制冷的方法有很多種，常用的有：氣體膨脹制冷、液體氣化制冷、渦流管制冷及熱電制冷。其中液體氣化制冷應用最為廣泛，其工作原理是利用液體氣化時的吸熱性來實現(xiàn)制冷的。

1、空調工作原理（以制冷為主，制熱相反）：

壓縮機排出的高溫高壓制冷劑——經(jīng)四通閥——流經(jīng)室外側的熱交換器，經(jīng)過制熱的傳遞向室外空氣散熱，制冷劑由氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)——經(jīng)過毛細管（或電磁閥）節(jié)流降壓——單向閥——過濾器——二通閥（室外高壓管）——進入室內熱交換器吸收熱量（實現(xiàn)制冷）——室外三通閥（室外低壓管）——四通閥——壓縮機。完成一個單回路的制冷循環(huán)。

2、制冷系統(tǒng)中的元器件種類：

空調制冷系統(tǒng)主要由四大件組成及制冷系統(tǒng)中的一些輔助設備。

四大件分別為：

• 壓縮機
• 冷凝器
• 節(jié)流機構
• 蒸發(fā)器組成。

輔助設備：

• 油分離器；
• 干燥過濾器；
• 儲液罐；
• 電磁四通換向閥；
• 電磁閥；單向閥。

3、各元器件的工作原理

壓縮機：作為制冷系統(tǒng)中的“心臟”，對空調的運行性能、噪聲、能耗、振動、使用壽命有著重要的影響。根據(jù)熱力學原理，可分為容積型與速度型。

容積型：將一定容積的氣體吸入到氣缸內并改變氣缸內容積，實現(xiàn)氣體壓縮并強制排出。

速度型：使吸入的氣體得到一定的速度，然后緩慢下來，使動能轉為壓力能而后排出。氣體的增長是由速度轉化而來。

 

空調的渦旋式壓縮機結構原理圖

渦旋式壓縮機：由定子與轉子兩個渦旋體嚙合而成。

轉子式壓縮機：由帶偏心輪的主軸、氣缸、套筒、進氣口、滑板、彈簧、排氣閥、排氣口組成。

冷凝器：冷凝器是將制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)器的制冷量連同壓縮機的消耗功率一起傳給環(huán)境介質（冷卻水或空氣）。按冷卻可分為風冷式、水冷式與蒸發(fā)式。制冷時主要是向室外散發(fā)熱量，制熱時向室外吸收熱量。

蒸發(fā)器：蒸發(fā)器的主要作用是將進過節(jié)流后的低溫低壓的制冷劑液體在蒸發(fā)器中沸騰蒸發(fā)，吸收被冷卻介質的熱量，進而自身成為低壓飽和（通常有些過熱）蒸氣，不斷的被壓縮機吸走。換句話說，蒸發(fā)器就是吸收熱量（即輸出冷量）的換熱設備。

節(jié)流元件：節(jié)流元件是制冷系統(tǒng)中四大主要元件之一，它的主要功能是：對高壓液態(tài)制冷劑進行節(jié)流降壓，保證冷凝器與蒸發(fā)器之間的壓力差，使進入蒸發(fā)器的制冷劑在要求下的低壓下吸熱蒸發(fā)，從而達到制冷降溫的目的。調節(jié)進入蒸發(fā)器中的制冷劑流量，以便適用蒸發(fā)器的負荷變化，使系統(tǒng)正常運行。

毛細管：就是一根很細的管子，內徑通常為0.5～2.5mm,長度為1～5m。當制冷劑在管內流動時，需要克服管內阻力，就自然的產(chǎn)生了一定的壓降。

毛細管特點：由于處在常通狀態(tài)，當壓縮機停機后，高低壓能迅速平衡，利于壓縮機再次啟動。結構簡單，制作方便，價格便宜。對與熱泵系統(tǒng)來說，制冷劑在毛細管中的節(jié)流過程，不存在進出口問題。采用毛細管的制冷系統(tǒng)，機組的運行性能對制冷劑的充注量非常敏感。當制冷系統(tǒng)運行工況發(fā)生變化，毛細管對制冷劑的流量調節(jié)能力差。由于毛細管內徑小，管道長，容易被阻塞，應注意系統(tǒng)沒內的干燥與清潔。一般在毛細管前設置干燥過濾器，以防阻塞。

熱力膨脹閥：控制蒸發(fā)器供液量的調節(jié)閥，也是制冷裝置的節(jié)流閥。熱力膨脹閥是利用蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度的變化來調節(jié)流量。根據(jù)結構的不同可分為：內平衡式和外平衡式。

熱力膨脹閥缺點：控制精度低，調節(jié)范圍有限 閥體的膜片變形有限，使閥針開度變化范圍較小，故流量的調節(jié)范圍小。在要求大的流量調節(jié)時候，無法滿足。信號反饋有滯后 蒸發(fā)器的處的高溫氣體首先要加熱感溫包外殼，感溫包外殼有較大的熱慣性，導致反應的滯后。

 

電子膨脹閥：電子膨脹閥的應用克服了熱力膨脹閥的缺點，并為制冷裝置的智能化提供了條件。主要是利用調節(jié)參數(shù)產(chǎn)生的電信號，控制施加于膨脹閥上的電壓或電流，從而達到調節(jié)目的，到是電子膨脹閥控制系統(tǒng)復雜，價格較高。

電子膨脹閥分類：

• 電磁式電子膨脹閥；
• 電動式電子膨脹閥。

4、制冷系統(tǒng)的輔助設備

油分離器：壓縮機出來的高壓氣體（氣態(tài)工質和潤滑油），進入油分離器后，進入油分離器將潤滑油從工質氣體中分離出來，沿著筒體的內壁流下。工質氣體經(jīng)多孔擋板由中心的管子引出油分離器。分離出的潤滑油，集中于油分離器的下部，可定期排出，或者利用浮球閥，使?jié)櫥�油自動回到壓縮機的曲軸箱中。

干燥過濾器：干燥過濾器的作用是吸收制冷系統(tǒng)中的水分，阻擋系統(tǒng)中的雜質使其不能通過，防止制冷系統(tǒng)管路發(fā)生冰堵和臟堵。由于系統(tǒng)最容易堵塞的部位是毛細管（或膨脹閥），因此，干燥過濾器通常安裝在冷凝器與毛細管（或膨脹閥）之間。

儲液罐：制冷系統(tǒng)運行過程中，幼由于工況變化或者對制冷量進行調整，系統(tǒng)中的制冷劑循環(huán)量將發(fā)生變化。設置儲液罐，可以利用儲液罐的儲液能力，平衡和穩(wěn)定系統(tǒng)內的制冷劑循環(huán)量，，使制冷系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)。另外，當制冷系統(tǒng)中某個部件發(fā)生故障需要拆修時，可以通過一定操作辦法，將系統(tǒng)制冷劑回收到儲液罐中。

儲液罐一般設置在冷凝器與節(jié)流元件之間，使冷凝器中的制冷劑液體順利進入儲液器中。儲液罐的位置應低于冷凝器。

電磁四通換向閥：電磁線圈通電后，改變閥體中閥塊的動作方向，改變制冷劑的流向。從而達到制冷或者制熱的目的。

 

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電磁閥：電磁閥通常安裝在膨脹閥前，用來直接控制進入蒸發(fā)器的制冷劑量。也可以安裝在壓縮機卸載油缸之前，控制壓縮機氣缸的卸載。

分為兩種：

• 直接啟閉式電磁閥；
• 間接式電磁閥。

單向閥：單向閥通常與輔助毛細管并聯(lián)，兩者再與主毛細管串聯(lián)。單向閥是一個管狀的元件，管內有一個活動的不銹鋼或尼龍材料制成的球形或半球形塞。與毛細管組合，可以適應制冷和制熱兩種不同的運行工況。

5、制冷劑的種類與狀態(tài)

空調制冷劑主要有R22、R410A、R32。

R22是一種中溫制冷劑，標準為-40.8度水在R22中的溶解度很小，與礦物油相互溶解，R22不燃燒，不爆炸，毒性很小，滲透能力強。

R410A是由R32、R125兩種工質按百分之五十和百分之五十的質量分數(shù)混合而成的HFC類制冷劑，屬近共沸混合物，其熱力學性質十分接近單工質。同R22相比，R410A的冷凝壓力增大1.6倍,是一種高壓制冷劑，需要提高系統(tǒng)耐壓強度。

R32是二氟甲烷的簡稱，是一種擁有零臭氧損耗潛勢的冷卻劑，在常溫下為氣體，在自身壓力下為無色透明液體，易溶于油，難溶于水，屬于節(jié)能減碳環(huán)保無毒制冷劑，但R32可燃可爆！

6、制冷劑狀態(tài)

飽和制冷劑：飽和制冷劑中汽液轉化處于運態(tài)平衡，此時的液體，氣體處于飽和狀態(tài)。

飽和溫度和飽和壓力之間存在著一一對應關系，飽和壓力隨著飽和溫度升高而升高，二者中有一個發(fā)生變化，另一個也將出現(xiàn)相應的變化。系統(tǒng)中蒸發(fā)器中的制冷劑吸熱、冷凝器中的制冷劑放熱，在這些地方制冷劑處于飽和狀態(tài)。

過熱度：在一定壓力下，過熱蒸汽的溫度超過飽和溫度的值。

過熱：過熱制冷劑中制冷劑汽體的溫度高于對應飽和壓力下的飽和溫度，液態(tài)制冷劑蒸發(fā)后才會出現(xiàn)過熱。在過熱情況，制冷劑氣體溫度和壓力之間不存在一一對應關系。

在蒸發(fā)器出口附近，制冷劑完全蒸發(fā)后仍繼續(xù)吸收熱量而變成溫度高于飽和溫度的過熱制冷劑，制冷劑在過熱情況下由吸氣管進入壓縮機。

過冷：過冷制冷劑中制冷劑液體溫度低于對應飽和壓力下的飽和溫度，流態(tài)制冷劑中無蒸汽時才會出現(xiàn)過冷。在過冷情況下，制冷劑液體溫度和壓力之間不存在一一對應的關系。

在冷凝器出口到節(jié)流閥之間，制冷劑凝結成飽和液體后仍可能繼續(xù)放熱冷卻而成為過冷制冷劑。