第十二讲 空调器的结构组成和工作原理

空调器的结构组成和工作原理空调器的基本类型空调器的工作原理分体壁挂式空调器室外机的基本结构分体壁挂式空调室内机的内部结构分体壁挂式空调器的遥控器空调器的基本组成空调器主要由制冷(热)循环系统、空气循环通风系统、电气控制系统和箱体(包括底板等)四大部分组成。(一)制冷(热)循环系统一般采用蒸气压缩式制冷。与电冰箱一样，由全封闭式压缩机、风冷式冷凝器、毛细管和肋片管式蒸发器及连接管路等组成一个封闭式制冷循环系统。系统内充以R22制冷剂。为避免液击．有制冷系统还设有气液分离器。(二)空气循环通风系统主要由离心风扇、轴流风康、电动机、过滤器、风门、风道等组成。(三)电气控制系统主要由温控器、起动器、选择开关、各种过载保护器、中间继电器等组成。热泵冷风型还应有四通电磁换向阀及除霜温控器。(四)箱体部分它包括外壳、面板、底盘及若干加强筋、支架等。制冷系统、空气循环系统均安装在底盘上，而整个底盘又靠螺钉固定到机壳上。空调器的工作原理冷暖空调的制冷原理空调器室内机组空调器室外机组蒸发器四通阀毛细管单向阀冷凝器压缩机制冷工作时，压缩机将制冷剂压缩成过热蒸气蒸气从压缩机排气口排出，然后进入电磁四通换向阀制冷剂蒸气经电磁四通换向阀换向后进入冷凝器制冷剂蒸气在冷凝器中由风扇进行冷却，风扇吹出热风贯流风扇干燥过滤器冷凝后的制冷剂液体经单向阀、干燥过滤器、毛细管进入蒸发器液体制冷剂在蒸发器中吸热蒸发为气体，使周围空气温度降低轴流风扇将冷凝器周围的冷风吹出，送到室内制冷剂气体经四通阀回到压缩机中，如此往复维持制冷循环轴流风扇注：单向阀具有单向导通、反向截止的作用3冷暖空调的制热原理制热工作时，压缩机将制冷剂压缩成过热蒸气过热蒸气经过四通阀的换向作用直接进入室内，原蒸发器变为冷凝器蒸气在冷凝器中放热冷凝，由风扇将冷凝器周围的热气吹向室内冷凝后的制冷剂经单向阀、干燥过滤器、毛细管到达室外蒸发器液体制冷剂在蒸发器中吸热蒸发，其周围的冷空气由风扇吹出蒸发后的气体经四通阀返回到压缩机中，如此往复维持制热循环经压缩机压缩后的制冷剂气体导入冷凝器的流向图制冷工作时，低压低温的制冷剂气体被压缩机压缩成高压高温的过热蒸气，蒸气经四通阀后进入冷凝器中经毛细管降压的制冷剂流向图干燥过滤器毛细管单向阀液体截止阀气体截止阀经毛细管降压的制冷剂流向图制冷剂气体在冷凝器中冷凝后，经单向阀、毛细管、干燥过滤器，由液体截止阀送入室内机组蒸发器中液体制冷剂进入室内蒸发器干燥过滤器毛细管单向阀液体截止阀气体截止阀制冷剂返回室外机的流向图电磁四通换向阀制冷剂液体在室内机蒸发器中蒸发后，由气体截止阀返回到室外机组的压缩机中，再次进行压缩，以维持制冷循环热泵型冷暖空调循环系统热泵型冷暖空调循环系统制热原理对于冷暖型空调器，不仅能制冷，还能制热。常见的空调器制热方式有两种：电加热制热和热泵制热，也可以将两种方式同时使用。1．电加热制热①电加热制热方式的加热元件有电热丝和电热管两种。电热丝式的加热器采用镍铬合金为加热元件，常用于小型窗式空调器。电热管式多用于三相电源的较大的柜式冷热风机或恒温恒湿空调机中。②电加热制热的原理是：空调器接通电源。发热元件表面温度升高；当达到设定温度值时，风机运转；升温后的空气义被吹入室内，实现制热。③电加热器设置连锁保护：保证加热器“先通风，后加热”。避免发生烧烤机件的事故，严重时还会酿成火灾。制热原理2．热泵制热①热泵型空调器制热原理：将空调器冷凝器和蒸发器功能交换。②电磁四通换向阀：改变制冷剂的流动方向，则原来制冷工作时作为蒸发器的室内侧热交换器，变成制热时的冷凝器；制冷时作为冷凝器的室外侧热交换器，变成制热时的蒸发器。这样使制冷系统在室外吸热，向室内放热，实现制热的目的，成为“热泵”。它消耗1kW·h电能．能得到大约3000kcal(千卡，1kcal=4.1868kJ)的热量。③热泵制热的特点：与电热型空调器相比较，热泵型空调器的效率要高出3～4倍。但另一方面，由于热泵型空调器是从室外空气中吸收热量，将室外空气中的热“泵”至室内的．因此其使用受到局限。随着室外气温的降低，供暖效果也会下降．室外气温很低时，热泵就不能正常起动供暖了，这是它的缺点。除霜原理热泵型冷暖空调器在制热运转状态下，当室外环境温度低于0℃以下时，室外侧热交换器的蒸发器温度就会在-8℃以下，空气中的水分便会在室外侧热交换器表面结霜。随着运转时间的延长，霜层厚度不断增加，导致室外侧热交换器换热能力下降，室内温度缓慢下降。因此，必须及时除去热交换器上的霜层。空调器除霜方式有三种：一种是制热运转除霜，另一种是互换角色除霜，还有一种是电加热除霜。1．制热运转除霜采用制热运转除霜，由室外压缩机出来的高温高压制冷剂气体，一部分流向室外热交换器，使热交换器温度上的霜层融化，另一部分继续流向室内热交换器。长虹KFR-40Gw／BM空调器，采用的是压缩机连续运转除霜方式，这是一种比较先进的除霜方式。2．互换角色除霜空调器制热运转50min后，系统中电磁四通换向阀的电磁线圈断电．换向阀换向，这时室内外侧热交换器便“互换角色”，系统由原来的制热状态改为制冷状态。把从压缩机出来的高温高压制冷剂气体切换，使其流向室外结霜的热交换器．融化霜层。融化霜层需要约5—8min的时间。霜层融化完后，四通阀重新吸合．系统又进入制热循环状态。目前的家用空调器大部分是采用这种除霜方式，这种除霜方式的缺点是除霜时须停止制热工作状态。3．电加热除霜电加热除霜是在室外侧热交换器的翅片上装设电加热管，空调器工作50min，微电脑主芯片发出指令，使电加热管通电发热，融化霜层。当室外热交换器温度达到5℃，加热停止。除湿原理春天的梅雨和绵绵的秋雨给人带来潮湿不爽的感觉；夏天湿度大时，则给人以闷热的感觉；若冬天湿度大，又给人以更加寒冷的感觉。空调器能降低房间的湿度，抑制霉菌、异味生长，使皮肤的感觉更为干爽舒适，给人们提供健康的生存环境。当空调器处在制冷运转状态时．若室内热交换器表面温度低于室内空气露点．室内空气经过热交换器时，既被冷却又减湿，空气中的部分水蒸气在热交换器表面上凝成露珠，其结果是使空气温度下降，湿度也下降。，由此可见，①空调器除湿时必须工作在制冷状态。空调器除湿时，系统先制冷，降低室内空气温度，同时将冷凝水从接水盘排出，降低空气相对湿度；随后压缩机停止较长的一段时间②(增大制冷周期的间隔)．等室内温度自动升高后．再起动压缩机制冷，再次排出冷凝水。这样周期性反复运行，虽然室温比单纯制冷时稍高，但能迅速排出大最的水分，制造一个干爽舒适的环境。这样，当空调器处在除湿运转状态时，为避免因除湿导致室温波动太大，增加舒适性，可③降低室内风扇的转速并使压缩机间歇运转，来达到除湿的目的。通常，我们看到空调器排水管的滴水，就是空气中的冷凝水。空调器的除湿量是以L/h(升/小时)或kg/h(千克/小时)来表示的，这个数值越大，表明空调器的除湿能力越强。净化原理空调器在使用过程中，需要净化空气，改善空气的品质，形成“鲜风”。鲜风即新鲜的流动空气，是指对室内空气引入新鲜的室外空气，排除室内污浊空气的同时保温换气，并对室内空气进行加氧、净化、增加空气中负离子含量等处理，从而提高室内空气含氧度、洁净度、清新度，优化室内空气质量。1．过滤窑调房间内的空气洁净程度，主要是靠空调器中的过滤网去除灰尘来实现的。空调器用尼龙过滤网、无纺布和活性炭做成多层净化器，活性炭的吸附作用对除烟去臭有较好效果。2．触媒采用触媒技术的空调器，其最大优势是能有效消灭空气中的甲醛。触媒技术目前有两种：冷触媒和光触媒。(1)冷触媒一种低温低吸附的材料，根据吸附催化原理，对甲醛等有害物质边吸附边分解成二氧化碳和水。(2)光触媒光触媒是由多种催化剂合成的，最大特点是强烈吸收光线中的紫外线。紫外线等射线本身是一种能量，光触媒在吸收紫外线后，分子运动变得剧烈，成为激发态，但其本身物质不变。当空气中有异味物质(甲醛、乙酸、氨等物质)时，经过光触媒网，与激发态光触媒碰撞，吸收一部分能量，也变为激发态，分子运动剧烈且不稳定，发生一系列化学反应(称为光解离反应)，异味物质转化为无异味物质。净化原理3．负离子发生器负离子发生器产生空气负离子的方法有电晕放电、紫外线照射或用放射性物质使空气电离等，较有效的方法是电晕放电法，它的工作原理如图1-26所示。负离子发生器的本质是一个高压电路，将高电压的两极分别接到线状(或针状)电极与网状平面电极上，空气通过两电极间在高压下形成的不均匀电场，就能发生电离，产生单个的游离状气体离子。图中，在细线与金属网组成的一对电极上，细线上加负极性高电压脉冲，使近旁的空气电离，产生的正离子被吸收在细线上，而负离子向金属网电极移动，在风力作用下，从金属网孔间飞出，进入房间。负离子发生器的脉冲电压一般为50kV，脉冲频率为50Hz，风速在lOm/s以内。空调器的基本类型窗式空调器的外形窗式空调器的工作原理窗式空调器的结构壁挂式空调器的外形11热泵型冷暖空调器工作原理壁挂式空调器的结构柜式空调器的外形12柜式空调器的室内机组柜式空调器的室内机组结构吊顶式空调器的外形分体壁挂式空调器室内机的内部结构典型分体壁挂式空调器室内机的机壳结构示意图指示屏吸气栅吸气窗垂直风向叶片水平风向叶片底侧配管孔左侧配管孔实际空调器室内机的外形图吸气窗吸气栅显示屏导风板不同空调器的吸气窗和吸气栅空调器室内机的内部结构吸气栅吸气窗空气过滤网清洁滤尘网蒸发器空调器室内机出风口的结构示意图导风口垂直导风板的驱动电机垂直风向叶片水平风向叶片驱动电机垂直风向叶片（垂直导风板）的摆动方式工作时，垂直导风板会在电机的驱动下垂直摆动，实现垂直方向上的调节水平风向叶片（水平导风板）的摆动方式空调器室内机组水平风向叶片左右对称调整方式相对较多的水平风向叶片向左偏移相对较多的水平风向叶片向右偏移电源电路和系统控制电路变压器插口接线盒插口风扇电机驱动插口步进电机插口风扇电机速度检测传感器插口蒸发器传感器插口室温传感器插口控制信号插口系统控制集成电路系统控制电路板上的微控开关（应急运转开关）遥控信号接收电路和指示灯电路室温传感器及其安装位置连接插头感温头管温传感器及其安装位置连接插头感温头空调器室内机的管路气管液管排水管分体壁挂式空调器室外机的基本结构室外机的接线盒室外机的管路连接端口液体截止阀气体截止阀低压管连接端口高压管连接端口分体式空调器室外机组的内部结构冷凝器轴流风扇压缩机启动电容器电磁四通换向阀压缩机干燥过滤器接线盒空调器室外机组中的启动电容器轴流风扇电机的启动电容器压缩机的启动电容器空调器室外机组中的电磁四通换向阀四通换向阀电磁铁分体壁挂式空调器的遥控器空调器所使用的遥控器按钮区液晶显示屏信号波红外线信号发射窗电路板电池仓遥控器按键说明液晶显示屏温度调节键定时设定键风速设定键功能设定键风向调节键开关键遥控器的复位键复位键自检状态：出场设置：按下遥控器的复位键即可从其液晶显示屏上看到遥控器进行自检，然后恢复至出场设置状态作业1.简述热泵制热原理2.空调器有哪些化霜方式？