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    格力變頻空調器的結構與主要部件
    瀏覽: 發布日期:2021-06-16
    格力變頻空調器的結構與主要部件
      
    與普通定速空調器相比,變頻空調器的結構和工作原理并無原則上的區別。
      變頻空調是相對普通定速空調來講的,普通空調的壓縮機電機采用交流異步電機,轉速不變。而變頻空調是把220V、50Hz的單相交流電轉變成為三相變頻交流電,供給壓縮機,通過頻率變化來調節壓縮機轉速,使制冷量連續變化,適應空調負荷變化的需要。
      變頻空調相比定速空調,需要增加轉速控制裝置(變頻器),較高級的變頻空調還會用流量控制裝置(如電子膨脹閥)來取代一般常用的毛細管,并且關鍵運轉部件壓縮機也具有更高的技術含量,因此,成本上比定速空調稍貴一些。
      變頻空調又分為交流變頻和直流變頻兩類。直流變頻空調與交流變頻空調的區別在于使用何種壓縮機以及因壓縮機不同而帶來的控制器的變化。
     交流變頻壓縮機本質上仍是三相交流異步電動機,通過定、轉子之間磁場的相互作用使轉子旋轉。但其特別的設計使得可以在較大范圍內通過改變電源的頻率和電壓來改變電機的轉速,因此,稱之為交流變頻。
     直流變頻壓縮機轉子內采用了永磁材料(鐵氧體或稀土磁鐵),可以通過改變送給電機的直流脈沖來改變電機的轉速,其電機一般具有比交流變頻壓縮機更高的效率。
     普通的定速空調采用“開一關”調節模式,由于壓縮機的轉速固定,所以壓縮機輸出功率不可變,也就限定了其制冷制熱的能力??刂品块g的溫度只能利用壓縮機的開停,這樣的空調不僅噪音和溫度波動大,而且頻繁開關對空調壓縮機有很大的損害。
     空調器的主要任務是制冷和制熱。制冷系統可將室內的熱量傳輸到室外,所以是提供冷源的裝置,如將室外的熱量傳輸到室內,則成為提供熱源的裝置。它的工作過程如下:制冷系統由四個基本部分組成,它們是壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器,并通過管道將這些部件連接成一體,從而組合成一個封閉系統。系統內充制冷劑。這是一種蒸氣壓縮制冷系統,目前的空調器都是采用這種系統。
     蒸氣壓縮制冷的基本原理是利用較理想的制冷劑液體在低壓力下氣化吸熱的特性,制造冷源,以達到冷卻物體的目的。要使制冷劑充分發揮其制冷特性,需要有一套完善的熱力系統來配合它工作,這套系統稱為制冷系統。
     制冷劑在系統內經過四個熱力變化過程,熱力學上稱為“狀態變化”,才能產生連續不斷的制冷效應。這四個過程就是壓縮、冷凝、節流、蒸發,分別由四個部件按順序完成。
     ①壓縮過程:此過程由壓縮機來完成。它將系統內的制冷劑蒸氣吸入氣缸,并進行壓縮,提高其壓力后再排出氣缸,促使制冷劑在系統內循環流動。因此,它的主要任務是推動制冷劑在系統內流動,是制冷劑的動力源。而壓縮機又需要其他動力來拖動,一般用電動機來完成。
     ②冷凝過程:該過程由冷凝器來完成。蒸發狀態的制冷劑在冷凝器中把所吸收的熱量排放出系統,同時制冷劑蒸氣凝結為液體,以便經過節流閥進入蒸發器。因此,冷凝器就是一個散熱器。它安裝在室外以便將熱量排放到室外空氣中。
     ③節流過程:節流過程也可以認為是降壓過程。制冷劑液體在流動中需要再氣化,必須降低壓力。其方法是用節流元件來減少其流量,降低壓力,使液態制冷劑有膨脹的條件。 
     ④蒸發過程:這是氣化吸熱過程,制冷劑經節流后,成為氣液混合體,但其中液體占大部分。降壓后的制冷劑液體在蒸發器的流動過程中,一直進行吸熱氣化,稱為沸騰,只有這一步才是我們要獲得的制冷效應的熱力過程,是制冷系統的最終目的。這一過程在蒸發器內進行。此后,變為氣體的制冷劑再經過壓縮進人冷凝過程。上述四個熱力學過程就是獲得制冷效果的基本過程,缺少任何一個過程都不能達到制冷的目的。
     通風系統是強迫空氣對流,加速空氣流動,提高熱交換器效率的組合部件。因為無論是蒸發器的吸熱還是冷凝器的放熱,若單靠空氣的自然換熱,其傳熱效果相當差,以致系統無法連續正常運行,所以必須用風機通風,使空氣形成強對流,提高它們的換熱效率。所以,在蒸發器側與冷凝器側均應安裝鼓風機和風道。一般蒸發器側的風機為離心風機,其特點是風壓較高而風量較低,它可克服流動時的阻力,使吸入的空氣經蒸發器進行熱交換后,成為冷空氣,送人所需室內。冷凝器側的風機為軸流風機,其特點是風壓較低,風量較大。
     變頻空調器的類型主要由變頻方式和主要零部件壓縮機、節流裝置、室內風扇電機、室外風扇電機來決定的。諸如:       
     ①壓縮機-頭交流變頻壓縮機或直流調速壓縮機
     ②節流裝置 電子膨脹閥或毛細管;   
     ③室內風機粵-變頻室內風機或分擋調速室內風機;
     ④室外風機一變頻室外風機或分擋調速室外風機。
    空時因此,不同的變頻方式和零部件也就組成了不同類型的變頻空調器,這種組合可以多達十幾種,在這眾多的組合中基本上可以分為三種類型。      
     第一類變頻空調器采用交流變頻,制冷劑流量調節方式采用毛細管,壓縮機采用單轉子交流變頻壓縮機。這種空調器基本能體現變頻空調器各種優點,而且可靠性好,缺點是節能效果較差,噪聲和震動也較大,
     第二類變頻空調器同樣也是采用交流變頻,不同的是壓縮機采用雙轉子交流變頻壓縮機,制冷劑流量調節方式采用電子膨脹閥。此類空調器變頻范圍更寬,噪聲和震動有所降低,節能效果明顯。
     第三類是直流變頻空調器,采用直流變頻壓縮機和直流風扇電機,調節方式是電子膨脹閥。此類空調器節能效果更好,噪聲和震動達到了最低的水平,同時還沒有交流變頻的電磁干擾,是當前最先進的變頻空調器。
     總的來講,不同的變頻空調器的技術特點取決于它所使用的關鍵元件。
     ①壓縮機。單轉子交流變頻壓縮機:需使用交流變頻控制,壓縮機成本較低,可基本實現變頻的技術要求,但單轉子壓縮機的平衡性能不是很好,運轉時的振動、噪音較大,頻率調節范圍和單機容量也因之受到限制;雙轉子交流變頻壓縮機:需使用交流變頻控制,壓縮機成本較單轉子高,可實現變頻的技術要求,壓縮機的平衡性能大大改善,避免了單轉子壓縮機的主要缺陷;直流調速壓縮機:需使用直流調速控制,交流變頻的電磁干擾、電磁兼容等問題得到一定程度的解決,具有較高的調節效率,但壓縮機的成本也最高。一般來講,變頻壓縮機在設計上有所不同:采用獨特的鐵芯和繞組設計,實現電動機的高頻率;通過對各運動零部件之間間隙的優化設計,實現了泵體的高效率;采用計算機模擬技術,實現了電動機與泵體的最佳匹配,全面提高壓縮機效率;采用亥姆霍茲消音器、復合消 音罩、優化排氣閥組件、優化吸氣系統設計等改善壓縮機的噪音;提高泵體剛性、精確的動平衡設計降低機械振動和噪音。
     應當指出,直流調速壓縮機在外觀上與交流變頻壓縮機并無大的區別,主要是電機效率得到了進一步的提高,這一效率的改善得益于直流電機無交流電機的勵磁損失。
      ②節流裝置。毛細管:結構簡單、成本低廉、可靠性
     較高,但調節特性較差、調節范圍也較小、對工況的適應能
     力也較差,變頻空調器的節能優勢在一定程度上受到抑
     制,是目前國內變頻空調器使用的主要節流元件。電子膨
     脹閥:電子膨脹閥的流量調節范圍寬、可以充分發揮變頻
     節能優勢,動作迅速,可靠性高,是變頻空調器中理想的節
     流機構。但采用國外生產的電子膨脹閥后,空調器生產成
     本增加很大,國產電子膨脹閥在產品的可靠性和密封性方  
     面還有待于進一步提高。
               
     ③室內、外風機。變頻風機:具有最好的調節適應性和調節特性,可以充分發揮變頻節能優勢,但成本較高、控制器也因之變得復雜。分級調速風機:具有一定的調節適應性和調節特性,變頻空調的節能優勢受到一定程度的抑制,但成本低、控制簡單,是目前國內變頻空調器采用的主要室內、外風機形式。兩種不同型號的分級調速風機電機。室外風機和室內風機的外觀圖。 
                        
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