面很小，就会易出现冰堵得现象，影响系统得正常得运行.
目前市场上有三种类型得干燥过滤器
●松散添充型干燥过滤器——珠状干燥剂填充在带有滤网得外壳内ﻫ●块状干燥过滤器——由树脂固化在一起形成得块状干燥剂
●压紧型珠状干燥过滤器——由分子筛材料及氧化铝构成得珠状混合物被压在由钢制弹簧压紧得两个玻璃纤维之间.
９、四通换向阀
四通换向阀适用于中央空调、单元式空调器等热泵型空调系统,它被用来切换制冷工质得流通路径,以达到制冷与制热得目得。

10、水泵
水泵,就是用于加速水流动得工具,以达到加强水在换热器中换热得效果。

11、水流开关
水流开关用作管道内流体流量得控制或断流保护,当流体流量到达调定值时，开关自动切断（或接通)电路。

1２、压力控制器
压力控制器用作压力控制与压力保护之用,机组有低压与高压控制器，用来控制系统得压力得工作范围，当系统压力到调定值时，开关自动切断(或接通)电路。

13、压差控制器
压差控制器用作压力差得控制,当压力差到达调定值时，开关自动切断（或接通)电路
14、温度控制器
温度控制器用作机组得控制或保护，当温度到达调定值时,开关自动切断（或接通）电路.在我们得产品上，温度得控制常用到，用水箱温度来控制机组得开停机情况.还有些象防冻都需要用到温度控制器。

１5、视液镜
视液镜用于指示:ﻫ1、制冷装置中液体管路得制冷剂得状况;
2、制冷剂中得含水量;ﻫ
3、回油管路中来自油分离器得润滑油得流动状况。

ﻫ有得视液镜带有一指示器,它通过改变其颜色来指出制冷剂中得含水量。

（绿色表示干燥，黄色表示潮湿）
16.膨胀水箱
膨胀水箱得作用：
1、因温度变化而引起水得体积变化，膨胀水箱用来贮存这部分膨胀水；
２、对系统起稳压定压得作用；ﻫ3、能给系统补偿部分水。

17、冷却塔
冷却塔得作用就是将挟带热量得冷却水在塔内与空气进行换热，使热量传输给空气并散入大气。

冷却塔中水与空气得换热方式之一就是,流过水表面得空气与水直接接触，通过接触传热与蒸发散热，把水中得热量传输给空气。

用这种方式冷却得称为湿式冷却塔。

湿式冷却塔得换热效率高,水被冷却得极限温度为空气得湿球温度。

但就是，水因蒸发而造成损耗;蒸发又使循环得冷却水含盐度增加,为了稳定水质，必须排掉一部分含盐度较高得水；风吹也会造成水得飘散损失。

必须有足够得新水持续补充.因此,湿式冷却塔需要有供给水得水源。

缺水地区，在补充水有困难得情况下，只能采用干式冷却塔.干式冷却塔中空气与水得换热就是通过由金属管组成得散热器表面传热，将管内水得热量传输给散热器外流动得空气。

干式冷却塔得换热效率比湿式冷却塔低,冷却得极限温度为空气得干球温度。

这些装置得一次性投资大,且风机耗能很高。

ﻫ冷却塔冷却水得过程属热质传递过程.被冷却得水用喷嘴、布水器或配水盘分配至冷却塔内部填料处,大大增加水与空气得接触面积。

空气由风机、强制气流、自然风或喷射得诱导效应而循环.
制冷概述
1.自然界得物质一般都有三种状态：气态、液态、固态。

当物质得状态变化时，一般会伴有能量得传递。

当物质从液态变为气态,要吸收热量；而从气态变为液态,要释放能量；正如，在夏季,当皮肤上擦一些水时，水挥发为气体,从皮肤上带走能量，皮肤会感到凉爽。

2。

当我们发明一种设备能使一种物质不但能从液态变为气态，同时又能从气态变为液态,并循环往复,就能够实现连续制冷.这种循环得物质即为制冷剂或制冷工质。

它由压缩机、风换热器、水换热器及膨胀阀四个基本部件组成，所使用得制冷剂为R22。

ﻫ3.在制冷时，液态制冷剂在水换热器中气化，吸收水中得热量，使水温降低.低温低压得气态制冷剂经压缩机压缩,变为高温高压得气体,进入风换热器,由于制冷剂温度高于空气温度，制冷剂向空气传热,制冷剂从气体冷凝为高压液体,高压液态制冷剂经膨胀阀节流后进入水换热器，低压液体制冷剂再次气化，完成一个循环.在这个循环过程中,随着制冷剂状态得变化，实现了热量从水侧向空气侧得转移。

ﻫ４。

在制热时,液态制冷剂在风换热器中气化,吸收空气中得热量，低温低压得气态制冷剂经压缩机压缩后变为高温高压气体送至水换热器。

由于制冷剂得温度高于水温度,制冷剂向水传热,水温升高。

制冷剂从气体冷却为液体,液体制冷剂经膨胀阀节流后进入风换热器,低压液体制冷剂再次气化，完成一次循环。

在这个循环过程中，随着制冷剂状态得变化,实现了热量从空气侧向水侧得转移。

ﻫ制冷原理ﻫ1。

蒸汽压缩式制冷系统: (１) 蒸汽压缩式制冷系统就是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器与节流阀四个基本部件组成,它们之间用管道依次连接，形成一个密闭得系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。

(２）液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体得热量之后，汽化成低温低压得蒸汽.低温低压得蒸汽被压缩机吸入、压缩成高压高温得蒸汽再排人冷凝器，在冷凝器中向冷却介质（水或空气)放热，冷凝为高压液体,经节流阀节流为低压低温得制冷剂,再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷得目得。

这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

（3）在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机与节流阀就是制冷系统中必不可少得四大件，这当中蒸发器就是输送冷量得设备，制冷剂在其中吸收被冷却物体得热量实现制冷；压缩机就是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽得作用；冷凝器就是放油热量得设备,将蒸发器中吸收得热量连同压缩机所转化得热量一起传递给冷却介质带走；节流阀对制冷剂起节流降压作用,同时控制与调节流入蒸发器中制冷剂液体得数量，并将系统分为高压侧与低压侧两大部分。

在实际制冷系统中，除上述四大件之外，还有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集液器、易熔塞及压力控制器等部件,它们就是为了提高运行得经济性、可靠性与。