空调安装与基础实用知识（3）

基础知识篇

一、简介家用空调器制冷原理

慨述：压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体送至冷凝器，室外侧的轴流风扇使空气迅速流过冷凝器，将制冷剂冷凝成高压液体，然后制冷剂经过滤器和毛细管进入蒸发器，在蒸发器中蒸发吸热，变成过热蒸气后再进入压缩机，如此往复循环。室内侧的风扇从室内抽吸空气，空气经过滤网进入蒸发器，与蒸发器内制冷剂发生热转换后降温而成冷风，冷风由离心风扇经风道从出风栅吹入室内，如此循环，使室内温度降低。

二、简介家用空调器制热原理

慨述：了解四通阀的作用和结构，介绍家用空调器的制热原理就容易理解了；在系统中由于增加了四通阀部件，使得制冷剂流向改变，就变成制热，原理是：压缩机（见图）排出的高温高压的制冷剂不是流向室外而是流向室内，制冷剂先到室内换热器，放出热量后变成液体，再向室外换热器流动，经节流将压后，在室外换热器蒸发吸热。吸收热量后变成气体，该气体制冷剂经过四通阀被压缩机吸入，如此循环往复，使得室内温度不断升高。随着室内外温差增大，室内热量逃逸也增大，当空调搬入的热量等于逃逸热量时，室内温度就不会继续升高，制热过程也是个动态平衡过程，受各种因素影响。

三、家用空调器的电控系统。

慨述：大家都知道家用空调器一般分制冷、电控和空气循环系统三大系统。

空调器中较为复杂的系统是电控系统，它即要为制冷系统和通风系统提供动力，又要保证各系统能协调和安全地运行，它由电源、状态监测传感器、电脑芯片、控制驱动电路，以及保证控制具体运行的部件压缩机（也属制冷部件）、电机、开关、加热器等组成，随着人们对空调器功能多样性和舒适性要求的不断提高，电控系统中新技术、新器件不断出现，电控系统将越来越复杂。

电控系统常常分为强电和弱电两部分，大体上说，凡以220V交流市作电源，工作在高电压、强电流条件下的电路和部件，都可以归属于“强电”；而以5-12 V直流电压供电的电路和部件，一般的电子元器件工作在低电压、小电流状态下，都可以归属于“弱电”；电机、开关、加热器、交流接触器等为强电控制，状态监测传感器、电脑芯片、控制电路等为弱电控制。

四、空调器的空气循环系统

慨述：前面我们已经介绍了制冷系统和电控系统，这里需要说明的是很多零部件具有双重甚至多重作用，在不同系统中扮演不同角色。

空气循环(通风)系统定义：由风扇、过滤网、循环风道、导风叶片组成，通常窗式空调器的空气循环系统与分体式空调器空气循环系统是不同的，室内空气循环系统和室外空气循环系也有所不同，一般窗式空调器室内进风在出风口左面，分体式空调器室内进风在出风口上面，柜式空调器室内进风在出风口下面。

空气循环系统的另一职能：在进行空调器空气循环设计时，空调器整体结构设计是比不可少的环节，结构设计是为了满足电控系统、制冷系统、主要是通风系统的装配、性能等要求的，部分结构件主要起装饰和美观作用。

五、分析空调器常见故障的原则和一般方法

原则是：结合构造，联系原理，搞清现象，具体分析。从简到繁，由表及里，按系统分段，推理检查

一般方法是：一看、二听、三摸、四测、五分析

一看：察看各部件外观有无损坏，电控（器）件有无断线或松脱，管路件有无断裂，连接螺母有无裂纹或油迹，换热器有无结霜或均匀结露。

二听：倾听用户反映的问题，听整机运转声音及压缩机和风扇等部件的声音是否正常。

三摸：摸压缩机外壳温度，摸换热器温度及高低压阀表面温度，摸进出风温度

四测：测量系统压力，测量空调的电压、电流

五分析：经以上方法后，进一步确认故障所在处，由于空调器是由制冷、电控和通风三大系统组成，且彼此相连又相互影响，因此，要综合起来分析，判断故障实际部位，找到故障的根源。

六、认识制冷系统的部件-压缩机

压缩机作用：压缩机是空调器制冷系统的心脏,系统中制冷剂的循环靠压缩机的运转来实现,目前使用的主要有活塞式、旋转式和涡旋式三大类型。

压缩机故障类型：压缩机电机绕组故障、压缩机抱轴（卡缸）和压缩机吸排气阀关闭不良（串气）。

绕组故障原因：绕组短路（绕组线圈电阻为零），绕组开路（绕组线圈电阻为无穷大），匝间短路（绕组线圈电阻阻值小于正常阻值），对地短路（接线端与地间绝缘电阻小于2兆欧）。

抱轴故障原因：无或少冷冻油；系统中有水分（生锈使零部件卡住）；机械杂物（安装或焊接等因素使杂物进入系统）；转子和定子受外力后相碰卡住。

串气故障原因：吸排气阀片工作频率高，容易造成金属疲劳；吸排气阀片材质不良；充注制冷剂过多，造成液击，打裂阀片 。

七、认识制冷系统的部件-蒸发器

定义：蒸发器是制冷系统中的低压部件，由紫铜管和铝合金翅片组成，装在毛细管和压缩机之间，它的作用是在冷凝器中凝结后的高压制冷剂液体，经过滤器到毛细管节流降压后进入蒸发器，变成低压饱和气体过程中，吸收外界热量，使周围空气温度降低。

铜管材料：目前使用的紫铜管主要有光管和内螺管两种。

铝合金翅片种类：主要有平翅片、波纹翅片、冲缝翅片三大类型。

铝合金翅片主要材料：亲水铝箔和非亲水铝箔两种。

蒸发器的种类有：一折式、二折式、三折式、四折式

蒸发器常见故障：漏；异物堵塞；铝合金翅片上积存附着大量的灰尘或油污；制冷系统内油质氧化变质，使换热效果下降。故障分析方法同冷凝器一样。

八、认识制冷系统的部件-冷凝器

定义：冷凝器是一种高压部件，由紫铜管和铝合金翅片组成，它的作用是将压缩机排出的高温高压制冷剂气体，通过冷凝器的管壁和翅片将热量传给周围空气而凝结为液体，凝结过程中，冷凝压力不边，温度降低，目前使用的紫铜管主要有光管和内螺管两种，铝合金翅片主要有平翅片、波纹翅片、冲缝翅片三大类型。

冷凝器常见故障：漏；异物堵塞；铝合金翅片上积存附着大量的灰尘或油污；制冷系统内油质氧化变质，使换热效果下降。

漏原因分析：产生漏点多为盘管有裂纹或砂眼，出现漏点，也可能是烧焊过程中未焊好，从表面检查漏点，迹象多为冷凝器有油污出现。

堵原因分析：冷凝器出现堵塞现象，多为系统内有异物造成，也可能是烧焊过程中焊堵。

附着灰尘或油污原因分析：环境周围有较多的灰尘，周围有油烟，如室内、外机靠近厨房灶间。

油质氧化变质原因分析：盘管内壁有油垢，压缩机磨损严重，系统中混有空气。

蒸发器和冷凝器统称为热交换器。

九、认识制冷系统的部件-毛细管

定义：毛细管是制冷系统中的节流部件，主要作用是节流和降压，装在冷凝器和蒸发器之间，它的作用是从冷凝器流出的高压液体经过细小的毛细管时将受到较大的阻力，由于液体制冷剂的流量减少，限制了制冷剂进入蒸发器的流量，使冷凝器保持较稳定的压力，毛细管两端的压力差也保持稳定，这样使进入蒸发器的制冷剂压力降低，毛细管的大小和长度由制冷量大小决定，通过匹配试验每一规格的空调有不同的毛细管大小和长度。

毛细管的主要材料：是紫铜管。

毛细管的大小：一般ф0.6~4.0毫米，每一规格空调毛细管大小通常确定性能匹配的流量，

美的毛细管大小常用规格（外径乘内径）：ф2.2×0.9、ф2.5×1.1、ф2.5×1.3、ф2.5×1.5. ф3.2×1.7、ф3.2×1.9、ф3.6×2.1、ф3.6×2.4、ф4×2.7、ф4×3ф5×3.5

毛细管的长度一般600~2000毫米，每一规格空调毛细管长度通常确定性能匹配的压差。

十、认识制冷其他零部件-四通阀

四通阀的作用：可以改变制冷剂的流向,使其夏季制冷,冬季制热。

四通阀的结构：由电磁导向阀和四通换向阀构成, 电磁导向阀和其他的利用电磁线圈产生磁场发生位移情况一样,在此重点介绍四通换向阀, 换向阀有四根铜管及两端盖的毛细管，阀体内有半圆的阀座、滑块以及两个活塞，可以左右移动，滑块在左边时，左边两孔连通，右边一孔与筒体连通，滑块在右边时，右边两孔连通，左边一孔与筒体连通。

十一、认识制冷其他零部件-单向阀

单向阀的作用：单向阀又称止逆阀。它使制冷剂只能向某一方向自由流动，制冷剂只能按（见图）滚动方向箭头流动，从另一方向流动将被阻止，单向阀主要用于热泵型空调器上，与辅助毛细管并联在系统中（见图）。

单向阀主要故障为堵、关闭不严、漏。

十二、认识电控系统的强电器件-交流接触器。

交流接触器定义：是常用的电路控制器件，用来频繁的接通或断开交流主电路及大容量的自动控制器件，适合大电流大功率场合。

交流接触器组成：交流接触器种类很多，结构和性能也各不相同，主要由主触点系统、灭弧装置、电磁系统、辅助触点、机械传动零件和绝缘零件组成。

交流接触器工作原理（见图）：未接电源时，21和22导通，其余断开；当在A1和A2通上电后，触点系统1-2，3-4，5-6，13-14接通，21-22断开，实现多路控制目的。

十三、认识电控系统的强电器件-电加热管。

电加热管定义及作用：将电阻发热丝装在特制的金属管内就是电加热管，用于各种空调器的辅助电加热功能，帮助冷暖型空调器低温起动，补偿热泵制热功率。

电加热管结构：电热管外管为不锈钢，使用高阻电热合金丝作发热体，改性氧化镁粉作绝缘填充料。应用缩管设备与技术，经高温氧化后成型。组件是由配套安装支架部件，温控器，温度熔断器和绝缘体构成。

十四、认识电控系统的强电器件-PTC电加热器。

PTC电加热器定义：由若干单片PTC陶瓷并联组合后与波纹铝条经高温胶结组成，是具有正温度系数的半导体功能陶瓷发热器件。

PTC电加热器优点及特点：优点是热阻小、换热效果高及长期使用功率衰减低。特点在于安全性能上，即遇风机故障停转时，PTC电加热器因得不到充分散热，其功率会自动急剧下降，此时加热器的表面温度维持在居里温度左右（一般在250℃上下），从而不致产生如电热管类加热器的表面“发红”现象。另外，PTC电加热器的整体外形轻巧，在整机内装配极为便捷。

十五、认识电控系统的强电器件-压缩机电加热带。

答：加装压缩机电加热带原因：如果压缩机处于较长期停止状态，与润滑油亲和性很强的制冷剂就会大量溶入润滑油中，在这种状态下开启压缩机，容易造成压缩机难以启动，甚至损坏压缩机。

压缩机电加热带安装位置：通常安装在压缩机底部环铙一圈或几圈。

压缩机电加热带作用：利用外部加热使压缩机内的液体制冷剂驱赶出来，避免压缩机内润滑油大量外流，使压缩机内润滑油减少，引起轴承因润滑不良烧坏；另一方面避免液体制冷剂稀释润滑油，在R22低温状态下，制冷剂液体和润滑油双层分离，造成轴承部分供油不足，甚至烧坏轴承，烧坏压缩机。

十六、认识电控系统的强电器件-压缩机过载保护器。

压缩机过载保护器作用：过载保护器分为内置式和外置式两种，内置式过载保护器装于压缩机内部，能直接感受绕组温度，如果坏了通常不能维修，这里不多讨论；外置式保护器是一种常态闭路装置，当压缩机过载或在启动电流过大保护器立即跳脱、切断电源达到安全之目的。产品具有寿命长、高品质、触点容量大、动作录敏等特点；在查清过载或电流过大原因后维修方便，只需更换同型号过载保护器。

十七、认识电控系统的弱电器件-换气电机。

换气电机的作用：通常装在分体式空调里，相当窗式空调器的换新风作用，换气电机是一个由不同直流电压驱动的电机。

换气电机的工作原理：利用电机的工作，形成室内外空气的压力差，使空气有进有出，达到空气交换的目的，完成不断有新鲜空气进入室内，给人一个舒适感觉。

换气电机的组成：通常由电机、供电电路和驱动电路组成。

美的换气电机的命名：由产品名称代号、风机规格、性能参数代号和派生代号四部分形成。举例：FLW70-22其中 FLW表示名称代号，70表示风机规格，22表示性能参数代号（第一位表示电压等级，第二位表示转速范围），无派生代号，从上可知举例换气电机含义是无刷直流电机，风机尺寸70mm，直流电压12V驱动，转速范围2000-2999RPM，无派生代号。

十八、认识电控系统的弱电器件-继电器。

继电器定义：与交流接触器控制原理基本相同,结构差异较大,是安装在电路印制板上的控制元件，用来频繁的交替接通或断开交流电路及小容量(与交流接触器相比)电路的控制元件，适合小电流小功率场合。

继电器的分类：根据用途分为交流继电器和直流继电器两种（美的通常采用直流继电器）,根据体积分为大、中、小型继电器。

继电器的工作情况：当４与５未加上电压时１和常闭点２接通，实现这一路的控制，当４与５加上电压时１和常开点３接通，实现另一路的控制，完成所需的控制过程。

十九、认识电控系统的弱电器件-三端集成稳压器

三端集成稳压器定义：把经过整流电路的不稳定输出电压变为稳定的输出电压的集成电路，通常三端集成稳压器加散热片后焊接在印制板上，三端集成稳压器分为普通稳压型和精密稳压型两类，每一类又可分为固定式和可调式两种形式。

三端集成稳压器的作用：1）当输入电压变动时，输出电压保持不变；2）当负载变动时，输出电压保持不变；3）对输入电压交流部分具有抑制能力；4）输出电压不随温度而变；5）具有各种保护措施。

应用范围：三端固定正输出集成稳压器应用最为广泛，目前应用较多的是78系列三端集成稳压器，如7805、7806、7809、7812，美的公司使用过7805和7812。

二十、认识电控系统的弱电器件-光电耦合器

光电耦合器定义：光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强．无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因而在各种电子设备上得到广泛的应用，光电耦合器可用于隔离电路、开关电路及各种家用电器等电路中，美的分体碧挂式空调器室内电机调速电路使用了该元件。

室内电机调速电路原理（见图）：当在1和2加上控制信号使内部发光二极管发关，由于通过电流不一样，发关程度不一样，照射到右边的可控硅的受光程度也不一样，使得可控硅的导通角不同，因而输出也不同，所以在4和6端接上室内电机就得到不同的输出电压，用不同的输出电压控制室内机，就达到调速的目的，实现分体碧挂式空调器室内电机的高、中、低档风速输出。

二十一、空调器空气循环系统中的部件-贯流风轮

慨述：空调器空气循环系统中风扇有三种形式：贯流风轮、离心风轮和轴流风叶，作用是强制热交换，提高热交换能力，本节介绍贯流风轮。

适用场合：贯流风轮通常使用在分体碧挂式空调器室内机上，通过不断的发展目前有普通贯流风轮、斜贯流风轮和斜扭贯流风轮；抗霉菌贯流风轮。

作用和特点：将室内空气吸入蒸发器表面进行降温去湿；特点是风量大、噪音小。

贯流风轮的指标：维修贯流风轮的依据是直径和长度，至于风量等指标是开发工程师已经匹配好的，维修不用考虑，风轮材料有ABS塑料或渡锌薄钢板。

二十二、空调器空气循环系统中的部件-离心风轮

慨述：空调器空气循环系统中风扇有三种形式：贯流风轮、离心风轮和轴流风叶，作用是强制热交换，提高热交换能力，本节介绍离心风轮。

适用场合：离心风轮通常使用在窗式空调器室内侧和柜机室内机上，通过不断的发展目前有各种颜色不同样式的离心风轮（见图），作用和特点基本同贯流风轮。

离心风轮的指标：维修离心风轮的依据是直径和高度，至于风量等指标是开发工程师已经匹配好的，维修不用考虑，风轮材料有ABS塑料、铝合金或渡锌薄钢板。

二十三、空调器空气循环系统中的部件-轴流风叶

慨述：空调器空气循环系统中风扇有三种形式：贯流风轮、离心风轮和轴流风叶，作用是强制热交换，提高热交换能力，本节介绍轴流风叶。

适用场合：轴流风叶通常使用在分体式空调器室外机或窗式空调器室外侧，通过不断的发展目前有普通轴流风叶、带齿轴流风叶和带环轴流风叶。

作用和特点：用来冷却冷凝器，加速冷凝器吹风换热；特点是风量大、噪音小。

贯流风轮的指标：维修贯流风轮的依据是直径、高度和叶片数，至于风量等指标是开发工程师已经匹配好的，维修不用考虑，风轮材料有ABS塑料、铝材压制成形或渡锌薄钢板。

二十四、空调器空气循环系统中的部件-过滤网

作用：通常装在室内机进风口，室内空气通过过滤网，滤去灰尘后，再进入蒸发器进行热交换。

空调器空气循环系统中的部件（过滤网）分类和运用：过滤网通常分为空气过滤网和清洁过滤网两类，空气过滤网主要材料是塑料纤维或多孔泡沫塑料，可以滤去空气中很小的尘埃，由于经空气过滤网后，空气中大部分灰尘被滤除，沉积在过滤网上，过一段时间后会堵塞滤网，造成空气通路受阻，风量减少，换热效率降低，因此空气过滤网应经常清洗，以保空气畅通；清洁过滤网采用蜂窝网状结构，并填装活性物质，这样即能滤去更小的灰尘，又能吸附烟味、臭味等有害的物质，这种过滤网使用一段时间后，需重新更换，一般不能再生使用；空气过滤网目前在空调行业使用材料大同小异；清洁过滤网每个公司宣传重点不同，使用材料有相同的，也有不同的，美的公司使用过核帕酶、光触酶、甲醛克星、银离子等滤网。

二十五、、空调器空气循环系统中的部件-风道。

定义和分类：通俗的讲就是风经过的道路,但是风道的设计是较为复杂的,影响因素也较多；风道一般分为室内风道和室外风道，风量及噪声是风道设计最重要的两个指标，因此室内风道设计更为重要。

影响室内风量和噪声的零部件：蜗壳、底盘、电机、风轮、蒸发器、电辅热（如PTC）、出风框、面框、面板、导风板、百叶、过滤网、健康滤网。

产生异音的零部件（风道设计不好将会产生异音）：蜗壳、底盘、塑封电机、球形轴承、贯流风轮、蒸发器、电辅热（如PTC）、出风框、面框、面板、导风板。

二十六、空调器空气循环系统中的部件-导风叶片。

作用：为了使房间温度分布更加均匀或实现定向送风，空调器在室内机出风口设置了导风叶片。

分类和运用：导风叶片根据导风方向分为左右导风叶片和上下导风叶片，根据运转方式分为手动导风叶片和自动导风叶片。手动导风叶片可随意调节叶片位置；自动导风叶片由步进电机或同步电机调节，可实现定向送风和连续扫射送风。