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1、电冰箱、空调器设备原理与维修模块一模块一 制冷基础知识制冷基础知识项目一热学知识1.温度和温标温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体内部分子热运动的平均动能的标志。温标是测量温度的标尺。国际单位制中采用热力学温标，用T表示，单位为K；常用的还有摄氏温标，用t表示，单位为摄氏度()。它们的换算关系为T(K)=t()+273.152.显热和潜热一般来讲，物质在加热或冷却过程中，其温度要发生变化，否则物质的状态将发生改变。物质在加热或冷却过程中，仅仅发生温度的升高或降低，而状态并没有改变时，它所吸收或放出的热量称为显热。显热可以用温度计来测量，它是人们可感觉得到的热，所以又称为可感热。例如，将1kg
2、水从20加热到90，水吸收了293kJ的热量，在这一加热过程中，水吸热后温度升高了，但它的状态没有变化，仍为液态水，它所吸收的这部分热量称为显热。物质在加热或冷却过程中，只改变状态而温度不发生变化，所吸收或放出的热量称为该物质的潜热。潜热无法用温度计测量出来，也无法感觉到，但它可以计算出来。由于物质状态变化的种类不同，故潜热的种类也不同。显然，同一物质在相同条件下的凝固潜热与熔解潜热是相等的。3.压力在物理学上，垂直作用在单位面积上的力称为压强，而在工程学上则称为压力。根据定义，压力的计算公式为p=FA式中，F表示垂直作用在物体表面上的力；A表示受力面积。压力(压强)用符号p表示，单位是帕斯卡
3、，简称帕(Pa)。在制冷技术中，由于Pa太小，通常采用兆帕(MPa)为单位，换算关系为1MPa=106Pa4.绝对压力和表压力 由于测量压力的基准不同，所以压力有绝对压力和表压力两种表示方法。绝对压力是作用在单位面积上的压力的绝对值，而表压力是指压力表上的 读数。以绝对零压力线(绝对真空)为测量基点测得的压力即为绝对压力，用符号pa表示；以1个标准大气压为测量基点测得的压力为表压力，用符号pq表示。当绝对压力等于当地大气压力时，压力表的读数为零。如果以B表示当地大气压力，则pa、pq与B的关系为 pa=pq+B 即绝对压力等于表压力与大气压力之和，而表压力等于绝对压力与大气压力之差。5.真空度
4、 真空是指单位体积中气体分子的数目减少到其压力低于标准大气压的气体状态。测量真空度的仪器很多，在制冷设备修理中常用U形管真空计和真空压力表。6.制冷量 制冷量是指制冷机单位时间内从被冷却物或空间转移的热量。制冷量是用 来描述制冷机或制冷系统制冷能力大小的参数，一般用符号Q0、q0表示。制冷量的国际标准单位为W,kW，公制单位为千卡/小时(kcal/h)，英制单位为 英热/小时(Btu/h)。有关制冷量的单位换算关系为1W=0.86kcal/h1kW=860kcal/h1W=3.412Btu/h1Btu/h=0.252kcal/h项目二制冷剂及其特性制冷剂又称制冷工质，它是一种在制冷循环过程中，
5、利用液体汽化吸收热量，又在外功的作用下，把气体液化放出的热量传给周围介质的物质。制冷剂应具备的基本特性是：易凝结，冷凝压力不要太高；标准大气压下，汽化温度较低，单位体积制冷量大，汽化潜热大；无毒、不燃烧、不爆炸、无腐蚀，且价格低廉等。国际上普遍用字母R和一组数字及字母作为制冷剂的代号，如氨用R717表示、氟利昂12用R12表示、氟利昂134a用R134a表示。1.对制冷剂的要求(1)热力学方面的要求 在标准大气压下，制冷剂的蒸发温度要足够低，以利于汽化吸热。临界温度要高，在常温或普通低温范围内能够冷凝液化。在低温下工作，蒸发器中制冷剂的压力最好接近或稍高于大气压力，以防止系统外部的空气或水分渗
6、入系统内。在常温下，冷凝压力不宜过高(小于1.5MPa)，以减少制冷设备承受的压力，降低对设备制造材料的强度要求和制造成本，减少渗漏的可能性和密封的困难。制冷剂单位容积的制冷能力应尽可能大，以便提高制冷效率，减小制冷剂的循环量，从而相应地缩小设备的尺寸。应有较高的导热系数和放热系数，以提高热变换器(蒸发器和冷凝器)的工作效率，减小热交换器的尺寸，提高传热效率。(2)物理、化学方面的要求化学稳定性好，在高温条件下不易分解、燃烧，无爆炸危险。黏度和密度应小，以减少制冷剂在系统中流动时的阻力，从而减少压缩机的耗功量和缩小流通管径。对金属和其他材料无腐蚀性和侵蚀作用。与水有较大的亲和力，以避免由于系统
7、中残存微量的水分，导致系统冰堵的现象。制冷剂与润滑油混合，而不损害其制冷效果，并有助于压缩机件的润滑。对机器缝隙的渗透能力应低，且在发生渗漏时容易查出。(3)生理学和其他方面的要求 对人的生命和健康不应有危害性，即不应有毒性、窒息性及刺激性作用；与食物也不应有反应。应符合环境要求，尽量减少对大气臭氧层破坏作用；应价格低廉，容易买到。2.制冷剂的分类目前使用的制冷剂按化学成分和组成来分，可分为四类：(1)无机化合物制冷剂 它是较早采用的天然制冷剂，如氨、二氧化碳、水等。它们的代号用字母R和3个数字表示：第1个数字7表示无机化合物，其余2个数字表示该物质分子量的整数。例如，氨的代号为R717，二氧
8、化碳的代号为R744，水的代号为R718。(2)碳氢化合物(烃类)制冷剂 碳氢化合物制冷剂有烷烃类制冷剂(甲烷、乙烷)、链烯烃类制冷剂(乙烯、丙烯)等。从经济观点来看，它们是出色的制冷剂，但易燃，安全性很差，常用于石油化学工业。(3)卤碳化合物(氟利昂)制冷剂 氟利昂是饱和碳氢化合物的人工卤素(主要是氟、氯、溴)衍生物的总称。目前用作制冷剂的主要是甲烷和乙烷的衍生物，它们是目前制冷装置使用的主要制冷工质。为了方便地判别出氟利昂对大气臭氧层的破坏能力，根据氟利昂分子中含氯、氟、氢原子数的情况，将它们分为以下3类:卤代烃类(符号表示为CFCs类)氟烃类(符号表示为HCFCs类)碳氢化合物(烷烃类)
9、以上3类制冷剂均属于单一物质组成的纯质制冷剂。(4)混合制冷剂 由两种或两种以上工质混合组成的制冷工质叫混合制冷剂。其中，各组成成分的沸点相同或近似相同的叫做共沸混合物，如R500、R501、R502、R503等；各组成成分沸点相差较大的叫做非共沸混合物，如R401a、R407c、R410a等。制冷剂根据冷凝压力及其在标准大气压(0.1MPa)下的蒸发温度不同，又可简单分为3类:高温制冷剂 中温制冷剂 低温制冷剂3.常用制冷剂的性质(1)R12(CCl2F2，二氟二氯甲烷)(2)R22(CHClF2，二氟一氯甲烷)(3)R134a(CH2FCF3，四氟乙烷)R134a与R12有着较相似的热物理
10、性质,其主要性能的对比情况见表1-1。(4)R717(NH3，氨)4.制冷剂的替代目前制冷剂的替代趋势，如表1-2所示。表1-2目前制冷剂的替代趋势制冷用途制冷用途原原 制制 冷冷 剂剂制冷剂的替代物制冷剂的替代物家用各楼宇空调系统R22R407c、R410a大型离心式冷水机组R11R12、R500R22R123R134aR407c低温冷冻冷藏机组和冷库R12R502R22R717R134aR404a、R407a、R408a、THR03(清华3号)R22R717冰箱冷柜、汽车空调R12R134aR600aR152a5.使用制冷剂时，应注意的事项 制冷剂属于化学制品，在常温下呈压缩气体状态或液态
11、，盛放在耐压容器中，在保管和使用中要注意安全，并应注意以下几点。所用的容器(钢瓶)必须经过耐压试验，并进行干燥及真空处理。R12、R22、R502用低压钢瓶，水压试验压力为6MPa；R13用高压钢瓶，水压试验压力为20MPa。钢瓶应存放在阴凉处，避免阳光直晒，防止靠近高温。在搬运中禁止敲击，以防爆炸，应轻拿轻放。充加制冷剂时，应远离火源。不得随意向室内排放，尤其室内有明火时，氯氟烃遇火会产生光气而使人中毒，可用60水或热布贴敷，严禁明火加热。要采取劳动保护措施，如戴手套、眼镜，以防冻伤。瓶外应有明显的品名、数量、质量卡片，以防弄错。钢瓶阀门绝对不应有慢性泄漏，应定期对阀门进行泄漏试验。室内应保
12、证空气流通，装有通风设备。一旦发生制冷剂泄漏，应立即通风排除。项目三制冷原理 制冷是使某一空间内物体的温度低于周围环境的温度，并维持这个低温的过程。1.热力学基本定律(1)热力学第一定律(2)热力学第二定律2.物质的3种状态自然界的物质有3种状态，即固态、液态和气态。3.液体的汽化和气体的液化(1)液体的汽化(2)气体的液化(冷凝)4.制冷原理 制冷的途径有天然制冷和人工制冷两种。单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、节流阀(或称膨胀阀)和蒸发器四大部件组成，它们之间用管道连接，形成一个封闭系统，其内充灌适量的制冷剂，如图1-1所示。图1-1单级压缩制冷工作原理小结本模块主要介绍了制冷的基础
13、知识。1.物体的温度是表征物体冷热程度的物理量。2.垂直作用在单位面积上的力在物量学上称为压强，而在工程上称为压力。3.制冷是使某一空间内物体的温度低于周围环境的温度，并维持这个低温的过程。制冷的途径有天然制冷和人工制冷两种。天然冷源有天然冰、深井水和地道风等。4.人工制冷是利用压缩机做功，通过制冷剂的循环作用，不断地摄取低温物体(被冷却物体)的热量传递给高温物体(冷却介质)的过程。5.人工制冷的方法有蒸气制冷、气体绝热膨胀制冷、绝热去磁制冷、半导体制冷等几种。6.在制冷系统中循环的工作物质，又叫制冷剂。常用的制冷剂有氨、R12、R22、R134a等。模块二电冰箱的构造和工作原理项目一 电冰箱
14、概述 电冰箱是一个习惯的称呼，它可泛指以人工方法获得低温，供储存食物、药品的冷藏与冷冻器具。一般来说，它是家庭、商业，以及医疗卫生和科研上使用的各种类型、性能和用途的冷藏箱(柜)和冷冻箱(柜)的总称。本书所指的电冰箱，是以电能作为原动力，通过不同的制冷机械，而使箱内保持低温的器具。活动一活动一 电冰箱的分类电冰箱的分类1.按用途分(1)冷藏电冰箱(2)冷冻电冰箱(3)冷藏冷冻电冰箱2.按箱门形式结构分(1)单门电冰箱(2)双门电冰箱(3)多门电冰箱。多门电冰箱中还有新出的对开门电冰箱。3.按箱内冷却方式分(1)直冷式电冰箱(2)间冷式电冰箱4.按冷冻室内的温度分表2-1冷冻室的星级规定星级星级
15、符号符号冷冷 冻冻 室室 温温 度度冷冻食品冷冻食品储藏期储藏期一星级*-6以下一星期二星级*-12以下1个月高二星级-15以下1.8个月三星级*-18以下3个月四星级*-24以下68个月*5.按制冷原理分 按制冷原理的不同，可分为蒸发沸腾制冷的压缩式电冰箱、吸收扩散制冷的吸收式电冰箱和半导体制冷的半导体式电冰箱。活动二活动二电冰箱的型号表示方法及其含义电冰箱的型号表示方法及其含义 根据国家标准GB8059-1995规定，我国家用电冰箱的型号表示方法及其含义如下:所谓“有效容积”，是指电冰箱关上箱门后其内壁所包括的可供储藏物品的空间，其单位为L(升)。例如，BC150表示有效容积为150L的家
16、用冷藏箱；BCD158A表示有效容积为158L、第一次改进设计的家用冷藏冷冻箱；BCD146W表示有效容积为146L的无霜式家用冷藏冷冻箱。活动三活动三电冰箱的主要技术指标电冰箱的主要技术指标1.储藏温度2.冷却速度3.制冷能力4.箱体绝热性能5.化霜性能6.耗电量7.门封气密性8.制冷系统密封性能9.噪声和振动10.绝缘电阻和耐电压性11.外观活动四活动四电冰箱的基本组成电冰箱的基本组成 电冰箱应具有制冷、保温和控温三项基本功能，使箱内空间形成冷藏、冷冻所需要的低温环境，尽可能减少外界热量的传入，维持箱内的低温环境并控制箱内温度在一定范围内。为实现这三项基本功能，电动机压缩式电冰箱主要由箱体
17、、制冷系统和控制系统三部分组成。其中箱体是结构 组成部件，制冷系统是电冰箱的心脏部件，控制系统是电冰箱的指挥部件。双门直冷式电冰箱的结构，如图2-3所示。1.箱体2.制冷系统3.控制系统项目二压缩式电冰箱的箱体 电冰箱的箱体是电冰箱的基础结构。箱体结构形式直接影响着电冰箱的使用性能、耐久性和经济性。箱体的质量，在一定程度上标志着电冰箱的质量。活动一活动一 箱体的组成箱体的组成 电冰箱的箱体由壳体、箱门、台面及其他一些必要附件组成。壳体和箱门形成一个能存放物品的密闭容器，台面主要起装饰和保护作用。箱体首先要有长时间的保冷作用，其次是美观、平整、光洁。1.壳体壳体包括外壳、内胆和隔热材料三部分。2
18、.箱门箱门由门体和磁性门封条两部分组成。3.台面(箱顶)4.箱内附件箱内附件包括搁架、果菜盒、制冰盒、接水盒、玻璃盖板等。活动二活动二 箱体的结构形式箱体的结构形式1.单门单温电冰箱的箱体2.双门双温电冰箱的箱体(1)直冷式双门双温电冰箱的箱体(2)间冷式双门电冰箱的箱体(3)具有3个蒸发器的三门三温电冰箱的箱体项目三压缩式电冰箱的制冷系统活动一活动一压缩式电冰箱制冷系统的工作原理压缩式电冰箱制冷系统的工作原理 典型的压缩式电冰箱制冷系统，如图2-9所示。活动二活动二压缩式电冰箱制冷系统的部件压缩式电冰箱制冷系统的部件1.全封闭制冷压缩机2.冷凝器 自然对流式冷凝器的常见结构，按其传热面的形状
19、不同，有百叶窗式、钢丝管式和平板式3种；强制对流式冷凝器的结构有翅片管式和卷板式两种。(1)百叶窗式冷凝器(2)钢丝管式冷凝器(3)平板式冷凝器(4)翅片管式冷凝器(5)卷板式冷凝器3.毛细管4.干燥过滤器5.蒸发器电冰箱的蒸发器按空气循环对流方式的不同，分为自然对流式和强制对流式两种;按传热面的结构形状及其加工方法不同，可分为:(1)管板式蒸发器(2)铝复合板式蒸发器 铅锌铝复合板吹胀蒸发器。铝板印刷管路吹胀蒸发器。(3)单脊翅片管式蒸发器(4)翅片盘管式蒸发器活动三活动三家用电冰箱制冷系统的几种结构形式家用电冰箱制冷系统的几种结构形式 近年来，国内外市场上电冰箱种类甚多，制冷系统的形式也有
20、所不同，通常有如下几类。1.直冷式单门电冰箱的制冷系统2.直冷式双门双温电冰箱的单毛细管制冷系统3.直冷式双门双温电冰箱的双毛细管制冷系统4.间冷式双门双温电冰箱的制冷系统项目四压缩式电冰箱的电气控制系统 电冰箱控制系统的主要作用，是根据使用要求，自动控制制冷机的启动、运行和停止，调节制冷剂的流量，并对制冷机及其电气设备执行自动保护，以防止发生事故。此外，还可实现最佳控制，降低能耗，以提高制冷机运行的经济性。活动一活动一 电冰箱的电动机电冰箱的电动机 电冰箱的主要驱动部分是压缩机，而电动机又是压缩机的原动力。电动机使电能转换成机械能，带动压缩机活塞将低温、低压制冷剂蒸气压缩后变为高温、高压的过
21、热蒸气，从而建立起使制冷剂液化的条件。活动二活动二 启动继电器启动继电器 目前，家用电冰箱常用的启动继电器包括:1.重锤式启动继电器2.PTC启动继电器电阻与温度的关系曲线如图2-26所示。目前电冰箱上普遍使用的PTC启动器的主要性能参数如下:电阻值(25)R=(224.4);瓷片耐压(最大)U耐=300V;最大承受电流Imax=7A8A;工作电流I=10mA12mA。活动三活动三 热保护装置热保护装置 电冰箱上的热保护装置按其用途和安装位置分为3种结构形式:1.热保护过载继电器2.双金属化霜温控器3.温度熔断器 l 对各种热保护装置，可用万用表检测，正常时，其两端的直流电阻阻值应为0。目前，
22、家用电冰箱的热保护装置广泛使用组合式启动继电器。这种热保护启动继电器，是把启动器、过载保护器分别装配后，再组装在一起。两种组合式启动继电器如图2-33和图2-34所示，它们的热保护装置都采用碟形热控过电流、过载保护器;所不同的是，前者采用重锤式启动器，后者采用PTC继电器。组合式启动继电器具有结构简单、安装方便、性能可靠、体积小等优点。活动四活动四 温度控制器温度控制器 为了维持食品的冷藏温度和节约电能，需要对电冰箱内部的温度进行控制和调节，这种调节装置就是温度控制器，简称温控器。1.普通型温控器2.风门型温控器活动五活动五 化霜控制器化霜控制器1.人工化霜2.半自动化霜3.全自动化霜 全自动
23、化霜是指电冰箱在化霜过程中，不需要任何按钮或开关，就能自动完成一系列的化霜操作。全自动化霜装置有3种。(1)基本自动化霜装置(2)积算式自动化霜装置(3)全自动化霜装置活动六活动六加热防冻与门口防露装置加热防冻与门口防露装置1.加热防冻装置2.箱体门口表面防露装置常见的防露装置有以下两种形式。(1)电热防露装置(2)高压管防露装置活动七活动七箱内风扇电动机机组及照明灯箱内风扇电动机机组及照明灯1.风扇电动机机组2.箱内照明灯活动八活动八家用电冰箱的典型电路家用电冰箱的典型电路1.直冷式单门电冰箱电路(1)具有过电流过温升保护装置的电路(2)具有PTC元件和内埋式保护继电器的电路(3)具有全自动
24、化霜控制的电路2.直冷式双门电冰箱电路(1)直冷式双门电冰箱电路之一(2)直冷式双门电冰箱电路之二3.间冷式双门电冰箱电路(1)压缩机控制电路(2)自动化霜控制电路(3)风扇控制电路(4)照明控制电路4.电子温控电路(1)直流电源电路(2)驱动电路(3)压缩机开、停机控制电路(4)化霜电路小结 本模块主要介绍了家用电冰箱的基本知识、压缩式电冰箱的基本结构及工作原理，现归纳如下。1.电冰箱是各种类型、性能和用途的冷藏箱和冷冻的总称。它可泛指能冷藏、冷冻食物,并以电能作为原动力的器具。电冰箱的种类繁多，可以从不同的角度对它们进行分类。如按其用途不同，可分为冷藏式、冷冻式和冷藏冷冻电冰箱；按箱门形式
25、结构不同，可分为单门、双门、多门等；按箱内冷却方式不同，可分为直冷式(自然对流式)和间冷式(强制对流式)；按冷冻室是否结霜，可分为有霜冰箱(人工除霜)与无霜冰箱(全自动除霜)；按制冷原理不同，可分压缩式、吸收式和半导体式；按箱体外形不同，则分有立式和卧式等。2.不同类型电冰箱冷冻室的温度各不相同。国际上对家用电冰箱的等级均按冷冻室所能达到的最低温度来区别，以星号作为标记。星号越多，表示可达到的制冷温度越低。电冰箱分为五个星级，依次为一星级、二星级、高二星级、三星级和四星级。3.单级压缩式制冷机是目前应用最广泛的制冷设备。它利用制冷剂在制冷系统中经过压缩、冷凝、节流、蒸发4个过程完成一个制冷循环
26、，周而复始不断地将被冷却物体的热量带走，从而获得低温，达到制冷的目的。4.电动机压缩式电冰箱主要由箱体、制冷系统和控制系统三大部件组成。箱体的结构组成 部件，包括外壳、内胆、隔热材料、箱门和台面。除制冷系统外，箱体的保温和箱门的密封性是电冰箱制冷效率高、低的关键。5.电冰箱的制冷系统是电冰箱的心脏部件。它由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器等5个最基本的部分组成，并用不同内径的管道连成封闭管路，管路中充有制冷剂。由于压缩机的工作，制冷剂在管路中的状态循环变化，从而达到制冷的目的。6.电冰箱的控制系统是电冰箱的指挥部件，一般由动力、启动和保护装置、温度控制装置、加热与防冻装置、化霜控制装
27、置、箱门口防露装置以及箱内风扇和照明等部分组成。7.单门直冷式冰箱又叫普通冰箱。总的来说，冷冻室和冷藏室的温度偏高，两室公用一个外箱门。冷冻室位于冰箱上部，直接由蒸发器构成，单独有一小口。以冷藏为主，耗电量小，价格低。双门直冷式冰箱又叫双蒸发器双门双温冰箱，它的冷冻室和冷藏室各有独立箱门。冷冻室直接由蒸发器组成，冷冻室可达-18。冷藏室用板形盘管式蒸发器进行冷却。两蒸发器串联于制冷系统中，耗电比单门冰箱较多。双门间冷式冰箱又叫无霜冰箱，它只有一个翅片盘管式蒸发器。靠风扇强制冷气在箱内对流循环，通过冷冻室温控压缩机开、停来调节冷冻室的温度并控制自动化霜，通过冷藏室温控器调节风门大小以控制冷藏室的
28、温度。它有一套全自动化霜装置，耗电量比同容量的直冷式冰箱多20%左右。8.压缩机是制冷系统的心脏，是使制冷剂在制冷系统中循环的动力。节流减压用毛细管，过滤干燥靠干燥过滤器，热交换器是冷凝器和蒸发器。9.重锤式启动继电器的工作原理：启动时，电流流经压缩机电动机运行绕组和启动器电流线圈。此时由于启动电流很大，使衔铁向上移动把启动器两触点接通，导致电动机启动绕组亦接通电源，于是电动机两绕组共同产生旋转磁场而使电动机运转。启动运行后，电动机中电流很快减小，启动器电流线圈中的电流大大降低，使衔铁因自重下落，两触点断开，启动绕组断电，运行绕组继续维持电动机运行。10.在压缩式电冰箱中，最常用的机械式温控器
29、是感温囊式的温控器，最常用的过载保护器是蝶形双金属片式的。11.全自动化霜装置有3种形式:基本自动化霜装置、积算式自动化霜装置和全自动化霜装置。积算式自动化霜装置的控制过程和所用的控制元件与基本自动化霜控制相同，只是定时器连接的位置接在普通温控器和电动机电路中间;全自动化霜装置则在积算式基础上增加了双金属温控器和蒸发器化霜超热保险。化霜过程中的化霜时间由化霜温控来控制。模块三空调的构造和工作原理 项目一 空调器概述活动一 空气调节的内容空气调节一般应包括以下4个方面。1.温度调节2.湿度调节3.空气流速调节4.空气洁净度调节活动二空气调节的作用 活动三 空调器的分类1.按空调器的主要功能分类(
30、1)冷风型空调器(2)热泵型空调器(3)电热型空调器(4)热泵辅助电热型空调器2.按空调器的结构形式分类(1)整体式(C)(2)分体式(F)3.按制冷量分类(1)小型空调器(4186 12558kJ/h，即1000 3000kcal/h)(2)中型空调器(1674425116kJ/h，即4000 6000kcal/h)(3)大型空调器(2511641860kJ/h，即6000 10000kcal/h)。活动四房间空调器的型号表示方法 我国生产的空调器型号，按照国家标准GB77251996规定，制冷量在900W以下，采用全封闭式压缩机和风冷式冷凝器的空调器称为房间空调器，其型号表示举例如下:例1
31、KC-25 表示T1气候类型，窗式冷风型房间空调器，额定制冷量为2500W。例2KFR-28G表示T1气候类型，分体热泵型挂壁式房间空调器室内机组，额定制冷量为2800W。例3KFR-28W表示T1气候类型，分体热泵型挂壁式房间空调器室外机组，额定制冷量为2800W。例4KFR-41GW表示T1气候类型，分体热泵型挂壁式房间空调器(包括室内机组和室外机组)，额定制冷量为4100W。活动五房间空调器的主要技术指标1.制冷量2.制热量3.能效比(COP)COP=制冷量/有效输入功率(P冷/P输入)4.噪声5.循环风量6.空调器功率7.空调器的名义工况项目二窗式空调器的基本组成及工作原理活动一窗式空
32、调器的基本组成1.制冷(热)循环系统2.空气循环通风系统3.电气控制系统4.箱体部分活动二冷风型空调器的工作原理冷风型空调器的工作原理，如图3-1所示。活动三热泵型空调器的结构特点及基本工作原理 热泵型空调器在冷风型空调器的基础上加了一只电磁换向阀(又称四通阀)和冷热控制开关。电磁换向阀的作用是使制冷剂流动方向发生变化，用于制冷系统的冷热转换，如图3-3所示。热泵型空调器的工作原理图，如图3-4所示。活动四电热型空调器的工作原理 电热型空调器在冷风型空调器的基础上加了一组或几组电热丝(见图3-5)，使其既可制冷，又可制热。电热型空调器的发热元件也有采用电热管的，如图3-6所示。项目三窗式空调器
33、的基本结构 窗式空调器主要由制冷(热)循环系统、空气循环通风系统、电气控制系统和箱体、底盘、面板等几部分组成。活动一制冷(热)循环系统 与电冰箱一样，制冷(热)循环系统是由全封闭式压缩机、风冷式冷凝器、毛细管和肋片管式蒸发器及连接管路等组成的一个封闭式制冷循环系统。系统内充以制冷剂。为避免液击，有些制冷系统还设有气液分离器。1.全封闭压缩机 空调全封闭式压缩机按其结构特点可分为往复活塞式和旋转式两大类，而往复活塞式又分为连杆式、滑管式、电磁式3种。目前以连杆式和滑管式应用最为广泛。(1)往复活塞式压缩机 活塞式压缩机分连杆式和滑管式，房间空调器采用连杆式压缩机。全封闭连杆活塞式压缩机的结构如图
34、3-8所示。(2)旋转式压缩机 全封闭旋转式压缩机的外形如图3-9所示。旋转式压缩机主要有转子式和滑片式两种，目前房间空调器主要采用转子式旋转压缩机。转子式旋转压缩机的结构及压缩机部件，如图3-10、图3-11所示。旋转式压缩机与往复式压缩机比较具有以下几个特点。结构简单。效率高。噪音和震动小。电气性能好。旋转式压缩机机壳温度较高，一般为90 110，而往复式压缩机一般为60 90。选用旋转式压缩机应注意的问题如下。旋转式压缩机在运行过程中，机壳处于高温、高压状态，所以制冷剂溶于润滑油的比例增大；停机后压力、温度迅速降低，制冷剂又从油中逸出。因此，造成蒸发器中制冷剂量的波动。为克服这一矛盾，需
35、在吸气管上设一储液器，使之缓冲。往复式压缩机运行时，机壳处于高温、低压状态，制冷剂溶于润滑油的比例很小，可以忽略不计。旋转式压缩机属于单向旋转型，采用三相电机驱动时，为防止逆转，在电路中可装设反防止器，它不仅能防止接线错误而造成逆转，而且可以防止缺相运转。制冷系统抽真空时，最好采用高、低压双侧抽真空。（3）压缩机电动机 空调器用电动机有单相(220V)和三相(380V)两类。家用空调器均以220V/50Hz为电源，电动机为单相分相式电动机，用来驱动压缩机、离心风扇及轴流风扇。家用空调器压缩机电动机的类型共有4种：阻抗分相式(RSIR)、电容启动式(CSIR)、电容启动电容运行式(CSR)和电容
36、分相式(PSC)。压缩机的接线端子一般可以根据压缩机外壳上的字符S、C、R来判别，也可以用万用表测量电阻的方法来判别。2.换热器 蒸发器、冷凝器统称为换热器，是空调器的核心部件之一。换热器一般由传热管、肋片和端板三部分组成，通常都是在紫铜管上胀接铝肋片，组成整体肋片管束式，如图3-13所示。3.毛细管 毛细管是制冷系统用以调定工质流量的一个关键部件。它将高压制冷剂液体变为低压气液混合物，并限制和保证一定值的制冷剂流入蒸发器，以满足制冷系统的需要。毛细管的结构简单、可靠，在房间空调器中被广泛采用，另外它取代了过去的膨胀阀。4.干燥过滤器 为了避免毛细管微小孔径的堵塞，常在冷凝器出口、毛细管的入口
37、之间接一只过滤器，高压液体制冷剂经过过滤器后，再流入毛细管。有的空调器将干燥器与过滤器分开安装，其作用不变。干燥过滤器的构造和电冰箱的相似。5.储液器 储液器是为防止液态制冷剂流入压缩机而在蒸发器和压缩机之间安装的气液分离器。普通储液器的结构，如图3-15所示。6.电磁换向阀 热泵型空调器是通过电磁换向阀改变制冷剂流动方向的，使它夏季制冷、冬季制热。热泵型空调器的制冷原理如图3-16所示。热泵型空调器的制热原理如图3-17所示。活动二空气循环通风系统 窗式空调器空气循环系统包括室内空气循环系统、新风系统和室外空气冷却系统三部分。1.室内空气循环系统 窗式空调器室内空气循环系统大致有下面两种形式
38、。室内空气通过滤尘网去尘后，进入蒸发器进行热交换，冷却后再吸入离心风扇，通过出风栅吹至室内，如图3-19所示。室内空气通过滤尘网去尘后，直接吸入离心风扇，再吹向上部蒸发器，冷却后通过出风栅吹至室内，如图3-20所示。2.新风系统 国内空调器的新风门有以下两种形式:在空调器上部排风侧开有一扇小门，通过电气控制面板上旋钮或滑杆控制它的开、闭。在空调器上部排风侧开有一扇排出混浊空气的排气门，在它的下部吸风侧再开一扇新风门，如图3-21所示。3.室外空气冷却系统 室外冷空气从空调器两侧百叶窗吸入，然后通过轴流风扇吹向冷凝器，热(冷)风从后面排出室外，如图3-22所示。4.离心风扇 窗式空调器的离心风扇
39、一般由工作叶轮、螺旋形蜗壳、轴及轴承座组成，如图3-23所示。5.轴流风扇6.风扇电动机 风扇电动机主要由转子、定子、端盖、轴和轴承组成。窗式空调器的双出轴减振底脚安装及弹性圈安装的风扇电动机如图3-25所示。活动三电气控制系统 空调器有一套完善的电气控制系统，它由温控器、启动器、选择开关、各种过载保护器、中间继电器等组成。1.温度控制 空调器的温度控制是通过温控器进行的。温控器又称温度继电器，简称温度开关。2.制冷、制热变换控制 电磁换向阀是热泵型空调器实现制冷、制热变换的控制装置。而制冷、制热转换所使用的是冷热开关，如图3-27所示。3.主控开关 主控开关是用于接通风机、压缩机的电源开关，
40、如图3-28所示。4.保护控制采用全封闭式压缩机的空调器，其电动机均设有保护装置，以防电动机烧毁。常用的保护装置有下列几种。单相压缩机的过载保护器。过电流保护器。埋置式温度保护器。5.除霜控制国产WK4型除霜器的外形，如图3-29所示。活动四箱体、底盘和面板1.箱体箱体常用0.8mm1.0mm冷轧薄钢板弯制而成，如图3-30所示，但也有用塑料压制的。2.底盘 底盘用于安装压缩机、蒸发器、冷凝器和风机等，而整个底盘又靠螺钉固定在箱体上。3.面板 目前，我国空调器面板大致有塑料板、有机玻璃面板、木质面板和金属面板等几种形式。塑料面板用ABS塑料注塑成型，适用于大批量生产。房间空调器面板的形式大致相
41、同。以KC-21窗式空调器为例(见图3-31、图3-32)加以说明。在正面控制板上分别设有风门开关、温控开关和制动开关，如所示。活动五窗式空调器的电路 窗式空调器的电路一般应包括压缩机和电动机启动及保护电路、风扇电动机启动及保护电路、开关电路(主控开关)及温控器等几部分。1.普通冷风型单相空调器电路 我国较早生产的制冷量为3489W的单相冷风型窗式空调器的电气控制线路如图3-33所示。2.热泵型房间空调器电路 热泵型房间空调器的电路，如图3-34所示。3.电热型空调器电路 电热型空调器在冷风型空调器的基础上装配了几组电热丝，使空调器夏季能制冷，而冬季通过电热丝发热能制热，它的控制电路如图3-3
42、5所示。项目四分体式空调器的组成及工作原理活动一分体式空调器的组成 分体式空调器由室内机组、室外机组、连接管、电缆线和控制盒组成。分体式空调器的室内机组有多种形式，当前使用比较广泛的有挂壁式、落地式、吊顶式、天顶式和台式几种，这些类型的基本结构大同小异。下面以用得最广泛的挂壁式分体空调器为例作介绍，其结构如图3-36所示。1.室内机组室内机组一般做成薄长方体，它由外壳、室内换热器(冷风型为蒸发器；热泵型夏季为蒸发器，冬季为冷凝 器)、贯流式(或称横流式)风机及电动机、电气控制系统和接水盘组成。2.室外机组 室外机组包括外壳、底盘、全封闭式压缩机、室外换热器(夏季为冷凝器，冬季为蒸发器)、毛细管
43、和冷却用 轴流式风机及电动机等，以及制冷系统的附件，如气液分离器、过滤器、电磁继电器、高压开关、低压开关、超温保护器等。热泵型的还有电磁换向阀和除霜温控器等。3.连接管道 连接室内、外机组的制冷剂管分两根，一根为出液管，较细；另一根为气管，是低压管，较粗。活动二分体式空调器的工作原理1.制冷(热)工作原理(1)单冷型挂壁式分体空调器 如图3-37所示，室内机组与室外机组通过高压管和低压管连接成一个密闭的制冷循环系统。(2)电热型分体式空调器 在室内机组中装上电加热器，即为电热型分体式空调器。空调器制热时，仅室内风扇及电加热器工作，压缩机及室外的轴流风扇均不工作。(3)热泵型分体式空调器 在分体
44、式空调器中装上电磁换向阀，即为热泵型分体式空调器，如图3-38所示，它利用电磁换向阀的换向来实现空调器的制冷和制热。2.电气控制原理 空调器的电气线路同样分室内和室外两部分，由室内线控盒或遥控器进行统一控制。现以KF-32GW分体式空调器为例加以介绍。室内部分主要由主令开关、定时器、继电器、风扇电动机及运转电容、恒温器、冷却指示灯、定时指示灯等组成，如图3-39所示(见书)。室外部分由压缩机、压缩机过载保护器、风扇电动机、风扇电动机电容器、压缩机电容、温控开关及接线端子组成，如图3-40所示。恒温器主要包括变压器、中间继电器、专用集成电路(以下简称IC)、热敏电阻、可调电阻等，如图3-41所示
45、(见书)。项目五分体式空调器微电脑控制技术 微电脑芯片通常也叫单片机，它是一种特殊的超大规模集成电路。空调器中的单片机控制功能框图，如图3-42所示。按照一般电路的分析方法，单片机的电控线路可分为输入、输出、电源、控制4个要素来分析。活动一红外遥控器KFR-24GW(J)挂壁式空调器电控系统采用无线遥控和液晶显示，遥控器由红外遥控发射器和红外遥控接收器两部分组成。如图3-43(a)所示为遥控发射器原理框图，如图3-43(b)所示为遥控接收器原理框图。遥控发射器的具体电路，如图3-44所示(见书)。本发射器的一个传输指令由32位二进制代码组成，以脉冲间隔宽度来区分“0”、“1”码，如图3-45所
46、示。活动二分体式空调器电控线路分析 美的KFR-36(43)GW/Y空调器电子温控器具有制冷、制热、抽湿、送风、自动5种功能，在制冷、制热、自动3种模式下均有经济运行方式。该微电脑控制电路由输入控制电路、微电脑芯片和输出控制电路三部分组成。如图3-46所示为电路原理图(见书)，如图3-47所示为室外机接线图，如图3-48所示为室内机接线图。1.输入控制电路 包括红外遥控接收电路、室温及化霜检测电路、开关电路等。(1)遥控信号输入电路(2)压缩机电流检测电路(3)复位电路2.微电脑芯片 微电脑芯片是控制电路的核心，它内部包括中央处理器(简称CPU)、程序存储器(简称ROM)、数据存储器(简称RA
47、M)、输入输出端口(简称I/O口)等。3.输出电路 输出控制电路包括压缩机、风机、摇摆电动机、四通阀、蜂鸣器驱动电路和信号显示电路。(1)室温控制电路(2)除霜控制电路(3)强制运行开关电路(4)室内风机速度控制电路(5)蜂鸣器驱动电路(6)室内风机驱动电路(7)风扇电动机驱动电路(8)压缩机、室外风机、四通阀驱动电路(9)信号显示电路小结 窗式空调器是我国目前使用较为广泛的一种空调器。它主要由制冷循环系统、空气循环通风系统、电气控制系统和箱体、底盘、面板等几部分组成，具有制冷(热)、去湿、通风、除尘等多种功能。1.窗式空调器的制冷循环系统结构与电冰箱基本相同，也是由全封闭式压缩机、蒸发器、冷
48、凝器和毛细管及连接管道组成的封闭系统，但工况温度不同。而且空调器的制冷系统中常采用的制冷剂是R22，与电冰箱也不同。窗式空调器制冷系统中循环的制冷量较电冰箱多得多，因此，窗式空调器制冷系统的毛细管较之电冰箱的毛细管应粗而短些。2.窗式空调器的换热器有蒸发器和冷凝器。冷风型空调器一般采用风冷式肋片管式冷凝器，蒸发器与冷凝 器相同。在热泵型空调器中，蒸发器与冷凝器可以互 换。3.电磁换向阀主要由控制阀与换向阀两部分组成，通过电磁换向阀改变制冷剂流动方向，使热泵型空调器能完成制冷、制热转换。4.窗式空调器空气循环通风系统包括室内空气循环系统、新风系统和室外空气冷却系统三部分。窗式空调器的电气控制系统
49、一般包括温度控制，制冷、制热变换控制，保护控制和除霜控制几部分。分体式空调器是整体式空调器的变形。它将一部分空调器的噪声源移至室外，以降低室内侧噪声，是为满足人们对室内特别安静的要求而设置的。5.分体式空调器由室内机组和室外机组两部分组成，通过连接管道和控制导线组成一密闭的循环系统。6.分体式空调器制热的方式有热泵型和电热型两种。热泵型是利用电磁换向阀的换向来完成制冷、制热的转换，电热型仅在室内机组中装上电加热器进行制热。为了适应温度较低的外部环境，在热泵型空调器室内机组内附加配置电加热器，就成为热泵辅助电热型分体式空调器。模块四制冷维修基本技能 在修理制冷器具时，除了一套常用工具外，还需要一
50、些专用工具和材料。活动一 常用修理工具 常用的修理工具有:活动扳手(150mm，200mm，300mm的各一把)、套筒扳手一套、钢丝钳、尖嘴钳、扁嘴钳、电工钳、各种规格的螺丝刀、各种锉刀(圆锉、方锉、扁锉、什锦锉200mm300mm)、钢锯、台钳、三角刮刀、杂锦刮刀、榔头、橡皮锤、木锤、剪刀、万用表、钳形交流电流表、兆欧表(500V)、压力表(0 1.5MPa和0 2.5MPa各一个)、电钻及各种规格钻头、酒精温度计几支、绕线机、磅秤、电烙铁、试电笔。活动二专用工具 修理制冷器具的专用工具有:气焊设备、电焊设备、真空泵、卤素检漏灯、电子检漏仪、制冷剂定量加液器、制冷剂钢瓶、氮气钢瓶、割管器、胀