空調(diào)器的工作原理

1、中山職院中山職院 電子系電子系主講：徐平凡主講：徐平凡空調(diào)器的工作原理空調(diào)器的工作原理空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)空調(diào)的內(nèi)容提要空調(diào)的內(nèi)容提要1空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理 2制冷劑制冷劑 3變頻空調(diào)變頻空調(diào)4空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)v 空氣調(diào)節(jié)簡(jiǎn)稱空氣調(diào)節(jié)簡(jiǎn)稱“空調(diào)空調(diào)”，即用控制技術(shù)使室內(nèi)空氣的，即用控制技術(shù)使室內(nèi)空氣的溫度、濕度、清潔度、氣流速度達(dá)到所需的要求。溫度、濕度、清潔度、氣流速度達(dá)到所需的要求。v 目的為改善環(huán)境條件以滿足生活舒適和工藝設(shè)備的要目的為改善環(huán)境條件以滿足生活舒適和工藝設(shè)備的要求。求。v 功能主要有制冷、制熱、加濕、除濕。功能主要有制冷、制熱

2、、加濕、除濕。 溫度和濕度溫度和濕度v 測(cè)量溫度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。測(cè)量溫度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。 常用的溫標(biāo)有兩種：常用的溫標(biāo)有兩種： 1.華氏（華氏（OF）；）；2.攝氏（攝氏（）。）。v 華氏與攝氏的換算關(guān)系為：華氏與攝氏的換算關(guān)系為： （） 5/9 （OF-32）；）； （OF） 9/5 32。（1） 溫度：表明物體冷熱程度溫度：表明物體冷熱程度（2） 濕度：空氣中水蒸汽的含量濕度：空氣中水蒸汽的含量v 1、含濕量、含濕量 g/kg（水蒸氣水蒸氣/干空氣）干空氣） v 2、相對(duì)濕度、相對(duì)濕度 0 100（飽和程度飽和程度 ）v 3、絕對(duì)濕度、絕對(duì)濕度 kg/M3 （水蒸氣水蒸氣/空氣）空氣）熱量

3、熱量v 單位：卡（單位：卡（cal）或千卡也叫大卡（或千卡也叫大卡（kcal） 1kcal即即1kg純水溫度上升或下降純水溫度上升或下降1所吸收或放出的熱量。所吸收或放出的熱量。v 在國(guó)際單位制（在國(guó)際單位制（SI）中，熱量經(jīng)常用焦耳（中，熱量經(jīng)常用焦耳（J）表表示。示。v 1J0.2389cal熱量：物體吸熱或放熱多少熱量：物體吸熱或放熱多少物質(zhì)的三相點(diǎn)物質(zhì)的三相點(diǎn)v 固相固相、液相液相和和氣相氣相處于平衡共存在的狀態(tài)點(diǎn)，即為處于平衡共存在的狀態(tài)點(diǎn)，即為三相點(diǎn)。三相點(diǎn)。v 各種物質(zhì)具有一定的三相點(diǎn)參數(shù)，這是由其物質(zhì)性各種物質(zhì)具有一定的三相點(diǎn)參數(shù)，這是由其物質(zhì)性質(zhì)所決定的。質(zhì)所決定的。 蒸發(fā)、

4、沸騰、冷凝和氣化蒸發(fā)、沸騰、冷凝和氣化 v 根據(jù)氣化過(guò)程的機(jī)理不同，氣化可分為根據(jù)氣化過(guò)程的機(jī)理不同，氣化可分為蒸發(fā)蒸發(fā)和和沸騰沸騰兩種兩種形式。形式。 v 液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的劇烈汽化的現(xiàn)象叫做液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的劇烈汽化的現(xiàn)象叫做沸騰沸騰。 v 物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程叫做冷凝冷凝（或凝結(jié)），也稱（或凝結(jié)），也稱液化液化。 v 物質(zhì)從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫做物質(zhì)從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫做升華升華 。房間空調(diào)器型號(hào)房間空調(diào)器型號(hào)nKC-31單冷型窗式空調(diào)器，制冷量為單冷型窗式空調(diào)器，制冷量為3100W；nKFR-35GW熱泵型分體掛壁式空調(diào)器，制熱

5、泵型分體掛壁式空調(diào)器，制冷量為冷量為3500W；nKFD-70LW電熱型分體落地式空調(diào)器，制電熱型分體落地式空調(diào)器，制冷量為冷量為7000W 房間空調(diào)器型號(hào)舉例房間空調(diào)器型號(hào)舉例 電源：電源：v國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電源額定頻率為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電源額定頻率為50Hz，單相，單相交流額定電壓為交流額定電壓為220V或三相交流電額定電壓或三相交流電額定電壓為為380V。使用電源電壓值允許差為。使用電源電壓值允許差為10。（3） 空調(diào)器的性能系數(shù)空調(diào)器的性能系數(shù)v 性能系數(shù)又叫能效比或制冷系數(shù)性能系數(shù)又叫能效比或制冷系數(shù) v 能效比能效比EER （Energy and Efficiency Rate） =制

6、冷量制冷量/總功率（總功率（W/W）v 空調(diào)器的輸入功率一般以瓦（空調(diào)器的輸入功率一般以瓦（W）或（或（KW）v 進(jìn)口空調(diào)器往往以匹表示空調(diào)器的規(guī)格，它是指壓縮機(jī)的進(jìn)口空調(diào)器往往以匹表示空調(diào)器的規(guī)格，它是指壓縮機(jī)的輸入功率，以匹（馬力）為單位，一匹空調(diào)器即壓縮機(jī)輸輸入功率，以匹（馬力）為單位，一匹空調(diào)器即壓縮機(jī)輸入功率為一匹馬力。（一匹馬力入功率為一匹馬力。（一匹馬力=735瓦）。瓦）。4.2.2 空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理空調(diào)器的結(jié)構(gòu)：空調(diào)器的結(jié)構(gòu)：v制冷系統(tǒng)：制冷系統(tǒng)：是空調(diào)器制冷降溫部分是空調(diào)器制冷降溫部分。v風(fēng)路系統(tǒng)：風(fēng)路系統(tǒng)：是空調(diào)器內(nèi)促使房間空氣加快是空調(diào)器內(nèi)促使房間

7、空氣加快熱交換部分。熱交換部分。v電氣系統(tǒng)：電氣系統(tǒng)：是空調(diào)器內(nèi)促使壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)是空調(diào)器內(nèi)促使壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行和溫度控制部分。安全運(yùn)行和溫度控制部分。v箱體與面板：箱體與面板：是空調(diào)器的框架、各組成部是空調(diào)器的框架、各組成部件的支承座和氣流的導(dǎo)向部分。件的支承座和氣流的導(dǎo)向部分。空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容提要內(nèi)容提要1空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理 2制冷劑制冷劑 3變頻空調(diào)變頻空調(diào)41. 制冷系統(tǒng)的主要組成和工作原理制冷系統(tǒng)的主要組成和工作原理組成：組成：壓縮機(jī)壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置（膨脹閥或、冷凝器、節(jié)流裝置（膨脹閥或 毛細(xì)管）、蒸發(fā)器等四大部件毛細(xì)管）、蒸發(fā)器等

8、四大部件n蒸發(fā)過(guò)程蒸發(fā)過(guò)程：從節(jié)流裝置流出來(lái)的制冷劑液體流向蒸發(fā)器，吸從節(jié)流裝置流出來(lái)的制冷劑液體流向蒸發(fā)器，吸收外界（空氣或水）的熱量而蒸發(fā)成為氣體，從而使外界收外界（空氣或水）的熱量而蒸發(fā)成為氣體，從而使外界（空氣或水）的溫度降低，蒸發(fā)后的低溫低壓氣體被壓縮機(jī)（空氣或水）的溫度降低，蒸發(fā)后的低溫低壓氣體被壓縮機(jī)吸入吸入。n壓縮過(guò)程壓縮過(guò)程：將低溫低壓制冷劑氣體壓縮成高溫高壓的制冷劑將低溫低壓制冷劑氣體壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體排入至冷凝器中。氣體排入至冷凝器中。n冷凝過(guò)程冷凝過(guò)程：從壓縮機(jī)中排出來(lái)的高溫高壓氣體，進(jìn)入冷凝器從壓縮機(jī)中排出來(lái)的高溫高壓氣體，進(jìn)入冷凝器中，將熱量傳遞給外界空氣或

9、冷卻水后，凝結(jié)成液體制冷劑，中，將熱量傳遞給外界空氣或冷卻水后，凝結(jié)成液體制冷劑，流向節(jié)流裝置。流向節(jié)流裝置。n節(jié)流過(guò)程節(jié)流過(guò)程：從冷凝器中流出來(lái)的制冷劑液體在高壓下流向節(jié)從冷凝器中流出來(lái)的制冷劑液體在高壓下流向節(jié)流裝置，進(jìn)行節(jié)流減壓。流裝置，進(jìn)行節(jié)流減壓。 工作原理：工作原理：(1) 冷風(fēng)型（單冷型）空調(diào)器冷風(fēng)型（單冷型）空調(diào)器(2) 冷熱兩用型空調(diào)器冷熱兩用型空調(diào)器v 電熱型空調(diào)器電熱型空調(diào)器 冬季使用時(shí)，可將冷熱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于熱風(fēng)位冬季使用時(shí)，可將冷熱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于熱風(fēng)位置，此時(shí)，只有電風(fēng)扇和電熱器工作，壓縮機(jī)置，此時(shí)，只有電風(fēng)扇和電熱器工作，壓縮機(jī)不工作。不工作。v 熱泵型空調(diào)器熱泵型空調(diào)

10、器風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī) 風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)室室內(nèi)內(nèi)換換熱熱器器室室內(nèi)內(nèi)出出風(fēng)風(fēng)室室內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)風(fēng)風(fēng)室室外外進(jìn)進(jìn)風(fēng)風(fēng)室室外外出出風(fēng)風(fēng)室室外外進(jìn)進(jìn)風(fēng)風(fēng)換換向向閥閥壓壓縮縮機(jī)機(jī)室室外外換換熱熱器器室室外外機(jī)機(jī)組組室室內(nèi)內(nèi)機(jī)機(jī)組組2. 制冷系統(tǒng)主要部件制冷系統(tǒng)主要部件 （1）制冷壓縮機(jī)）制冷壓縮機(jī) 壓縮機(jī)曲軸的功率輸入端伸出曲軸箱外，通過(guò)聯(lián)軸器或壓縮機(jī)曲軸的功率輸入端伸出曲軸箱外，通過(guò)聯(lián)軸器或皮帶輪和電動(dòng)輪相聯(lián)接，因此在曲軸伸出上必須裝置軸封，皮帶輪和電動(dòng)輪相聯(lián)接，因此在曲軸伸出上必須裝置軸封，以免制冷劑向外泄漏，這種型式壓縮機(jī)為開(kāi)啟式壓縮機(jī)。以免制冷劑向外泄漏，這種型式壓縮機(jī)為開(kāi)啟式壓縮機(jī)。（2）熱力膨脹閥及其工

11、作原理）熱力膨脹閥及其工作原理 它的特點(diǎn)是能根據(jù)蒸發(fā)器出口蒸發(fā)過(guò)熱度的大小，它的特點(diǎn)是能根據(jù)蒸發(fā)器出口蒸發(fā)過(guò)熱度的大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)啟度大小，以調(diào)節(jié)和控制蒸發(fā)器中制自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)啟度大小，以調(diào)節(jié)和控制蒸發(fā)器中制冷劑的流量。冷劑的流量。（3）毛細(xì)管）毛細(xì)管 毛細(xì)管是一根直徑很細(xì)的紫銅管，內(nèi)徑一般在毛細(xì)管是一根直徑很細(xì)的紫銅管，內(nèi)徑一般在0.52mm之間。將其加工成螺旋形以增大液體流動(dòng)的阻力。之間。將其加工成螺旋形以增大液體流動(dòng)的阻力。 毛細(xì)管的長(zhǎng)短和管徑的大小很重要：毛細(xì)管的長(zhǎng)短和管徑的大小很重要：若要提高蒸發(fā)溫若要提高蒸發(fā)溫 度，可縮短毛細(xì)管長(zhǎng)度或增大毛細(xì)管內(nèi)徑；若要降低蒸度，可縮短毛細(xì)

12、管長(zhǎng)度或增大毛細(xì)管內(nèi)徑；若要降低蒸 發(fā)溫度，可加長(zhǎng)毛細(xì)管的長(zhǎng)度或減小毛細(xì)管的內(nèi)徑。發(fā)溫度，可加長(zhǎng)毛細(xì)管的長(zhǎng)度或減小毛細(xì)管的內(nèi)徑。（4）電磁四通換向閥）電磁四通換向閥 熱泵型空調(diào)器是通過(guò)電磁四通換向閥的動(dòng)作，熱泵型空調(diào)器是通過(guò)電磁四通換向閥的動(dòng)作，改變制改變制冷劑的流動(dòng)方向冷劑的流動(dòng)方向，以達(dá)到夏季制冷，冬季制熱的。，以達(dá)到夏季制冷，冬季制熱的。空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)空調(diào)的內(nèi)容提要空調(diào)的內(nèi)容提要1空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理 2制冷劑制冷劑 3變頻空調(diào)變頻空調(diào)4n制冷劑：又稱制冷劑：又稱“制冷工質(zhì)制冷工質(zhì)”；制冷循環(huán)中工作的介質(zhì)。；制冷循環(huán)中工作的介質(zhì)。n常用的常用的氟利昂

13、制冷劑氟利昂制冷劑有有R12、R22、R502 氟利昂是氟利昂是臭氧層臭氧層破壞的元兇，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不具有破壞的元兇，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不具有可燃性和毒性，被當(dāng)作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑，廣泛用可燃性和毒性，被當(dāng)作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等領(lǐng)域。領(lǐng)域。 20世紀(jì)世紀(jì)80年代后期，氟利昂的產(chǎn)量達(dá)到了年代后期，氟利昂的產(chǎn)量達(dá)到了144萬(wàn)噸。實(shí)萬(wàn)噸。實(shí)行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了2000萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。制冷劑制冷劑n制冷劑：又稱制冷劑：又

14、稱“制冷工質(zhì)制冷工質(zhì)”；制冷循環(huán)中工作的介質(zhì)。；制冷循環(huán)中工作的介質(zhì)。n常用的常用的氟利昂制冷劑氟利昂制冷劑有有R12、R22、R502 氟利昂在大氣中的平均壽命達(dá)數(shù)百年。在對(duì)流層相當(dāng)穩(wěn)定氟利昂在大氣中的平均壽命達(dá)數(shù)百年。在對(duì)流層相當(dāng)穩(wěn)定的氟利昂，在上升進(jìn)入平流層后，在一定的氣象條件下，會(huì)在的氟利昂，在上升進(jìn)入平流層后，在一定的氣象條件下，會(huì)在強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會(huì)發(fā)強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子。科學(xué)家估計(jì)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子。科學(xué)家估計(jì)一個(gè)氯原子一個(gè)氯原子可以可以破壞破壞數(shù)萬(wàn)個(gè)臭氧數(shù)萬(wàn)個(gè)臭氧分子。分子

15、。 制冷劑制冷劑R12制冷劑制冷劑v R12制冷劑以前被廣泛應(yīng)用，其對(duì)大氣中的臭氧層破壞嚴(yán)重，制冷劑以前被廣泛應(yīng)用，其對(duì)大氣中的臭氧層破壞嚴(yán)重，現(xiàn)屬于禁用品?，F(xiàn)屬于禁用品。v 1995年年諾貝爾諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究臭氧臭氧層被破壞問(wèn)題的三層被破壞問(wèn)題的三位環(huán)境化學(xué)家位環(huán)境化學(xué)家.大氣中的大氣中的臭氧臭氧層可濾除大量的紫外光層可濾除大量的紫外光,保護(hù)地保護(hù)地球上的生物。球上的生物。v 發(fā)達(dá)國(guó)家已從發(fā)達(dá)國(guó)家已從1996年年1月月1日開(kāi)始完全停止生產(chǎn)和銷售，發(fā)日開(kāi)始完全停止生產(chǎn)和銷售，發(fā)展中國(guó)家展中國(guó)家2010年停止生產(chǎn)和銷售。年停止生產(chǎn)和銷售。空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí) 空調(diào)的內(nèi)容提要空調(diào)的內(nèi)容提要1空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理空調(diào)器結(jié)構(gòu)與工作原理 2制冷劑制冷劑 3變頻空調(diào)變頻空調(diào) 4v隨著科學(xué)的發(fā)展，隨著科學(xué)的發(fā)展