空调机组工作原理讲解（全系制冷空调机组常识及定义全解）

　　一、中央空调的基础知识

　　1、什么是制冷剂，其工作原理是什么？

　　在被冷却对象和环境介质之间传递热量，并最终把热量从被冷却对象传给环境介质的制冷机中进行制冷循环的工作物质。其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发。

　　2、什么是载冷剂，其工作原理是什么？

　　将制冷装置的制冷量传递给被冷却介质的媒介物质。如常用的空调冷冻水，其在蒸发器内被冷却降温，然后远距离输送，来冷却需要被冷却的物体。

　　3、什么是显热？

　　即不改变物质的形态而引起其温度变化的热量称为显热。显热变化可以用温度测量仪器进行测量。

　　4、什么是潜热？

　　不改变物质的温度而引起物态变化(又称相变)的热量称为潜热。潜热变化不能用温度测量仪器进行测量。

　　5、什么是动压、静压、全压？

　　在选择空调或风机时，常常会遇到静压、动压、全压这三个概念。

　　静压（Pi）：由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。计算时，以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。静压高于大气压时为正值，低于大气压时为负值。

　　动压（Pb）：指空气流动时产生的压力，只要风管内空气流动就具有一定的动压，其值永远是正的。

　　全压（Pq）：全压是静压和动压的代数和：Pq＝Pi + Pb 。全压代表1m3气体所具有的总能量。若以大气压为计算的起点，它可以是正值，亦可以是负值。

　　二、空调的分类

　　1、按照使用目的，空调可分为哪几类？

　　舒适空调：要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、飞机等。

　　工艺空调：对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。

　　2、按照空气处理方式，可分为哪几类？

　　集中式空调：空气处理设备集中在中央空调室里，处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所选用。

　　半集中式空调：既有中央空调又有处理空气的末端装置的空调系统。这种系统比较复杂，可以达到较高的调节精度。适用于对空气精度有较高要求的车间和实验室等。

　　局部式空调：每个房间都有各自的设备处理空气的空调，如分体式空调器。也可以是由管道集中给冷热水的风机盘管式空调器组成的系统，各房间按需要调节本室的温度。

　　3、按照制冷量可分为哪几类？

　　大型空调机组：如卧式组装淋水式，表冷式空调机组，应用于大车间、电影院等。

　　中型空调机组：如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房、会场、餐厅等。

　　小型空调机组：分体式空调器，用于办公室、家庭、招待所等。

　　4、按新风量的多少来分，空调可以分为哪几类？

　　直流式系统：处理的空气为新风，送到各房间进热湿交换后排放到室外，没有回风管。

　　闭式系统：空调系统处理的空气全部再循环，不补充新风的系统。

　　混合式系统：空调器处理的空气由回风和新风混合而成。

　　5、按送风速度分类？

　　高速系统：主风道风速20－30m/s。

　　低速系统：主风道风速12m/s以下。

　　三、空调的常用术语

　　1、名义制冷量

　　单位时间内，空调器在名义制冷工况下从空间区域或房间内排除的热量，就叫名义制冷量。

　　2、名义制热量

　　单位时间内，空调器在名义制热工况下向空间区域或房间内释放的热量。

　　3、能效比（EER）

　　单位电动机输入功率的制冷量大小。是反映空调器制冷运转时的制冷量与制冷功率之比，单位W/W。国家标准规定，2500W空调的能效比标准值2.65；2500W至多4500W空调的能效比标准值为2.70。

　　4、性能参数（COP）

　　制冷压缩机的性能参数COP值，即：单位轴功率的制冷量。

　　5、常用空调计量单位及换算：

　　一千瓦（KW）= 860大卡（Kcal/h）。

　　一大卡（Kcal/h）= 1.163瓦（w）。

　　1冷吨（USRT）= 3024大卡（Kcal/h）。

　　1冷吨（USRT）= 3517瓦（W）。

　　四、常见空调主机

　　1、水冷冷水机组

　　水冷冷水机组属于中央空调系统中的制冷机组部分，其载冷剂为水，称为冷水机组，而冷凝器的冷却为利用常温水的换热降温来实现。故称为水冷机组，与水冷机组相对的称为风冷机组，风冷机组的冷凝器由与室外空气的强制通风换热达到制冷目的。

　　2、VRV系统

　　VRV系统是即制冷剂流量可变式系统。其形式为一组室外机，由功能机和恒速机，变频机组成。通过并联室外机系统，将制冷管道集中进入一个管道系统，可以方便得根据室内机的容量的匹配。

　　室内机最多一组室外机可连接30台室内机，室内单机最小容量为0.6KW，最大为3.75KW，室内机的容量可在室外机容量的50%至130%内调节。

　　3、模块机

　　在VRV系统的基础上发展热来，模块机将传统的氟利昂管路改变为水路系统，将室内外机合并为制冷机组，室内机改为风机盘管。利用载冷剂水的换热来实现制冷过程。模块机由于能够根据冷负荷要求自动调节启动机组数量，实现灵活组合而此得名。

　　4、活塞式冷水机组

　　活塞式冷水机组就是把实现制冷循环所需的活塞式制冷压缩机、辅助设备 急附件紧凑地组装在一起的专供空调用冷目的使用的整体式制冷装置。活塞式冷水机组单机制冷从60至900KW，适用于中、小工程。

　　5、螺杆式冷水机组

　　螺杆式冷水机组是提供冷冻水的大中型制冷设备。常用于国防科研、能源开发、交通运输、宾馆、饭店、轻工、纺织等部门的空气调节，以及水利电力工程用的冷冻水。螺杆式冷水机组是由螺杆制冷压缩机组、冷凝器、蒸发器以及自控元件和仪表等组成的一个完整制冷系统。它具有结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小、操作维护方便、运转平稳等优点，因而获得了广泛的应用，其单机制冷量从150至2200KW，适用于中、大型工程。

　　6、离心式冷水机组

　　离心式冷水机组是由离心式制冷压缩机和配套的蒸发器、冷凝器和节流控制装置以及电气 表组成整台的冷水机组，单机制冷量从700至4200KW。其适用于大、特大型工程。

　　7、溴化锂吸收式冷水机组

　　溴化锂吸收式冷水机组以热能为动力，以水为制冷剂，以溴化锂溶液为吸收剂，制取0℃以上的冷媒水，可用作空调或生产工艺过程的冷源，溴化锂吸收式以热能为动力，常见的有直燃型、蒸汽型、热水型三类，其冷量范围为230至5800KW，适用于中型、大型、特大型工程。

　　五、中央空调机组分类

　　中央空调机组是中央空调系统的核心部分。合理选择机组，对于一个中央空调项目来说至关重要。就冷（热）水机组的制冷方式和结构分类，可划分为以下几种类型。

　　六、制冷空调20个核心部件

　　1、压缩机

　　是整个空调系统的核心，也是系统动力的源泉。整个空调的动力，全部由压缩机来提供。压缩机根据压缩方式，容积型压缩机可分为活塞式和回转式两大类。具体有：活塞式、滑片式、螺杆式、涡旋式、离心式、转子式。

　　2、冷凝器

　　作用是将压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物。可以分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型。

　　水冷式冷凝器：冷凝器中制冷剂的热量被冷却水带走。冷却水可以一次流过，也可以循环使用。当循环使用时，需设置冷却塔或冷却水池。水冷式冷凝器分为壳管式、套管式、板式、螺旋板式等几种类型。

　　空气冷却式冷凝器：冷凝器中制冷剂放出的热量被空气带走，制冷剂在管内冷凝。这种冷凝器中有自然对流空气冷却式冷凝器和强制对流空气冷却式冷凝器。通常，空气冷却式冷凝器也叫风冷冷凝器。

　　水和空气联合冷却式：冷凝器中制冷剂放出的热量同时由冷却水和空气带走，冷却水在管外喷淋蒸发时，吸收气化潜热，使管内制冷剂冷却和冷凝，因此耗水量少。

　　3、蒸发器

　　作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。 蒸发器的种类：蒸发器按冷却介质的不同，分为冷却液体载冷剂、冷却空气或其他气体的两大类型。

　　冷却液体载冷剂：有水箱式（沉浸式）蒸发器（包括立管式、螺旋管式、蛇型式）、板式蒸发器、螺旋板式蒸发器、壳管式蒸发器（包括卧式蒸发器、干式蒸发器）等。

　　冷却空气蒸发器中：有空调用翅片蒸发器、冷冻冷藏用空气空气冷却器（冷风机）及排管蒸发器等。

　　4、节流机构

　　使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。所以，它是维持冷凝器中为高压、蒸发器为低压的重要部件。

　　节流部件按形式，可分为毛细管和膨胀阀，毛细管用在较小的制冷设备中，如电冰箱中装在冷凝器和蒸发器之间的毛细管即是节流机构的一种。

　　膨胀阀用在较大的制冷设备中，在大、中型装置中应用的节流机构为节流阀，常用的节流阀有三种，即手动膨胀阀、浮球调节阀和热力膨胀阀，后两种为自动调节的节流阀。膨胀阀按膨胀的类型可分为电子膨胀阀和热力膨胀阀等。

　　5、气液分离器

　　安装与压缩机的进口端，主要是防止返回压缩机的低压低温蒸汽携带过多的液滴，防止液体制冷剂进入压缩机气缸，防止液击，分离器同时具有过滤、回油、贮液等功能。

　　气液分离器使用时应注意：

　　1）尽可能靠近压缩机；

　　2）在换向系统中，气液分离器应该安装在换向阀和压缩机之间；

　　3）正确的安装进口（从蒸发器来）出口（去压缩机吸气口）；

　　4）必须向上安装；

　　6、风机

　　风机是交流单、三相感应电动机与叶轮组合而成。 风机分为轴流风机和离心风机。

　　风机包括定速和变速两大系列。 风扇分为金属风叶、塑料风叶和金属浇注风叶等，叶型有多种。

　　7、储液器

　　制冷系统中的高压储液器（也称储液筒）是装在冷凝器和膨胀阀之间的，储液器的形式有多种，有单向和双向之分；有立式和卧式之分。它的功能可归纳为以几个方面：

　　储存冷凝器的凝液：避免凝液在冷凝器中积存过多而使传热面积变小，影响冷凝器的传热效果。

　　适应蒸发器的负荷变动对供应量的需求：在蒸发负荷增大时，供应量也增大，由储液器的存液补给；负荷变小时，需要液量也变小，多余的液体储存在储液罐里。

　　作为系统中高低压侧之间的液封:因为出液管是插在液面下，故可防止高压侧的蒸汽和不凝性的气体进入低压侧。同时，储液器也起到过滤和消音的作用。

　　8、油分离器

　　安装在压缩机和冷凝器之间，它的工作原理为：压缩机的排气是制冷剂和润滑油的混合气体，通过油分离器的较大的腔体减速，雾状的油就会聚集在冲击的表面上，当聚集成较大的油滴后，流向油分离器的底部，并通过回油装置返回压缩机。

　　9、气液分离器

　　气液分离器安装在压缩机进气口，气液分离器作用防止压缩机进气口吸进液态冷媒产生液击损坏压缩机。

　　10、干燥过滤器

　　过滤器的作用是为了防止制冷剂里含有水份或 杂志进入制冷系统。当从冷凝器出来的高温液体进入膨胀阀后，液体的温度会大幅度的下降，一般都在零度以下，这时如果系统里含有水分的话，由于膨胀阀通过的截面很小，就会易出现冰堵的现象，影响系统的正常的运行。

　　11、四通换向阀

　　四通换向阀适用于中央空调、单元式空调器等热泵型空调系统，它被用来切换制冷工质的流通路径，以达到制冷和制热的目的。

　　12、水泵

　　是用于加速水流动的工具，以达到加强水在换热器中换热的效果。

　　13、水流开关用

　　作管道内流体流量的控制或断流保护，当流体流量到达调定值时，开关自动切断（或接通）电路。

　　14、压力控制器

　　压力控制器用作压力控制和压力保护之用，机组有低压和高压控制器，用来控制系统的压力的工作范围，当系统压力到调定值时，开关自动切断（或接通）电路。

　　15、压差控制器

　　用作压力差的控制，当压力差到达调定值时，开关自动切断（或接通）电路。

　　16、温度控制器

　　用作机组的控制或保护，当温度到达调定值时，开关自动切断（或接通）电路。温度的控制常用到，用水箱温度来控制机组的开停机情况。还有些象防冻都需要用到温度控制器。

　　17、视液镜

　　视液镜用于指示：

　　1）制冷装置中液体管路的制冷剂的状况；

　　2）制冷剂中的含水量；

　　3）回油管路中来自油分离器的润滑油的流动状况。有的视液镜带有一指示器，它通过改变其颜色来指出制冷剂中的含水量。（绿色表示干燥，黄色表示潮湿） 。

　　18、电磁阀

　　电磁阀是一种依靠电磁力自动开关的截止阀。在制冷空调装置中，常用电磁阀控制系统制冷剂。它可适用于各种气体、液体制冷剂、润滑油等介质。

　　19、膨胀水箱

　　膨胀水箱的作用：

　　因温度变化而引起水的体积变化，膨胀水箱用来贮存这部分膨胀水；

　　对系统起稳压定压的作用。

　　能给系统补偿部分水。

　　20、冷却塔

　　冷却塔是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置。其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。