第十一節(jié)空調(diào)匹配技術(shù)

6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響6.4.2制冷實(shí)驗采用正交試驗法,對順德某空調(diào)廠一款KFR-35(R22)分體壁掛空調(diào)改變7次制冷劑充注量、5種毛細(xì)管長度,進(jìn)行35次試驗。得到以下結(jié)論。

6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響圖1試驗機(jī)制冷系統(tǒng)示意圖 （1）吸、排氣溫度隨制冷劑充注量的變化

隨著充注量的增加,蒸發(fā)器中的制冷劑量增加、出口過熱度減小,壓縮機(jī)吸氣溫度也隨之降低，排氣溫度T2也降低。6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響圖2吸氣溫度隨充注量的變化(L=1200mm)圖3排氣溫度隨充注量的變化(L=1200mm)（2）吸氣壓力、冷凝壓力隨充注量的變化

6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響

毛細(xì)管長度一定，吸氣壓力、冷凝壓力隨充注量的增加而增加,這是因為隨著充注量的增加,空調(diào)器制冷系統(tǒng)制冷劑循環(huán)流量增大,從而導(dǎo)致了吸氣壓力、冷凝壓力增加；圖4吸氣壓力隨充注量和毛細(xì)管長度的變化6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響圖5冷凝壓力隨充注量和毛細(xì)管長度的變化同樣的充注量下,隨著毛細(xì)管長度的增加,吸氣壓力降低而冷凝壓力升高,這是因為隨著毛細(xì)管長度的增加,節(jié)流阻力增加,空調(diào)器制冷系統(tǒng)制冷劑循環(huán)流量減小,從而導(dǎo)致了蒸發(fā)器中制冷劑減少而壓力降低、冷凝器中制冷劑增加而壓力升高。6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響（3）冷凝器出口過冷度、吸氣過熱度隨充注量的變化圖6過冷度隨充注量和毛細(xì)管長度的變化圖7過熱度隨充注量和毛細(xì)管長度的變化6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響（4）耗功隨充注量和毛細(xì)管長度的變化

6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響（5）制冷量、能效比（EER）隨充注量和毛細(xì)管長度的變化6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響6.4制冷劑量與毛細(xì)管長度對性能的影響6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

制冷量的測試制冷量可用焓值法量熱計（簡稱焓差法）或平衡環(huán)境型房間量熱計（簡稱熱平衡）進(jìn)行測試。測試時要注意試驗機(jī)的安裝是否正確（如高度、前后左右的自由空間、導(dǎo)風(fēng)板位置等），壓力表連接是否可以（如接頭是否漏氣、軟管是否破裂）等。

6.5.1試驗工況

6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

6.5.2

額定制冷量測試主要性能參數(shù)的參考值如下：（1）蒸發(fā)溫度：6～9℃，一般整體式、柜式和吸頂式等偏低，掛壁式偏高。（2）冷凝溫度：分體式不大于49℃，整體式不大于54℃。（3）過冷度：不小于6℃（4）過熱度：1～7℃（5）排氣溫度：75～90℃，變頻機(jī)在高低頻時會超出該范圍。（6）吸氣溫度：6～15℃（7）排氣壓力：1.6～2.1Mpa，整體式偏高，高能效比機(jī)偏低（8）吸氣壓力：0.45～0.6Mpa，高能效比機(jī)偏高。

6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

[匹配實(shí)例]機(jī)型：KF－25GW/H壓縮機(jī)：RH165VHAC灌注量：R22（780g）（1）選用毛細(xì)管φ1.37×500mm,1根,測試數(shù)據(jù)為：制冷量：2512W輸入功率：947.8W能效比：2.65W/W出風(fēng)溫度：室內(nèi)13.1℃，室外40.9℃排氣溫度：75.6℃吸氣溫度：5.93℃

排氣溫度（75.6℃）和吸氣溫度（5.93℃）均偏低，因此考慮加長毛細(xì)管而增大節(jié)流。

6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

（2）選用毛細(xì)管φ1.37×600mm,1根,測試數(shù)據(jù)為：制冷量：2565W輸入功率：950.8W能效比：2.65W/W出風(fēng)溫度：室內(nèi)13.1℃，室外41.0℃排氣溫度：88.9℃吸汽溫度：10.1℃

排氣溫度（88.9℃）和吸汽溫度（10.1℃）均偏高，說明毛細(xì)管過長，因此為得到最佳狀態(tài)，需適當(dāng)減短毛細(xì)管以減小節(jié)流，可取500mmh和600mm的中間值，即550mm長。

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（3）選用毛細(xì)管φ1.37×550mm,1根,測試數(shù)據(jù)為：制冷量：2563W輸入功率：946.8W能效比：2.70W/W出風(fēng)溫度：室內(nèi)13.2℃，室外41.0℃排氣溫度：79.5℃吸汽溫度：5.8℃

此時的各項參數(shù)已基本合理，制冷量、輸入功率和能效比均已達(dá)到國標(biāo)和內(nèi)部要求。但吸汽溫度偏低，顯示制冷劑灌注量偏大。可將毛細(xì)管和灌注量同時減小。

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（4）選用毛細(xì)管φ1.37×450mm,1根，灌注量改為750g,測試數(shù)據(jù)為：制冷量：2489W輸入功率：821.2W能效比：3.00W/W出風(fēng)溫度：室內(nèi)15.0℃，室外40.4℃排氣溫度：81.3℃吸汽溫度：13.4℃可以看到制冷量降低了74W，功率降低了125W，使能效比大幅升高，總體性能明顯提高了。不過應(yīng)注意吸氣溫度已較高，750g的灌注量如果作為出廠灌注量是偏低的，安裝后可能出現(xiàn)制冷量不足或影響正常的使用壽命，因此應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充灌注量。

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6.5.3最大運(yùn)行制冷

測試方法：將空調(diào)器室內(nèi)、室外空氣進(jìn)行交換的通風(fēng)門和排風(fēng)門（如果有）完全關(guān)閉，其設(shè)定溫度、風(fēng)扇速度、導(dǎo)向格柵等調(diào)到最大制冷狀態(tài)，試驗電壓分別為額定電壓的90%和110%，按表4規(guī)定的最大運(yùn)行制冷工況運(yùn)行穩(wěn)定后再連續(xù)運(yùn)行1h，然后停機(jī)3min（此間供電電源電壓上升不超過3%），再啟動運(yùn)行1h。6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

測試要求a）空調(diào)器各部件不應(yīng)損壞，空調(diào)器應(yīng)能正常運(yùn)行；b）空調(diào)器在第1h連續(xù)運(yùn)行期間，其電機(jī)過載保護(hù)器不應(yīng)跳開；c）當(dāng)空調(diào)器停機(jī)3min后，再啟動連續(xù)運(yùn)行1h，但在啟動運(yùn)行的最初5min內(nèi)允許電機(jī)過載保護(hù)器跳開，其后不允許動作；在運(yùn)行的最初5min內(nèi)電機(jī)過載保護(hù)器不復(fù)位時，其停機(jī)不超過30min內(nèi)復(fù)位的，應(yīng)連續(xù)運(yùn)行1h；d）對于手動復(fù)位的過載保護(hù)器，在最初5min內(nèi)跳開的，應(yīng)在跳開的10min后使其強(qiáng)行復(fù)位，并應(yīng)能夠再連續(xù)運(yùn)行1h。6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

6.5.4凍結(jié)試驗

凍結(jié)試驗在額定電壓下進(jìn)行，最低風(fēng)速檔，將室內(nèi)機(jī)的各類風(fēng)門和導(dǎo)風(fēng)葉片用不違反操作說明書規(guī)定的方法調(diào)至最易結(jié)冰和結(jié)霜狀態(tài)，一般就是風(fēng)量最小的狀態(tài)，工況為室內(nèi)側(cè)（DB/WB）21/15℃，室外側(cè)為（DB/WB）21/－℃（室外側(cè)濕度不控制）。6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

（1）空氣流通試驗：空調(diào)器穩(wěn)定運(yùn)行4h，蒸發(fā)器室內(nèi)側(cè)的迎風(fēng)表面凝結(jié)的冰霜面積不應(yīng)大于蒸發(fā)器迎風(fēng)面積的50％。（2）滴水試驗：將空調(diào)器室內(nèi)回風(fēng)口用報紙堵?。ㄓ媚z帶粘牢），使空氣完全停止流通，連續(xù)運(yùn)行6h，使蒸發(fā)器盤管風(fēng)路被霜完全堵塞，停機(jī)后將報紙等遮擋物除掉，等冰霜完全融化后使風(fēng)機(jī)在高速檔運(yùn)轉(zhuǎn)5min，室內(nèi)側(cè)不應(yīng)有冰掉落、水滴滴下或吹出。6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

6.5.5最小運(yùn)行制冷

測試方法：在額定電壓下進(jìn)行，選用最低風(fēng)速檔，將室內(nèi)機(jī)的各類風(fēng)門和導(dǎo)風(fēng)葉片用不違反操作說明書規(guī)定的方法調(diào)至最易結(jié)露（冰霜）狀態(tài)，一般就是風(fēng)量最小的狀態(tài)。工況為室內(nèi)側(cè)：（DB/WB）21/15℃室外側(cè)：（DB/WB）16/－℃6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

測試要求：a）按上述方法試驗時，空調(diào)器在10min啟動期間后的4h運(yùn)行中，安全裝置不應(yīng)跳開；b）室內(nèi)側(cè)蒸發(fā)器的迎風(fēng)表面凝結(jié)的冰霜面積不應(yīng)大于蒸發(fā)器迎風(fēng)面積的50%。

6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

6.5.6凝露在額定電壓下進(jìn)行，最低風(fēng)速檔，將室內(nèi)機(jī)的各類風(fēng)門和導(dǎo)風(fēng)葉片用不違反操作說明書規(guī)定的方法調(diào)至最易結(jié)露狀態(tài)，一般就是風(fēng)量最小的狀態(tài)，工況為室內(nèi)側(cè)（DB/WB）27/24℃，室外側(cè)為（DB/WB）27/24℃。同最小運(yùn)行制冷，過渡運(yùn)行時間應(yīng)適當(dāng)控制，如果過長會使試驗總時間變長，從而使凝露情況嚴(yán)重。4h小時運(yùn)行結(jié)束時空調(diào)器室內(nèi)機(jī)外表面及導(dǎo)風(fēng)葉片不應(yīng)有水滴下，送風(fēng)不應(yīng)帶有水滴。6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

6.5.7凝結(jié)水排除凝結(jié)水排除能力試驗的運(yùn)行條件與凝露相同，只是需將接水盤注滿水，因此應(yīng)在凝露試驗后馬上進(jìn)行（但無法同時進(jìn)行）。在連續(xù)4h的運(yùn)行時間內(nèi)，空調(diào)器排水應(yīng)暢通，不應(yīng)有水從空調(diào)器中溢出或吹出，以致弄濕建筑物或周圍環(huán)境，或造成電氣危險。

6.5家用空調(diào)器制冷系統(tǒng)匹配

6.6不合格項目微調(diào)與整改不合格項目及原因

6.7家用空調(diào)器制熱系統(tǒng)的性能匹配

6.7.1額定制熱量測試主要性能參數(shù)的參考值如下：（1）蒸發(fā)溫度：－5～2℃，一般整體式、柜式和吸頂式等偏低，掛壁式偏高。（2）冷凝溫度：不大于55℃（3）過冷度：不小于6℃（4）過熱度：1～5℃（5）排氣溫度：85～100℃（6）吸汽溫度：－1～3℃（7）排氣壓力：1.8～2.2Mpa（8）吸汽壓力：0.40～0.5Mpa室內(nèi)出風(fēng)溫度：不低于40℃

[匹配實(shí)例]機(jī)型：KFR－25GW/H壓縮機(jī)：RH174灌注量：R22（780g）

（1)選用毛細(xì)管φ1.37×400mm×1＋φ1.63×350mm×1,測試數(shù)據(jù)為：制熱量：3275W輸入功率：1228WCOP：2.65W/W出風(fēng)溫度：44.8℃/4.7℃（內(nèi)/外）排氣溫度：75.7℃吸氣溫度：0.5℃

從上面的結(jié)果可以看出，包括制熱量的各項數(shù)據(jù)都比較合適，但排、吸汽溫度稍微偏低，對低溫制熱不利，因此可將其調(diào)高。

6.7家用空調(diào)器制熱系統(tǒng)的性能匹配

（2）選用毛細(xì)管φ1.37×400mm×1+φ1.63×450mm×1

測試數(shù)據(jù)為：制熱量：3247W輸入功率：1231.7WCOP：2.60W/W出風(fēng)溫度：45.0℃/4.7℃（內(nèi)/外）排氣溫度：80.0℃吸汽溫度：1.3℃通過加長輔助毛細(xì)管而使排、吸氣溫度顯著提高，制熱量只降低了28W，影響可忽略不計，已基本達(dá)到最佳狀態(tài)，可進(jìn)行其它項目的試驗。

6.7家用空調(diào)器制熱系統(tǒng)的性能匹配

6.8.1結(jié)霜機(jī)理

普通熱泵空調(diào)在低溫條件下制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時，其制熱能力將隨環(huán)境溫度的降低而減小，此時由于冷凝器翅片表面溫度很低,隨著制熱循環(huán)的不斷進(jìn)行，當(dāng)冷凝器表面的溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度時空氣在軸流風(fēng)扇的作用下流經(jīng)冷凝器將在其表面凝露。隨著翅片上水分的不斷聚集，風(fēng)阻增大，流經(jīng)冷凝器的風(fēng)量將減小，進(jìn)而會造成冷凝器中飽和制冷劑液體的蒸發(fā)溫度進(jìn)一步降低，當(dāng)冷凝器表面溫度低于０℃時，其表面出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象。當(dāng)霜層積到一定程度時，如果得不到及時清除，將堵塞風(fēng)道和減少冷凝器有效傳熱表面，同時增加一霜層導(dǎo)熱熱阻，此時冷凝器的換熱效率將明顯下降，從而導(dǎo)致空調(diào)的整體制熱能力不足，能效也隨之下降。

6.8制熱結(jié)霜及除霜

6.8.2除霜方法：除霜過程通常包括三個階段：第一階段風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，以便使冷凝溫度盡快升高去融霜，第二階段霜逐漸融化，風(fēng)扇也不要開，以免熱量散失到換熱器周圍的空氣中。第三階段風(fēng)扇打開，主要是為了使已經(jīng)融化成水的霜全部蒸發(fā)變干。

6.8制熱結(jié)霜及除霜

影

響

結(jié)

霜

的

因

素

及

條

件

很

多

，但主要

有

以

下

幾

個

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①

冷

凝

器

的

結(jié)

構(gòu)

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及

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，包括

片

形

、片

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結(jié)

霜

，普

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箔

容

易

結(jié)

霜

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。

②

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度

因

素

，試驗表明：在

冷

凝器

表

面

溫

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，在

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氣

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，空

氣

濕

度

越

大

，室

外

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越

容

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結(jié)

霜

。

6.8制熱結(jié)霜及除霜

③

室

外

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機(jī)

風(fēng)

量

大

小

，當(dāng)

室

外

通

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造

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風(fēng)

量

下

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時

，勢必會

造

成

冷

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冷

劑

液

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蒸

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溫

度降

低

，從

而

增

大

結(jié)

霜

的

傾

向

。6.8制熱結(jié)霜及除霜

方法介紹（1）電加熱除霜電加熱法是最簡單的除霜方法。它的思路是在室外換熱器上安裝適當(dāng)功率的電阻，當(dāng)室外換熱器上積霜嚴(yán)重時，開啟電氣開關(guān)，電熱絲通電發(fā)熱融霜。6.8制熱結(jié)霜及除霜

6.8制熱結(jié)霜及除霜

（2）換向法

當(dāng)室外換熱器有霜產(chǎn)生，影響正常的換熱效果時，利用熱泵雙向制冷制熱，可以通過四通換向閥將制熱過程轉(zhuǎn)換成制冷過程，這樣熱泵從室內(nèi)吸熱排到室外換熱器，以融化室外換熱器上的積霜。這種方法不需要附加任何設(shè)備，只需在需要除霜時讓四通換向閥動作即可。但是也帶來了問題。①在除霜這段時間內(nèi)，室內(nèi)溫度下降，影響舒適性。②四通換向閥動作頻繁，噪音大且容易磨損。（3）熱氟除霜法6.8制熱結(jié)霜及除霜

在制冷系統(tǒng)中從壓縮機(jī)的排氣口至冷凝器的管子間與供液電磁閥至冷風(fēng)機(jī)的管子間接上一個雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，則可以利用壓縮機(jī)內(nèi)高溫高壓的制冷劑（以氟化物為主）除霜如圖2所示。雙穩(wěn)態(tài)電磁閥有一個信號輸入端和一個信號輸出端。它具有“通”和“斷”二個工作狀態(tài)。當(dāng)正向脈沖信號輸入后，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥呈“斷”的狀態(tài)。相反，當(dāng)反向脈沖信號輸入后，它呈“通”的狀態(tài)。6.8制熱結(jié)霜及除霜

6.8制熱結(jié)霜及除霜

當(dāng)化霜時間控制器的感溫元件測定的溫度到達(dá)融霜溫度時，室外風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，供液電磁閥關(guān)閉。同時，溫控器給其施加一個反向脈沖電信號，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥打開，將制冷系統(tǒng)的高壓氣體旁路并送給室外換熱器，進(jìn)行融霜。高溫高壓氣體在冷風(fēng)機(jī)中放熱冷卻后被壓縮機(jī)吸回。此時，凝結(jié)在室外換熱器表面的霜層，由于受到來自表面換熱器內(nèi)部的高溫高壓氣體放出的熱量加熱，在與金屬表面的接觸處融化為水，其粘附力下降。霜層靠自身重量而掉入接水盤中，從接水盤的排水管排出。實(shí)現(xiàn)除霜目的。待融霜結(jié)束后，溫控器發(fā)出信號，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥關(guān)閉，融霜回路斷開，系統(tǒng)又回到制冷工況，完成一個融霜循環(huán)。6.8.2除霜常見問題及分析處理

1除霜不干凈（1）主要現(xiàn)象：除霜結(jié)束后，室外換熱器的某幾根U型管大多數(shù)是在冷凝器出口管或是冷凝器的最后幾根U型管上仍有霜或冰塊。（2）分析處理：1）傳統(tǒng)除霜模式：其原理是采用室外除霜溫控器除霜，通過室外管溫達(dá)到的溫度臨界點(diǎn)來控制除霜。因此可以通過以下辦法解決：

6.8制熱結(jié)霜及除霜

a.更改熱敏電阻放置位置，盡量在冷凝器出口管或是冷凝器的最后一根U型管上。b.

提高除霜退出溫度。c.

更改室外換熱器技術(shù)參數(shù)，采用預(yù)涂鋁箔或更改翅