家用空调器的基本原理.ppt

家用空调器的基本原理佛山高明区职业技术学校刘铁平 交流变频调速基本原理框图 * 一、制冷原理 单级压缩制冷循环 吸气状态 冷凝过程 二、制热原理 在热泵式空调器制热过程中，由于要从室外侧获取热量，而室外侧的空气温度较低，通常室外换热器的表面温度低于0℃ ，在潮湿的环境下，空气中的水分就会以“霜”的形式在换热器表面出现，如果不及时除去，将会越来越厚，影响到换热系数和空调的制热效果（室内温度低），甚至会损坏空调器。 除霜的必要性 三、制霜原理 （1）停机除霜：最常用的除霜方式，在除霜时四通阀转换制冷剂流向，将压缩机产生的高温气体排入室外侧换热器中进行除霜，此时需要停止向室内提供暖气，并且室外机的风扇也停止工作。 除霜的方式 （2）不停机除霜： 压缩机 S 冷凝器 （1）定时除霜：当空调器按制热模式运转一段时间（1小时）后除霜，可能引起误除霜； （2）智能除霜：通过对各种条件的综合判断，决定是否除霜，即室外盘管温度≤0℃ ；室外环境温度-室外盘管温度≥设定值；室内盘管温度下降幅度≥设定值； （3）退出条件：室外盘管温度≥设定值；除霜时间≥设定值。 进入除霜的判断方法 （1）不停机除霜：室外风扇停，压缩机高频运转，电磁阀打开。除霜完成后，关闭电磁阀，压缩机按控制要求频率运转； （2）停机除霜：停压缩机、风扇，关四通阀，开压缩机，除霜完成后，停压缩机，开室外风扇和四通阀，开压缩机，室内风扇按防冷风条件运转。 除霜过程 四、除湿原理 当环境温度在15℃以上，空气较为潮湿时，可以利用空调器的除湿功能。对于有除湿功能的空调器，可以直接应用除湿键进行除湿运行；对于没有除湿功能的空调器，可让空调器处于制冷运行状态，让风机在低风速下运转。 空调器性能实验方法简介 空调器的性能测试有两种方法：房间型量热计法或空气焓差法。 （1）房间型量热计法：通过测定用于平衡空调器室内侧制冷量和除湿量所输入量热计室内侧的热量和水量来测试空调器室内侧的制冷量；通过测定用于平衡空调冷凝器侧排出的热量和凝结水量的制冷量来测试空调器室外侧的制冷量；所测出室内侧制冷量与室外侧的制冷量两者之间误差小于4%，实验结果即为空调器的有效制冷量；属于间接测试。 （2）空气焓差法：测定空调器出风口状态参数、流量决定制冷量，属于直接测试。 五、变容量空调器 变容量空调器的概念 变容量空调器是指制冷量可以根据环境变化而变化的空调器，包括交流变频空调器，直流变转速（频）空调器，TS变容量空调器，ECO-MULTI变容量空调器，数码涡旋变容量空调器等。 变容量空调器的特征 （1）快速制冷、制热：由于空调负荷不是固定不变的，负荷一般随时间不同都不一样，特别是在空调开始时，需要较大的空调量使之迅速达到设定温度，而当接近（达到）设定温度时，空调需求量减少，变频容量空调器可以满足要求，如图 （2）舒适（恒定温度）：普通空调的能力是固定的，对室内温度的调节是通过对压缩机的运转和停止来实现的，而变容量压缩机是通过对压缩机容量的控制实现与外界负荷的匹配，所以室内温度的波动非常小。如图 （3）节能运转：当普通空调停止时，制冷循环中的冷暖能源会白白消失掉；当再次运转时，要重新建立新的冷暖热源。而变容量空调则进行能量调节，通过减少空调的能力，减少压缩机的运转、停止次数，达到节能目的。 （4）强劲制热：普通空调在室外温度低于0℃以下时，制热效果较差；变容量空调器可以通过增加能力来进行弥补，所以当室外温度很低时也能发挥能力。 变容量压缩机 （1）交流变频压缩机：与一般压缩机一样以感应电动机作为其驱动源，通过改变电机电源的输入频率改变压缩机转速，达到调节能量的目的。一般有转子式、涡旋式两种交流变频压缩机，由于受电气控制方面（功率因数、变频模块等）的限制，交流变频压缩机的容量一般在5P以下；活塞式压缩机由于受密封和润滑等的限制，目前没有变频产品； （2）直流变频（速）压缩机：采用DC电动机作为驱动源，转子采用永磁体材料，不需要二次电流，效率高，但成本相对也高； （3）数码涡旋：前面已经介绍，优点：控制简单，无电磁干扰，电气成本低； （4）TS活塞压缩机：前面已经介绍，优点：控制最简单，无电磁干扰，电气成本低，但只能进行有级调节； （5）ECO-MULTI压缩机：前面已经介绍，优点：控制简单，无电磁干扰，电气成本低； 电子膨胀阀在变容量空调中的应用 在变容量系统中，冷媒的流量相应会发生变化，毛细管只能在很小的范围内调节，为适应大范围的容量变化，一般设置比例膨胀阀（电子膨胀阀），它可以与变容量压缩机流量精确匹配，实现变容量过程。 1、AC变频原理 N：压缩机转速 F：压缩机输入频率 S：电机转差率 P:电机极对数 对于异步电动机来说，当负载转速恒定时，其转速与电源频率成正比。当忽略定子绕组阻抗引起的电