空调调试讲义课件

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1、2023年1月21日2一、家用空调换热器强化换热的原理一、家用空调换热器强化换热的原理 换热器研究一般以下列公式来计算换热系数：k=Q/(F*Tlm)式中：Q换热量（W）；k换热系数(W/m2*)；F空气侧换热面积(m2)；Tlm对数平均换热温差()；对于蒸发增强换热系数的措施有：对于蒸发增强换热系数的措施有：1、增加管内汽化核心数量；2、增加液膜的紊流度；3、冷媒呈环状流型以增加润湿表面；4、增大翅片侧换热协同度，减小翅片风阻，凝结水及时排出。对于冷凝强化换热措施有：对于冷凝强化换热措施有：1、加剧气液两相的混合；2、减小管内冷媒液膜厚度；3、增大翅片侧空气紊流程度。3、系统调试中常见问题3

2、、系统调试中常见问题 一般匹配：一般匹配：空调能力空调能力=压缩机规格能力值压缩机规格能力值X8590%空调功率空调功率=压缩机规格功率压缩机规格功率 高高EER/COP匹配：匹配：空调能力空调能力=压缩机规格能力值压缩机规格能力值X95105%空调功率空调功率=压缩机规格功率压缩机规格功率 X95%选择大、小压缩机的优缺点对比：n（1）大压缩机的优点：排气量大，制冷剂流量大，制冷量和制热量易达到要求。n缺点：蒸发温度较低，排气压力较高，高EER难实现；定速电机的功率较大且难降低，若想达到较大的EER，需要增大室内风量或换热器面积实现更大的制冷量。n（2）小压缩机的优点：定速电机的功率较小，增

3、大充灌量或者剪短毛细管抬高蒸发温度，可实现高EER；蒸发温度较高，冷凝温度较低，高EER易实现。n缺点：排气量小，制冷量和制热量较小。两器的选择两器的选择R410A换热能力较R22稍好，两器容量可不变。两器容量不变时，R410A系统能效比较R22系统稍高。R410A阻力较R22小，两器流路数可不变或减少，可使用管径较小的长U管，如：7.0、7.94管径的长U管。由于R410A系统压力约为R22系统压力的倍，长U管、配管壁厚要加。冷媒量的确定冷媒量的确定 R410A系统与同能力的R22系统的冷媒量充注量相当，可参考同能力的R22系统。初步计算公式为：G=0.5334Ve+0.2247Vk（G-冷

4、媒量充注量，单位g；Vk-冷凝器内容积，单位l；Ve-蒸发器内容积，单位l）毛细管的确定由于R410A容积制冷量较R22大，约为 R22的1.4倍，毛细管较同能力的R22系统制冷剂流量要小。3、系统调试中常见问题n节流机构：普通空调常用的是毛细管，高档的空调器用电子膨胀阀。制冷剂经过节流机构时，压力由冷凝压力降到蒸发压力，一部份制冷剂会在节流的过程中闪发成为气体。n节流过程中制冷剂的焓值不变。n普通的家用空调器节流结束时大约有20%的制冷剂会闪发成气体。制冷剂没有蒸发就闪发成气体降低了空调器的性能。3、系统调试中常见问题n从制冷系统上说，降低冷凝温度Tk和升高蒸发温度T0都可以使EER上升n采

5、用高效的压缩机n适当加大冷凝器、加大室外机的风量，使Tk下降n适当加大蒸发器、加大室内机的风量，使T0上升n合理安排流路，提高换热效率，减少管路中的能量损失n利用高效的换热器，例如：n用内螺纹管代替光管n用新型的高效内螺纹管代替普通的内螺纹管n微通道换热器n从整机上说n采用高效的直流电机代替交流电机n采用直流变频压缩机代替普通定速压缩机或交流变频压缩机n冷媒充注量尽量少n采用排量较大的变频压缩机代替排量较小的变频压缩机，以较低的频率来做额定制冷、制热的主频n加大内外机风量的同时要考虑风机功率的增加，从整机上说，不一定是风量越大EER越高n制冷系统要匹配到一个最佳状态3、系统调试中常见问题空调舒

6、适性/性能温度温度湿度湿度噪声噪声气流控制气流控制空气品质空气品质运行可靠运行可靠软硬件抗干扰软硬件抗干扰换热器换热器高效翅片、高效铜管、换热器流程、加工工艺送风系统送风系统高效风道、高效低噪风扇、高效电机控制算法控制算法高效控制算法、电子膨胀阀控制、压缩机压缩机高效永磁直流电机、基于节流装置节流装置电子膨胀阀、热力膨胀阀、开度控制冷媒冷媒R410A1）注氟量自少而多，调整节流装置开度，待制冷制热能力达标后，停止注氟，调整节流装置开度、过冷热度、室内外风量，得出最佳能效。2）制冷时主要控制蒸发器过热度、制热时主要控制冷凝器过冷度，得出最佳能效。3）蒸发器与冷凝器分流越接近，能效越好。4）额定中

7、间点能效要控制室内外电机功率来提升能效。3、系统调试中常见问题室内换热器的配管设计：决定配管的分液数：制冷运转时的蒸发器的入口出口的压力损失在冷媒饱和温度以内（压力0.20.3MPa以内）蒸发器时一般的压力损失小比较好，所以分液数在某种程度多些比较好。制热运转时的冷凝器的话压力损失基本没什么问题，所以分液数在某种程度少些的话，冷媒流速更快，导热系数可以更高。分液数要考虑蒸发器和冷凝器的均衡后决定。决定各路分流：1）冷媒的流向在冷凝器时和室内空气的流向逆流，换热效率好2）把各路的换热能力均等，不均等的话，特别是蒸发器的出口过热度不均一，制冷能力大幅下降，因此，各路的配管根数要极力均一。根数不能均

8、等的话，调节风向的1排/2排的根数，使各路的换热能力均等。这时要考虑风速分布。比如背面的最下段风速慢所以换热性能低3、系统调试中常见问题3)各路的换热能力的概略计算风向的第2排的性能大约会下降到第排的2/3。（那第排下降到2/32/34/9左右）4)要考虑容易制造的配管连接方法。基本上尽量连接简单的配管，连接配管的数和长度都要少。要考虑焊接的方便性。5)蒸发器时，出口管会过热、要考虑不要产生凝露。另外，上侧有过冷的配管下侧完全过热的话，要注意检查换热器倾斜的话会不 会吹水。3、系统调试中常见问题管路设计原则1保证供应蒸发器所需的的制冷剂液体，从而保证制冷能力；2保证制冷剂以最小的压降在系统中流

9、动，以避免产生额外的功率损失；3保证冷冻油和制冷剂尽量回到压缩机而不会在管路中积存，从而保证压缩机的正常运行；4防止制冷剂液体和冷冻油不会对压缩机造成冲击；5管路和制冷剂的合理成本。流速的问题既关系到压降，也关系到回油。而且如果冷冻油积存在换热器的换热管内，会降低换热器换热能力。所以要尽量让和制冷剂一起流出的冷冻油返回压缩机，否侧会造成压缩机缺油。冷冻油和制冷剂液体有一定的互溶性，所以在管路中比较容易一起流动，但和制冷剂气体互溶性比较差，所以要制冷剂气体达到一定的速度来推动冷冻油流动。而影响制冷剂流速的就是管径，管径小，制冷剂速度大了，压降必然增加。所以压降和回油是一对矛盾，要顺利回油，制冷剂

10、速度要快，制冷剂速度快了，压降就大，所以要找一个平衡点，选择合适的管径。3、系统调试中常见问题3、系统调试中常见问题性能匹配时主要的参数：排气压力，吸气压力，排气温度、回气性能匹配时主要的参数：排气压力，吸气压力，排气温度、回气温度、冷凝器中部温度、冷凝起出口温度、蒸发器中部温度、蒸温度、冷凝器中部温度、冷凝起出口温度、蒸发器中部温度、蒸发器出口温度、压缩机底部温度、压缩机顶部温度、压缩机电机发器出口温度、压缩机底部温度、压缩机顶部温度、压缩机电机温度等温度等n以下各点是对一般情况而言的，以下数据做一个参考。*制冷工况匹配，以下对策中的“增加冷媒”仅作为最后的手段，此方法应该尽量避免。在标准制

11、冷工况下匹配的目标：排气温度目标值：75-85n高于目标值，则应该减短毛细管，加大室外机风量或追加冷媒。n低于目标值，则加长毛细管，减少冷媒。n如果是特别匹配的高效制冷系统，排气温度较低，一般在70-80。3、系统调试中常见问题冷凝器中部温度目标值：45-50左右，过冷度目标值在5-10 左右n冷凝器出口最低在37-38，若过低则与环境35 温差太小，换热量很少n冷凝器中部温度高于目标值，则应该减短毛细管，加大室外机风量或加大冷凝器。n冷凝器中部温度低于目标值，则应该加长毛细管，追加冷媒。3、系统调试中常见问题蒸发器中部温度目标值：8-12左右，过热度目标值在0-1 左右n蒸发器中部温度值高于

12、目标值则加长毛细管。n蒸发器中部温度值低于目标值则减短毛细管，加大室内机风量或加大蒸发器。n蒸发器过热度值高于目标值则减短毛细管，增加冷媒。n蒸发器过热度值低于目标值则加长毛细管，加大室内机风量，减少冷媒或加大蒸发器。3、系统调试中常见问题压缩机回气温度比蒸发器出口温度可高出1-2左右。n若回气温度高出出口温度较大，比如出口为10，而压缩机回气有20，这个是压缩机排气温度上升的原因，应该减短毛细管或增加冷媒。n若回气温度低于出口温度很多，比如出口为10，而压缩机回气有5，这个是压缩机排气温度下降的原因，这时候冷媒在蒸发器中不能充分蒸发而导致能力不足，应该加长毛细管或减少冷媒。3、系统调试中常见

13、问题3、系统调试中常见问题在标准制热工况下匹配的目标：1）排气温度目标值：70-80 2）冷凝器中部温度目标值：45-50左右，过冷度目标值在10-15左右 3）蒸发器中部温度目标值：0-2左右，过热度目标值在0-1 左右 4）压缩机回气温度约为0-5，比蒸发器出口温度可高出1-2左右。制冷过负荷工况下。n若OLP动作，则应该加大外侧风量，冷媒增多压缩机负荷加大，如果可能的话可减短毛细管，并减少冷媒，或加大冷凝器。n保证高压侧压力不超过41bar，41bar对应冷凝器中部温度65 左右。n压缩机排气温度一般要在115 以下，不要超过125，压缩机电机的线圈温度比排气温度高10 左右，温度过高的

14、话可能烧线圈。排气温度过高时可减短毛细管或加大冷凝器或增加冷媒（注意减短毛细管时可能会使标准工况下能力下降）3、系统调试中常见问题最小制冷工况下。n蒸发器温度不能低于0 ，到0 以下时，蒸发器上附着的凝结水份会开始冻结，影响制冷效果，当冰成块掉下来的时候会打坏风扇。n空调器的防冻结功能，当检测到蒸发器的盘管温度连续一段时间低于某温度值时，压缩机要降频或停止工作，等到盘管温度上升到某温度时才开始工作。n确保压缩机壳体底部温度高于冷凝器中部温度5 以上。若不能保证，压缩机油会被冷媒稀释，润滑油会失去机能，这样压缩机滑动部分开始磨损，最终造成不能运转。3、系统调试中常见问题匹配性能时n调节毛细管和冷

15、媒量的组合，可得出对应的出风温度n选择出风温度最低的毛细管和冷媒量的组合测试能力n一般来说，空调器的很多参数都有下图所示的特点，下图可以是以下的组合：n空调能力Q-毛细管长度Rn空调能力Q-冷媒量Rn空调功率Q-毛细管长度Rn空调功率Q-冷媒量Rn我们要追求的是图中的Q1点 所对应的条件R1n针对测试结果作一些微调 节，把空调各参数到匹配 到一个最佳组合。3、系统调试中常见问题3、系统调试中常见问题 毛细管流量设计确认后，需注意如下几点：毛细管流量设计确认后，需注意如下几点：毛细管长度控制在毛细管长度控制在5001000mm之间，太长了影响制造工艺之间，太长了影响制造工艺 性且浪费材料；太短了

16、容易影响系统性能的稳定性和一致性性且浪费材料；太短了容易影响系统性能的稳定性和一致性 毛细管的绕制直径推荐为毛细管的绕制直径推荐为50或或60mm，过小的弯曲半径易，过小的弯曲半径易 导致弯制后的毛细管流量与直管状态下的流量相差太大，导致导致弯制后的毛细管流量与直管状态下的流量相差太大，导致 系统稳定性较差；过大的系统稳定性较差；过大的 弯曲半径占用较大的空间。弯曲半径占用较大的空间。毛细管节流当量能力功率排气温度吸气温度蒸发压力冷凝压力L&D下降增大升高升高降低升高L&D下降下降下降下降下降下降制冷系统的冷媒充注量一定，在此条件下毛细管设计值为：制冷系统的冷媒充注量一定，在此条件下毛细管设计

17、值为：L&DL&D，则此时如果毛细管：，则此时如果毛细管：3、系统调试中常见问题 系统中冷媒的充注量对整机制冷能力有着很大的影响。在一定工况下，系统内存在一个最佳充注量的问题。能力排气温度排气压力吸气温度吸气压力冷媒量（g）能力*压力*温度最优点缺氟过充不合格项目微调与整改n能力不足：n压缩机是否过小？n毛细管与冷媒量是否是最佳组合？n室内侧与室外侧风量是否合理？n两器大小是否合理？n功率过高与最大制冷跳停：n内外侧风量是否合理？n冷凝器大小是否合理？冷凝器制作是否有问题（没有胀紧、叠片、倒片、片距不对）n是否冷媒过多或者毛细管过长？n冷凝器流路设计不合理造成严重复热，或流路半堵，降低冷凝器性

18、能？n凝露工况不合格n低风风速是否定得过低？（风速过高会造成吹水）n室内机是否漏风？是否流路不均，严重偏流？n冷媒是否不足，造成缺液蒸发？3、系统调试中常见问题不合格项目微调与整改n室外机有冷媒流动声n毛细管组件用防振胶包住n在两个管径变化大的地方加过渡管n在过渡管处包防振胶n异声或噪音超标n如果是风道的异声，则要改变风轮转速、安装位置或换风轮n如果是制冷系统的异声，则在固频不合格处加配重块或防振胶改变其固频n在配管振动大的地方贴防振胶n在压缩机排气管上加消声器n压缩机包隔音棉n钣金件上贴隔音棉3、系统调试中常见问题n当制冷系统出现了故障后，一般不可能直接观察到故障部位，因此就需要通过测量制冷

19、系统各个温度点和高低压值与正常值进行比较，然后分析产生故障原因。n排气压力升高的原因n制冷系统排气压力与冷凝温度相对应，而排气压力与其冷却介质的流量和温度有很大关系，同时还与压缩机效率以及冷负荷量有关。n制冷状态下排气压力升高的原因如下：n系统中有空气或制冷剂过多。n室外风扇电机转速低或不运转。n室外温度过高或散热器过脏。n电子膨胀阀开启度过小。n一拖二空调器室内单机不工作。n制冷系统内部半堵塞（脏堵、冰堵、油堵、角阀未开全）。3、系统调试中常见问题n制热状态下排气压力升高的原因如下：n制冷系统中有空气或制冷剂过多。n室内散热器或过滤网堵塞。n室内温度高。n室内风扇电机转速低或停转。n室内风扇

20、电机机械故障或风叶卡死。n电子膨胀阀开启度过小。n系统内部半堵塞（即脏堵、冰堵、油堵、角阀未开全）。3、系统调试中常见问题n排气压力降低的原因如下：n制冷系统排气压力与冷凝温度相互对应，吸气压力与排气温度也相互对应。n制冷状态下排气压力降低的原因如下：n制冷系统缺氟。n室内风机转速低或不转。n压缩机的排气效率下降。n四通换向阀或电磁旁通阀泄漏。n制冷系统堵塞或室外机低压阀未打开。n变频压缩机不升频率。3、系统调试中常见问题n制热状态下排气压力降低的原因如下：n四通换向阀内部泄漏。n单向阀内漏或辅助毛细管堵塞。n制冷系统缺氟。n室外环境温度过低。n室外机不除霜或除霜不完全。n室外机散热器过脏。n

21、压缩机的排气效率下降。n室外风速过低和不转。n变频压缩机不升频。3、系统调试中常见问题n吸气压力升高的原因。n制冷系统吸气压力与蒸发温度相互对应，实际上吸气压力与排气温度也相互对应，即吸气压力高，排气压力也相应提高，反之则低。n制效率系统下吸气压力升高的原因如下：n电子膨胀阀开启过大。n室外环境温度过高。n系统中有空气或氟过量。n室外风机速度过低或不转。n室外机散热器过脏。3、系统调试中常见问题n制热状态下吸气压力升高的原因如下：n室内散热器或过滤网过脏。n室内机不转或停转。n四通换向阀内部泄漏。n室外环境温度过高。n电子膨胀阀开启度过大。n制冷系统中有空气或氟过量。3、系统调试中常见问题n吸

22、气压力降低的原因n制冷状态下吸气压力降低的原因如下：n制冷系统中制冷剂过少。n室内散热器或过滤网堵塞。n室内环境温度过低。n电子膨胀阀开启度过小。n室内风机转速低或停转。n制冷系统半堵塞（脏堵、冰脏、油脏）。3、系统调试中常见问题n制热状态下吸气压力降低的原因如下：n系统内部堵塞或制冷剂过少。n电子膨胀阀开启度过大。n室外环境温度过低。n室外机不除霜或除霜效果差。n室外机风机不转或散热器过脏。n室外风机转速过低或停止运转。n四通换向阀或旁通电磁阀内部泄漏。3、系统调试中常见问题n制冷系统蒸发温度变化的原因n制冷系统蒸发温度与吸气压力相对应，冷凝温度与排气压力相对应，通过分析吸气与排气压力的化，

23、就等于分析了蒸发与冷凝温度的变化。n系统吸气温度高，吸气压力也相应高；系统吸气温度低，吸气压力也相应低。n系统流量大，吸气温度低；系统流量小，吸气温度高。n系统毛细管一定，制冷剂注入量多，吸气温度低；系统毛细管一定，制冷剂注入量少，吸气温度高。n系统电子膨胀阀开启度大，吸气温度低；系统电子膨胀阀开启度小，吸气温度高。n系统冷凝温度高，排气压力也相应高；系统冷凝温度低，排气压力也相应低。3、系统调试中常见问题四通阀常见的故障有：换向不良或不换向、串气。四通阀常见的故障有：换向不良或不换向、串气。换向不良或者不换向的原因：1、线圈断线或电压不符合线圈性能规定，造成控制阀的阀芯不能动作。2、由于外部

24、原因，控制阀部分变形，造成阀芯不能动作。3、由于外部原因，控制阀毛细管变形，流量不足，形成不了换向所需的压力差而不能动作。4、由于外部原因，主阀体变形，活塞被卡死而不能动作。5、系统内的杂物进入四通阀内卡死活塞或主滑阀而不能动作。6、钎焊配管时，主阀体的温度超过了120度，内部零件发生热变形而不能动作。7、空调系统制冷剂泄漏，制冷剂不足，换向所需的压力差不能建立而不能动作。8、压缩机的制冷剂循环量不能满足四通阀换向的必要流量。9、变频压缩机转速频率低时，换向所需的必要流量得不到保证。10、制冷系统产生液压冲击造成四通阀活塞被破坏而不能动作。串气故障的判别串气故障的判别1、用手摸四通阀的下面三条管，若均发热，说明四通阀换向未到位，处在中间串气状态。2、也可以用一小块磁铁，当换向时小磁铁不随之移动，则也说明串气。判别为串气故障时，可考虑向系串气故障的判别串气故障的判别统内冲入一定的冷媒或者更换小的四通阀来解决。3、系统调试中常见问题