壓縮機(jī)的故障原因及對(duì)策分析

1、三種常用制冷方式之比較4數(shù)碼渦旋技術(shù)在VRV空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用及探討6水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法10空調(diào)維修服務(wù)如何收費(fèi)18變頻空調(diào)的控制原理及主要特點(diǎn)18在理論指導(dǎo)下正確判斷制冷系統(tǒng)故障20更換冰箱毛細(xì)管的方法23冰箱風(fēng)扇故障導(dǎo)致制冷不良三例23電冰箱制冷系統(tǒng)堵塞故障排除24制冷設(shè)備維修技巧25電冰箱為何突然燈不亮25空調(diào)維修準(zhǔn)確加氟法26空調(diào)器典型故障檢修實(shí)例27分體式空調(diào)器漏水故障分析28空調(diào)器制冷量不足29海信KFRP-35GW型變頻空調(diào)器故障檢修30空調(diào)制冷、制熱效果均差的故障檢修30什么是直流變頻空調(diào)31變頻式空調(diào)工作原理32空調(diào)維修案例33變頻空調(diào)33壓縮機(jī)的故障原因及對(duì)策分析

2、壓縮機(jī)是用來(lái)提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，壓縮機(jī)是屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機(jī)器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多部門(mén)中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，甚至事故。故障是指壓縮機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)的不正常情況，一經(jīng)排除壓縮機(jī)就能恢復(fù)正常工作，而事故則是指出現(xiàn)了破壞情況。兩者往往是關(guān)聯(lián)的，若碰到故障不及時(shí)排除便會(huì)造成重大事故。常見(jiàn)故障及其原因和措施 排氣量不足：排氣量不足是與壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)氣量相比而言。主要可從下述幾方面考慮：1 進(jìn)氣濾清器的故障 ：積垢堵塞，使排氣量減少；吸氣管太長(zhǎng)，管徑太小，致使吸

3、氣阻力增大影響了氣量，要定期清洗濾清器。2 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低：空氣壓縮機(jī)使用不當(dāng)，因空氣壓縮機(jī)的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設(shè)計(jì)的，當(dāng)把它使用在超過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)的高原上時(shí)，吸氣壓力降低等，排氣量必然降低。3 氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、超差、使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。屬于正常磨時(shí)，需及時(shí)更換易損件，如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確，間隙留得不合適時(shí)，應(yīng)按圖紙給予糾正，如無(wú)圖紙時(shí)，可取經(jīng)驗(yàn)資料，對(duì)于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時(shí)，間隙值為氣缸直徑的0.061000.09100；對(duì)于鋁合金活塞，間隙為氣徑直徑的0.121000.18100；鋼活塞可取鋁合金

4、活塞的較小值。 4填料函不嚴(yán)產(chǎn)生漏氣使氣量降低。其原因首先是填料函本身制造時(shí)不合要求；其次可能是由于在安裝時(shí)，活塞桿與填料函中心對(duì)中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；一般在填料函處加注潤(rùn)滑油，它起潤(rùn)滑、密封、冷卻作用。 5 壓縮機(jī)吸、排氣閥的故障對(duì)排氣量的影響。閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物，關(guān)閉不嚴(yán)，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響間級(jí)壓力和溫度的變化 ；閥座與閥片接觸不嚴(yán)形成漏氣而影響了排氣量，一個(gè)是制造質(zhì)量問(wèn)題，如閥片翹曲等，第二是由于閥座與閥片磨損嚴(yán)重而形成漏氣。6氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好。彈力過(guò)強(qiáng)則使閥片開(kāi)啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí)，這些不僅影響了氣量，而且會(huì)影響到

5、功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時(shí)，也會(huì)影響到氣體壓力和溫度的變化。 7 壓緊氣閥的壓緊力不當(dāng)。壓緊力小，則要漏氣，當(dāng)然太緊也不行，會(huì)使閥罩變形、損壞，一般壓緊力可用下式計(jì)算：p=k/4 D2P2，D為閥腔直徑，P2為最大氣體壓力，K為大于1的值，一般取1.52.5，低壓時(shí)K1.52.0，高壓時(shí)K1.52.5。這樣取K，實(shí)踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時(shí)壓力也不正常。排氣溫度不正常 排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計(jì)值。從理論上進(jìn)，影響排氣溫度增高的因素有：進(jìn)氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(shù)（對(duì)于空氣壓縮指數(shù)K1.4）。實(shí)際情況影響到吸氣溫度高的因素如：中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)

6、水垢結(jié)多影響到換熱，則后面級(jí)的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會(huì)高。氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會(huì)使級(jí)間壓力變化，只要壓力比高于正常值就會(huì)使排氣溫度升高。此外，水冷式機(jī)器，缺水或水量不足均會(huì)使排氣溫度升高。 壓力不正常以及排氣壓力降低壓縮機(jī)排出的氣量在額定壓力下不能滿(mǎn)足使用者的流量要求，則排氣壓力必然要降低，所要排氣壓力降低是現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)是排氣量不能滿(mǎn)足使用者的要求。此時(shí)，只好另?yè)Q一臺(tái)排氣壓力相同，而排氣量大的機(jī)器。影響級(jí)間壓力不正常的主要原因是氣閥漏氣或活塞環(huán)磨損后漏氣，故應(yīng)從這些方面去找原因和采取措施。 不正常的響聲壓縮機(jī)若某些件發(fā)生故障時(shí)，將會(huì)發(fā)出異常的響聲，一般來(lái)講

7、，操作人員是可以判別出異常的響聲的?；钊c缸蓋間隙過(guò)小，直接撞擊；活塞桿與活塞連接螺帽松動(dòng)或脫扣，活塞端面絲堵檜，活塞向上串動(dòng)碰撞氣缸蓋，氣缸中掉入金屬碎片以及氣缸中積聚水份等均可在氣缸內(nèi)發(fā)出敲擊聲。曲軸箱內(nèi)曲軸瓦螺栓、螺帽、連桿螺栓、十字頭螺栓松動(dòng)、脫扣、折斷等，軸徑磨損嚴(yán)重間隙增大，十字頭銷(xiāo)與襯套配合間隙過(guò)大或磨損嚴(yán)重等等均可在曲軸箱內(nèi)發(fā)出撞擊聲。排氣閥片折斷，閥彈簧松軟或損壞，負(fù)荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當(dāng)?shù)鹊染稍陂y腔內(nèi)發(fā)出敲擊聲。由此去找故障和采取措施。 過(guò)熱故障在曲軸和軸承、十字頭與滑板、填料與活塞桿等摩擦處，溫度超過(guò)規(guī)定的數(shù)值稱(chēng)之為過(guò)熱。過(guò)熱所帶來(lái)的后果：一個(gè)是加快磨擦副間的磨損，二是過(guò)熱量

8、的熱不斷積聚直致燒毀磨擦面以及燒抱而造成機(jī)器重大的事故。造成軸承過(guò)熱的原因主要有：軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過(guò)小；軸承偏斜曲軸彎曲、扭；潤(rùn)滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成斷油等；安裝時(shí)沒(méi)有找平，沒(méi)有找好間隙，主軸與電機(jī)軸沒(méi)有找正，兩軸有傾斜等。 壓縮機(jī)的事故 斷裂事故 曲軸斷裂：其斷裂大多在軸頸與曲臂的圓角過(guò)渡處，其原因大致有如下幾種：過(guò)渡圓角太小，r為曲軸頸) ；熱處理時(shí)，圓角處未處理到，使交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中；圓角加工不規(guī)則，有局部斷面突變；長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，以及有的用戶(hù)為了提高產(chǎn)量，隨便增加轉(zhuǎn)速，使受力狀況惡化；材質(zhì)本身有缺陷，如鑄件有砂眼、縮松等。此外在曲軸上的油孔處起裂而造成折

9、斷也是可以看到的。 連桿的斷裂：有如下幾種情況：連桿螺釘斷裂，其原因有：連桿螺釘長(zhǎng)期使用產(chǎn)生塑性變形；螺釘頭或螺母與大頭端面接觸不良產(chǎn)生偏心負(fù)荷，此負(fù)荷可大到是螺栓受單純軸向拉力的七倍之多，因此，不允許有任何微小的歪斜，接觸應(yīng)均勻分布，接觸點(diǎn)斷開(kāi)的距離最大不得超過(guò)圓周的1/8即450 ；螺栓材質(zhì)加工質(zhì)量有問(wèn)題。 活塞桿斷裂：主要斷裂的部位是與十字頭連接的螺紋處以及緊固活塞的螺紋處，此兩處是活塞桿的薄弱環(huán)節(jié)，如果由于設(shè)計(jì)上的疏忽，制造上的馬虎以及運(yùn)轉(zhuǎn)上的原因，斷裂較常發(fā)生。若在保證設(shè)計(jì)、加工、材質(zhì)上都沒(méi)有問(wèn)題，則在安裝時(shí)其預(yù)緊力不得過(guò)大，否則使最大作用力達(dá)到屈服極限時(shí)活塞桿會(huì)斷裂。在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后，

10、由于氣缸過(guò)渡磨損，對(duì)于臥式列中的活塞會(huì)下沉，從而使連接螺紋處產(chǎn)生附加載荷，再運(yùn)轉(zhuǎn)下去，有可能使活塞桿斷裂，這一點(diǎn)在檢修時(shí)應(yīng)特別注意。此外，由于其它部位的損壞，使活塞桿受到了強(qiáng)烈的沖擊時(shí)，都有可能使活塞桿斷裂。氣缸、缸蓋破裂：主要原因：對(duì)于水冷式機(jī)器，在冬天運(yùn)轉(zhuǎn)停車(chē)后，若忘掉將氣缸、缸蓋內(nèi)的冷卻水放盡，冷卻水會(huì)結(jié)冰而撐破氣缸以及缸蓋，特別是在我國(guó)的北方地區(qū)，停車(chē)后必須放掉冷卻水；由于在運(yùn)轉(zhuǎn)中斷水而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，使氣缸溫度升高，而又突然放入冷卻水，使缸被炸裂；由于死點(diǎn)間隙太小，活塞螺帽松動(dòng)，以及掉入缸內(nèi)金屬物和活塞上的絲堵脫出等原因都會(huì)使活塞撞擊缸蓋，使其破裂。 燃燒和爆炸事故 有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)中往往

11、產(chǎn)生積碳問(wèn)題，這是我們所不希望的，因?yàn)榉e碳不僅會(huì)使活塞環(huán)卡在槽內(nèi)，氣閥工作不正常以及使氣流信道面積減小增加阻力，而且在一定的條件下積碳會(huì)燃燒，導(dǎo)致壓縮機(jī)發(fā)生爆炸事故。因此，氣缸中的潤(rùn)滑油不能供給太多，不能讓沒(méi)有經(jīng)過(guò)很好過(guò)濾，含有大量塵埃的氣體吸入氣缸，否則形成積碳與含有多量揮發(fā)物的氣體接觸導(dǎo)致爆炸。為要防止燃燒、爆炸發(fā)生，一定要計(jì)劃?rùn)z修，定期清洗儲(chǔ)氣罐和管道的油垢。除此以外，引起壓縮機(jī)燃燒和爆炸事故還有如下操作方面的原因：壓縮機(jī)在用氫、氧、氮?dú)錃庳?fù)荷試車(chē)之前，沒(méi)有用低壓的氮?dú)鈱⒖諝怛?qū)除干凈而引起爆炸。因缺乏操作知識(shí)，開(kāi)車(chē)后沒(méi)有打開(kāi)壓縮機(jī)到儲(chǔ)氣罐的閥門(mén)，致使排氣壓力急劇升高導(dǎo)致爆炸。因此，要防止

12、這類(lèi)事故發(fā)生，開(kāi)車(chē)前必須熟悉操作規(guī)程，開(kāi)車(chē)后，密切注意壓力表數(shù)值。在一般中小型壓縮機(jī)中，最好將壓縮機(jī)到儲(chǔ)氣罐這段管路上的閘閥取消，只留下逆止閥即可。此外，對(duì)壓縮機(jī)操作工應(yīng)進(jìn)行上崗前的培訓(xùn)。由于壓縮機(jī)高壓級(jí)氣閥不嚴(yán)密，使高壓高溫的氣體返回氣缸，在排氣閥附近產(chǎn)生高溫，當(dāng)有積碳存在時(shí)，即會(huì)引起爆炸。為避免事故，此時(shí)必須檢修排氣閥、檢查漏氣部位，消除故障。 三種常用制冷方式之比較1、前言 本文介紹了三種主要空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)具有較高的制冷系數(shù)和較強(qiáng)的制冷、制熱能力，但這種系統(tǒng)所使用的制冷劑CFCs，對(duì)臭氧層有活多或少的破壞，且運(yùn)行時(shí)噪音很大，窗式空調(diào)尤為明顯。分體式中央空調(diào)系統(tǒng)將冷凝

13、器、壓縮機(jī)封閉在一金屬箱體內(nèi)放在室外，將蒸發(fā)器裝在一箱體內(nèi)放在室內(nèi)，從而可以降低系統(tǒng)的噪音，同時(shí)，它采用新型的制冷劑，例如用R134a取代CFCs，可以有效降低對(duì)臭氧層的破壞。但新型制冷劑的采用卻使系統(tǒng)的COP值有所降低。吸收式空調(diào)系統(tǒng)的COP值中等，具有廢熱再利用及再生熱的優(yōu)點(diǎn)，但這種系統(tǒng)體積較大。熱電式空調(diào)系統(tǒng)體積小，噪音低，但它的COP值較其他兩種系統(tǒng)低，并且設(shè)備價(jià)格昂貴。此外，這種系統(tǒng)利用直流電運(yùn)行，可使用電池或DV直接驅(qū)動(dòng)。2、三種空調(diào)系統(tǒng)的熱力循環(huán)和原理2.1 蒸汽壓縮式循環(huán)不設(shè)有換向閥的蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)只能在夏天用于制冷，大多數(shù)蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)能全年運(yùn)行，既能制冷也能制熱,兩

14、種過(guò)程分如圖1所示。在制冷循環(huán)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)從蒸發(fā)器吸入低溫低壓的制冷劑R134a蒸汽,經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮成為高溫高壓的過(guò)熱蒸汽,再壓入冷凝器中定壓冷卻,并向冷卻介質(zhì)放出熱量,然后冷卻為過(guò)冷液態(tài)制冷劑,液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥（或毛細(xì)管）絕熱節(jié)流成為低壓液態(tài)制冷劑，在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸收空調(diào)循環(huán)水（空氣）中的熱量,從而冷卻空調(diào)循環(huán)水（空氣）達(dá)到制冷的目的, 流出低壓的制冷劑被吸入壓縮機(jī),如此循環(huán)工作.2.2 吸收式制冷循環(huán)蒸汽壓縮式循環(huán)是被稱(chēng)為做功式循環(huán)，因?yàn)闅怏w制冷劑的加壓過(guò)程是由壓縮機(jī)做功完成的，而吸收式循環(huán)是以熱能為動(dòng)力的循環(huán)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生器中高壓液體轉(zhuǎn)變成高壓氣體時(shí)吸收了大量的熱，這些熱是

15、由油、煤氣和天然氣的燃燒及地?zé)崮?、太?yáng)能、工廠廢熱提供的?；镜奈帐窖h(huán)如圖三所示，吸收器和發(fā)生器組成的這部分相當(dāng)于一臺(tái)“熱力壓縮機(jī)”，所以吸收式循環(huán)過(guò)程的原理和蒸汽壓縮式相似。在空調(diào)系統(tǒng)中，吸收式循環(huán)常用LiBrH2O作工質(zhì)對(duì)，其中水為制冷劑，LiBr為吸收劑。發(fā)生器內(nèi)裝有一定量的溴化鋰濃溶液,吸收器內(nèi)裝有一定量的溴化鋰稀濃液,吸收器內(nèi)的溴化鋰稀濃液經(jīng)溶液泵,熱交換器進(jìn)入發(fā)生器,在外熱源(蒸汽或水)加熱下,溴化鋰稀溶液的水分蒸發(fā)而變成溴化鋰濃溶液,所蒸發(fā)的水蒸氣進(jìn)入冷凝器(吸收式循環(huán)比蒸汽壓縮式循環(huán)的最大的優(yōu)點(diǎn)在于吸收式循環(huán)中加壓液體比蒸汽壓縮式循環(huán)中加壓氣體耗功少）,在冷凝器中被冷卻水冷

16、卻放熱后,經(jīng)節(jié)流減壓進(jìn)入蒸發(fā)器,在高負(fù)壓的蒸發(fā)器中汽化吸熱冷卻空調(diào)循環(huán)水,汽化后的水蒸汽進(jìn)入吸收器,在吸收器內(nèi)被來(lái)自發(fā)生器的溴化鋰濃溶液吸收,使溴化鋰濃溶液變成了溴化鋰稀溶液,再經(jīng)過(guò)溶液泵,熱交換器送至發(fā)生器濃縮成溴化鋰濃溶液.在水蒸氣吸收過(guò)程中,產(chǎn)生的汽化潛熱由冷卻水帶走.溴化鋰溶液為高溫液體,在進(jìn)入吸收器之前經(jīng)過(guò)熱交換器冷卻,加熱進(jìn)發(fā)生器前的稀溶液從而回收了部分熱量,提高能源的利用率.吸收式循環(huán)中熱量傳遞的過(guò)程可概括為：當(dāng)空氣中的低溫?zé)嵩蠢鋮s蒸發(fā)器中的水時(shí)，高溫?zé)嵩磳?duì)發(fā)生器中的溶液加熱，冷凝器和吸收器通過(guò)水和空氣將熱量排到周?chē)髿庵?。吸收式制冷系統(tǒng)的COPR值由下式計(jì)算得出：3、性能比較從

17、性能和成本的角度分析，蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)是最好的。然而，目前這種系統(tǒng)中使用較多的制冷劑對(duì)環(huán)境存在著或多或少的影響,不是對(duì)環(huán)境友好的制冷劑。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看終將在未來(lái)的法律中將被禁止使用。吸收式制冷利用低品位熱能,電能耗費(fèi)少，但體積較大,設(shè)備價(jià)格昂貴。熱電式系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)易，但制冷量小且價(jià)格昂貴。4、經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析對(duì)任何比較來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值的比較都是重要的，并影響著最終選擇。任何設(shè)備都有有限的使用壽命，隨著投入使用時(shí)間推移，技術(shù)的更新和商業(yè)的新動(dòng)向，設(shè)備在不斷的退化。通常用兩種方法來(lái)計(jì)算折舊率，即初投資法和漸縮值（DV）法。初投資法是指將貶值的總額平均分配到設(shè)備有效使用壽命的每一階段。DV法是指將貶值的總額逐

18、漸減少的分配到設(shè)備有效使用壽命的每一階段。因此，在設(shè)備投入使用的早期需要扣除更多的數(shù)目，因?yàn)樵O(shè)備總是早期使用比晚期使用好。DV法更適合于空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值分析，每一年的貶值率按DV法計(jì)算的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)n年后的價(jià)值由公式（9）計(jì)算：(9)其中，n表示使用的年限，DV因數(shù)由空調(diào)系統(tǒng)的期望使用壽命決定?？照{(diào)系統(tǒng)的期望使用壽命為10年，15年，20年時(shí)，相應(yīng)的DV因數(shù)為15%，10%，7.5%。5、結(jié)論（1） 蒸汽壓縮式空調(diào)、吸收式空調(diào)的制冷/制熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱電式空調(diào)；（2） 吸收式空調(diào)利用熱能為動(dòng)力的循環(huán)，耗電非常小,其耗電設(shè)備僅有幾臺(tái)小型泵和風(fēng)機(jī)。熱電式空調(diào)、蒸汽壓縮式空調(diào)運(yùn)行時(shí)需使用大量的電能；

19、（3） 蒸汽壓縮式空調(diào)COP值最大，在2.6-3.5之間，而吸收式空調(diào)COP值在0.6-1.1之間，熱電式空調(diào)CO P值在0.38-0.45之間；（4） 這三種空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)噪音大小幾乎一樣（除了窗式蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)），因?yàn)槭覂?nèi)的系統(tǒng)僅有風(fēng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生噪音，各種系統(tǒng)室外的噪音大小就各不相同了，蒸汽壓縮式空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機(jī)和吸收式空調(diào)系統(tǒng)中的溶液泵會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，熱電式空調(diào)系統(tǒng)噪音較小，因?yàn)槌怂涫轿帐娇照{(diào)系統(tǒng)的散熱設(shè)備水泵的噪音較大外，其它吸收式空調(diào)系統(tǒng)只有風(fēng)機(jī)有噪音；（5） 這三種空調(diào)系統(tǒng)有它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。其中熱電式空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于制冷量較小的場(chǎng)合，它能夠直接使用直流電源，燃料電池及汽

20、車(chē)直流電源等。數(shù)碼渦旋技術(shù)在VRV空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用及探討 1數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)工作原理相對(duì)傳統(tǒng)的分散式家用空調(diào)型式而言，家用小型中央空調(diào)具有節(jié)能、舒適、容量調(diào)節(jié)方便、噪聲低、振動(dòng)小等突出的優(yōu)點(diǎn)，目前主要以變制冷劑流量（Varied Refrigerant Volume，簡(jiǎn)稱(chēng)VRV）空調(diào)系統(tǒng)為主。九十年代我國(guó)開(kāi)發(fā)的VRV空調(diào)系統(tǒng)大多參照日本的變頻控制方法，但九十年代后期美國(guó)谷輪公司開(kāi)發(fā)了數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)，并首先被大金用于VRV空調(diào)系統(tǒng)后，我國(guó)美的、海爾、新科等空調(diào)廠家這兩年也紛紛研制開(kāi)發(fā)了數(shù)碼渦旋VRV空調(diào)系統(tǒng)。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)是利用軸向“柔性”技術(shù)，它的控制循環(huán)周期包括一段“負(fù)載期”和一段“卸載期”。負(fù)

21、載期間，渦旋盤(pán)如圖1（a）運(yùn)行，壓縮機(jī)像常規(guī)渦旋壓縮機(jī)一樣工作，傳遞全部容量，壓縮機(jī)輸出100%。卸載期間，由于壓縮機(jī)的柔性設(shè)計(jì)，使兩個(gè)渦旋盤(pán)在軸向有一個(gè)微量分離（如圖1（b）所示），因此不再有制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)，壓縮機(jī)輸出為0。這樣，由負(fù)載期和卸載期的時(shí)間平均便確定了壓縮機(jī)的總輸出平均容量。壓縮機(jī)這兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是通過(guò)安裝在壓縮機(jī)上的電磁閥來(lái)控制。如圖1：一活塞安裝于頂部固定渦旋盤(pán)處，活塞的頂部有一調(diào)節(jié)室，通過(guò)0.6mm直徑的排氣孔和排氣壓力相連通，而外接PWM電磁閥連接調(diào)節(jié)室和吸氣壓力。電磁閥處于常閉位置時(shí)，活塞上下側(cè)的壓力為排氣壓力，一彈簧力確保兩個(gè)渦旋盤(pán)共同加載。電磁閥通電時(shí)，調(diào)節(jié)室內(nèi)的

22、排氣被釋放至低壓吸氣管，導(dǎo)致活塞上移，帶動(dòng)了頂部的渦旋盤(pán)上移，該動(dòng)作使兩渦旋盤(pán)分隔，導(dǎo)致無(wú)制冷劑通過(guò)渦旋盤(pán)。當(dāng)外接電磁閥斷電時(shí)，壓縮機(jī)再次滿(mǎn)載，恢復(fù)壓縮操作。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)一個(gè)工作“周期時(shí)間”包括“負(fù)載狀態(tài)”時(shí)間和“卸載狀態(tài)”時(shí)間，這兩個(gè)時(shí)間的不同組合決定壓縮機(jī)的容量調(diào)節(jié)。通過(guò)改變這兩個(gè)時(shí)間，就可調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸出容量（10%100%）。2數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)與變頻壓縮機(jī)相比的特點(diǎn)2.1容量調(diào)節(jié)廣，溫度調(diào)節(jié)迅速（1）變頻壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)范圍只能在50%-130%，數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)是在10%-100%。（2）變頻壓縮機(jī)的容量輸出是通過(guò)變頻器分級(jí)達(dá)到，而數(shù)碼渦旋通過(guò)負(fù)載和卸載時(shí)間的改變獲得，容量能迅速?gòu)?00%

23、轉(zhuǎn)換至10%（反之亦然），不需分步實(shí)現(xiàn)，是屬于連續(xù)和無(wú)級(jí)的調(diào)節(jié)。（3）變頻壓縮機(jī)必須通過(guò)中間頻率，從低頻到高頻或反之的轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在時(shí)間的滯后量，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)荷突然發(fā)生變化時(shí)，變頻系統(tǒng)無(wú)法立即響應(yīng)負(fù)荷的變動(dòng)，使得室溫的波動(dòng)較大。而數(shù)碼渦旋技術(shù)的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)和寬廣的調(diào)節(jié)范圍確保了室內(nèi)空氣溫度的精確控制。2.2電控系統(tǒng)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的可靠性大變頻控制系統(tǒng)容量調(diào)節(jié)范圍較窄，所以在變頻調(diào)節(jié)的同時(shí)一般采用熱氣旁通和液體旁通的方法來(lái)共同響應(yīng)負(fù)荷的變化。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)調(diào)節(jié)范圍廣，不需任何一種能量旁通手段，因而減少了該部分的控制系統(tǒng)，同時(shí)其容量調(diào)節(jié)方法是通過(guò)機(jī)械活動(dòng)達(dá)到，亦少了變頻器及變頻控制中復(fù)雜的電控部分，所以其

24、電控系統(tǒng)簡(jiǎn)易。復(fù)雜的電子裝置既嬌也貴，減少了變頻器、變頻控制系統(tǒng)他旁通的控制系統(tǒng)等，無(wú)疑增加了系統(tǒng)的可靠性，節(jié)省了成本。2.3具有良好的回油特性，安裝靈活性更大變頻VRV系統(tǒng)在低頻時(shí)，制冷劑流速較低，回油困難，系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)有油分離器和回油循環(huán)。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)由于在卸載期間沒(méi)有排出制冷劑，也就不存在回油的問(wèn)題，而在負(fù)載時(shí)壓縮機(jī)是滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，這時(shí)氣流的速度足以令潤(rùn)滑油較充分地流回壓縮機(jī)，所以數(shù)碼渦旋系統(tǒng)在任一容量輸出時(shí)回油均良好，是目前唯一不需油分離器或/和回油循環(huán)的系統(tǒng)，相應(yīng)的控制系統(tǒng)也簡(jiǎn)潔。目前有的廠家為確保系統(tǒng)更安全可靠，設(shè)計(jì)了一種集電子、機(jī)械控制為一體的油位控制器，用于監(jiān)控和保證壓縮機(jī)曲軸

25、箱內(nèi)的正確油位，這使系統(tǒng)配管更自由，不因配管過(guò)長(zhǎng)造成壓縮機(jī)回油不良而被燒毀，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命?，F(xiàn)在數(shù)碼渦旋VRV系統(tǒng)的單一系統(tǒng)配管最長(zhǎng)可達(dá)125米，室內(nèi)、外機(jī)之間可允許落差50米，上下層室內(nèi)機(jī)之間高度可達(dá)15米。2.4制冷系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便定速空調(diào)系統(tǒng)和變頻空調(diào)系統(tǒng)大多設(shè)計(jì)有熱氣旁通和液體旁通裝置，而數(shù)碼渦旋系統(tǒng)因能使容量最低調(diào)至10%，無(wú)需這些旁通系統(tǒng)，同時(shí)由于良好的回油特性，不需油分離器或/和回油系統(tǒng)。這樣，制冷系統(tǒng)、回油系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單化，使系統(tǒng)部件較變頻系統(tǒng)減少（如表1），裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高了運(yùn)行的安全性和可靠性，并為安裝和維護(hù)提供了方便。2.5無(wú)電磁干涉問(wèn)題，使用場(chǎng)所更廣

26、泛變頻器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻諧波，會(huì)使供電系統(tǒng)的正弦電壓波形發(fā)生歪變，導(dǎo)致諸如：降低電網(wǎng)的功率因素、使電容器和變壓器過(guò)熱、在熒光屏和示波器等上產(chǎn)生閃點(diǎn)、影響精密儀器的精度等不良后果，并會(huì)引起高電設(shè)備電容量等發(fā)熱燒毀等到危險(xiǎn)。以歐洲為中心的許多地區(qū)都有嚴(yán)格限制高頻波的EMC規(guī)定，有些地區(qū)還因上述理由禁止銷(xiāo)售和安裝變頻空調(diào)。我國(guó)雖沒(méi)出臺(tái)有關(guān)的規(guī)定，但對(duì)電源干擾要求很高的精密實(shí)驗(yàn)室、通訊機(jī)房、電站、電視臺(tái)等場(chǎng)合，變頻系統(tǒng)受限用。而數(shù)碼渦旋的負(fù)載和卸載只是一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生高次諧波，克服了對(duì)電網(wǎng)的干擾，擴(kuò)大了適用范圍。2.6保證良好的除濕能力，提高了舒適性圖2所示是五匹變頻空調(diào)和五匹數(shù)碼渦旋空調(diào)

27、在不同容量時(shí)的蒸發(fā)溫度比較。變頻系統(tǒng)在低容量（低頻）運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)溫度較低，隨著運(yùn)行頻率的降低，蒸發(fā)溫度逐漸升高，整個(gè)運(yùn)行階段平均蒸發(fā)溫度較高，而一般的空調(diào)系統(tǒng)多在部分負(fù)荷下運(yùn)行，這就導(dǎo)致了除濕能力下降。而數(shù)碼系統(tǒng)無(wú)論在何種運(yùn)行比例時(shí)，其負(fù)載運(yùn)行時(shí)均是全負(fù)荷，所以如圖所示能在整個(gè)運(yùn)行階段保持較低的蒸發(fā)溫度，尤其容量在40%至80%范圍內(nèi)（較常使用的容量區(qū)間），數(shù)碼渦旋體現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)，所以其顯熱比較少，除濕能力較強(qiáng)，保證了高精度的濕度要求。數(shù)碼渦旋空調(diào)這種在低容量情況下能有效提供較好的濕度控制功能，對(duì)于相對(duì)濕度較高的地區(qū)及一些特殊場(chǎng)合尤為適用。3問(wèn)題的探討由于數(shù)碼渦旋系統(tǒng)在VRV空調(diào)系統(tǒng)上述這些

28、獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前我國(guó)的多個(gè)空調(diào)廠家紛紛把數(shù)碼渦旋系統(tǒng)應(yīng)用于VRV空調(diào)系統(tǒng)中。但在開(kāi)發(fā)數(shù)碼渦旋VRV空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，由于每個(gè)廠家的電氣控制、制冷系統(tǒng)、油系統(tǒng)等有所區(qū)別，產(chǎn)品的節(jié)能性、設(shè)備的簡(jiǎn)易性及安全性，亦有所不同。在分析研究數(shù)碼渦旋技術(shù)在VRV空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用時(shí)，有以下幾個(gè)方面值得深思和探討。3.1 核心技術(shù)問(wèn)題在VRV空調(diào)技術(shù)方面，日、美公司再度充當(dāng)了核心技術(shù)的控制者，在進(jìn)入商用空調(diào)初期，國(guó)內(nèi)家用空調(diào)企業(yè)分別選擇大金、東芝等日本企業(yè)的變頻空調(diào)技術(shù)，2000年美國(guó)艾默生旗下的谷輪公司開(kāi)發(fā)了數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)，并供應(yīng)亞洲市場(chǎng)，由于數(shù)碼技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)，我們幾大空調(diào)廠家在2002年前后開(kāi)始與谷輪公司合作，大

29、量購(gòu)買(mǎi)谷輪公司的數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)及采用谷輪公司提供的技術(shù)。由于技術(shù)的保密性，國(guó)內(nèi)廠家難以明白一些技術(shù)設(shè)計(jì)的真實(shí)用意，更難以進(jìn)行深入的開(kāi)發(fā)研制。如數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的周期時(shí)間，是數(shù)碼渦旋運(yùn)行中的一個(gè)重要參數(shù)，其相同的容量可用不同的周期時(shí)間而獲得，即同一容量比例，周期時(shí)間可以是多樣的，谷輪公司在10%至90%的容量比例，設(shè)計(jì)的周期時(shí)間是10秒至25秒，如表2所示，其間周期時(shí)間是呈曲線變化。我們只知周期時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（超過(guò)60秒）會(huì)影響潤(rùn)滑油返回壓縮機(jī)的效果，但為何采用這樣的時(shí)間變化卻有待作更進(jìn)一步的研究。類(lèi)似因素，一方面使國(guó)內(nèi)數(shù)碼空調(diào)價(jià)格難以下降，另一方面也制約了我們數(shù)碼渦旋技術(shù)的發(fā)展。表2容量百分比周期地間

30、（秒）容量百分比周期地間（秒）10%2060%1220%2070%1030%1880%1540%1690%2550%143.2容量調(diào)節(jié)問(wèn)題目前我國(guó)的數(shù)碼渦旋VRV空調(diào)系統(tǒng)，一般是采用一臺(tái)數(shù)碼壓縮機(jī)并聯(lián)合一臺(tái)或多臺(tái)定速渦旋壓縮機(jī)的啟停，在一個(gè)制冷系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行容量控制，以達(dá)到對(duì)室內(nèi)機(jī)的單獨(dú)和線性控制。如果是一個(gè)10匹數(shù)碼VRV空調(diào)，是由一個(gè)五匹數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)和一個(gè)同功率的定速渦旋壓縮機(jī)并聯(lián)成一個(gè)室外機(jī)組合亦即一個(gè)模塊，這個(gè)10匹的數(shù)碼模塊與2至3個(gè)十匹的定速機(jī)模塊（每個(gè)定速機(jī)模塊是由兩臺(tái)五匹定速機(jī)組成）并聯(lián)，便形成20匹或30匹機(jī)。由于數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的最小容量是10%，那么10匹機(jī)的最少容量便是5%

31、，20匹是2.5%，30匹是1.7%，于是便具有模塊越多最小容量越小的良好特點(diǎn)。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)是屬于無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，具有調(diào)溫迅速溫度波動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)，但如果國(guó)內(nèi)廠家在開(kāi)發(fā)VRV空調(diào)時(shí)，根據(jù)室內(nèi)的總負(fù)荷而確定對(duì)應(yīng)的數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的運(yùn)行容量時(shí)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為有級(jí)的容量調(diào)節(jié)方式，那么在容量的調(diào)節(jié)精度上便與變頻空調(diào)器的相仿。假設(shè)還是上述的組合形式，但五匹數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的容量調(diào)節(jié)劃分為10%、20%、30%等至100%十級(jí)，那么在十匹機(jī)時(shí)就可分為20級(jí)，在20匹時(shí)時(shí)分為40級(jí)，30匹將是60級(jí)，這樣雖然最小容量如上述不變，但能量的調(diào)節(jié)出現(xiàn)了有級(jí)，并且隨著并聯(lián)臺(tái)數(shù)的減少而容量級(jí)數(shù)減少，控制精度減弱，這時(shí)便與變頻VR

32、V非常相似，體現(xiàn)不出數(shù)碼渦旋技術(shù)在容量調(diào)節(jié)中控制精度乃至溫度精度的優(yōu)勢(shì),所以我們廠家如果是在生產(chǎn)變頻VRV的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)數(shù)碼渦旋產(chǎn)品的，需注意有關(guān)問(wèn)題。3.3能效比的評(píng)價(jià)變頻系統(tǒng)中，由于變頻壓縮機(jī)在交流直流變換器中將會(huì)有10%的損耗，加上馬達(dá)損耗約5%-10%，總變換損耗將達(dá)到15%-20%，同時(shí)，在變頻系統(tǒng)中由于需要注入大量的潤(rùn)滑油，這些都使得變頻系統(tǒng)的能效比變得較低。數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)無(wú)論是負(fù)載或卸載，電機(jī)始終運(yùn)行，卸載時(shí)所耗功率約是負(fù)載的10%，此外，由于數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的操作容量范圍很寬，它的啟停次數(shù)很少，這些使得數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)具有優(yōu)秀的能效比（EER），同時(shí)它在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也具有良好的能效

33、比。通過(guò)比較谷輪公司的各種型號(hào)數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的EER值發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是采有R22冷劑或R407C冷劑，所有型號(hào)的EER值都在3.0 W/W以上，最高達(dá)到3.3W/W。圖3是韓國(guó)三星一個(gè)五匹數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)和一個(gè)五匹定速渦旋壓縮機(jī)組成的十匹VRV空調(diào)系統(tǒng)與兩家公司生產(chǎn)的變頻VRV在制冷和制熱情況下的能效比的比較。從圖中可以看到在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，數(shù)碼渦旋都具有較好的能效比，在制冷狀態(tài)，負(fù)荷在35%以上時(shí)，能效比大于變頻空調(diào)，在制熱狀態(tài)，負(fù)荷在30%至80%時(shí)能效比較佳，而這些區(qū)間正是空調(diào)使用較多的區(qū)域。從兩圖可以明顯知道，數(shù)碼渦旋在制冷情況時(shí)EER值更具優(yōu)勢(shì)。所以數(shù)碼渦旋的季節(jié)能耗比（SEER）值亦是較

34、大,谷輪數(shù)碼渦旋技術(shù)按 JIS & ARI 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)估，降低年能量消耗 40%。但一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能效比大小，不僅由壓縮機(jī)決定，而是由制冷系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等綜合因素決定，所以數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的出現(xiàn)只是提供了一個(gè)節(jié)能的平臺(tái)。如同數(shù)碼渦旋技術(shù)的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)能力一樣，若空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為多級(jí)調(diào)節(jié)，亦難體現(xiàn)這一技術(shù)的優(yōu)越性。.4為新的控制原理和技術(shù)提供了硬件目前空調(diào)系統(tǒng)的主要研究是節(jié)能性和舒適性，在評(píng)價(jià)熱舒適性方面過(guò)去是采用控制室內(nèi)溫度的單一的控制方式，現(xiàn)在評(píng)價(jià)空調(diào)環(huán)境的熱舒適方法有很多，其中有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)PMV指標(biāo)和SET*指標(biāo)。在一些國(guó)家和地區(qū)已研究以PMV或SET*值作為空調(diào)系統(tǒng)的控制目標(biāo)；另一方面，目前

35、控制理論的模糊控制理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已大量被引進(jìn)空調(diào)控制領(lǐng)域，這些控制理論和技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)用，無(wú)疑使空調(diào)系統(tǒng)更節(jié)能、更舒適，但現(xiàn)時(shí)的變頻壓縮機(jī)，在負(fù)荷適時(shí)調(diào)節(jié)方面，由于是有級(jí)調(diào)節(jié)，并且從低級(jí)至更高級(jí)要經(jīng)過(guò)中間頻率，相郊頻率的變化，亦有一個(gè)安全時(shí)間，這使得（1）運(yùn)行容量的變化與負(fù)荷的變化間存在時(shí)間的滯后；（2）運(yùn)行容量的調(diào)節(jié)精度?。煌瑫r(shí)低頻時(shí)除濕能力差等問(wèn)題，這些令先進(jìn)的控制技術(shù)難以更好地體現(xiàn)。而目前數(shù)碼渦旋技術(shù)的有關(guān)優(yōu)勢(shì)在空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用上為模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制及熱舒適指標(biāo)等技術(shù)在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)，所以空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能和舒適性的提高是一個(gè)綜合問(wèn)題。3.5數(shù)碼渦旋技術(shù)的未來(lái)發(fā)

36、展方向目前谷輪公司數(shù)碼渦旋系統(tǒng)應(yīng)用的是R22和R407C制冷劑，由于R410A具有系統(tǒng)能量效率好，TEWI指數(shù)高，熱轉(zhuǎn)換系數(shù)大，除濕效果好，熱泵性能好，傳熱性能佳，無(wú)溫度滑移現(xiàn)象，制冷劑充灌量小等優(yōu)點(diǎn)，所以該公司正把R410A開(kāi)發(fā)應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)上。另外，數(shù)碼渦旋技術(shù)可擴(kuò)展至數(shù)碼渦旋EVI（增強(qiáng)噴汽增焓）技術(shù)的應(yīng)用，噴汽增焓是通過(guò)增強(qiáng)過(guò)冷而提高蒸發(fā)器容量，類(lèi)似過(guò)冷器的一個(gè)雙級(jí)周期，但級(jí)間蒸汽被注入同一個(gè)壓縮機(jī)。因此可以看到傳統(tǒng)的增加排汽量是通過(guò)增加吸氣壓力，而噴汽增焓是通過(guò)中間壓力的增加而加大排氣量的，因而噴汽增焓的效率高，由于對(duì)于渦旋盤(pán)來(lái)說(shuō)，這很容易在“分級(jí)”壓縮過(guò)程中注入蒸汽，所以較易在數(shù)碼渦

37、旋技術(shù)中應(yīng)用。4結(jié)論數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的出現(xiàn)是變流量空調(diào)系統(tǒng)的一大創(chuàng)新，相比變頻技術(shù)有著較多的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用在VRV空調(diào)系統(tǒng)中具有容量調(diào)節(jié)廣，調(diào)溫速度快，除濕能力好，能效比及季節(jié)能效比較高，系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但由于是引進(jìn)外國(guó)技術(shù)，國(guó)內(nèi)數(shù)碼渦旋VRV產(chǎn)品價(jià)格下降較難，同時(shí)如何使數(shù)渦旋技術(shù)在VRV空調(diào)系統(tǒng)中的更好應(yīng)用及進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，還有待我們繼續(xù)研究和開(kāi)發(fā)，但無(wú)論怎樣，數(shù)碼渦旋技術(shù)的出現(xiàn)為新的控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)。水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法 0、前言 當(dāng)今社會(huì)環(huán)境污染和能源危機(jī)嚴(yán)重地威脅著人類(lèi)地生存與發(fā)展，如何理解這一問(wèn)題已成為全人類(lèi)的頭等課題。在這種背景下，以環(huán)保和節(jié)能為特征的綠

38、色建筑和與之相應(yīng)地空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。而熱泵系統(tǒng)正是滿(mǎn)足這些要求的中央空調(diào)系統(tǒng)之一。水源熱泵具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)已有多家水源熱泵的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)展。 水源熱泵技術(shù)可利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收地太陽(yáng)能和地?zé)崮芏纬傻氐蜏氐臀粺崮苜Y源，并采用熱泵原理，即通過(guò)少量的高位熱能的輸入，把不能直接利用的低位熱能轉(zhuǎn)化為可以利用的高位能，從而達(dá)到節(jié)約部分高位能的目的。 在國(guó)外，水源熱泵技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟；而在我國(guó)，對(duì)于水源熱泵技術(shù)的研究才剛剛起步，同國(guó)外相比，還存在著差距。 1、水源熱泵的特點(diǎn) 空調(diào)熱泵按其熱源來(lái)分可分為空氣源熱泵和水源熱

39、泵。 1.1 空氣源熱泵的優(yōu)缺點(diǎn) 從熱泵技術(shù)被引入中國(guó)后，空氣源熱泵機(jī)組在我國(guó)一直有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資較低。空氣源熱泵雖然較之以前的冷水機(jī)組有許多優(yōu)點(diǎn)，但是它的缺點(diǎn)也日益暴露出來(lái)： 1.1.1 空氣源熱泵體型較大，占地面積大 1.1.2 噪聲較高 1.1.3 需要定期除霜 在供熱工況下空氣源熱泵的蒸發(fā)器上會(huì)結(jié)霜，需要定期除霜，這也消耗大量的能量，特別是在寒冷地區(qū)和高濕度地區(qū)，熱泵蒸發(fā)器的結(jié)霜可成為較大的技術(shù)障礙。 1.1.4 受室外環(huán)境制約 這是空氣源熱泵的主要缺點(diǎn)。在遇到夏季高溫和冬季寒冷的天氣時(shí)熱泵的效率大大降低，而且制熱量隨室外空氣溫度降低而減少，制冷量隨室外溫度

40、升高而降低，這與建筑熱負(fù)荷需求趨勢(shì)正好相反。 1.2 水源熱泵的特點(diǎn) 水源熱泵基本上克服了空氣源熱泵的上述缺點(diǎn)，并且具有如下的特點(diǎn)： 1.2.1 屬于可再生能源利用技術(shù) 水源熱泵是具備了利用地球水體所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體，包括地下水或河流、地表部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47的太陽(yáng)輻射能量，比人類(lèi)每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過(guò)土壤間接的接受太陽(yáng)輻射能量），而且是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散地相對(duì)地均衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中地近乎無(wú)限地太陽(yáng)能

41、或地能成為可能。所以說(shuō)，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源地一種技術(shù)。 1.2.2 便于計(jì)量和收費(fèi) 空調(diào)用電負(fù)荷在用戶(hù)位置，因此便于空調(diào)的計(jì)量與收費(fèi)。這對(duì)于用戶(hù)合理使用空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的能耗，公平、公正、公開(kāi)地?cái)偱煽照{(diào)運(yùn)行管理是很有利的。 1.2.3 運(yùn)行安全可靠 水源熱泵機(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)是可以基本保證全年按用戶(hù)的需要開(kāi)啟空調(diào)系統(tǒng)，特別是春秋空調(diào)過(guò)渡季節(jié)均能運(yùn)行，也就相當(dāng)于四管制空調(diào)系統(tǒng)。一般，水源熱泵供、回水的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)。夏季水體作為空調(diào)的冷源，冬季作為空調(diào)的熱源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不

42、存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問(wèn)題。 1.2.4 高效節(jié)能 水源熱泵機(jī)組可利用的環(huán)境水體溫度冬季為1222，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為1835，水體溫度比環(huán)境溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，機(jī)組效率提高。據(jù)美國(guó)環(huán)保署EPA估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好地水源熱泵，利用江河湖水等，供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用可3040。 1.2.5 靈活應(yīng)用 有的建筑物內(nèi)，特別在過(guò)渡季節(jié)，部分區(qū)域需要供冷，部分區(qū)域需要供熱，水源熱泵可以同時(shí)供冷和供熱，可以實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)冷熱量的轉(zhuǎn)移和平衡，從而系統(tǒng)少用能源。 1.2.6 節(jié)約投資 水源熱泵系統(tǒng)不需設(shè)冷凍機(jī)房，不設(shè)大的通風(fēng)管道，不設(shè)

43、大的鍋爐房和沒(méi)有冷凍水系統(tǒng)，安裝和投資費(fèi)用大大減少。 1.2.7 環(huán)境效益顯著 水源熱泵使用的是電能，電能本身為一種清潔的能源，但在發(fā)電時(shí)，消耗的是一次能源，其所產(chǎn)生的污染物和二氧化碳等氣體會(huì)對(duì)周?chē)沫h(huán)境產(chǎn)生影響。所以節(jié)能實(shí)際上也是減少了污染。 2、水源熱泵系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì) 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，需要從多方面來(lái)分析這一工程的特點(diǎn)。 2.1 水源熱泵系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 水源熱泵的管路設(shè)計(jì)相對(duì)于空氣源熱泵來(lái)說(shuō)，具有明顯的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 2.1.1 水管不需要保溫 空氣源熱泵機(jī)組夏季輸送的是冷凍水，冬季輸送的是熱水，因此，管路系統(tǒng)必須保溫，而水源熱泵的空調(diào)系統(tǒng)，夏季

44、管內(nèi)冷卻水供回水設(shè)計(jì)溫度3035，冬季供熱水溫度僅為1621，因此，水管路系統(tǒng)可以不保溫，管路系統(tǒng)的初投資與維護(hù)費(fèi)用降低。 2.1.2 開(kāi)、閉式兩種形式的轉(zhuǎn)換 水源熱泵系統(tǒng)通常由開(kāi)式（夏季）和閉式（冬季）一套管路兩種形式，季節(jié)轉(zhuǎn)換，即開(kāi)、閉式系統(tǒng)形式的轉(zhuǎn)換。 1） 夏季利用開(kāi)式的原因，開(kāi)式冷卻塔遠(yuǎn)比閉式冷卻塔便宜，如采用板式換熱器，則多了一套水循環(huán)系統(tǒng)。另外，往板式換熱器的冷卻水往往達(dá)不到熱泵機(jī)組進(jìn)、出水設(shè)計(jì)溫度的要求。但是閉式冷卻塔可以保證水質(zhì)不受污染，所以采用開(kāi)式冷卻塔時(shí)要注意水的除垢問(wèn)題。 2） 季節(jié)轉(zhuǎn)換，可通過(guò)管路系統(tǒng)中合理設(shè)置的閥門(mén)進(jìn)行切換。 2.1.3 重力作用的影響 閉式系統(tǒng)的水

45、力計(jì)算中，與各用戶(hù)所在的標(biāo)高關(guān)系不太大；而開(kāi)式系統(tǒng)中與用戶(hù)的標(biāo)高關(guān)系密切，即必須考慮高差產(chǎn)生的重力作用，這個(gè)作用壓力，對(duì)標(biāo)高低的用戶(hù)有利，而對(duì)標(biāo)高高的用戶(hù)不利。為解決重力作用產(chǎn)生的上下用戶(hù)的水力不平衡的問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將每一層作為一個(gè)獨(dú)立的水系統(tǒng)分支，每層支管上應(yīng)設(shè)一個(gè)平衡閥（或流量調(diào)節(jié)閥）。 2.1.4 管徑的確定 水系統(tǒng)管路各管段管徑的確定，在水力計(jì)算中，應(yīng)按夏季工況考慮，（指長(zhǎng)江流域等冬冷夏熱地區(qū)）因?yàn)橄募镜乃髁窟h(yuǎn)大于冬季工況。應(yīng)計(jì)算出合理的管徑，這樣即可以避免管材的浪費(fèi)，又可以使初投資降低，節(jié)約資金。 2.1.5 同程式系統(tǒng) 設(shè)計(jì)時(shí)，水環(huán)路盡可能地采用同程式系統(tǒng)，這樣初投資費(fèi)用雖然有

46、所增加，但有利于保持環(huán)路的阻力平衡，這樣空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效果更加良好。 2.1.6 必要的接管組合 水源熱泵需要一些特殊的接管組合，以保證機(jī)組的正常工作 。常見(jiàn)的有手動(dòng)控制流量球閥接管組合，手動(dòng)文丘里平衡閥組合和自動(dòng)流量接管組合 。其中手動(dòng)文丘里平衡閥組合是在手動(dòng)球閥組合的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)用來(lái)測(cè)流量的文丘里接頭；自動(dòng)流量接管組合增加了自動(dòng)流量控制閥，從而可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證流量。 2.2 水源熱泵系統(tǒng)中的構(gòu)件布置 水泵一般布置于輔助設(shè)備（如冷卻塔、鍋爐等）和水源熱泵機(jī)組之間，這樣布置可使機(jī)組的供水管處于水泵的壓水段，而補(bǔ)給水管處于水泵的吸水段。 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理見(jiàn)示意圖，圖中可反映系統(tǒng)構(gòu)件（如

47、水過(guò)濾器、膨脹水箱、空氣分離器等）典型布置。如需要設(shè)置蓄水箱應(yīng)將其置于水源熱泵機(jī)組水流下方，這樣，鍋爐可根據(jù)需要快速向系統(tǒng)補(bǔ)水。 從下圖可以在總體上了解水環(huán)路的連接應(yīng)注意的事項(xiàng)。其中，不同位置的閥門(mén)的作用應(yīng)特別注意（如季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)啟或關(guān)閉）。 水源熱泵系統(tǒng)中，水管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工非常重要。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)配件管路的造價(jià)在整個(gè)系統(tǒng)總造價(jià)中所占比例很大，因此需盡可能合理地布置管道。 其中： 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)示意圖 1空氣源熱泵機(jī)組 2輔助熱源臥式循環(huán)水泵 3單項(xiàng)閥 4除垢儀 5Y型水過(guò)濾器 6可曲撓接頭 7開(kāi)式膨脹水箱 8冷卻塔 9系統(tǒng)臥式循環(huán)水泵 10板式換熱器 11水源熱泵機(jī)組 12平衡閥

48、3 水源熱泵的輔助熱源問(wèn)題 在冬季，水源熱泵機(jī)組不能完全承擔(dān)室內(nèi)熱負(fù)荷，需要使用輔助熱源。目前，使用的輔助熱源有多種形式，其中有：電加熱（通常采用蓄熱式）系統(tǒng)；蒸汽或熱水加熱系統(tǒng)；空氣源熱泵系統(tǒng)等。 3.1 電加熱（即蓄熱）系統(tǒng) 在空調(diào)工程中應(yīng)用蓄熱技術(shù)的主要前提是該地區(qū)實(shí)行電力低谷高峰期電價(jià)差。 目前，在我國(guó)的某些地區(qū)，存在著用電結(jié)構(gòu)矛盾并有不斷加大（一方面存在著嚴(yán)重地高峰電力不足，另一方面存在著峰谷差過(guò)大等問(wèn)題）的趨勢(shì)，自然資源大量浪費(fèi)的惡性循環(huán)的現(xiàn)象，這就為蓄熱技術(shù)的應(yīng)用提供了條件。 電加熱系統(tǒng)作為輔助熱源的優(yōu)缺點(diǎn)： 3.1.1 優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，水溫容易控制，操作較簡(jiǎn)單。 3.1.2

49、缺點(diǎn) 熱水蓄熱裝置及配套設(shè)置占用建筑空間且初投資大。 3.2 空氣源熱泵系統(tǒng) 空氣源熱泵系統(tǒng)作為輔助熱源的優(yōu)缺點(diǎn)： 3.2.1 優(yōu)點(diǎn) 1） 在冬季運(yùn)行的情況下，其熱效率高于電加熱（熱泵的供熱系數(shù)大于1.0） 。 2） 由于要求供水的溫度（21）遠(yuǎn)低于熱泵常規(guī)的設(shè)計(jì)供水溫度，實(shí)際供熱量要比額定供熱量大，選機(jī)組容量時(shí)可考慮這個(gè)因素。 3） 可作為夏季空調(diào)高峰時(shí)的備用冷源。 3.2.2 缺點(diǎn) 1） 初投資較大 2） 冬季供熱的水溫長(zhǎng)期處于較低的情況，可能對(duì)機(jī)組的使用壽命有影響 3） 常采用間接換熱器的方式（如示意圖），所以又增加了一套水系統(tǒng)。 3.2.3 空氣源熱泵系統(tǒng)作為輔助熱源的適用場(chǎng)合 1）

50、我國(guó)長(zhǎng)江流域地區(qū) 2） 無(wú)蒸汽或熱水等熱源的空調(diào)建筑物 3） 沒(méi)有其它低品味的或廉價(jià)的熱能 4） 沒(méi)有分時(shí)電價(jià)或雖有分時(shí)電價(jià)，但經(jīng)計(jì)算采用電熱蓄熱水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)上當(dāng)不合算的場(chǎng)合。 3.3 蒸汽加熱或熱水加熱系統(tǒng) 蒸汽加熱或熱水系統(tǒng)作為輔助熱源的前提是建筑物附近有鍋爐房等熱源。特點(diǎn)是：系統(tǒng)簡(jiǎn)單；運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)；常采用換熱器 。在具備此條件的情況下，盡可能采用此輔助熱源。 4、水源熱泵機(jī)組設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的其它問(wèn)題 4.1 噪聲控制問(wèn)題 由于機(jī)組的噪聲源除風(fēng)機(jī)之外，還有制冷壓縮機(jī)的噪聲，所以噪聲一般很大。此外，不適當(dāng)?shù)乃汀⒒仫L(fēng)管路設(shè)計(jì)也會(huì)產(chǎn)生噪聲問(wèn)題。分體式機(jī)組就是把機(jī)組分為內(nèi)機(jī)和外機(jī)兩部分。內(nèi)、外機(jī)有

51、工質(zhì)管道連接；內(nèi)機(jī)由風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)器（夏季工況）組成，外機(jī)由壓縮機(jī)和冷凝器（夏季工況）組成。 選用分體式機(jī)組時(shí)，內(nèi)機(jī)置于空調(diào)房間內(nèi)，外機(jī)置于空調(diào)房間外的走道、過(guò)道等位置的吊頂內(nèi)，這樣空調(diào)房間的噪聲可以大大下降。采用整體式時(shí)，應(yīng)把機(jī)組吊裝在衛(wèi)生間或廚房?jī)?nèi)。 水源熱泵的噪聲問(wèn)題是一個(gè)重要的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中一定要加以認(rèn)真考慮并按要求施工。 4.2 機(jī)組的安裝問(wèn)題 水源熱泵的安裝也是較重要的問(wèn)題之一，很多水源熱泵系統(tǒng)產(chǎn)生問(wèn)題都是和不當(dāng)安裝相關(guān)的。水源熱泵機(jī)組在許多情況下是采用吊裝的型式。與常規(guī)的空調(diào)機(jī)組相比，在相同的冷熱負(fù)荷條件下，整體式水源熱泵機(jī)組的外形尺寸大，尤其是機(jī)組的高度較高，安裝在吊頂內(nèi)

52、的機(jī)組，必須考慮此因素。此外機(jī)組的重量較重，整體式機(jī)組的重心也不一樣，這就要求吊裝時(shí)，必須注意機(jī)組的重心，使各吊架受力較均勻，且必須采用彈簧吊架。 5、結(jié)論 5.1 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率要比空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)高。如果采用地下水、江河湖水等能量，其效率可以進(jìn)一步提高。 5.2 水源熱泵水管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧開(kāi)式及閉式兩種情況及其互相之間的轉(zhuǎn)換，還必須考慮開(kāi)式及閉式系統(tǒng)的水力平衡問(wèn)題。 5.3 必須加快符合中國(guó)國(guó)情及適應(yīng)中國(guó)氣候條件的 水源熱泵產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)，這已成為一種實(shí)用、可靠、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的空調(diào)系統(tǒng)型式。簡(jiǎn)單點(diǎn)的制冷系統(tǒng)堵塞故障排除 電冰箱制冷系統(tǒng)堵塞故障一般分為冰堵、臟堵兩種情況。

53、若制冷劑含有一定水分，或抽真空不良，水分在系統(tǒng)內(nèi)隨制冷劑循環(huán)，當(dāng)循環(huán)到毛細(xì)管出口處時(shí)，由于壓力減小，制冷劑很快蒸發(fā)溫度降低，但水分就會(huì)結(jié)成冰。冰堵常發(fā)生在毛細(xì)管與蒸發(fā)器連接處。發(fā)生冰堵后，制冷劑不能循環(huán)，箱內(nèi)溫度升高，蒸發(fā)器上的霜就會(huì)融化，化霜現(xiàn)象就是冰堵故障。冰堵排除方法：發(fā)生輕微冰堵時(shí)，可用熱毛巾熱敷毛細(xì)管出口處或用酒精棉花球點(diǎn)燃烘烤，能消除冰堵，制冷劑開(kāi)始流動(dòng)，且有嘶嘶流動(dòng)聲。如果冰堵經(jīng)常發(fā)生，應(yīng)拆開(kāi)制冷系統(tǒng)，將零部件進(jìn)行干燥抽空，重新充灌制冷劑。注意不宜向制冷系統(tǒng)加灌甲醇，這對(duì)壓機(jī)有害，解決冰堵的根本措施還是徹底抽空干燥和灌注合格制冷劑。 當(dāng)制冷系統(tǒng)清洗不徹底或冰箱使用一段時(shí)間，壓縮機(jī)

54、發(fā)生磨損，制冷系統(tǒng)內(nèi)有污物時(shí)，這些污物極易在毛細(xì)管或過(guò)濾器內(nèi)發(fā)生堵塞，稱(chēng)為臟堵。臟堵發(fā)生后，制冷劑無(wú)法流動(dòng)，現(xiàn)象與冰堵差不多。若用加熱融冰的辦法處理無(wú)效，聽(tīng)不到液體流動(dòng)聲即說(shuō)明是臟堵。 臟堵與制冷劑泄漏呈現(xiàn)的故障很類(lèi)似（蒸發(fā)器化霜），兩者的區(qū)別方法是，將電源插頭拔下，將壓縮機(jī)的灌氣管頂端用鉗子剪斷一點(diǎn)，仔細(xì)觀察，若有制冷劑流出為臟堵，相反即為制冷劑發(fā)生泄漏。 臟堵排除方法：用氣焊拆下毛細(xì)管、過(guò)濾器、冷凝器、蒸發(fā)器，更換毛細(xì)管和過(guò)濾器中的分子篩，清洗冷凝器和蒸發(fā)器，進(jìn)行干燥、抽真空，再焊好，充上制冷劑。 一、 窗機(jī)故障1：開(kāi)機(jī)后室內(nèi)溫度很冷仍然不停機(jī)；a：可能是溫控失靈，處理方法：更換。b：是否

55、用戶(hù)將溫控開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至最右端的最低點(diǎn)。故障2：出風(fēng)口風(fēng)量很小，溫度降不下來(lái)；a：可能過(guò)濾網(wǎng)塵灰堵住。b：風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速度慢，更換電機(jī)或更換電容。c：風(fēng)葉固定螺釘松脫。故障3:有些毛細(xì)管太軟，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)引起噪音毛細(xì)管撞軸流風(fēng)葉，應(yīng)仔細(xì)檢查有無(wú)卡斷或壓偏，如完好應(yīng)重新調(diào)整，扎好故障4：噪音大，振動(dòng)大；a：安裝不當(dāng)，安裝架的固定螺釘腳沒(méi)有墊好或沒(méi)有擰緊。b：因長(zhǎng)途動(dòng)輸安裝螺栓腳偏斜，引起壓縮機(jī)不平，擠壓引起振動(dòng)和噪音。c：軸流風(fēng)葉碰導(dǎo)流圈。d：毛細(xì)管與風(fēng)葉碰撞。e：管路相碰撞或與外殼碰振聲，須要重新調(diào)整包扎。故障5：空調(diào)器無(wú)水流出；a：電壓太低，空調(diào)器不斷開(kāi)停，如果開(kāi)的時(shí)間短停的時(shí)間長(zhǎng)，底盤(pán)內(nèi)的冷凝水被軸流