一个完整的制冷系统通常由以下四个基本部件构成:
1. 压缩机
2. 冷凝器
3. 节流装置(膨胀阀)
4. 蒸发器
我们可以将整个制冷过程归纳为:“两个控制,两个转换”:
- 控制:压缩机控制气体状态;节流装置控制液体流量;
- 转换:冷凝器实现气→液相变放热;蒸发器实现液→气相变吸热;
1. 压缩机 —— 系统动力源
压缩机的作用是:
- 吸入来自蒸发器的低温低压蒸汽;
- 将其压缩成高温高压蒸汽;
- 排出至冷凝器。
为什么要压缩?
如果直接将低温低压的蒸汽排入冷凝器,常温下已经高于制冷剂的沸点,无法实现冷却和冷凝。因此必须通过压缩提高制冷剂的压力,使得其沸点高于环境温度,这样才能顺利散热并冷凝为液体。
> 压力与沸点关系:
> - 压力越高 → 沸点越高
> - 压力越低 → 沸点越低
这样,通过压缩机加压,制冷剂才能在冷凝器中向外界释放热量,并完成从气态到液态的转变。常见压缩机类型包括涡旋式、转子式、螺杆式、活塞式等。可通过视频了解其工作原理。
2. 冷凝器 —— 放热设备
冷凝器的作用是:
- 将压缩机排出的高温高压蒸气冷却成液体;
- 并将热量释放到环境中。
根据冷却介质的不同,冷凝器可分为:
- 水冷式
- 风冷式
- 水风混合冷却式
空调冷凝器多采用翅片盘管式结构,并通过将铝合金翅片压制成特殊形状来增大换热面积,提升换热效率。
3. 节流装置(膨胀阀)
节流装置的主要功能是:
- 节流降压:将高压液体制冷剂减压为低压液态或气液混合物;
- 调节流量:根据负荷变化调整供液量,确保系统稳定运行。
毛细管是一种简单且无运动部件的节流装置,适用于小型制冷设备如家用冰箱、分体空调等。
热力膨胀阀(感温式膨胀阀):安装于蒸发器进口,其感温包紧贴蒸发器出口管道,用于感知出口温度。
电子膨胀阀:一种智能节流元件,广泛应用于变频空调及冷冻冷藏系统中。微处理器控制,响应速度快;可精确调节开度;可结合温度传感器和压力传感器反馈信号进行闭环控制;还可采用前馈+反馈复合控制方式,提高控制精度。
4. 蒸发器 —— 吸热设备
蒸发器的作用是:
- 将液态制冷剂蒸发为气态;
- 在此过程中吸收周围热量,达到制冷目的。
为了防止冷凝水堵塞空气流通通道,蒸发器的翅片间距通常比冷凝器大,并且表面会进行亲水处理(如使用亲水铝箔),以降低水的表面张力,保证良好的通风性能。
5. 四通阀
四通阀是热泵型空调的重要部件,用于切换制冷剂流向。
- 制冷模式:室内侧为蒸发器,室外侧为冷凝器;
- 制热模式:角色反转,室内侧为冷凝器,室外侧为蒸发器。
四通阀由先导阀、主阀和电磁线圈组成,通过电磁控制实现方向切换。
6. 双向电磁阀
用于控制制冷剂的“通断”操作,常见于膨胀阀前的液管上。
7. 单向阀
只允许制冷剂单向流动,防止倒流,又称止逆阀。
8. 截止阀
手动控制启闭的阀门,用于关闭或开启制冷剂流动。
9. 干燥过滤器
安装位置:一般位于冷凝器与膨胀阀之间。
功能:
- 吸收系统中的水分;
- 滤除杂质;
- 防止冰堵、脏堵。
10. 气液分离器(储液器)
功能:
- 分离气态与液态制冷剂;
- 防止压缩机吸入液态制冷剂(液击);
- 根据负荷变化调节供液量。
11. 视液镜(液视镜)
安装在膨胀阀上游,用于观察制冷剂流动状态和判断是否有水分存在。
颜色指示:
- 绿色:干燥正常;
- 黄色:含水较多,需更换干燥过滤器。
12. 风扇组件
轴流风扇
- 多用于室外机;
- 特点:风量大、效率高、成本低;
- 缺点:风压低、噪音较大。
离心风扇
- 常用于窗式空调室内侧或柜式空调室外机组;
- 特点:结构紧凑、风量大、噪音较低。
贯流风扇
- 应用于壁挂式空调室内机;
- 特点:气流均匀、送风距离远。
13. 油分离器
压缩机排气中含有冷冻油,油分离器可将大部分润滑油分离出来并返回压缩机,减少油在系统中的循环。垂直安装,利于油的顺畅回流。
14. 消音器
压缩机排气流速高达10~25 m/s,会产生较大噪音,消音器可有效降低运行噪声。垂直安装,注意配管插入深度,以保证消音效果。
15. 储液器
用于储存因负荷变化而多余的制冷剂,避免系统中过多制冷剂积存。多联机或多台室内机系统。
16. 压力传感器
用于检测系统压力并将信号传递给控制系统。
17. 压力开关
用于保护系统免受过高或过低压力的影响。
触发机制:
- 压力超出设定值 → 动作,控制电路通断;
- 压力恢复正常 → 自动复位。
18. 温度传感器(NTC热敏电阻)
特性:温度升高 → 电阻减小;温度下降 → 电阻增加。
常见类型及安装位置:
- 室内环境温度传感器:安装于室内进风口;
- 室内盘管温度传感器:安装于蒸发器管道;
- 室外环境温度传感器:安装于室外散热器;
- 室外盘管温度传感器:同样安装于室外散热器;
- 压缩机排气温度传感器:监测排气温度;
- 压缩机底部温度传感器:监控是否有冷媒回液或不足。
此外还有:
- 过冷盘管温度传感器;
- 功率晶体模块温度传感器;
- 出风温度传感器等。
19. 风扇电机
- 多为单相异步电机;
- 调速方式:定子绕组抽头调速、可控硅调速等。
20. 过冷管组
分为一级和二级过冷组,后者多用于大型多联机系统。
作用:
- 延长毛细管长度;
- 降低蒸发压力与温度;
- 提升制热效果,增强吸热能力。
21. 电加热器
用于辅助加热,常见类型:
- PTC加热器:小型空调常用,自动恒温发热;
- 电加热管:大中型空调使用。
故障排查要点:
- 测电阻判断是否断路或短路;
- 检查温度传感器是否正常;
- 检查线路板是否正常输出加热信号;
- 绝缘检测:阻值应大于30MΩ。
22. 加热带(加热丝)
作用:防止压缩机在低温环境下启动时发生液压缩。
原理:加热带通电后加热压缩机壳体,提前蒸发内部可能存在的液态制冷剂,保护压缩机寿命。
总结:本文系统地介绍了制冷的基本原理、四大核心部件的工作原理以及各种辅助部件的功能与作用。通过这些组件的协同工作,实现了制冷系统的高效、稳定运行。无论是家用空调还是工业制冷设备,理解这些基础原理对于设备选型、维护保养和故障诊断都具有重要意义。
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制冷技术
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电子膨胀阀与四通阀的维修判断一、四通阀 四通阀:也叫电磁四通换向阀,是空调系统的一个重要部件,主要起着制冷制热切换的作用。 串气诊断方法—“摸”:无论是制冷还是制热模式,串气就是该冷的吸气管不冷,该热的排气管不热。可用温度测试仪器进行吸气(额定制冷模式下5~15℃)、排气(额定制冷模式下60~90℃)的温差;如果误差不明显表明四通阀串气,若没有测温仪器,可以用手“摸”的方法来判别。
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