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格力变频空调器的结构与主要部件
浏览: 发布日期:2021-06-16
格力变频空调器的结构与主要部件
  
与普通定速空调器相比,变频空调器的结构和工作原理并无原则上的区别。
  变频空调是相对普通定速空调来讲的,普通空调的压缩机电机采用交流异步电机,转速不变。而变频空调是把220V、50Hz的单相交流电转变成为三相变频交流电,供给压缩机,通过频率变化来调节压缩机转速,使制冷量连续变化,适应空调负荷变化的需要。
  变频空调相比定速空调,需要增加转速控制装置(变频器),较高级的变频空调还会用流量控制装置(如电子膨胀阀)来取代一般常用的毛细管,并且关键运转部件压缩机也具有更高的技术含量,因此,成本上比定速空调稍贵一些。
  变频空调又分为交流变频和直流变频两类。直流变频空调与交流变频空调的区别在于使用何种压缩机以及因压缩机不同而带来的控制器的变化。
 交流变频压缩机本质上仍是三相交流异步电动机,通过定、转子之间磁场的相互作用使转子旋转。但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速,因此,称之为交流变频。
 直流变频压缩机转子内采用了永磁材料(铁氧体或稀土磁铁),可以通过改变送给电机的直流脉冲来改变电机的转速,其电机一般具有比交流变频压缩机更高的效率。
 普通的定速空调采用“开一关”调节模式,由于压缩机的转速固定,所以压缩机输出功率不可变,也就限定了其制冷制热的能力。控制房间的温度只能利用压缩机的开停,这样的空调不仅噪音和温度波动大,而且频繁开关对空调压缩机有很大的损害。
 空调器的主要任务是制冷和制热。制冷系统可将室内的热量传输到室外,所以是提供冷源的装置,如将室外的热量传输到室内,则成为提供热源的装置。它的工作过程如下:制冷系统由四个基本部分组成,它们是压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器,并通过管道将这些部件连接成一体,从而组合成一个封闭系统。系统内充制冷剂。这是一种蒸气压缩制冷系统,目前的空调器都是采用这种系统。
 蒸气压缩制冷的基本原理是利用较理想的制冷剂液体在低压力下气化吸热的特性,制造冷源,以达到冷却物体的目的。要使制冷剂充分发挥其制冷特性,需要有一套完善的热力系统来配合它工作,这套系统称为制冷系统。
 制冷剂在系统内经过四个热力变化过程,热力学上称为“状态变化”,才能产生连续不断的制冷效应。这四个过程就是压缩、冷凝、节流、蒸发,分别由四个部件按顺序完成。
 ①压缩过程:此过程由压缩机来完成。它将系统内的制冷剂蒸气吸入气缸,并进行压缩,提高其压力后再排出气缸,促使制冷剂在系统内循环流动。因此,它的主要任务是推动制冷剂在系统内流动,是制冷剂的动力源。而压缩机又需要其他动力来拖动,一般用电动机来完成。
 ②冷凝过程:该过程由冷凝器来完成。蒸发状态的制冷剂在冷凝器中把所吸收的热量排放出系统,同时制冷剂蒸气凝结为液体,以便经过节流阀进入蒸发器。因此,冷凝器就是一个散热器。它安装在室外以便将热量排放到室外空气中。
 ③节流过程:节流过程也可以认为是降压过程。制冷剂液体在流动中需要再气化,必须降低压力。其方法是用节流元件来减少其流量,降低压力,使液态制冷剂有膨胀的条件。 
 ④蒸发过程:这是气化吸热过程,制冷剂经节流后,成为气液混合体,但其中液体占大部分。降压后的制冷剂液体在蒸发器的流动过程中,一直进行吸热气化,称为沸腾,只有这一步才是我们要获得的制冷效应的热力过程,是制冷系统的最终目的。这一过程在蒸发器内进行。此后,变为气体的制冷剂再经过压缩进人冷凝过程。上述四个热力学过程就是获得制冷效果的基本过程,缺少任何一个过程都不能达到制冷的目的。
 通风系统是强迫空气对流,加速空气流动,提高热交换器效率的组合部件。因为无论是蒸发器的吸热还是冷凝器的放热,若单靠空气的自然换热,其传热效果相当差,以致系统无法连续正常运行,所以必须用风机通风,使空气形成强对流,提高它们的换热效率。所以,在蒸发器侧与冷凝器侧均应安装鼓风机和风道。一般蒸发器侧的风机为离心风机,其特点是风压较高而风量较低,它可克服流动时的阻力,使吸入的空气经蒸发器进行热交换后,成为冷空气,送人所需室内。冷凝器侧的风机为轴流风机,其特点是风压较低,风量较大。
 变频空调器的类型主要由变频方式和主要零部件压缩机、节流装置、室内风扇电机、室外风扇电机来决定的。诸如:       
 ①压缩机-头交流变频压缩机或直流调速压缩机
 ②节流装置 电子膨胀阀或毛细管;   
 ③室内风机粵-变频室内风机或分挡调速室内风机;
 ④室外风机一变频室外风机或分挡调速室外风机。
空时因此,不同的变频方式和零部件也就组成了不同类型的变频空调器,这种组合可以多达十几种,在这众多的组合中基本上可以分为三种类型。      
 第一类变频空调器采用交流变频,制冷剂流量调节方式采用毛细管,压缩机采用单转子交流变频压缩机。这种空调器基本能体现变频空调器各种优点,而且可靠性好,缺点是节能效果较差,噪声和震动也较大,
 第二类变频空调器同样也是采用交流变频,不同的是压缩机采用双转子交流变频压缩机,制冷剂流量调节方式采用电子膨胀阀。此类空调器变频范围更宽,噪声和震动有所降低,节能效果明显。
 第三类是直流变频空调器,采用直流变频压缩机和直流风扇电机,调节方式是电子膨胀阀。此类空调器节能效果更好,噪声和震动达到了最低的水平,同时还没有交流变频的电磁干扰,是当前最先进的变频空调器。
 总的来讲,不同的变频空调器的技术特点取决于它所使用的关键元件。
 ①压缩机。单转子交流变频压缩机:需使用交流变频控制,压缩机成本较低,可基本实现变频的技术要求,但单转子压缩机的平衡性能不是很好,运转时的振动、噪音较大,频率调节范围和单机容量也因之受到限制;双转子交流变频压缩机:需使用交流变频控制,压缩机成本较单转子高,可实现变频的技术要求,压缩机的平衡性能大大改善,避免了单转子压缩机的主要缺陷;直流调速压缩机:需使用直流调速控制,交流变频的电磁干扰、电磁兼容等问题得到一定程度的解决,具有较高的调节效率,但压缩机的成本也最高。一般来讲,变频压缩机在设计上有所不同:采用独特的铁芯和绕组设计,实现电动机的高频率;通过对各运动零部件之间间隙的优化设计,实现了泵体的高效率;采用计算机模拟技术,实现了电动机与泵体的最佳匹配,全面提高压缩机效率;采用亥姆霍兹消音器、复合消 音罩、优化排气阀组件、优化吸气系统设计等改善压缩机的噪音;提高泵体刚性、精确的动平衡设计降低机械振动和噪音。
 应当指出,直流调速压缩机在外观上与交流变频压缩机并无大的区别,主要是电机效率得到了进一步的提高,这一效率的改善得益于直流电机无交流电机的励磁损失。
  ②节流装置。毛细管:结构简单、成本低廉、可靠性
 较高,但调节特性较差、调节范围也较小、对工况的适应能
 力也较差,变频空调器的节能优势在一定程度上受到抑
 制,是目前国内变频空调器使用的主要节流元件。电子膨
 胀阀:电子膨胀阀的流量调节范围宽、可以充分发挥变频
 节能优势,动作迅速,可靠性高,是变频空调器中理想的节
 流机构。但采用国外生产的电子膨胀阀后,空调器生产成
 本增加很大,国产电子膨胀阀在产品的可靠性和密封性方  
 面还有待于进一步提高。
           
 ③室内、外风机。变频风机:具有最好的调节适应性和调节特性,可以充分发挥变频节能优势,但成本较高、控制器也因之变得复杂。分级调速风机:具有一定的调节适应性和调节特性,变频空调的节能优势受到一定程度的抑制,但成本低、控制简单,是目前国内变频空调器采用的主要室内、外风机形式。两种不同型号的分级调速风机电机。室外风机和室内风机的外观图。 
                    
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