空调技术信息Word文档下载推荐.docx
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室内机体积趋向小型化,但室内机应该容纳下的蒸发器、贯流风叶、风叶电机、控制组件等一个也不能省却。
相关零部件体积的缩小,元器件空间距离的缩小,室内机外壳的缩小（有的甚至材料变薄）……,一味地强调小,量变终于引起了质变。
由于室内机风道较窄,循环风量就小,导致制热速度缓慢,热空气也只能在某一区域内小循环。
房间温度均匀性变差了,制热效果不佳了。
即使空调器运行着,一个房间也会产生较明显的两个温度区域,站在室内机出风口下面头被吹得发烫,离开少许距离却觉着要加穿衣服。
1.3房间稍热旋即又冷缘于化霜设定有误
热泵型空调器制热运行过程中的化霜是无法避免的,由于每次化霜都会使室内机停止制热,因此,化霜时间的长短和化霜频繁的程度将直接影响到空调房间内温度的高低。
有不少消费者反映使用空调器的房间内温度忽高忽低,给人一会儿热一会儿冷的感觉。
笔者经现场查看分析后发现,这是缘于热泵型空调器制热时化霜过于频繁所致。
令人费解的是这些所谓的化霜运行,其实大多时候室外机换热器上却无结霜现象。
这说明机器对化霜描述与实际情况有出入。
问题的症结在于化霜温度的设定不准确。
普通热泵型空调器进入化霜的条件是根据室内机热交换器的管温（通过热交换器传感器测得）和房间进风温度（由室温传感器测得）这两者差异之变化,估算室外机热交换器的换热情况并推测其结霜程度,而后决定是否进入机器的化霜运行以及确定化霜时间长短。
显然,这种进入化霜的条件有时对实际情况的描述是不够准确的。
化霜时间过长又易造成房间温度向下波动过大。
2解决问题的办法
2.1热泵型空调毕竟有其局限性,可用办法能用则用
热泵型空调器的低温运行性能差已是事实,由于其性能上的局限性造成了使用上的局限,解决的办法是:
第一,针对热泵型空调器冬季制热性能差,原先曾采用电加热辅助制热的办法来改善其制热性能。
由于电加热元件及其辅助材料的质量和可靠性缘故,采用此法的空调器过去每年发生的火灾事故不少,故后来逐渐不被大多空调器生产厂家所采用。
事实上,采用电加热的方法改善冬季制热运行性能差的问题在家用空调器上的应用至今仍不失为一种较有效的手段。
笔者原先曾在浦东金桥出口加工区某洋品牌的家电合资企业工作时,亲眼见到其OEM定牌生产美国GE牌窗式空调器所采用的制热手段就是使用单一的电加热方式。
既不用热泵制热,也不是电加热辅助热泵制热。
至今,这种产品仍在生产并在美国销售和使用。
第二,近年来,变频技术的出现与运用,实为改善热泵型空调器制热性能差较为有效的办法之一。
实验证实,变频空调器在制热运行时,虽然其制热输出能力也会随外气温的下降而衰减,但这一幅度毕竟小得多。
当外气温为-7℃时,变频空调器的制热输出能力与国家标准规定的7℃时测定的制热量相比,仍可以额定值70～80%的能力输出。
显然,要比同外气温条件下普通热泵型空调器约45%的制热输出量大得多。
从这点上看,变频空调器有其可取之处。
但由于商业促销广告宣传上的偏颇,夸大其词和言过其实地宣传了变频空调器节能这一并不显著的效果特点,广大空调器消费者被捉摸不定和无法确认的特点捉弄后,对变频空调器真正拥有的优点也一并不予信任。
这不能不说是变频空调器的悲哀。
当然,变频空调器在采用变频控制元件和变频压缩机的同时,若同步采用电子膨胀阀来节流,则变频空调器的冬季低温制热性能佳的优势就能更充分、完美地被体现出来了。
化霜时房间温度向下波动的问题在变频空调器上也可得到避免和解决。
采用电子膨胀阀节流的变频空调器已能做到在不停止室内机供热的情况下进行室外机的化霜运行。
即使采用毛细管节流的变频空调器,在化霜结束后,机器在开机初始时即以高频全速满功率运行,这样,使得消费者在没有察觉房间变冷前,机器已经把化霜时失去的热量补了回来。
2.2达标产品却未必能满足使用标准与国情应相符
热泵型空调器的冬季制热性能差的问题虽然反映在空调器上,但同时又促使人不得不思考另一个问题,即我国家家用空调器现行标准（GB/T7725-1996《房间空气调节器》）是否存有问题?
第一,该标准是等效采用ISO5151棗94《不带风道的空气调节器和热泵的试验及测定》。
引用国际标准或其它国家标准时都有一个国情适应性问题。
比如欧洲国家冬季气温或许要比我国江南大部分地区来得寒冷,但由于室内采用的基本供暖方式以及房屋建筑的传热情况未必与我国的相同,特别是外气温达到零下时,欧洲人是否也仅仅依靠热泵型空调器这种单一的取暖手段?
这是问题之一。
第二,标准与实际使用情况的不符合性,反映出了家电产品的达标与是否能满足实际使用要求之间的矛盾。
换句话说,厂家在设计和制造家电产品时往往考虑的只是是否达标,只要达标就可上市销售。
而空调器消费者关心和需要的是买来的空调器要能正常使用和是否正常。
不会也没有必要去了解、理解或熟悉具体某一家电产品的标准和技术要求是什么,或达标不达标。
这两种认识上的差距和要求上的矛盾造成了厂家和消费者之间的摶安煌痘鷶。
许多家电服务人员坚持产品没有问题,而消费者却说不能使用。
根本的原因在于大家没有一个共同的尺度和依据。
说到底就是厂家为标准生产某一家电产品,还是为消费者生产该产品。
产品达标不应该是空调器生产厂家追求的终极目标,不适合使用要求的家电产品最终还是会被淘汰出市场的。
对标准而言,又有一个为谁（为厂家,抑或消费者）而定?
如何来定?
是继续等效拷贝,还是结合国情自己制定?
这个问题同样应引起相关部门和有关人士的关注。
柜式空调器室外风机自动调速电路
刘守江 宝花空调器总厂（721006）
以宝花RFD-12W柜式空调器为例，详细介绍了其室外风机自动变速的工作原理。
关键词：
柜式空调器 风机 自动调速
Lntraducetheoperationdetoilforautocontrolspeedofthefaninthestanding,antsidehomeairconditooner
Keyword：
AutospeedcontrolFanStandingAir-conditioner
在“三菱”、“宝花”、“美的”等部分立柜式空调器中，室外风机有自动变速功能：
在制冷运行时，室外风机的转速随外界环境温度变化而自动调整。
当环境温度高时，风机高速运转，当环境温度低时，风机低速运转。
当空调器制热运行时，则空调器室外风机为高速。
现以宝花RFD-12W柜式空调器电控线路为例，说明其工作原理。
室外风机自动调速电路主要分为两部分：
一部分是温度检测采样与脉冲宽度调制电路，另一部分是双向可控硅驱动电路，现分别说明如下。
1 温度检测与脉冲宽度调制电路
温度检测与脉冲宽度调制电路如图1所示。
由图1可知，温度检测采样主要由1/4LM324运算放大器N1担任。
图1中，RT2为温度传感器，固定于冷凝器上，随时随地监测冷凝器环境温度的变化，并将温度的变化转换成电平信号，作为待比较电平通过R55送入运放N1同相输入端第三脚。
RP2为参考电压微调电位器。
R51、R52以及R53、RP2、R54为分压电阻。
N1第2脚为反相输入端，R57和C51起反馈和滤波作用。
N1第1脚为输出端，其输出接至模拟/数字混合集成电路NE555第5脚阈值电位控制端。
在本电路图中，NE555集成电路组成压控振荡器电路，它的输出频率随输入电压的变化而变化。
它有电路简单、成本低兼，线性度好等优点。
NE555内部功能方框图如图2所示，NE555电路的真值表如表1所示。
图1 温度检测与脉冲宽度调制电路
图2 NE555内部功能方框图
图3 压控振荡器波形图
表1 NE555电路真值表
R
MR
Q
Q′（放电端）
备注
≤1/3VCC
※
H
OFF
※为任意电平
≥1/3VCC
≥2/3VCC
L
ON
H为高电平
L为低电平
从图2可以看出，NE555内由两个电压比较器，一个RS触发器，一个输出驱动电路，一个放电电路等单元组成。
NE555的⑥脚相当于RS触发器的复位端R，⑥脚加上大于或等于（2/3）VCC电压时，电路复位，此时NE③脚处于逻辑“0”电平，NE555内放电三极管V1导通。
NE555的②脚为置1端
。
当加上小于或等于（1/3）VCC电压时，电路即可置位，此时NE555③脚处于逻辑“1”电位，NE555内放电三极管V1截止。
NE555的④脚为总复位端，不论
、R端处于何种电平，在该端加上低电平，电路均处于复位状态。
此时③脚处于逻辑“0”电位，放电三极管V1导通，NE555的第⑤脚为阈值电位控制端，在该端加入外部电压，可以改变电路内部两个比较器的比较阈值，从而控制电路的翻转门限。
NE555的③脚为输出端，⑦脚为放电端（Q′），内接放电三极管V1的集电极，用来控制外部定时电容充放电。
在图1电路中，NE555的第②⑥两脚置在一起，通过C52接地，⑦脚接放电电阻R59。
R58、R59、C52构成充电RC回路，③脚接单片机D1D8749H第①脚计数端口T0，⑧脚接直流电源5V，①脚接地。
当第5脚VCT端不加外部控制电压时，或外部电压=（2/3）VCC时，NE555的VT+=（2/3）VCC,VT-=（1/3）VCC,电路接成多谐振荡器方式，输出的电压波形见图3中的V0。
这时电路按本身的频率振荡，这个频率称为中心频率f。
当NE555、VCT端（5脚）接入LM324①脚输入的外部电压时，若输入电平低于（2/3）VCC，此时NE555触发器的阈值控制电压跟着发生变化：
VT+=VCT，VT-′=（1/2）VCT，因为新的阈值控制电压比原来的低，所以电容器C充电到新的阈值电压所需的时间比原来的短，即t1′＜t1。
而电容放电的时间是和阈值电压VT+和VT-的比值有关，新的阈值电压虽然变了，但它们的比值仍是2，所以放电时间t2′是基本不变的。
于是新的输出电压的周期T缩短，也就是频率变高了。
从图3（C）中充电曲线和输出电压V0′的波形可以看到这种变化。
如果NE555的VCT端⑤脚所加的电压比（2/3）VCC高，则输出脉冲的t1和T要加长，也即频率会降低。
由图1和图3可知，压控振荡器可以控制脉冲的宽度和周期，所以可以作为脉宽调制电路（PWM），在室外风机调速电路中，电机的速度与脉冲的宽度成正比，当RT2感知温度高时，NE555输出的脉冲宽，双向可控硅控制极导通角大，风机的供电电压高，所以转速也高。
当温度低时，NE555电路发出的脉冲窄，双向可控硅导通角小，风机供电电压低，转速也自然低。
由图1可知，NE555的输出端第③脚接至D1单片机D8749H的第①脚T0端计数端，D8749H微电脑芯片的其中之一作用是对输入脉冲进行计数、分析，然后，输出相应的指令电平，给可控硅驱动器MOC3021供电。
MOC3021起光电耦合开关的作用。
2 双向可控硅驱动电路
宝花RFD-12W柜式空调器室外风机采用了双向可控硅驱动电路。
双向晶闸管型号为BTA6-602B，总体电路分主回路、控制电路两部分。
其电路如图4所示。
由图4可知，主回路比较简单，其供电回路如下：
电源零线N（T/3）→电感L→SCR的A1/A2（双向可控硅），→M1（端子）→室外风机绕组→MO（火线L）。
当双向可控硅导通时，风机即投入运转。
图4中，C13和R18为可控硅元件侧保护装置，因为电容器两端电压不会跃变，所以C13能吸收浪涌电压。
为了防止电容C13与可控硅回路引进振荡而产生瞬时剧增电流，故串入了电阻R18。
由图4可知，双向可控硅触发电路由单片机D8749、MOC3021双向可控硅驱动器组成。
D8749H微电脑芯片第1脚T0端接收来自NE555的脉宽调制信号由内部软件程序进行计数，由34脚输出指令脉冲信号至光耦合双向可控硅驱动器MOC3021的初级②脚，当②脚输入负脉冲时，光耦合驱动器内发光二极管导通，有电流通过，接收管④、⑥两脚导通，主回路双向可控硅控制栅极得到控制电压，进而向室外风机供电。
反之，双向可控硅截止。
由于双向可控硅的导通角受控制极脉宽信号调制，所以当室外冷凝器的环境变化时（RT2变化量），可以引起室外风机转速的自动变化。
当室外换热器温度＞30℃时，风机运转电压为220V，风机高速。
当室外换热器温度为30℃～24℃时，风机运转电压为170V，风机中速。
当室外换热器温度＜24℃时，风机运转电压为120V，风机低速。
图4中，R16、C12为阻容保护回路，R17为限流电阻。
图1中，微电脑芯片⑥脚INT接收交流电源同步过零信号。
X3端子①、②接本机组23.2V交流电源，V35、V36二极管起全波整流作用，V5、V6为控制三极管，R32、R33为集电极限流电阻，R31为基极偏流电阻，当电源过零信号到来时，V5基极为零电平，V5、V6不能导通，单片机第⑥脚即得到一个指令过零信号高电平，供微电脑分析、判断，输出相应的指令信号，执行相应的功能。
冰蓄冷柜式空调器技术
刘顺波 曹琦 傅明星 王宜义
西安交通大学（710049）
本文介绍了冰蓄冷柜式空调器的组成、工作过程及性能特点，并讨论了设计及运行控制的几个问题。
冰蓄冷 柜式空调机
TheIceStoragePackageAir-conditionerisintroducedwithrespecttoitscompositionworkingprocessandspecification,anddiscussedseveralpointsofdesigenandoperationalcontrol.
Keywords:
IceStoragePackageair-conditioners
1 前言
随着经济和社会的快速发展，电力需求迅速增长。
尤其在夏季，白天的电力负荷随着空调用电量的增加而显著增加，出现了昼夜电力需求的差别，并且这种差别呈逐年上升的趋势。
结果使发电设备年利用率下降，电力供应费用加大，最终导致电价提高。
抑制夏季白天电力负荷高峰需求增长的一项有效技术措施是在建筑物中推广应用冰蓄冷空调系统。
冰蓄冷空调系统的应用前提是用电收费的高峰低峰差别及昼夜差别。
目前在我国一些经济发达的地区，先后公布实施了高峰低峰及昼夜电价差别政策，鼓励夜间用电，多用低峰电。
冰蓄冷空调系统业已在一些大型建筑物中获得应用，并取得了良好的社会和经济效果，如缓和了电力供需矛盾，提高了发电设备年利用率，空调制冷机高效率地满负荷运转，空调系统运行费用明显降低等。
但是在中小建筑物空调中，大量应用着柜式空调器。
柜式空调器的用电量在夏季白天的总空调用电量中占据着相当大的份额（日本的统计数据为80%），因此有必要研究冰蓄冷技术在柜式空调器中的应用。
国外的研究表明，为柜式空调器增加紧凑式冰蓄冷单元是有效可行的，冰蓄冷柜式空调器具有和非冰蓄冷柜式空调器相同的易设计、易安装和使用方便的特点。
2 冰蓄冷柜式空调器的组成及工作过程
2.1 系统组成
冰蓄冷柜式空调器由室内单元、室外单元及蓄冷单元组成。
冰蓄冷柜式空调器与集中式冰蓄冷空调系统构成比较如图1所示。
在集中式冰蓄冷空调系统中，夜间所蓄冰在白天直接融化，其冷量为空调系统冷水所用。
与此不同，在冰蓄冷柜式空调器中，夜间所蓄冰供白天空调工况运转时制冷剂过冷却之用，以此减少空调器的高峰用电量。
蓄冷单元作为一机多室空调器室外机的一部分，与各室内单元之间的制冷剂管道相连，一台室外蓄冷单元连接多台室内机。
（a）冰蓄冷一机多室 （b）集中式冰蓄冷
图1 冰蓄冷柜式空调器与集中式冰蓄冷空调系统比较
图2 蓄冷单元结构示意图
2.2 蓄冷单元
蓄冷单元的结构示意图如图2所示。
蓄冷热交换器置于由不锈钢板制成的水槽中，不锈钢水槽外包起绝热作用的聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料外面是镀锌钢板外壳。
蓄冷单元与室内外机的连接配管设置在蓄冷单元的上部，电控柜安装在外面，以利检修。
基于安装空间和初投资的考虑，柜式空调器冰蓄冷系统采用静态制冰方法。
静态制冰的冰蓄冷单元结构紧凑，其结冰率（IPF）能够达到65%，而动态制冰方法的结冰率一般为40～50%。
2.3 冰蓄冷柜式空调器的工作过程
冰蓄冷空调器的工作过程，分为夜间蓄冷工况和白天供冷工况两部分。
夜间蓄冷工况运转时（图3（a）），冰蓄冷单元作为蒸发器使用，其电子膨胀阀开度
图3 冰蓄冷空调器的工作过程
图4 白天供冷工况时的制冷循环压焓图
（a）冰蓄冷空调器 （b）集中空调冰蓄冷系统
图5 冰蓄冷空调系统电力负荷“移峰填谷”作用
图6 冰蓄冷空调器与常规空调器对比实验结果
室外单元和蓄冷单元的性能指标
室外单元
型号
R-f280
R-f355
外形尺寸
1400×
785×
1645
制冷量
28.0kw
35.5kw
制热量
耗电量
制冷
8.8kw
10.6kw
制热
8.9kw
11.2kw
压缩机功率
3.0kw×
2
3.0+3.75kw
风量
130m3/min
170m3/min
噪声
53dB
55dB
重量
305kg
310kg
蓄冷单元
名称
RT-f75
1200×
1550
蓄冷量
224Mf
280Mf
产品重量
270kg
充水量
由压缩机回气过热度控制，电磁阀1打开，电磁阀2关闭。
换热器盘管内制冷剂蒸发，盘管外部空间盐水结冰蓄冷。
白天供冷工况运转时（图3（b）），冰蓄冷单元作为制冷循环过冷器使用，其电子膨胀阀全开，电磁阀1和2均关闭。
换热器盘管内通过的制冷剂液体由盘管外的冰融化过冷后，流向室内机。
在室内机中，制冷剂经电子膨胀阀节流降温，供蒸发器蒸发。
图4为白天供冷工况运转时制冷循环的压焓图。
从图中可以看出，制冷剂的过冷却提高了循环制冷量，同时也使压缩机的排气压力降低，耗电量减小。
冰蓄冷空调器的电力负荷“移峰填谷”作用如图5（a）所示。
从晚上10点到第二天上午8点期间，空调器运转制冰蓄冷；
从上午8点到下午6点期间，蓄冷单元所蓄冰融化供冷。
同样基于安装空间和初投资的考虑，柜式空调器冰蓄冷单元的设计移峰率相对小一些，一般为25%，而集中式空调所用冰蓄冷系统的移峰率往往为50%，如图5（b）所示。
3 冰蓄冷柜式空调器的性能及应用实例
两种日产冰蓄冷柜式空调器室外单元及蓄冷单元的性能指标如表1所示。
实机测试表明：
与常规空调器相比，冰蓄冷空调器通过有效利用夜间蓄冷量，其循环COP从2.47提高到了3.35，排气压力从1.8MPa降到了1.6MPa，过冷度从7℃增加到36℃，显著改善了白天供冷时空调器的性能指标。
图6是一小型办公楼应用冰蓄冷空调器与常规空调器对比实验结果。
可以看出，常规空调器在下午2点钟时，用电量达到高峰值，而冰蓄冷机的峰值用电量不仅相对较小（移峰率达40%），而且用电高峰推后1.5小时。
4 冰蓄冷柜式空调器的几个问题
4.1 室外器噪声问题
冰蓄冷空调器与同容量的常规空调器相比，压缩机功率有所减小，这有利于降低其白天运转噪声，但是冰蓄冷机组需要夜间运转制冷蓄冰，增加了机组的夜间运转时间，所以设计时需要全面考虑运转噪声问题。
首先，一机多室柜式空调器的负荷可变而且变化范围较大，宜采用具有良好容量调节性能的涡旋式压缩机及IPM（智能功率模块）变频器。
涡旋式压缩机运转振动小、噪声低，IPM变频器解决了一般变频器高频运行噪声高的问题，所以带IPM变频器变频调速的涡旋式压缩机机组运转噪声低。
其次，冷凝器风道及风机需要进行优化设计，以减少了空气流动噪声。
综合降噪的结果可使相当于13匹室外机组的运转噪声降到55dB，而常规13匹室外机组的运转噪声为60dB。
此外，在运行方式上，通过控制压缩机的运行台数降低机组夜间制冰时的噪声。
冰蓄冷空调器为了负荷调节需要，设计上采用多台压缩机，表1所列的两种室
外机均为双压缩机式的，其中一台压缩机由变频调速控制，另外一台根据需要启停。
这样，夜间制冷蓄冰负荷低时，使一台压缩机停机，降低运转噪声。
4.2 蓄冷单元优化设计
为满足紧凑、低价及高充冰率的要求，蓄冷单元热交换器采用直接膨胀式结冰盘管。
热交换器的管径、管间距、管路数以及传热面积均进行优化设计。
所以结冰率通常在50%以上，最高可达70%。
4.3 蓄冷量的控制
蓄冷单元设计蓄冷量根据系统的电力负荷移峰率决定，蓄冷量的确定通过检测蓄冷单元水槽内液面实现。
水槽内无冰时的液面为初始液面，满负荷储冰时的液面为额定液面，由实际检测液面与初始液面之差计算蓄冷量。
当水槽内的液面超过额定液面时，通过水槽上部的溢流孔溢流掉部分液体，保证蓄冷单元安全运行。
由于每天机组的负荷随室外气象条件、室内人员、设备工作等变化较大，所以夜间开始蓄冷时，蓄冷单元内会不同程度地存在着残冰。
残冰量代表着剩余制冷量，由残冰量可以计算出需要增加的制冷量，从而决定再次蓄冷运转的时间，因此对蓄冷量进行优化控制。
5 结束语
冰蓄冷单元的增加使一机多室柜式空调器的初投资上升，但是和同容量常规空调器相比，冰蓄冷机的压缩机容量有所降低，避免了设备投资增加过多。
冰蓄冷系统的电力负荷“移峰填谷”作用，减少了昼夜电力需求的差别。
有效利用夜间廉价电力供应
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