第一节制冷的基本原理

1、制冷的基本原理
　　制冷就是从物体中取出热量并把这些热量排放到环境中去，以产生低于物体环境温度，并在要求的时间范围内保持这一温度的一门技术。
　　空调机利用制冷剂把热量从室内排到室外。
　　制冷技术的常用名词与概念：
　　（1）汽化：物体从液态转化为气态的过程称为汽化；在一个标准大气压下，氟利昂22（R-22）的沸点为-40.8℃。
　　（2）饱和蒸气：对于封闭容器来说，在一定温度下，气体与产生它的液体处于平衡状态时，这种蒸气称为饱和蒸气。饱和蒸气的压力称为饱和压力，其对应的温度称为饱和温度。
　　（3）过冷液体：在一定的压力下，制冷液体的温度低于该压力对应的饱和温度，称为过冷液体。（压力一定，温度变化）
　　（4）过热蒸气：压力一定时，制冷剂蒸气被继续加热，压力不变而温度上升，并超过此压力下的，称为过热蒸气。（压力一定，温度变化）
　　（5）凝结：指蒸气冷却到等于或低于饱和温度，使蒸气转化为液体，放出热量，由气体变为液体的过程称为凝结或称为液化。
　　以水蒸气的形成来说明过冷液体和过热蒸气这两个概念：
　　一个开口容器中盛有温度为20℃的水，水面上有一个能上下移动而又起密封作用的活塞。假设活塞的质量略去不计，认为水面上只受到一个标准大气压的作用。若对水加热，水温升高，水的体积增大，当水温升高到饱和温度100℃时，此时的水称为饱和水，而20℃的水显然比100℃饱和水的温度低，这种比饱和温度低的水称过冷水。若将饱和水继续加热，虽然水温保持在100℃不变，但容器内的水不断汽化为蒸气，比容增大，这时容器内是饱和水和饱和蒸气的混合物，这种蒸气称为湿蒸气。如果在继续加热，水将继续汽化，水温保持100℃不变，比容继续增大，直到水全部变为水蒸气，这种水蒸气称为干蒸气。若此时在加热，干蒸气的温度继续上升，超过饱和温度，这种蒸气称为过热蒸气。

　　以水为例来说明过热蒸气的产生过程：
　　在定压下由水变为过热蒸气，是有过冷水—饱和水—湿蒸气—干蒸气—过热蒸气等一系列物态和状态变化。
　　在制冷系统蒸发器中，制冷剂在定压下沸腾为气体的过程，也是经历饱和液体制冷剂—制冷剂气液混合物—全部变为干蒸气。干蒸气从蒸发器出来后，沿管道再受热流到制冷压缩机吸口处变为过热蒸气。

2.制冷方式
　　制冷是以消耗一定的能量（电能）来换取将低温物体的热量向高温物体传递，从而获得低温。
　　典型的制冷有四大组成部分：压缩机、冷凝器、节流阀（膨胀阀）、蒸发器。他们之间用管道连成一个密闭的系统；制冷剂在系统内要经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个热力过程，进行状态变化，才能产生连续不断的制取冷源。

3.制冷剂的四个热力过程
●蒸发：制冷剂在节流后的气液混合物在蒸发器中流动汽化吸热，吸收周围的热量的过程。
●压缩：制冷剂汽化后蒸气被吸入压缩机，并被压缩，其温度和压力升高，变为高温高压的气体，再排出气缸的过程。
●冷凝：高温高压制冷剂蒸气在冷凝器内与冷却介质进行热交换，把吸收的热量排放给周围冷却介质带走，而本身由气体凝结为常温高压液体的过程。
●节流：高压液态制冷剂经节流阀节流降压至蒸发压力，在节流过程中制冷剂温度下降到蒸发温度。

　　热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝热来加热室内空气。空调器在制冷工作时，低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热，而高温高压制冷剂气体在冷凝器内放热冷凝。热泵制热是通过电磁换向阀换向，将制冷系统的吸排气管位置对换，原来制冷工作时作蒸发器的室内盘管，变成制热时的冷凝器。制冷时作冷凝器的室外盘管，变成制热时的蒸发器。这样就使制冷系统在室外吸热，向室内放热，实现制热的目的。

4.制冷系统中压力值的几种状态
●低压压力：空调工作状态下，在系统的回气口即压缩机吸气口端所测试的压力值。
●高压压力：空调工作状态下，在系统的排气口即压缩机的排气口端所测试的压力值。
●平衡压力：空调在未开机或停机时，制冷系统内的高压端与低压端呈出均衡相等的压力值。
　　平衡压力也叫静止压力，通过平衡压力可以判断空调制冷剂的数量。
第二节空调的分类和结构

1、空调的分类
(1)单制冷型：只能制冷、除湿、通风，不能制热。
(2)制冷、制热型（热泵型）：具有两种形式，可通过制冷系统对制冷剂换向后，由室内机热交换器产生两种不同的温度，将室内空气进行热交换，达到能够制冷、除湿和制热。
(3)热泵辅助电加热型：具备热泵型，能够制冷、除湿，在制热工作时，可在热泵制热的能力基础上，同时加装了辅助的电加热器件，更有效的提供制热能力。
(4)恒温、恒湿空调：即机房专用空调，用于对环境要求严格的程控机房等。

2、基站分体式空调的结构
(1)制冷循环系统：由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器和干燥器、消音器、过滤器等，采用热泵型循环系统的还有电磁换向阀、单向阀，封闭循环系统内填充制冷剂R22。
(2)空气循环系统：由室内机用贯流风机，离心风机，出风栅、滤沉网和出风口，室外机用轴流风机等。
(3)电器控制系统：分体式空调的电器控制电路采用微电脑程序控制，主要控制功能有：温度自动调节控制、室内机显示控制、压缩机延时启动控制、风速自动切换控制、定时开停控制、冷风防止控制、高负荷防止控制、自动除霜控制、过电流保护控制、电磁换向阀控制、室外风量自动调节控制。

3、机房专用空调结构
　　机房专用空调与分体式空调的结构组成基本相同，只是各部分器件更加精密。
　　另外，机房专用空调有加湿系统，可以采用电机加湿或红外加湿等方式。
第三节机房专用空调的特点
　　机房专用空调通常具有以下一些性能特点：
1、大风量、焓差小。
　　与分体式空调相比，机房专用空调的循环风量约大一倍，相应的焓差只有一半，这样有利于稳定机房的温湿度指标、节约电量。
2、能适应机房的热负荷变化幅度较大的特点。
3、送回风方式多样。
　　铺有防静电活动地板的机房，上回风、下送风的方式是最理想的。
4、过滤。预留多级过滤器的安装位置。
5、可靠性高。
6、全年制冷运行。
7、设计点对应运行点。
第四节空调的各项基本操作
　　一、空调的排空
　　空调制冷系统内如果存有空气，若不清除，会占据一定的容积，引起制冷系统冷凝压力升高，耗电量增大，制冷性能降低。空气中的水分会在毛细管处聚集，易引起“冰堵”。水分还会使氟利昂制冷剂分解、腐蚀金属，破坏压缩机电机的绝缘。
　　本身的R22排空而外排空是利用制冷钢瓶把空调室内机部分的空气排出，而室外机有R22不需要排空
　　以下两种排空只在安装空调时用到！（1）内排空
　　（2）外排空
　　注：排出室内机和管路中的空气
　　内排空操作步骤
　　（1）用扳手取下室外机二通阀上的阀帽。
　　（2）用扳手将连接于三通阀上的粗管喇叭口螺母松动1圈。
　　（3）用内六角扳手拧松二通阀阀芯90度，大约几秒后（时间参照设备说明书），关紧二通阀，气体由气管的喇叭口排出。无气体排出时，将喇叭口螺母拧紧。
　　（4）用内六角扳手，打开二通阀和三通阀。
　　（5）拧紧两只阀门的阀帽
　　外排空操作步骤：
　　首先将三通阀连接管固定大螺帽拧紧，再使二通阀连接管固定小螺帽松开两圈，并将三通阀与制冷钢瓶通过充气管连接，用钢瓶内制冷剂的气体，经连接管至室内机后由高压管回二通阀连接管螺帽松开的间隙处将内机及连接管的空气排净，把钢瓶阀关闭，待无气体排出时，拧紧二通阀的连接管固定小螺帽，打开二、三通阀芯即可完成。

　　二、检漏的操作方法
　　将海绵浸水后涂上肥皂，使肥皂水液体的浓度适中，应使肥皂水的浓度以吹起气泡为宜。将肥皂水涂在怀疑泄漏处，观察是否有气泡。每处检漏时间不少于3分钟以上。

　　三、空调的收氟操作方法
　　操作说明：室外机三通阀处接入压力表，用于收氟检测压力值回零位的观察，将空调内机开机制冷（或强制制冷）运行，首先把二通阀截止阀芯用内六角扳手关闭后，观察压力表指针回零位时（或根据经验判断管路长短而定约运行1～2分钟左右），立即再将室外二通阀截止阀阀芯关闭，完成收氟。

　　四、追加制冷剂的操作方法
　　首先将制冷系统内的空气排除净，把压力表阀及充气管与空调三通阀截止阀连接，另一端与制冷剂钢瓶相连（操作与外气排空相似，向制冷系统内追加制冷剂前应先将充气管内的空气排空，方法是松开钢瓶充气管接口处，排除空气后立即拧紧），打开制冷剂钢瓶阀，定量追加制冷剂完毕后关闭钢瓶阀，取下充气管，空调复原。

　　五、制冷系统自排空及填充制冷剂的方法
1、找出制冷系统漏点，将空调强制制冷运行，关闭高压阀进行收氟后，再关闭低压阀。
2、处理好漏点，将二通阀、三通阀打开，强制制冷运行，进行排氟排空，观察接入室外机的压力表，经压力表阀一端向外排出系统余留的制冷剂，使压力表值为零。
3、关机后，通过系统恢复产生平衡压力，进行排氟排空，使压力表为零。
4、开机后再进行制热运行，产生高压压力，进行排氟排空，使压力表值为零时，继续排空2～3分钟左右，并关紧压力表阀后关机，再观察压力表时呈现负压力值，定量追加制冷剂。
5、采用上述操作方法可以有效地减少压缩机冷冻油的排出，并使系统内的制冷剂和空气充分地排出，达到较好地真空度效果，定量追加制冷剂，以使制冷（热）效果更佳。

　　六、低压压力测试方法
1．空调制冷运行，将压力表阀、充气管为一体接入三通截止阀顶针处进行检测的压力值，即为制冷运行状态下的低压压力值。
2.空调制热运行，将压力表阀、充气管为一体接入制冷系统（由室外机经冷凝器回压缩机吸入口端）也就是接入制冷系统回气管路中接入口处所检测的压力值，即为制热运行状态下的低压压力值。

　　七、高压压力测试方法
1、在空调制热运行状态下，由压力表阀及充气管为一体与三通阀连接所检测的压力值，即为制热运行状态下的高压压力值。
2、在空调制冷运行状态下，由压力表阀及充气管为一体接入制冷系统（由压缩机排气管路或与排气端相连部件）接口处所检测的压力值，即为制热运行状态下的高压压力值。

　　八、人工除霜的操作方法
　　除霜较好的方法是将空调的换向阀和室外风扇断电，空调以制热方式运行。下面以青岛海尔、大连三样、上海大金为例，介绍操作方法。
1.青岛海尔：不能在室外机主板上拔插电源，只需将换向阀体上的电源插头和风扇电源线中间的接插件断开，即可实现。
2.大连三洋：需要将室外机风扇的扇叶卸掉，在室外机主板上将换向阀的电源插头拔掉即可。
3.上海大金：在室外机利用强制除霜开关进行除霜；或在室外机主板上将换向阀和风扇的电源插头拔掉即可。

　　九、机房专用空调加湿部件的基本操作
　　更换加湿罐的操作方法：首先将加湿部分电源切断，然后将三个电极和水位探测端子由加湿罐顶部摘除，将加湿罐从侧面卡槽处脱离，最后将加湿罐由排水阀槽位中拔出即可。按相反操作，安装新的加湿罐。
第五节空调的日常维护、一般故障及处理办法
　　一、日常维护空调的日常维护应严格按照维护细则和作业计划的要求执行
　　二、一般故障及处理办法
1.不制冷（制热）
　　故障原因：制冷系统无制冷制
(1)无R22（管路有问题导致）
(2)压缩机不转
(3)系统堵塞，压缩机保护，导致压缩机不转
(4)室外机脏，压缩机保护，导致压缩机不转。
　　处理办法：测试系统压力、检漏、处理漏点、充氟。
2.制冷或制热效果差
　　故障原因：制冷剂不足，压力偏低；制冷系统压力过高（系统氟多，空气多）
　　（1）r22不足；（检漏）
　　（2）系统堵塞不严重时；
　　处理办法：测试系统压力，压力偏低时，检漏、处理漏点、充氟。
　　测试系统压力，压力偏高时，需分类处理：
　　（1）系统压力偏高，制冷剂过多，可排出多余制冷剂，在排放时，一般会出现过多的液体排放。要放放停停，不能急于求成，认真观察恢复后运行状态的压力值，直到正常为止。
　　（2）如果高、低压均过高，而且压力表指针抖动，说明管内空气没有排尽，系统空气过多。将空调关机恢复平衡压力后，放掉一部分制冷剂，使空气排掉，在重新补充制冷剂，逐渐使压力恢复正常。
3.制冷系统冰堵（进空气后，在截流阀位置导致冰堵）
　　故障原因：常见原因为系统有泄漏点，使大量大气环境中所含的腐蚀性易氧化气体进入系统，造成系统毛细管节流时产生冰堵,并严重氧化系统，形成氧化铜。使整机低压压力偏低，不能正常回气或无法回气。
　　处理办法：首先应查找漏点和使用不当上造成的原因，对制冷系统主要部件进行清洗和更换。
4.制冷系统油堵：（压缩机上油）
　　故障原因：常见原因为系统管路积油所致，特别存积滞留在毛细管中，当冷冻油在管路中变得稠密或油温很低时，难以使制冷剂回流，回气压力降低，制冷时有时会发生排气管结霜，制冷下降或不制冷，此时反映的现象与系统制冷不足相似。
　　处理办法：首先确认压缩机冷冻油是否变质氧化变稠，在油色正常时，可采用开机制热运行数十分钟，经多次运行拭机，使油温升高，流动性得到改善。
5.制冷系统脏堵
　　系统进赃东西，在安装不当，灰尘堵注毛细管。
　　故障原因：安装不当，或系统漏氟使系统进入空气，通过氧化将冷冻油变质形成混浊稠密的污垢油堵塞系统管路。
　　处理办法：不严重时可用高压氮气瓶的压力进行充气吹出异物，严重时需要拆卸管路并冲洗或更换主要部件。
6.排气温度过高(指压缩机排气温度过高)
1、高压告警，外机脏；
2、氟多
3、系统有空气
　　故障原因：制冷剂少、堵塞、膨胀阀开启太小等。
　　处理办法：采取相应的充氟，理堵塞，调整膨胀阀等措施。
7.排气压力过高（温度过高压力就高）
1、高压告警，外机脏；
2、氟多
3、系统有空气
4、堵
　　故障原因：系统有空气、制冷剂过多、冷凝器脏、
　　室外风机故障、冷凝器中积油过多等。
　　处理办法：采取排出空气，回收制冷剂，清洗冷凝器，定期放油等措施。
8．排气压力过低
1、氟少
2、堵塞
　　故障原因：制冷剂少，压缩机故障。
　　处理办法：填充制冷剂，维修压缩机。
9．机房专用空调的失风告警
　　故障原因：室内风机故障
　　处理办法：检查室内风机皮带松紧度、风机工作状态等，并作出相应处理。
10．机房专用空调的低湿告警
　　故障原因：加湿器故障或进、排水阀故障
　　处理办法：清洗或更换加湿器，检查进水阀排水阀是否堵塞或损坏，并进行相应的处理