空调制冷原理与各部件图解!(上篇)
在说制冷原理之前,⾸先我们来看⼀些⽣活中与制冷相关的常见现象:
将酒精擦到⽪肤上,会感到凉爽,说明通过蒸发能制冷。把⽔抹到⽪肤上,也有凉意,没有酒精明显。因为酒精⽐⽔更容易蒸发,蒸发得更快,说明蒸发越快制冷越好。
洗晒的⾐服,夏天⽐冬天容易⼲,因为夏天温度⾼,蒸发得快。说明温度越⾼蒸发越快。在青藏⾼原烧⽔,90度就沸腾蒸发了。因为青藏⾼原地势⾼,压⼒低。说明压⼒越低蒸发越快。
温度、压⼒对蒸发、冷凝影响
⼀、制冷循环系统
我们⽤⼀张图来表现它们制冷剂状态的变化:
我们可以⼤概归纳总结为:两个控制,两个转换。
1、压缩机:
吸⼊蒸发器内蒸⽓,维持其低温低压;压缩出⾼压、⾼温蒸⽓。为什么要压缩?因为制冷剂要回收再利⽤。如不压缩,直接排⼊冷凝器。常温已⾼于制冷剂沸点温度,⽆法冷却、冷凝成液体。
[压⼒越⾼,沸点越⾼;压⼒越低,沸点越低]。只有通过提⾼制冷剂的压⼒,使制冷剂的凝结点(沸点)⾼于室外温度,才能让制冷剂向室外散热,温度降低,制冷剂凝结成液体。
欢迎关注制冷百科抖⾳号,观看(涡旋压缩机、转⼦压缩机、螺杆压缩机、活塞压缩机)⼯作动画图。
2、冷凝器:
将压缩机排出的⾼温⾼压蒸⽓冷却成液体;释放出的热量被⽔或空⽓带⾛。可分为⽔冷式、空⽓冷却式、⽔和空⽓混合冷却式三种类型。
空调冷凝器⼤多采⽤翅⽚盘管式结构,为提⾼换热效率常将铝合⾦翅⽚压成各种形状,以增加换热⾯积。
3、节流装置:
当制冷剂流体通过⼀⼩孔时,⼀部分静压⼒转变为动压⼒,流速急剧增⼤,成为湍流流动,流体发⽣扰动,摩擦阻⼒增加,静压下降。
节流阀主要作⽤:节流降压;调节流量,使流体达到降压调节流量的⽬的。
3.1、⽑细管特点:
⽆运动件、结构简单;⽆储液器,充⼊的制冷剂量⼩;停机后的⾼低压基本相同,便于启动;⼯作的准确程度差;⼩型空调或冰箱上运⽤。缺点:供液量不能随⼯况变动⽽调节。
热⼒膨胀阀结构
3.2、热⼒膨胀阀特点:
⼜称感温式膨胀阀,接在蒸发器的进⼝上,器感温包紧贴蒸发器的出⼝管上。膨胀阀另外⼀个作⽤:保持⼀定过热度、防⽌液击和异常过热。
防⽌液击和异常过热。
热⼒膨胀阀分为:内平衡式热⼒膨胀阀和外平衡式热⼒膨胀阀,我们来看看他们之间的结构区别。
结构区别
内平衡式热⼒膨胀阀:是在内部将蒸发压⼒传递到膜⽚。
外平衡式热⼒膨胀阀:是膜⽚下⾯,感受到的是蒸发器出⼝压⼒。
我们来放⼤看下⾥⾯的内部结构和系统接管做法:
内部结构
膨胀阀使⽤区别
制冷系统若蒸发器的压降较⾼,应当使⽤带外平衡的膨胀阀。外平衡式热⼒膨胀阀⽐较准确的控制蒸发器的出⼝过热度,充分的利⽤蒸发器的换热⾯积,提⾼机组能效
3.3、电⼦膨胀阀:
是⼀种新型的控制元件,其节流装置采⽤了微处理器控制。使⽤在变频式空调器制冷系统中,适应精确、⾼速、⼤幅度调节负荷的需要。当然,现在冷冻冷藏也有很多使⽤电⼦膨胀阀。
电⼦膨胀阀采⽤电⼦膨胀阀进⾏蒸发器出⼝制冷剂热度调节,可以通过设置在蒸发器出⼝的温度传感器和压⼒传感器,来采集过热度信号,采⽤反馈调节来控制膨胀阀的开度;也可以采⽤前馈加反馈复合调节,消除因蒸发器管壁与传感器热容造成的过热度控制滞后,改善系统调节品质,在很宽的蒸发温度区域使过热度控制在⽬标范围内。
电⼦膨胀阀优点:
流量调节范围⼤;控制精度⾼;⾼频、低频运⾏时能效⽐提⾼;压缩机可靠性提⾼,改善回油、回液、排⽓温度过⾼状况等优点。电⼦膨胀阀可分为电磁式和电动式两类。
3、蒸发器:
将液体蒸发成⽓体;吸收热量。由于蒸发器的翅⽚间会不断产⽣冷凝⽔,阻碍空⽓的流动,所以蒸发器的⽚距⽐起冷凝器要⼤些,此外蒸发器翅⽚的表⾯还要进⾏亲⽔处理(亲⽔铝箔),以降低冷凝⽔的表⾯张⼒,使空⽓⽓流通截⾯积增⼤。
5、四通阀:
⽤于热泵型空调器的部件。空调器在冬季作制热运⾏时,室内侧热交换器作为冷凝器⼯作,⽽室外侧热交换器作为蒸发器⼯作,这正好与空调器夏季制冷时相反,这就要求制冷剂流动⽅向也要相反。
⽽制冷剂反向流与⽑细管组合成特别的通路来适应冬季、夏两种差异的运⾏⼯况。四通换向阀由先导阀、主阀和电磁线圈组成。
6、双向电磁阀:
双向电磁阀是⽤于制冷系统中执⾏“通断”操作的⾃控阀,可以控制制冷剂的流量和流向。双向电磁阀有两种,⼀种是两个端⼝在同⼀⽅向上的通⽤电磁阀,另⼀种是两个端⼝互相垂直的专⽤旁通电磁阀
电磁阀串联在膨胀阀前的液体管道上,压缩机开机时,接通系统管路;压缩机停机时,⾃动切断液体管路,阻⽌制冷剂液体继续流向蒸发器,防⽌蒸发器内充满液后,压缩机再次启动时造成液击现象,产⽣溢液事故。
电磁旁通阀:夏季⽤于除湿;⾼温天减负荷运⾏,⽽且减负荷启动运⾏,冬季也可以⽤于除霜。
电磁旁通阀:夏季⽤于除湿;⾼温天减负荷运⾏,⽽且减负荷启动运⾏,冬季也可以⽤于除霜。
7、单向阀:
单向阀是只允许制冷剂单⽅向流动,装在管路中防⽌制冷剂⽓体或液体倒流,故⼜称⽌逆阀。单向阀⼜可分为球形阀和针形阀。
冷暖空调机中,单向阀与四通阀配合使⽤,⽤来安全有效地切换制冷剂的流向。单冷式空调中,为了防⽌压缩机停机时制冷剂由冷凝器回流进⼊压缩机引起液击,常在靠近压缩机的排⽓管上安装单向阀。
7、截⽌阀:
截⽌阀是⼀种管路关闭阀,以⼿动控制启闭阀芯来控制流动介质的通过与截⽌。⽤于管路末端, 连接各类检测仪器仪表及系统充注与排放;⽤于管路中, 切断流体流动。截⽌阀按结构可分为⼆通截⽌阀和三通截⽌阀。
8、⼲燥过滤器:
吸收制冷系统中的⽔分,阻挡系统中的杂质使其不能通过,防⽌制冷系统管路发⽣冰堵和脏堵。
系统最容易堵塞的部位是⽑细管(或膨胀阀),因此⼲燥过滤器通常安装在冷凝器与⽑细管(或膨胀阀)之间。
9、⽓液分离器(储液器):
是使⽓态制冷剂与液态制冷剂分离,防⽌压缩机液击;储存制冷循环中的制冷剂液体,根据负荷变化调节供液量。
9、液视镜:汽车空调工作原理图
安装在液体管线中,膨胀阀的上游,通过它可以观察液态制冷剂的流动情况,以及确定制冷剂中有⽆⽔分,视镜中显⽰的颜⾊由绿变黄。
10、轴流风扇:
轴流风扇的作⽤是冷却冷凝器,⼀般装在室外看,可将冷凝器中散发的热量强制吹向室外。特点是效率⾼、产风量⼤、造价低,省电。缺点是风压较低,噪声较⼤。
11、离⼼风扇:
离⼼风扇装在窗式空调器室内侧和分体式柜式空调器室外机组中,起作⽤是将室内的空⽓吸⼊,经蒸发器冷却,再由离⼼风扇叶轮压缩后,提⾼压⼒并沿风道送向室内。特点是结构紧凑,尺⼨⼩、风量⼤、噪声⽐较低。
12、贯流风扇:
贯流风扇通常应⽤咋分体壁挂式空调器室内机组中。叶⽚采⽤向前倾斜式,⽓流沿叶轮径向流⼊,贯穿叶轮内部,然后沿径向从另⼀端排出。
13、油分离器:
压缩机的排⽓⼝排出⾼温⾼压的⽓体,其成分实际为制冷剂与冷冻油混合⽓体。冷冻油通过油分离器底部的⽑细管直接回到压缩机,减少管路系统中冷冻油的循环量。
为保证油分离的效果,油分离器在制冷系统中,⼀般垂直安装,便于冷冻油的流动。
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