空調即為“空氣調節(jié)”的簡稱，（airconditioning）是指對一特定空間內空氣的溫度、濕度、空氣流動速度、空氣清潔度進行人工調節(jié)，以滿足人體舒適和工藝生產(chǎn)過程。

用于實現(xiàn)空氣調節(jié)的設備就稱為“空氣調節(jié)器”，在日常生活中，一般簡稱為“空調”。如我們平時所使用的空調就稱為“房間空氣調節(jié)器”。

在實現(xiàn)空氣調節(jié)的目標時，自然就會伴隨著空調器的制冷、制熱、除濕、加濕、送風、空氣清新等功能。

空調器的基本原理從的能量轉換的角度可以這樣理解：

制冷時，通過制冷劑或載冷劑將室內的熱量轉移到室外釋放掉，從而使室內溫度降低。而制熱的原理正好相反，通過制冷劑或載冷劑將室外的熱量轉移到室內釋放掉，從而使室內溫度升高。

1、空氣調節(jié)的概念

空氣調節(jié)是依靠人工技術手段，對某一特定空間內的空氣的溫度、濕度、流速、潔凈度進行調節(jié)，達到并保持在人體舒適、健康的狀態(tài)，或者所需要的工藝參數(shù)上。

2、空氣的溫度調節(jié)

一般來說，房間的溫度：夏天保持在24℃-28℃，人體感覺比較舒適；冬天保持在18℃-22℃，人體感覺比較舒適。

3、空氣的濕度調節(jié)

一般來說，房間空氣的相對濕度保持在40%-60%，人體感覺比較舒適。

4、空氣的流速調節(jié)

在房間溫度相同的情況下，房間內的空氣低速流動，會使人體感覺更涼爽。

5、空氣的潔凈度調節(jié)

房間空氣通過空調器的多層過濾網(wǎng)諸如空氣過濾網(wǎng)、活性炭網(wǎng)、低溫低吸附媒觸媒網(wǎng)以及負離子裝置、增氧裝置等，濾去和清除掉空氣中的灰塵、煙霧、細菌、甲醛、SO2 、H2S等，增加氧氣，保持空氣的優(yōu)良品質，保證人體的健康。

6、空氣的調節(jié)

房間空調器按照制冷（熱）循環(huán)連續(xù)運轉，將房間內（外）的熱量，通過制冷（熱）系統(tǒng)放熱給室外（風）的空氣，使房間空氣保持在人們所需要的溫度、濕度、空氣流速、潔凈度水平，或所需要的工藝參數(shù)上。

空調的結構：

控制對象和要求：舒適性空調、工業(yè)空調；

適用場合：家用、商用；

使用工況：（最高溫度）：T1（43）、T2（35）、T3（52）；

結構形式：分體式：

室內：D吊頂、G掛壁、L落地、T天井、Q嵌入；室外：W；整體式：窗機、C穿墻式、移動式。

能力的輸出情況：定速、變頻（交流、直流）；

主要功能：單冷（冷風）、冷暖（熱泵）、電熱；

其他：冷媒：R22、R410A、R407C

電源：100V/110V、220V、250V 、380V..

分體式空調器把空調器分成室內蒸發(fā)機組和室外壓縮冷凝機組兩部分，使用時由管路和線路連接為一體。

室內機組主要由遙控器、電動機、步進電動機、控制基板、室溫傳感器、管溫傳感器、接收顯示板、貫流風扇、含油軸承、變壓器、蒸發(fā)器、殼體等組成。

室外機組主要由電動機、壓縮機、軸流風扇、四通閥、四通閥線圈、風機電容、過熱保護器、冷凝器等組成。

空調用壓縮機一般為全封閉制冷壓縮機：

空調用壓縮機一般為全封閉制冷壓縮機。

分類：

往復式；滾動轉子式：單轉子，雙轉子；渦旋式。

壓縮機電機：直流、交流。

轉子式壓縮機：

渦旋式制冷壓縮機的特點：

1、相鄰兩室的壓差小，氣體的泄漏量少。

2、轉矩變化幅度小、振動小。

3、沒有余隙容積，故不存在引起輸氣系數(shù)下降的膨脹過程。

4、無吸、排氣閥，效率高，可靠性高，噪聲低。

5、由于采用氣體支承機構，故允許帶液壓縮。

6、機殼內腔為排氣室，減少了吸氣預熱，提高了壓縮機的輸氣系數(shù)。

7、渦線體型線加工精度非常高，必須采用專用的精密加工設備。

8、密封要求高，密封機構復雜。

直流壓縮機的分類：

1、按照電機的定子繞線方式：（1）分布繞線；（2）集中繞線。

2、按照磁鐵的材料分：（1）永磁體（NdFeB）；（2）鐵氧體。

3、按照電機的轉子磁鐵的配置方式分：

?(1）轉子表面安裝磁鐵的電機（SPM）；

（2）轉子內部安裝磁鐵的電機（IPM）。

分布繞線和集中繞線：

SPM和IPM：

壓縮機常見故障及對策：

	壓縮機現(xiàn)象	主要原因分析	解決措施
1	噪音大	壓縮機、管路	隔音墊
2	震動大	共振	阻尼塊
3	頻繁啟停	排氣保護 過負載保護	氟里昂調整
4	啟動不良 卡缸	低溫 回油不良 雜質，水分	設計改進
5	線圈燒毀	過熱、過流	缺氟、室外風扇損壞 換熱器臟堵

冷凝器、蒸發(fā)器：

冷凝器、蒸發(fā)器常見故障及對策：

	故障現(xiàn)象	主要原因分析	解決措施
1	破裂、漏氟	耐壓不足	補焊漏點
2	制冷效果不好、半熱半涼	管路、彎頭焊堵 分液不均 翅片積塵，換熱效率下降	重新焊接 調整分液 清潔
3	內機換熱器結冰	蒸發(fā)溫度過低	更換室內溫度傳感器位置
4	室外化霜不良	控制模式	更換室外溫度傳感器位置

節(jié)流裝置：

（1）毛細管；（2）電子膨脹閥；（3）節(jié)流閥；（4）熱力膨脹閥。

毛細管：內徑0.6-2.0mm，外徑2-3mm的紫銅管盤制而成。

毛細管的變化對系統(tǒng)的影響：

毛細管的節(jié)流特性參數(shù)涉及：毛細管長度&毛細管內徑，一般來講：毛細管越長，內徑越小，節(jié)流越大，流量越小。

其一般來講，在同樣的工況下和流量下，兩參數(shù)有以下關系：

制冷系統(tǒng)的冷媒充注量一定，在此條件下毛細管設計值為：L& D，則此時如果毛細管：

毛細管節(jié)流當量	能力	功率	排氣溫度	吸氣溫度	蒸發(fā)壓力	冷凝壓力
>L&D	下降	增大	升高	升高	降低	升高
<L&D	下降	下降	下降	下降	升高	下降

系統(tǒng)中毛細管的相關問題：

	故障現(xiàn)象	主要原因分析	解決措施
1	制冷制熱效果差 毛細管上結霜	臟堵	清除
2	制冷制熱效果差 毛細管上結霜	冰堵	干燥過濾器、抽真空
3	噪音	毛細管的噴注噪音	出口處阻尼處理

電子膨脹閥作為變頻空調中的節(jié)流器件，是制冷系統(tǒng)中最為關鍵的器件之一。由于變頻空調的壓縮機頻率可以變化，使得系統(tǒng)中制冷劑的流量變化，加上工況的變化，如果要使換熱器發(fā)揮最大的換熱效率，使用可以調節(jié)制冷劑流量的電子膨脹閥是非常好的設計。

目前，國內空調器的設計一般常用的毛細管節(jié)流，由于其自身對流量的調節(jié)能力極小，是不適合變頻空調的，其無法最大限度的發(fā)揮變頻空調的相關性能優(yōu)勢。

1、開環(huán)控制：其主要是在設計時根據(jù)不同的工況和頻率，測試出相應的優(yōu)化電子膨脹閥開度曲線，在實際控制時可按照經(jīng)驗曲線進行控制。

目前具體的控制有：擬合曲線開環(huán)控制、模糊開環(huán)控制等。

開環(huán)控制的優(yōu)點就是控制比較簡單，易于實現(xiàn)，但缺點精度差，控制的魯棒性較差，前期確定開度曲線的工作量較大。

2、閉環(huán)控制：閉環(huán)控制方案有很多，但從總的控制參數(shù)方面來看，目前主流的方案有兩種：過熱度控制和排氣溫度控制。變頻空調在實際運行時可適時的根據(jù)其制冷系統(tǒng)的排氣溫度特性曲線和過熱度特性曲線進行自動調節(jié)，以滿足系統(tǒng)運行的優(yōu)化狀態(tài)。

閉環(huán)控制的優(yōu)點是控制精度較高，控制的魯棒性較好，前期設計中工作量相對較小，但控制算法比較復雜。

電子膨脹閥控制原理：

電子膨脹閥一般來講在使用過程中出現(xiàn)問題最多的是：不動作。

其主要導致的原因有兩方面：

1、電控驅動方面：一般電子膨脹閥的驅動電壓為12V±10%。當一些特殊情況下如低電壓、控制板故障等時，其驅動電壓低于下限時，就有可能導致不動作。因此因先查驅動電壓是否正常。

2、機械故障：此方面主要是變形、配合不當、磨損、雜質異物進入、潤滑不好等導致步進機構卡住不動作。可采取敲擊、升溫等方式試探。

節(jié)流閥：屬一種孔板節(jié)流裝置，通過微小的孔徑進行節(jié)流降壓。其相當于將毛細管、單向閥、過濾器集成于一體。

四通閥：

不同狀態(tài)下四通閥內部流程圖：

常見四通閥故障：

	故障	現(xiàn)象	直接原因	解決措施
1	動作不良	切換不良	線圈故障 電壓不足 內部毛細管堵塞	更換 清理
2	內部泄漏	制冷制熱不良 排氣溫度高 回氣溫度高	磨損、，密封不良 主滑閥不到位	更換閥體 敲擊

單向閥：

單向閥原理：

截止閥：

空氣循環(huán)系統(tǒng)：

電氣控制系統(tǒng)：壓縮機電機，風扇電機，步進電機，過載保護器，智能童鎖，啟動繼電器，溫度傳感器。

制冷劑特點：

1、什么叫制冷劑

在制冷系統(tǒng)中，完成制冷循環(huán)以實現(xiàn)制冷的工質，即為整個制冷系統(tǒng)運送能量的媒介。別名：雪種、冷媒、氟里昂。

2、制冷劑的最基本原理

就是利用制冷劑汽化時，在較低的環(huán)境溫度下吸收大量的熱量，以保持這一低溫環(huán)境。制冷劑在制冷系統(tǒng)中循環(huán)流動，通過四個熱力變化過程達到制冷的目的。

氟利昂是目前廣泛使用的制冷劑，它是飽和碳氫化合物的總稱。它的種類繁多，性質也各不相同，它們的共同點是微毒，無臭味，不燃燒，沒有爆炸的危險，化學穩(wěn)定性好，不與水反應，對金屬無腐蝕作用。氟利昂中氯原子數(shù)在很大程度上影響它的熱力性質，當氯原子越多時則標準沸點溫度就越高。

制冷劑的技術參數(shù)：

R-22的標準沸點為-40.8℃，屬中溫制冷劑。當用水作冷卻介質時，其冷凝壓力一般應不超過1.53 MPa；當用風作冷卻介質時，其冷凝壓力一般應不超過2.16 MPa.R-22與潤滑油是微溶解，在壓縮機泵殼內和冷凝器內相互溶解，而在蒸發(fā)器分離，則其溶解隨著溫度的變化而變化。

R410A是由R32和R125兩種工質按50％和50％的質量分數(shù)混合而成的HFCs類制冷劑。屬近共沸混合物（假共沸），其熱力性能接近單工質。同R22相比，R410A的冷凝壓力增大近 50％，是一種高壓制冷劑，需要提高系統(tǒng)耐壓強度。由于R410A的高壓連接管的螺紋和喇叭口形狀、充注制冷劑嘴形狀和真空泵連接管均需要改變或更換，維修用測量儀表和定量充注制冷劑設備也專用。R410A熱力性能與HCFC-22（R22）最接近，在小型空調、中小型房間空調器中用得比較多。R410A之所以被稱為環(huán)保制冷劑，是因為它對臭氧層的破壞很少。

R407C是由三種物質按比例：R32-23%：R125 -25%：R134A-52%混合而成的，是一種高壓制冷劑。需要提高系統(tǒng)耐壓強度。由于R407C的高壓連接管的螺紋和喇叭口形狀、充注制冷劑嘴形狀和真空泵連接管均需要改變或更換，維修用測量儀表和定量充注制冷劑設備也專用。R407C熱力性能與HCFC-22（R22）最接近，在小型空調、中小型房間空調器中用得比較多。

空調的制冷原理：

（1）?制冷原理：逆卡諾循環(huán)

（2）?管內換熱：強迫對流換熱（相變換熱）；

冷凝器：凝結換熱；蒸發(fā)器：沸騰換熱。

（3）管外換熱：強迫對流換熱（風冷）；

兩大循環(huán)系統(tǒng)：制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，空氣循環(huán)系統(tǒng)。

（4）能量原理：QC=QE+W。

空調器的工作原理：

制冷循環(huán)流程圖：

制熱循環(huán)流程圖：

制冷過程中的相變：

制熱過程中的相變：

整機工作狀況示意圖：

空調冷負荷應包括：圍護結構冷負荷、人體冷負荷、照明等家電設備冷負荷、新風負荷（開關門）等。

空調制冷就是將熱量從室內搬到室外，從而降低室內溫度Q外機（放熱）＝Q內機（吸熱）＋W（壓縮機）。

冷暖型空調制熱基本原理：

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總結

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