空调制冷基础知识

• 制冷剂能在要求的低温下蒸发，从被冷 对象中吸取热量；又能在较高的温度下 凝结，向外界排放热量。
• 常见的几种制冷剂有水、氨、氟里昂 （R12，R22）、R410A（所谓的无氟制 冷剂）。
制冷剂的主要作用
制冷剂在温度低的环境吸收热量，降 低周围的温度，达到制冷的效果。
制冷剂在温度高的环境放出热量，提 高周围的温度，达到制暖的效果。
制冷基础
空调的分类 空调的结构以及各部分的功能 制冷原理 机型选择
2010 年
空调的主要分类（用途分类）
商用空调
家用空调
大型商用空调
小型商用空调
大型家用空调
传统家用空调
Panasonic 空调范围
大型商用空调：
通常是指在大型建筑中使用的空气调节系统。整个系统的设置和维护。 需要非常专业的工程公司来设计和进行。
家用空调常用制冷剂
成分 混合比例 沸点 (oC) 常温下的蒸发压力 25oC (MPa) 压力 (kg/m3) ODP*1 (臭氧层破坏指数) GWP*2 (温室效应指数) 冷冻油 可燃性 毒性
R22 单质
-40.8 0.94 44.4 0.055 1700 矿物油 不可燃 无毒性
冷媒容器外观
R410A 混合制冷剂 R32 : R125 = 50 : 50
（二）压缩机
整个制冷系统的动力来源，作用是把从蒸 发器过来的高温的制冷剂压缩成高温高压 的气体，并送到冷凝器。 为整个空调系统提供动力来源。
压缩机
制冷压缩机
容积型
速度型
回转式
活 塞 式
滚 动
（ 转 子
活式
塞）
滑 片 式
式
单 螺 杆 式
双 螺 杆 式
涡 旋 式
离 心 式
现家用及户式中央空调压缩机类型： ——————以滚动活塞式（转子式）和涡旋式压缩机为主。
Cl + O3 = ClO + O2
相对来说，R410A不含有氟利昂，对大气层无破 坏，故市场称之为“环保冷媒”，“无氟冷媒”。
紫外线
氯离子
臭氧分子
氧气分子
R410A冷媒特性
R410A冷媒是两种物质的混合物，两者的活跃性有所不同； ➢密封情况下，他们共同协作；（左图） ➢如发生泄漏，就算是补加相应的冷媒，剩余在系统内的物质比例发生变化，会 严重影响空调的运转能力。（右图） ➢故：1、R410A系统需进行抽真空进行排空；2、冷媒泄漏得多就要更换全部冷 媒（冷媒系统还得进行彻底的抽真空） ➢R407C更是由3种物质混合的冷媒，同理，安装维修时也许特别注意。
（增大散热面积，有助热量散发）
管壁
冷凝器截面视图
（四）膨胀机构
从冷凝器来的高压制冷剂液体经膨胀机构后， 压力降低，然后进入蒸发器中。另外还起到调 节进入蒸发器的制冷剂流量的作用。
分类：1、膨胀阀（多为工业用/小型的膨胀阀 也应用于商用和家用空调上） 2、毛细管（家用制冷用） 3、浮球调节阀（工业、商业、生活用）
胶塞 接线柱 过滤网 托架 储液器
铜管
平衡块 消音盖 气缸
下盖
（三）冷凝器
作用是通过与外界的热交换将从压缩机过 来的高压、过热的制冷剂蒸汽凝结成饱和 液体。
分类： 1、空气冷却式冷凝器（一般家用空
调常用的冷凝方式）
2、水冷却式冷凝器 3、蒸发式和淋激式冷凝器
肋片（翅片）
➢冷凝器上设置翅片，增 大了冷凝器的换热面积， 更有利于热量向周围的空 气散发，更有利于空调的 运转 ➢但翅片不是越多，越密 就越好；因为翅片太密会 造成风阻太大，也会影响 空调的运转效率；
转子式压缩机结构图
排气阀
滑块
压缩机轴
偏心曲轴
转子式压缩机工作示意图：
12
压缩机吸、排气完成，空间①达到最大
3
压缩机进入下一次吸气、压缩过程，空间①被压 缩
4
继续吸气和压缩过程
继续吸气过程，当①空间中气体压力大于排气 阀设顶定压力时，阀门打开，进行排气过程
单转子压缩机结构
排气管 端盖
壳体 铁芯 曲轴 转子 线圈 上轴承 活塞 下轴承 机脚
到室内机蒸发器 毛细管
从冷凝器过来
毛细管节流（减压）原理
高压：制冷剂流入毛细 管前“堵车”，“车流 缓慢” （室外机）
毛细管
只有少量制冷剂可以流过
低压：少量的冷媒进入 宽阔的空间，压力降
“车流顺畅”，带走热 量 （配管与室内机）
➢膨胀阀利用制冷剂的“塞车”，使制冷剂压力降低；低压力下，就算
温度很低，也能蒸发吸热（这就是制冷最关键的过程）。
冷/热水机组：室外机通过制冷剂先将水进行冷却/加热，然后将冷/热水送入各个 房间的室内机端末，通过端末的室内机的热交换器对室内的空气进
行冷/热处理。 制冷剂系统：通过室外机的压缩机直接将气/液态的制冷剂
经过配管送至各个室内机端末，在室内机的内部
通过热交换器对室内的空气进行冷/热处理。
定频压缩机：按照一定的转速进行运转的压缩机。
-51.4 1.56 64.0
0 1730 合成冷冻油l 不可燃 无毒性
氟利昂制冷剂对臭氧层造成破坏
CFC在紫外线的作用下分解，同时亦使臭 氧层分子分解
当臭氧层变薄，紫外线和其他有害的射线会直接进 入地球，伤害地球上的生物。
当CFC被紫外线分解时，会释放出氯离子。游离的氯 离子会与臭氧分子发生作用，“抢夺”臭氧分子里面 的氧原子，使臭氧分子分解。
制冷能力(kW) 2.4 2.8 3.3 3.6
制冷能力(kW) 2.6 3.2 3.9Baidu Nhomakorabea4.3
可选择NA12KD2以及NA13KD2；但为达到更好的使用效果，建 议预留一定的余度，使用NA13KD2。
感谢下 载
2
1 3
吸入热风
1-压缩机 2-冷凝器 3-膨胀阀 4-蒸发器 5 - 在这个密封系统内流动的
——制冷剂
4
➢通常，我们把压缩机，冷凝器，膨胀阀以及蒸 发器为空调“四大件”； ➢把冷凝器，蒸发器成为“两器”（热交换器）
（一）、制冷剂
制冷剂是制冷机中的工作流体，它通过 自身热力状态的循环变化不断与外界发 生能量交换，达到制冷的目的。
转子式压缩机
工作原理：
利用滑块把气缸分成吸气和 排气两个空间，通电时定子线圈 产生电磁场，转子切割磁力线产 生动力带动曲轴旋转而使活塞在 气缸内回转，在偏心曲轴的作用 下通过不断改变吸、排气室的体 积大小，把吸入的低温低压气态 冷媒压缩成高温高压气态冷媒排 出，如此循环不断。
转子式压缩机又称滚动活塞式压缩机
通过计算出房间内冷（暖）负荷的大小，我 们就能正确的选择空调；
如： 通过上面的表格计算的冷负荷为3300W，热负荷为3700W，有
以下几款机型供参考
室内 CS-NA7KD2 CS-NA10KD2 CS-NA12KD2 CS-NA13KD2
室外 CU-NA7KD2 CU-NA10KD2 CU-NA12KD2 CU-NA13KD2
空调的主要分类（形式分类）
风冷式
风管式系统
定频压缩机
冷 却 形 式
制
冷
冷/热水机组
系
统
压 缩 机
水冷式
制冷剂系统
纯变频压缩机
风冷式： 水冷式：
通过风扇对冷循环系统进行冷却的空调系统 通过冷水对冷循环系统进行冷却的空调系统
风管式系统：外部的室外机事先将空气进行冷却/加热， 然后通过风管直接将冷/暖气送至各个室内端末。
小型商用空调：
通常是指在中小型建筑中使用的空气调节系统。整个系统的设置和维护需要相对专 业的工程公司来设计和进行。
大型家用空调：
通常是指在家庭中使用的空气调节设备。整个设备的安装和维护通常需要由厂家指 定的专业公司来设计。
传统家用空调：
通常是指壁挂机、窗机以及柜机等小型分体式空调器。安装简单，只需要有经验的 安装工程队等即可以完成。当然若要求保证安装质量以及需要专业维护，则需要厂家指 定的安装公司来进行。
变频压缩机：根据室内的状态，转速会自动进行快慢调节的压缩机。
Panasonic空调的结构
一、人工制冷分类
1蒸汽压缩式制冷（Panasonic空调采用的方式） 2蒸汽吸收式制冷 3蒸汽喷射式制冷 4吸附制冷 5热电制冷 6磁制冷
蒸汽压缩式制冷原理图（壁挂为例）
吹出凉风
吹出热风 吹出冷风
（五）蒸发器
制冷剂经过节流机构降压后 在这里蒸发吸热变成气体。
蒸发器的结构与冷凝器相似，表面的翅片同为增大散热面积而设置。
空调系统运行原理
(制冷剂系统)
制冷循环
制暖循环（热泵工况）
机型选择
（冷热负荷的计算）
负荷计算
建筑物的冷（暖）负荷与以 下几种因素有关：
室内外温差，朝向，维护结构， 室内照明，时间，人员（人数 活动内容），设备……