制冷电子教案电子教案.docx
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制冷电子教案电子教案
项目三
电冰箱制冷系统维修
【课时安排】：
8个课时
【学习目标】：
1．认识电冰箱制冷系统组成部件。
2．掌握分段打气捡漏和整体打气捡漏的技能
3．掌握高低压双侧复式抽和本机工作从高压侧抽真空的技能
4．会向电冰箱制冷系统充注制冷剂
【知识目标】：
1．掌握电冰箱的分类、电冰箱的组成。
2．掌握电冰箱制冷系统的组成、知道各组成部件的种类和作用。
3．会分析制冷系统的工作原理。
4．知道捡漏和抽真空的方法
【教学过程】：
知识点一：
电冰箱的分类及型号命名方法
一、按用途不同分类
（1）冷藏箱。
它没有冷冻功能，主要用于食品和药品的冷藏保鲜，也可以用来短期储存少量的冷冻食品。
（2）冷冻箱。
它没有冷藏室，只有一个冷冻室，可提供?
18℃以下的低温，供冷冻较多的食品之用。
（3）普通家用电冰箱。
它具有冷藏和冷冻两种功能。
其箱体分为两个相互隔离的小室，各室温度不同，其中一个为冷冻室（有的还具有速冻功能），其余为具有不同温度的冷藏室。
2.按容积大小分类
（1）携带式电冰箱。
容积在12~20L范围内，多为半导体冰箱，供旅行及装在汽车上使用。
（2）台式电冰箱。
容积在30~50L之间，多设在旅馆房间内供住客使用。
（3）落地式电冰箱。
容积在50L以上，我国家庭多使用150~270L的电冰箱。
3.按使用环境温度不同分类
（1）亚温带型（SN型）。
使用的环境温度为10°C~32°C。
（2）温带型（N型）。
使用的环境温度为16°C~32°C。
（3）亚热带型（ST型）。
使用的环境温度为18°C~38°C。
（4）热带型（T型）。
使用的环境温度为18°C~43°C。
4.按箱体结构分类
（1）平背式电冰箱。
平背式电冰箱的背部为平板，采用内藏式冷凝器，冷凝器内藏于箱体的夹层内。
如下图a所示为其外形图，其优点是外壳平整美观、噪声低。
（2）凸背式电冰箱。
凸背式电冰箱采用外露式冷凝器，一般装在箱体背面外部，如下图（b）所示。
其优点是单位尺寸散热面积大、通风条件好、维修方便。
但其表面易积灰尘又不易清洁,移动时冷凝器易损坏，外表不够美观。
5.按箱门数量分类
（1）单门电冰箱。
单门电冰箱只设一扇箱门，其箱内上部有一个由蒸发器围成的冷冻室，可储藏冷冻食品。
冷冻室下面为冷藏室，由接水盘与蒸发器隔开。
单门电冰箱都属于直冷式电冰箱，如图所示。
（2）双门电冰箱。
双门电冰箱有两个分别开启的箱门，多为立柜上下开启式，如图所示。
它有两个大小不等的隔间，小隔间为冷冻室，大隔间为冷藏室。
（3）三门电冰箱。
三门电冰箱有3个分别开启的箱门或3只抽屉，对应的有3个不同的温区，适合储藏不同温度要求的各类食品，做到各间室的功能分开，食品生熟分开，保证了冷冻冷藏质量。
（4）四门或多门电冰箱。
此类冰箱容积都在250L以上，制冷方式为风冷式，多为抽屉式结构，可设置不同的温区，便于储存温度要求不同的各种食品。
6.按冷却方式不同分类
（1）直冷式电冰箱。
直冷式电冰箱也称有霜电冰箱，是采用空气自然对流的降温方式，冷藏室和冷冻室各有独立的蒸发器，可以直接吸收食品或室内空气中的热量而使其冷却降温。
直冷式电冰箱优点是：
①蒸发器直接围成冷藏式和冷冻室，结构简单，工艺简单，
②价格便宜，比间冷式电冰箱便宜15﹪。
③蒸发器直接放置在箱内，直接吸收箱内食品或空气的热量，冻结速度快。
④噪声小。
⑤直接吸收箱内物品食品空气中的热量，省电节能。
直冷式电冰箱的缺点是：
①冷冻室蒸发器易结霜，化霜麻烦。
②只有一个温控器，放置在冷藏室，上下门的温度不能分别进行控制。
控制着冷藏室的温度，间接控制着冷冻室的温度。
③靠热压自然冷却，箱内温度不均匀。
靠近蒸发器的地方温度低。
（2）间冷式电冰箱。
间冷式电冰箱又称为风冷无霜电冰箱，是采用强制空气对流降温方式的电冰箱，在结构上将蒸发器集中放置在一个专门的制冷区域内，依靠风扇把冷气强制吹入冷冻冷藏室，来降低箱内温度。
此类冰箱的蒸发器可装在冷冻室与冷藏室隔层中，也可以装在冷冻室后壁隔层中，前者称为横卧式，后者称为竖立式。
①无霜。
②使用了一个小风扇，箱内温度均匀。
③使用了两个温度控制器，冷藏室的温度靠感温封门型温控器控制，冷冻室的温度靠普通压力式温控器控制，且控制着压缩机的开停，上下门的温度均可进行控制。
间冷式电冰箱的缺点是：
（1）工艺复杂，价格较贵。
（2）使用了小风扇，噪声大。
（3）使用了小风扇，漏冷，费电。
（4）箱内蔬菜易干枯。
（3）直冷、风冷混合式电冰箱。
这种电冰箱冷藏室一般采用空气自然对流降温方式，冷冻室采用强制冷气对流降温方式，这种电冰箱性能良好，用电子温控装置，价格较昂贵，适用于大容积多门豪华型电冰箱。
7.按制冷原理不同分类
（1）全封闭蒸气压缩式电冰箱。
这种电冰箱在理论和制造工艺上都比较成熟，制冷效果较佳。
（2）吸收式冰箱。
（3）半导体式电冰箱。
半导体式电冰箱是利用半导体制冷器件进行制冷的，根据法国珀尔帖发现的半导体温差电效应制成的一种制冷装置。
一块N型半导体和P型半导体连结成电偶，电偶与直流电源连成电路后就能发生能量的转换。
电流由N型元件流向P型元件时，其PN结合处便吸收热量成为冷端；当电流由P型元件流向N型元件时，其PN结合处便释放热量成为热端。
冷端紧贴在吸热器（蒸发器）平面上，置于冰箱内用来制冷；热端装在箱背，用冷却水或加装散热后靠空气对流冷却。
串联在电路中的可变电阻用来改变电流的强度，从而控制制冷的强弱。
如果改变电源的极性，则热点与冷点互易位置。
为了提高制冷效率，可将若干相同的电偶并联运行，也可将电偶串联运行。
半导体式冰箱制冷原理
半导体式电冰箱的制冷系统无机械运动、无噪声、制造方便。
但它的制造成本高、制冷效率较低，且必须使用直流电源，故只限于使用在某些特定的场合（如实验室、汽车等）。
知识点二：
电冰箱的型号表示及含义
近年来生产电冰箱都是根据国家标准GB8059.1—87的规定，其型号表示方法和含义如图所示。
图2.11电冰箱型号表示方法示意图
例如：
BC-180表示家用冷藏箱，有效容积为180L；BCD-150B表示家用冷藏冷冻箱，有效容积150L，经过第二次设计改进；BCD-251WA表示家用冷藏冷冻箱，风冷式（无霜），有效容积251L，经过第一次设计改进。
知识点三：
电冰箱制冷系统的组成、作用及种类
一、电冰箱的基本组成：
它主要有箱体、制冷系统、电气控制系统和附件四部分组成。
1.箱体：
电冰箱的躯体部分，且来隔热保温。
箱体内空间分为冷藏和冷冻两部分。
2.制冷系统：
利用制冷剂在循环过程中的吸热和放热作用，将箱内的热量转移至箱外空气中去，使箱内温度降低，达到冷藏、冷冻食物的目的。
3.电气自动控制系统：
用于保证制冷系统按照不同的使用要求自动而安全地工作，将箱内温度控制在一定范围内以达到冷藏冷冻的目的。
4.附件：
完善和适应冷藏、冷冻不同要求而设置的。
二、制冷系统的组成
（1）压缩机
（2）冷凝器（3）干燥过滤器（4）毛细管（5）蒸发器
三、电冰箱制冷系统的制冷原理
冰箱制冷系统工作经历了四个过程：
压缩、冷凝、节流和蒸发。
（1）压缩机吸入来自蒸发器中的气态制冷剂，在内部汽缸内进行压缩，形成高温高压的气态制冷剂；把压力提高到与冷凝温度相对应的冷凝压力，经高压阀门从高压排气管送入冷凝器中。
（2）进入冷凝器的高温高压气态制冷剂，沿盘管向大气环境散热，与大气环境交换热量，同时在内部由气态冷凝成液态。
（3）液态制冷剂经干燥过滤器吸收水分、滤除有形赃物，优化制冷环境，防止制冷系统冰堵和脏堵。
（4）液态制冷剂经毛细管节流，控制制冷剂的流量，控制对蒸发器的供液量；把压力由冷凝压力降至蒸发压力，送至蒸发器内。
（5）进入蒸发器的液态制冷剂，剧烈地汽化转变成气态制冷剂，同时，沿盘管吸收大量的热量，达到制冷目的。
制冷剂循环往复，以至无穷。
四、制冷系统易产生的故障及检查方法
1.制冷系统泄露
（1）泄露的原因：
制冷管道受到制冷剂的长时间侵蚀，特别是蒸发器铝质管道最容易出现漏孔而导致制冷剂的泄露。
检查方法：
（1）从制冷效果上看，制冷效果越来越差，最后完全不制冷，这是判断制冷系统泄露的重要的特征。
（2）当冰箱出现压缩机工作而制冷效果差或完全不制冷时，这时可用钳子折断压缩机工艺管，发现制冷剂排出量较少或不排气，即可证明制冷剂泄露。
（3）从工艺管处连接三通压力表，打气保压。
2.制冷系统堵塞
（1）制冷系统冰堵：
①冰堵的原因：
抽真空不合格导致制冷系统混有一定量的水分，这些水分就会在毛细管的出口处冻结成冰，堵住毛细管管口，制冷剂不能循环流动导致冰箱不制冷或制冷不正常。
②解决方法：
切开工艺管，放出制冷剂，更换干燥过滤器，之后进行抽真空，最好采用电冰箱压缩机工作，把气体排到高压冷凝器里面，从干燥过滤器处连接三通压力表，从高压部分抽真空，30分至45分钟后，把高压工艺管封口。
然后
从压缩机工艺管重新充入规定量的制冷剂。
（2）制冷系统脏堵
①脏堵的原因：
压缩机长时间工作磨损产生的金属杂质，冷冻油的析出物，焊接时产生的管道氧化物等杂质随着制冷剂的循环流动会在干燥过滤器中和毛细管的进口处发生堵塞。
②解决方法：
一是用高压氮气进行吹洗，二是更换干燥过滤器和毛细管。
五、制冷系统零部件
1.压缩机
它是制冷系统心脏。
压缩机通过做功把从冰箱蒸发器吸来的低温低压制冷剂蒸汽压缩成为高温高压的制冷剂蒸汽。
为制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝为液态提供条件。
（1）压缩机的作用：
将来自蒸发器中的低压制冷剂蒸汽压缩，将压力提高到与冷凝温度相对应的冷凝压力，从而保证制冷剂蒸汽在冷凝器中常压下就能冷凝液化。
即把从蒸发器吸入的低温低压制冷剂蒸汽在压缩机汽缸内压缩，形成高温高压的气态制冷剂，经高压阀门送到冷凝器中，为制冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝提供条件。
（2）冰箱压缩机的主要类型：
常用类型有往复活塞式和旋转式两种。
往复活塞式绝大多数是曲轴连杆式，少量是曲柄滑管式，斜盘式和电磁振动式更少。
在无霜冰箱中旋转式压缩机使用较多（如上海上菱牌电冰箱），其优点是：
体积小，重量轻，效率高，噪音小等。
（3）压缩机的三个接线柱
压缩机有三个接线端子，即公共端子C（Ｏ），主绕组端子（运行绕组端子）M（R）,启动绕组端子S。
ＣＭ为主绕组，又叫运行绕组，ＣＳ副绕组，又叫启动绕组。
2、冷凝器的种类：
可分为水冷和空气冷却两种方式，冰箱主要采用空气冷却方式，空气冷却又分为自然对流冷却和强制冷却两种方式。
电冰箱常用的冷凝器类型：
①百页窗式
②钢丝盘管式
③内藏光管式
④翅片盘管式冷凝器
3.干燥过滤器：
（1）干燥过滤器的作用：
吸收水分和滤除制冷系统的有形杂质，防止制冷系统出现冰堵和脏堵。
大型制冷设备的干燥器和过滤器是分开的，小型制冷设备（如电冰箱）是合在一起的。
干燥剂有5A型分子筛和硅胶。
过滤网网孔有0.4mm的钢丝网，用于氨制冷系统；网孔有0.1mm的铜丝网，用于氟利昂制冷系统。
4.毛细管
（1）毛细管的作用：
是节流阀的一种，一是节流，控制制冷剂的流量，让高温高压的制冷剂蒸汽在冷凝器中，充分完全的都变成液态制冷剂；二是减压，把压力由冷凝器压力降为蒸发压力，从而使液态制冷剂在蒸发器中（规定的低压状况下）沸腾汽化吸收大量热量；三是（双温双控电冰箱的毛细管）控制对冷冻冷藏室蒸发器的供液量。
（2）毛细管的位置：
毛细管是冰箱上的节流降压装置，位于冰箱的后面下部，接在冷凝器的末端与蒸发器之间。
（3）毛细管的结构：
是一根孔径很小，长度较长且多盘管状的紫铜管。
在检修冰箱时，不能随意更换毛细管的孔径和长度。
（4）毛细管的特点：
结构简单，无运动部件，不易故障，但毛细管不能自动调节供液量，只使用于热负荷比较稳定的家用电冰箱等小型制冷设备中。
（5）毛细管的节流控制原理：
①毛细管内径相同，管子越长，阻力越大，制冷系统高压越高．
②毛细管管长相同，内径越小，阻力越大，制冷系统高压越高．
③电冰箱上的毛细管是经过多次实测得到的管长管径数据的，不能任意更改。
5.蒸发器
是一种将冰箱内热量传递给制冷剂并使液态制冷剂剧烈汽化的热交换器.
（1）蒸发器的作用：
蒸发器是让低压液态制冷剂在内部转变为气态制冷剂的换热器。
把毛细管送来的过冷低压制冷剂液体，经吸收箱内食物物品和空气的热量后沸腾汽化为饱和蒸气，达到制冷的目的。
蒸发器进行的汽化现象是沸腾汽化现象，不是慢慢的蒸发汽化现象。
（2）蒸发器的主要类型：
①铝复合板式
②管板式
③翅片盘管式蒸发器
④单脊翅片式
⑤层架抽屉（盘管）式蒸发器
【布置作业】：
1、蒸发器的分类有哪些？
2、影响冷凝器散热的因素有哪些？
3、干燥过滤器的作用是什么？
?
4、什么是压缩机？
【课后小结】：
本节的几个重点都很重要，在高考中常出各种题，所以一定要注意。
特别是电冰箱的各种组成的作用和分类。
学生对于本节很感兴趣，尤其是常用电冰箱组成的介绍，让学生观察都很喜欢。
3、压缩机绕组好坏的测量
压缩机一般有三个接线桩，单相压缩机的三个接线端子分别代表运行绕组端、启动绕组端和公共端（分别用M、S和C表示）
（1）判别各引脚名称：
用万用表两表笔分别测三引脚之间的阻值，阻值最大的一次，是S-M之间的电阻，则剩余的哪个引脚为公共端（C），再测其余两引脚与公共端（C）的阻值，阻值较小的引脚为运行端子（M），阻值较大的为启动绕组端子（S）。
（2）绕组好坏的判断：
在测量绕组电阻时，测得的阻值不能是零或无穷大，若测得的阻值比规定的小得多或为零，则说明绕组短路。
若两绕组的总阻值小于规定的两绕组阻值之和，则说明两绕组之间存在着匝间短路。
（3）阻值无穷大，说明绕组断路。
4.压缩机电动机绝缘电阻的测量
（1）用５００Ｖ兆欧表测量方法是：
①将兆欧表的两根测量线开路，转动摇表手柄，指针应为无穷大。
②将两根测量线短路，转动摇表手柄，指针应为0。
③500Ｖ兆欧表两表笔接于压缩机的接线柱和外壳之间，用500V兆欧表进行测量时，转速慢慢升至１２０转/分，测得的绝缘电阻值应不低于2MΩ。
若测得的绝缘电阻低于2MΩ，则表示压缩机的电动机绕组与外壳地之间发生漏电，不能继续使用。
（2）.用万用表电阻挡测量方法
用Ｒ×1Ｋ或Ｒ×10Ｋ挡检测接线端子与外壳之间的电阻，可大致判断压缩机的绝缘电阻，测量不很准确，因为电压很低。
注意：
更换压缩机时，功率要与原来的一样。
压缩机功率小了，制冷效果差，会出现不停机现象。
压缩机功率大了，冷凝器不匹配、使高压升高，压缩机电机电流大费电。
知识点二：
制冷系统检漏
一、检漏的常用方法
1．整体打压检漏：
从冰箱工艺管向整个制冷系统充入一定压力的干燥氮气，或用压缩机压缩空气（不科学），对整个制冷系统打6at至8at，（1at=1Bar=0.1Mpa），用肥皂水对管道的各焊接处进行涂抹，是否有气泡出现来判断泄露点。
关闭修理阀并记下压力数值，然后静置12小时，先观察压力值是否有明显的下降，要求压力值变化不得大于0.02MP。
如超出这个数值，说明制冷系统有露点。
2．分段打压检漏：
就是将系统的高压与低压分开捡漏，即将干燥过滤器与毛细管连接处割断开，干燥过滤器端的毛细管留２～３ＣＭ，并分别封死，然后从冰箱压缩机回气管和排气管处分别焊开并接上三通压力表，对制冷系统高压部分和低压部分分段进行保压捡漏的方法。
知识点三：
制冷系统抽真空
一、抽真空的原因
冰箱的制冷系统如果混有过量的空气，空气中的水将会使在制冷系统的毛细管的末端产生冰堵、空气使制冷系统高压部分压力升高，使制冷效果下降，水会使系统发生一些不利的化学反应。
二、抽真空的方法
1.低压单侧一次抽空法：
即在压缩机的低压侧工艺口连接真空泵通电抽空４５分钟至２小时。
2．二次抽空法：
先一次抽空30分钟后，去下真空泵连接制冷剂钢瓶向系统充入适量制冷剂，然后再接上真空泵抽空约２０分钟至１个小时。
它的好处是既可以保证系统的真空度，又节省了抽空的时间。
3．高低压双侧抽真空：
干燥过滤器必须是双尾的，即同时在压缩机和干燥过滤器工艺管处进行抽真空约４５分钟至1个小时。
它的好处是真空度高，抽空时间短，缺点是操作过程麻烦。
4．电冰箱压缩机工作抽真空：
干燥过滤器必须是双尾的，切开干燥过滤器的工艺管连接一根工艺管，用充氟管连接真空泵，让电冰箱压缩机工作，把气体打到高压部分冷凝器中，用真空泵把高压部分的气体从干燥过滤器处抽出，５分钟至４５分钟抽真空基本可完成。
知识点四：
制冷系统充注制冷剂
抽真空达到要求后，可以向制冷系统充注制冷剂。
步骤如下：
1．连接，从真空泵上卸下充氟管，连接到制冷剂钢瓶上。
2．赶空气。
把连接到三通上的皮管铜螺丝帽旋松，用钢瓶中的制冷剂把皮管中的空气赶跑。
旋紧螺帽。
3．加液
把瓶倒置，再打开三通压力表的阀门，当三通压力表指示0.18MPa时，充注液态制冷剂时，不能太多，关闭三通压力表阀门，2~3分钟后压力平衡可以试机。
不充液态制冷剂充注气态制冷剂时，压力表指示应在0.3~0.5MPa之间，这样更科学，但费时。
4．试机：
电冰箱通电压缩机工作，电源线中卡入钳形电流表，试机。
钢瓶不再倒置，开启三通阀手柄，按规定加够气态制冷剂关闭。
观察压力表压力及钳形电流表指示。
综合观察：
（1）工艺管处压力（表压力）稳定在0.03~0.0５MPa（冬季为0.0１~0.0３MPa，夏天中午温度高时，低压表压力可达0.0５~0.0８MPa）。
（2）钳形电流表运行电流稳定在0.8~1.2A左右，冬天电流能到0.6A。
（3）冷凝器散热均匀，干燥过滤器温度略高于环境温度，不能烫手。
（4）蒸发器表面均匀结霜，有粘手的感觉。
回气管不能结霜太厚，不能沾手；应该是结了化，化了结
（5）电冰箱能自动开停。
此时说明制冷剂的充注量恰当。
（干燥过滤器烫手或压缩机回气管结霜很厚沾手，说明制冷剂充注过多）
（６）制冷剂不能充注过多，否则排气管过热，连干燥过滤器都是热的烫的，回气管结霜，制冷效果差。
制冷剂过多甚至会引起压缩机变凉，产生“液击”，损坏压缩机高压阀门。
制冷剂少一点比多一点好。
制冷剂充注不足或泄露，制冷效果差，会造成电冰箱不停机。
５.封口：
用封口钳在距压缩机20cm处将工艺管压扁，再用钢丝钳或割刀距封口钳2~3Cm，（靠近三通端）将工艺管剪断或割断，断口处用焊枪焊牢。
（7）检漏。
将焊接处用肥皂水进行检漏。
【布置作业】：
1、压缩机的吸、排气性能检查方法有哪些？
2、抽真空的方法是什么？
?
3、怎么充制冷剂？
?
4、压缩机绕组的好坏怎么测量？
5、怎么检漏？
【课后小结】：
本节的几个重点都很重要，在高考中常出各种题，所以一定要注意。
特别是电冰箱的各种组成的作用和分类。
学生对于本节很感兴趣，尤其是常用电冰箱组成的介绍，让学生观察都很喜欢。
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