中央空調分類及常用部件功能介紹
2021-01-10 來自: 武漢金恩機電工程有限公司 瀏覽次數:551
中央空調的分類
一、按照能源方式分類
1、電制冷空調
2、溴化鋰制冷空調
3、其他能源空調
二、電制冷空調是我們用到多的空調形式，具體談談電制冷空調的分類
按照冷卻方式分類：
1、風冷：冷凝器采用強制空氣對流的方式進行換熱，家用空調基本上都是這種，風冷空調又有單冷型和熱泵型兩種，單冷型顧名思義只可以夏天制冷，熱泵型既可以夏天制冷又可以冬天制熱。
2、水冷：從冷凝器散發的熱量用水流進行冷卻，為達到節水的目的，冷凝器出來的冷卻水被水泵輸送到冷卻水塔，與空氣進行熱交換后在回到冷凝器。水冷系統一般只能制冷。
按照主機壓縮機的形式分類:
1、活塞式壓縮機：是早期空調曾普遍使用的壓縮機，因為零部件過多，故障率較高，且生產成本也比較高，運行穩定性差，壓縮機抗液擊的能力差，現在已經很少使用。
2、渦旋式壓縮機：目前使用頻率很高的一種壓縮機，壓縮機由定盤、動盤、電機、機體四大部分組成，的特點是零部件少，運行穩定性高，使用壽命長，廣泛的運用于小型制冷機組，如后面講到的模塊機、家用空調等。
3、螺桿式壓縮機：在大型中央空調主機上使用頻繁的壓縮機，其特點是零部件少、穩定性高、使用壽命長、維修方便等，還有很重要的一點是螺桿機的能效比很高，同樣的制冷量，螺桿機比活塞機節能25%以上。螺桿機有單螺桿和雙螺桿之分。
4、離心式壓縮機：離心機的外觀看起來就像是個大的離心式水泵，其結構和水泵結構也比較相似。離心式壓縮機往往用在功率比較大的中央空調主機上，特點是單機制冷量大，結構簡單、性能可靠、運行穩定，由于其對生產工藝的要求很高，目前只有幾家大公司，如特靈、約克等大規模的生產銷售，國產品牌美的在重慶的工廠也可以生產。
按照室內系統的不同分類:
1、氟系統：室內機和主機之間由銅管連接，銅管里面運行的是制冷劑，制冷劑直接在室內機蒸發吸熱。常用于家用空調和商用空調，因其特點，系統不可能做的很大。
2、水系統：室內系統和主機由水管道連接，管道里面運行的是低溫水（7℃），低溫的水在室內機（風機盤管）吸取熱量之后回流到主機。在大型中央空調系統里面使用廣。
3、空氣系統：由空氣處理機直接把空氣處理到所需要的溫度，在由風管通道將風送到所需要的房間，特點是很容易引進新風。在安裝上對空間的高度有要求，同時在經濟性上要差一些。
三、常見的幾種空調主機名稱
1、螺桿式水冷冷水機組 制冷量大
2、渦旋式水冷冷水機組 較少采用
3、離心式水冷冷水機組 制冷量很大
4、風冷螺桿冷水、熱泵機組 制冷量大，不需要冷卻塔、專門的空調機房
5、風冷模塊冷水、熱泵機組 制冷量適中，不需要冷卻塔、專門的空調機房
6、大型風冷渦旋冷水、熱泵機組 制冷量大，和風冷模塊形式完全相同
7、小型戶式水系統空調機組 制冷量小，適合家庭使用
8、小型變頻多聯空調機組 制冷量小適合家庭使用
空調知識(1)
1、空調制冷運行原理（以家用空調為例）
空調在作制冷運行時，低溫低壓的制冷劑氣體被壓縮機吸入后加壓變成高溫高壓的制冷劑氣體，高溫高壓的制冷劑氣體在室外換熱器中放熱（通過冷凝器冷凝）變成中溫高壓的液體（熱量通過室外循環空氣帶走），中溫高壓的液體再經過節流部件節流降壓后變為低溫低壓的液體，低溫低壓的液體制冷劑在室內換熱器中吸熱蒸發后變為低溫低壓的氣體（室內空氣經過換熱器表面被冷卻降溫，達到使室內溫度下降的目的），低溫低壓的制冷劑氣體再被壓縮機吸入，如此循環。
2、空調制熱運行原理（以家用空調為例）
低溫低壓的制冷劑氣體被壓縮機吸入后加壓變成高溫高壓的制冷劑氣體，高溫高壓的制冷劑氣體在室內換熱器中放熱變成中溫高壓的液體（室內空氣經過換熱器表面被加熱，達到使室內溫度升高的目的），中溫高壓的液體再經過節流部件節流降壓后變為低溫低壓的液體，低溫低壓的液體制冷劑在室外換熱器中吸熱蒸發后變為低溫低壓的氣體（室外空氣經過換熱器表面被冷卻降溫），低溫低壓的氣體再被壓縮機吸入，如此循環！
3、空調機組的分類
空調機組按空氣處理的要求可分為：
⑴冷、熱風機——僅實現對室內空氣溫度的調節和控制；
⑵除濕機——僅實現對室內空氣的濕度調節；
⑶恒溫恒濕機——實現對室內空氣的溫度和濕度同時進行調節和控制。
空調機組按規格和型式的不同，通常可分為：
⑴窗式空調器；
⑵柜式空調器；
⑶分體式空調器或空調機；
⑷集中式空調機。
空調機組按空氣處理設備的集中程度可分為：
⑴集中式空調系統；
⑵半集中式空調系統；
⑶分散式空調系統。
4、簡單介紹一下房間空調器
⑴、空調器的類型和特點：小型整體式（如窗式和移動式）和分體式空調器統稱為房間空調器。我國標準規定，房間空調器的制冷量在9000W以下的，使用全封閉式壓縮機和風冷式冷凝器，電源可以是單相，也可以是三相。它是局部式空調器中的一類，廣泛用于家庭，辦公室等場所，因此，又把他稱為家用空調器。代號： 房間空調器 K 整體式C（窗式） 冷風型L （代號可省略） 熱泵型 R 電熱型D 熱泵輔助電熱型 Rd 分體式F 室內機組： 吊頂式 D 掛壁式 G 落地式 L 嵌入式 Q 臺式 T 室外機組： W 在低于—5度的室外環境下，熱泵型空調器不再適用，而必須用電熱型空調器制熱。
⑵、房間空調器的使用環境：空調器高工作溫度限制在43度以下，熱泵式空調器的低工作環境溫度為—5度。這是因為空調器的壓縮機和電動機封閉在同一個殼體里，電動機的絕緣溫度等級決定了對壓縮機高環境溫度的限制。如果環境溫度過高，則壓縮機工作時冷凝溫度隨之提高，使壓縮機排氣溫度過熱，造成壓縮機超負荷工作，使過載保護器切斷電源而停機。另外，電動機的絕緣因承受不了過高溫度而遭破壞，甚至使電動機燒毀。對于熱泵式空調器，如果環境溫度過低，其蒸發器里的制冷劑得不到充分的蒸發，被吸入壓縮機，產生液擊事故，并導致機件磨損和老化。對于電熱式空調器，冬季工況下，壓縮機不工作，只有電熱器在工作，因此對低環境溫度無嚴格限制。對于熱泵型和熱泵輔助電熱型空調器，若不帶除霜裝置，則其使用的低環境溫度為5度，如果低于5度，則在室外的蒸發器就要結冰霜，使氣流受阻，空調器就不能正常工作。若帶除霜裝置，則使用的低環境溫度可以為—5度。
電源： 可以是單相220V，也可以是三相380V。 一些工作電源為60赫茲的空調器，可以運行于50赫茲的電壓下。但反之，禁止。 60赫茲下運轉的二級電動機同步轉速為3500，在50赫茲下運轉降為2900。故隨著電源頻率下降，空調器的制冷量也同時減少，噪聲也隨之降低。國家標準規定名義制冷量的測試條件為：室內干球溫度為27度，濕球溫度為19.5度；室外干球溫度為35度，濕球溫度為24度。國家還規定，允許空調器的實際制冷量可比名義值低8%。
空調器的性能系數（能效比）： 性能系數，又叫能效比或制冷系數，它是指空調器制冷運行時，制冷量與所消耗總功率之比，其單位為W/W，即： ERR = 實際制冷量 /實際消耗總功率 （W / W） = 銘牌制冷量 / 銘牌輸入功率 （W / W） 性能系數的物理意義就是每消耗1W電能所能產生的冷量數，所以制冷系數高的空調器，產生同等冷量就比較省電。 對空調器的噪音有的要求，一般要求低于60分貝。
空調知識(2)
5、變頻式空調器的原理和特性
⑴、工作原理和特點：變頻式空調器的工作原理是壓縮機由變頻式電動機拖動，電源變頻器輸出頻率變化的交流電給電動機，使電動機的轉速可以根據室內制冷量的需要而連續變化，終壓縮機的制冷量達到連續變化的自動控制。為了配合制冷量的連續變化，空調器制冷系統中采用了新穎的電子膨脹閥，由脈沖電動機開關閥芯，快速控制進入蒸發器的制冷劑流量。變頻式空調器的制冷系統由壓縮機，室內換熱器。室外換熱器，電磁四通閥，電子膨脹閥，除霜二通閥，毛細管等部件組成，由微電腦控制電子膨脹閥的開度，保持適當的制冷劑流量。在室外換熱器除霜的短時間里，制冷劑通過除霜二通電磁閥進入室外換熱器加熱換熱器除霜，結束后閥關閉，恢復正常的工況運行。
7、空調系統主要部件介紹
空調系統有四大件，它們是壓縮機、冷凝器、蒸發器和節流部件。
1.壓縮機
壓縮機是整個空調系統的核心，也是系統動力的源泉。整個空調的動力，全部由壓縮機來提供，壓縮機就相當于把一個實物由低勢位搬到高勢位地方去，在空調中它的目的就是把低溫的氣體通過壓縮機壓縮成高溫的氣體，后氣體在換熱器中和其他的介質進行換熱。所以說壓縮機的好壞會直接影響到整個空調的效果。根據蒸氣的原理，壓縮機可分為容積型和速度型兩種基本類型。容積型壓縮機通過對運動機構作功，以減少壓縮室容積，提高蒸氣壓力來完成壓縮功能。速度型壓縮機則由旋轉部件連續將角動量轉換給蒸氣，再將該動量轉為壓力。根據壓縮方式，容積型壓縮機可分為活塞式和回轉式兩大類?；剞D式又可分為滾動活塞式、滑片式、單螺桿式、雙螺桿式、渦旋式。速度型壓縮機有離心式。
從壓縮機結構上來看，又可將壓縮機分為開啟式、半封閉式和全封閉式。開啟式壓縮機的主軸伸出機體外，通過傳動裝置（傳動帶或聯軸節）與原動機相連接。在伸出部分必須有軸封裝置，使主軸和機體間密封來防止制冷劑泄露。封閉式壓縮機的結構是將電動機和壓縮機連成整體，裝在同一機體內，因而可以取消軸封裝置，避免了泄漏制冷劑的可能。這樣，電動機便處于四周是制冷劑的環境中，稱為內裝式電動機。封閉式壓縮機又可分為半封閉和全封閉兩種型式。半封閉式的機體用螺栓連接，因此和開啟式一樣可以拆開維修。全封閉式的機體則裝在一個焊接起來的外殼中，無法拆開維修。
2.換熱器
根據在空調上的作用不同，可分為冷凝器和蒸發器。現在就冷凝器和蒸發器的分類和區別述說一下。
（1）.冷凝器：
冷凝器的作用是將壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑過熱蒸汽冷卻成液體或氣液混合物。制冷劑在冷凝器種放出的熱量由冷卻介質（水或空氣）帶走。冷凝器按其冷卻介質和冷卻的方式，可以分為水冷式、空氣冷卻式、水和空氣混合冷卻式三種類型。
①、水冷式冷凝器 冷凝器中制冷劑的熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以一次流過，也可以循環使用。當循環使用時，需設置冷卻塔或冷卻水池。水冷式冷凝器分為殼管式、套管式、板式、螺旋板式等幾種類型。 ②、空氣冷卻式冷凝器 冷凝器中制冷劑放出的熱量被空氣帶走，制冷劑在管內冷凝。這種冷凝器中有自然對流空氣冷卻式冷凝器和強制對流空氣冷卻式冷凝器。通常，空氣冷卻式冷凝器也叫風冷冷凝器。 ③、水和空氣聯合冷卻式冷凝器 冷凝器中制冷劑放出的熱量同時由冷卻水和空氣帶走，冷卻水在管外噴淋蒸發時，吸收氣化潛熱，使管內制冷劑冷卻和冷凝，因此耗水量少。這類冷凝器中有淋水式冷凝器和蒸發式冷凝器兩種類型。
（2）.蒸發器：
蒸發器的作用是利用液態低溫制冷劑在低壓下易蒸發，轉變為蒸氣并吸收被冷卻介質的熱量，達到制冷目的。
立式盤管式換熱器結構簡單，價格便宜，但要特別注意制冷時的回油問題。板式換熱器傳熱效率高，一般為殼管式的3倍，所以體積小，結構緊湊，使用中要注意的問題是，板間間隙小，容易結垢，對水質要求高，若水阻塞，會造成蒸發器溫度下降，板間結冰，凍裂，由于板壁薄，也容易產生機械損傷，在水質差的地方，板實換熱器的問題較多，其價格也比較高。中大型整體式機組使用的干式殼管式換熱器，管內走制冷劑，管外走水，夏季運行時水凍結的危險性小，結構緊湊，腐蝕緩慢，但冬季作為冷凝器使用時，制冷劑在管內冷凝，其傳熱系數比制冷劑在管外冷凝小。熱泵型冷水機組中的制冷劑一水換熱器以采用波紋狀的內螺紋管比較合適。各種水側換熱器各有其特點，對于套管式和立式盤管式換熱器，要注意在設計與制造時要解決其主要問題，使用板式換熱器還應使用戶了解其特點，重視水質問題。水側換熱器要有有效防凍保護。
3.節流部件
節流部件 節流部件是制冷系統不可缺少的四大部件之一。它的作用是使冷凝器出來的高壓液體節流降壓，使液態制冷劑在低壓（低溫）下汽化吸熱。所以，它是維持冷凝器中為高壓、蒸發器為低壓的重要部件。節流部件按形式，可分為毛細管和節流閥，前者，用在較小的制冷設備中，如電冰箱中裝在冷凝器和蒸發器之間的毛細管即是節流機構的一種。后者用在較大的制冷設備中。在大、中型裝置中應用的節流機構為節流閥，常用的節流閥有三種，即手動膨脹閥、浮球調節閥和熱力膨脹閥，后兩種為自動調節的節流閥。膨脹閥按膨脹的類型可分為電磁膨脹閥和熱力膨脹閥等。
小型風冷型熱泵冷水機組用一個熱力膨脹閥，由4個單向閥控制制冷，制熱走向，也有用毛細管做制熱時輔助節流用，中大型機組由于制冷，制熱不同工況制冷劑循環量變化大，需兩個或多個熱力膨脹閥以適應工況要求，在液態管路阻力大的場合，如分液頭阻力大，要注意適當相應膨脹閥的容量，以免出現供液不足的情況。使用雙向膨脹閥的機組，可使管路簡化，降低流動阻力。但系統中設置儲液器時，管路走向比較困難。如制熱時，高壓液體出儲液器進入膨脹閥，而制冷時，節流后的氣液混合物進入儲液器，在進蒸發器時難以保證以液體為主。要解決這個問題又要在管路上增加單向閥等元件，故對于不使用儲液器的系統使用雙向膨脹閥較為有利。
4.氣液分離器
在蒸發器中，由于液體在蒸發器中蒸發，由液體變為氣體的過程，由于考慮負荷的變化，可能會有一部分的制冷劑未全部蒸發，而會直接進入到壓縮機。由于液體的不可壓縮性，所以在未進入壓縮機之前，首先要通過氣液分離器，以確保進入壓縮機全部為汽體，保證壓縮機能正常的運轉。
氣液分離器安裝與壓縮機的進口端，主要是防止返回壓縮機的低壓低溫蒸汽攜帶過多的液滴，防止液體制冷劑進入壓縮機氣缸，分離器同時具有過濾、回油、貯液等功能。 氣液分離器使用時應注意： ①、盡可能靠近壓縮機； ②、在換向系統中，氣液分離器應該安裝在換向閥和壓縮機之間； ③、正確的安裝進口（從蒸發器來）出口（去壓縮機吸氣口）； ④、必須向上安裝； ⑤、合適大小的氣液分離器的接口不和壓縮機的吸氣口一致。
5.風機
風機是交流單、三相感應電動機與葉輪組合而成。
風機分為軸流風機和離心風機。
風機包括定速和變速兩大系列。
風扇分為金屬風葉、塑料風葉和金屬澆注風葉等，葉型有多種。
風機的噪聲包括電動機電磁噪聲、機械噪聲和葉片氣動噪聲。軸流風機工作時，葉片周期性地承受不均勻氣流的脈動作用，產生噪聲；另一方面，由于葉片上壓力分布的不均勻，轉動時對周圍氣體及零件的擾動亦構成旋轉噪聲；此外，由于氣體流經葉片時產生湍流附面層，旋渦脫離，引起葉片上壓力分布的脈動而產生渦流噪聲。旋轉噪聲和渦流噪聲合成了風機的氣動噪聲，因此控制葉片氣動噪聲是減少風機噪聲的根本。另外組成風機的導流罩、電機支架的結構及風機與風冷冷凝器匹配與否也在相當程度上影響到風機的性能，對此也必須作仔細的研究。
在低壓力大流量軸流風機中，為了增大氣體流通部分的面積，風機的輪轂比V=d／D一般都取得比較小。在這種情況下，為了減少葉片的扭曲程度以及能充分利用外徑處線速度較大的葉片部分來傳遞能量，通常采用指數更小的變環量設計，這將增大葉輪內流線由內向外的偏移程度，在葉片根部會產生一向外的徑向分力，因而大大增加了葉片外徑處的二次流損失，惡化了風機的工作性能。采用的前向彎掠扭曲板型葉片，葉片軸線在外段部分向旋轉方向彎曲而根部為直線，因此葉片不會產生附加徑向力，這將大大改善葉片外徑和根部的氣體流動狀況，減少氣體二次流損失，噪聲降低，效率提高。
6.儲液器
制冷系統中的高壓儲液器（也稱儲液筒）是裝在冷凝器和膨脹閥之間的，它的功能可歸納為以幾個方面 1、儲存冷凝器的凝液避免凝液在冷凝器中積存過多而使傳熱面積變小，影響冷凝器的傳熱效果。 2、適應蒸發器的負荷變動對供應量的需求 在蒸發負荷增大時，供應量也增大，由儲液器的存液補給；負荷變小時，需要液量也變小，多余的液體儲存在儲液罐里。 3、作為系統中高低壓側之間的液封 因為出液管是插在液面下，故可防止高壓側的蒸汽和不凝性的氣體進入低壓側。同時，儲液器也起到過濾和消音的作用。
儲液器的形式有多種，有單向和雙向之分；有一出口和兩出口之分；有立式和臥式之分。
7.油氣分離器
油氣分離器安裝在壓縮機和冷凝器之間。 它的工作原理為：壓縮機的排氣是氟里昂和潤滑油的混合氣體，通過油分離器的較大的腔體減速，霧狀的油就會聚集在沖擊的表面上，當聚集成較大的油滴后，流向油分離器的底部，并通過回油裝置返回壓縮機。
8.干燥過濾器
過濾器的作用是：為了防止制冷劑里含有水份或由于不可減少的元素等原因使系統里進入水份，當從冷凝器出來的高溫液體進入膨脹閥后，液體的溫度會大幅度的下降，一般都在零度以下，這時如果系統里含有水分的話，由于膨脹閥通過的截面很小，就會易出現冰堵的現象，影響系統的正常的運行。
目前市場上有三種類型的干燥過濾器 ●松散添充型干燥過濾器——珠狀干燥劑填充在帶有濾網的外殼內 ●塊狀干燥過濾器——由樹脂固化在一起形成的塊狀干燥劑 ●壓緊型珠狀干燥過濾器——由分子篩材料及氧化鋁構成的珠狀混合物被壓在由鋼制彈簧壓緊的兩個玻璃纖維之間。
9.四通換向閥
四通換向閥適用于中央空調、單元式空調器等熱泵型空調系統，它被用來切換制冷工質的流通路徑，以達到制冷和制熱的目的。
10.水泵
水泵，是用于加速水流動的工具，以達到加強水在換熱器中換熱的效果。
11.水流開關
水流開關用作管道內流體流量的控制或斷流保護，當流體流量到達調定值時，開關自動切斷（或接通）電路。
12.壓力控制器
壓力控制器用作壓力控制和壓力保護之用，機組有低壓和高壓控制器，用來控制系統的壓力的工作范圍，當系統壓力到調定值時，開關自動切斷（或接通）電路。
13.油壓差控制器
油壓差控制器用作壓力差的控制，當壓力差到達調定值時，開關自動切斷（或接通）電路
14.溫度控制器
溫度控制器用作機組的控制或保護，當溫度到達調定值時，開關自動切斷（或接通）電路。在我們的產品上，溫度的控制常用到，用水箱溫度來控制機組的開停機情況。還有些象防凍都需要用到溫度控制器。
15.視液鏡
視液鏡用于指示： 1、制冷裝置中液體管路的制冷劑的狀況； 2、制冷劑中的含水量； 3、回油管路中來自油分離器的潤滑油的流動狀況。有的視液鏡帶有一指示器，它通過改變其顏色來指出制冷劑中的含水量。（綠色表示干燥，表示潮濕）
16．膨脹水箱
膨脹水箱的作用： 1、因溫度變化而引起水的體積變化，膨脹水箱用來貯存這部分膨脹水；
2、對系統起穩壓定壓的作用； 3、能給系統補償部分水。
17.冷卻塔
冷卻塔的作用是將挾帶熱量的冷卻水在塔內與空氣進行換熱，使熱量傳輸給空氣并散入大氣。 冷卻塔中水和空氣的換熱方式之一是，流過水表面的空氣與水直接接觸，通過接觸傳熱和蒸發散熱，把水中的熱量傳輸給空氣。用這種方式冷卻的稱為濕式冷卻塔。濕式冷卻塔的換熱效率高，水被冷卻的極限溫度為空氣的濕球溫度。但是，水因蒸發而造成損耗；蒸發又使循環的冷卻水含鹽度增加，為了穩定水質，必須排掉一部分含鹽度較高的水；風吹也會造成水的飄散損失。必須有足夠的新水持續補充。因此，濕式冷卻塔需要有供給水的水源。
缺水地區，在補充水有困難的情況下，只能采用干式冷卻塔。干式冷卻塔中空氣與水的換熱是通過由金屬管組成的散熱器表面傳熱，將管內水的熱量傳輸給散熱器外流動的空氣。干式冷卻塔的換熱效率比濕式冷卻塔低，冷卻的極限溫度為空氣的干球溫度。這些裝置的一次性投資大，且風機耗能很高。冷卻塔冷卻水的過程屬熱質傳遞過程。被冷卻的水用噴嘴、布水器或配水盤分配至冷卻塔內部填料處，大大增加水與空氣的接觸面積?？諝庥娠L機、強制氣流、自然風或噴射的誘導效應而循環。
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