第二节 空气能氟路系统的设计要领及对策

一、设计空气能氟路系统匹配基础要领

一）、制冷循环，制热循环的工作原理（红色为高温高压区，兰色为低温低压区）

二）、毛细管，注液量的变化对空气能氟路系统各温度点的影响

1、加长毛细管，吸气，排气上升，冷凝器中部上升，蒸发器出口上升：冷凝器出口下降，蒸发器进口下降。

2、减短毛细管，吸气，排气下降，冷凝器中部下降，蒸发器出口下降：冷凝器出口上升，蒸发器进口上升。

3、增加注液量，吸气，排气下降，冷凝器出口下降，蒸发器出口下降：冷凝器中部上升，蒸发器进口上升。

4、减少注液量，吸气，排气上升，冷凝器出口上升，蒸发器出口上升：冷凝器中部下降，蒸发器进口下降。

三）、风量变化对空气能氟路系统的影响

1、蒸发器侧风量增加，冷量增大，功率升高，蒸发器出口，吸气，排气温度上升。

2、冷凝器侧风量增加，冷量增大，功率降低，冷凝器出口，吸气，排气温度降低。

四）、制冷系统中制冷剂的分布

1、典型的系统，室内换热器约为室外的一半。

2、制冷状态制冷剂约70%在室外热器，室内换热器约10%，压缩机，管道15%：

五）、制冷系统设计匹配的类比法

1、从设计机型与母体机型的差异来确定样机的设计方案，估计出被设计样机的能力水平。

2、与母机、本机换热器的对比，可以用来确定初始注液量，毛细管长度直径，变频压缩机的频率。

二、主机系统设计匹配的一般要求和对策

特别强调：因国内空气能生产公司及机种的不同，以下内容是针对一般情况而言，文中所指压力只针对R22制冷剂而言，对于R410A、R407C等制冷剂需根据其性质作相应调整，温度值对其它制冷剂也适应，以下数据仅作参考。

压缩机选定标准 工作能力=压缩机规格能力值×90%

工作功率=压缩机规格功率

一、制冷

冷凝器=室外热交换器 蒸发器=室内热交换器 吸气=压缩机的入口配管

1、性能

GB标准条件（室内：干球温度27%，湿球温度19%；室外：干球温度35%，湿球温度24%）

如果能接近以下目标值是最好的匹配对策中有冷媒追加的内容，但从可靠性出发，此方法尽量避免（仅作为最后手段）。

A：排气温度目标值是（70%-85%）

对策：高于目标值，毛细管减短，追加冷媒

低于目标值：毛细管加长，放冷媒

B：冷凝器中部温度是45%-50%，冷凝器出口温度与中部温度差-5℃--10℃左右的目标值，但因室外温度是35℃，冷凝器出口温度最低位37℃-38℃（若接近35℃，冷凝器无法进行热交换）

对策：高于目标值，毛细管减短，室外风量增加，冷凝器加大

低于目标值，毛细管加长，追加冷媒。

C：蒸发器中部温度及出口温度约为7℃-12℃为目标。但是如果中部温度与出口温度差过大（如中部=8℃，出口=15℃，蒸发器没有有效使用，能力降低）

对策：高于目标值，毛细管减短，追加冷媒

低于目标值，毛细管加长，室内风量增加，蒸发器加大

D：吸气温度是与蒸发器出口温度相同，可相差1℃-2℃，若蒸发器出口温度过高（如出口=10℃，吸气=20℃）是排气温度上升的原因，反之蒸发器出口温度过低（如出口=10℃，吸气=5℃）是排气温度低的原因，这是因为冷媒在蒸发器中没有充分蒸发，能力不足。

对策：高于目标值，毛细管减短，追加冷媒

低于目标值，毛细管加长，放冷媒

2、超负荷

GB最大运行（室内：干球温度32℃，湿球温度23℃； 室外：干球温度43℃，湿球温度26℃）

A：定额运转电压在（50Hz，220V土10）可以运转

对策：不能运转时，提高室外风量，另外冷媒增多，压缩机负荷增大。如果有可能可减少冷媒，各公司为了控制室外噪音，尽可能把风量设定低些。只是单纯的增加转速，噪音也会加大。因此为了达到风量大，噪音低，有必要对风扇叶片的形状，风道的形状，室外风机进行研究。

B：压力（高压侧）确保在26.5Kg/cm2以下，不局限于过负荷，任何情况下都是这样，

对策：超过26.5kg/cm2时按A对策有效。

C：大多数压缩机高压侧定压在26.5kg/cm2以下，26.5kg/cm2等于冷凝器中间温度65度左右。压缩机排气温度不能超过115℃、电机绕组温度（等于排气温度+10℃），否则有可能电机绕组烧断。

对策：1、超过115℃时，追加冷媒（从可靠性的观点出发不提倡）

2、毛细管减短，但会引起制冷能力的降低。

3、低负荷

GB最小运行（室内：干球湿度21℃，湿度温度25℃； 室外：干球温度21℃，湿度温度-C）

A：蒸发器温度不能在0℃以下，到0℃以下时，蒸发器附着的除湿水分开始冻结，变得不能制冷。

对策：1、毛细管加长，放冷媒，但需注意过负荷时排气温度上升。

2、若室内噪音允许，加大风量是很好的。

3、增加控制，当蒸发器温度降到0℃以下时，压缩机停止，等蒸发温度上升到10℃时开始运转。

B：确保∆t（安定时5℃以上），若不能确保时，油被冷媒稀释（变薄），润滑油完全失去机能，这样压缩机滑动部位开始磨损，最终造成不能运转。

对策：按A对策有效，毛细管加长，放冷媒，对压缩机加隔热绝音棉是一种有效手段。

关于∆t无论制冷、制热，特别是室外低温至20℃以下时，∆t很难确保，需注意

∆t=壳体底部温度-冷凝中部温度（其测定点是壳体底部而非壳体下部或侧面因，壳体底部温度（壳体下部或侧面温度）

二、制热

冷凝器=室内热交换器 蒸发器=室外热交换器 吸气=（压缩机的入口配管）

1、性能

GB标准条件（室外：干球温度20℃，湿球温度15℃；室内：干球温度7℃，湿球温度6℃

如果能接近以下所述目标值那是最好的

对策中“追加冷媒”，从可靠性的观点来看应尽量避免，仅作为最后手段。

A：排气温度同制冷一样目标值是（70℃-85℃）

对策：高于目标值，毛细管减短，追加冷媒

低于目标值，毛细管加长，放冷媒

B：冷凝器中部温度是45℃-50℃，冷凝器出口温度比中部温度低5℃-10℃左右，但是若出风口温度低于40℃时，因人体体温是36℃-37℃，肌肤会感到不适因而出风口温度以限制在40℃以上位目标。

对策：高于目标值，毛细管减短，室内风量增加，冷凝器加大。

低于目标值，毛细管加长，室内风量减少，冷凝器减少，追加冷媒

C：蒸发器中部温度--出口温度约为0℃至1℃为目标，但是如果低于0℃，制冷的低负荷同样开始冻结。要注意：蒸发器中间温度同出口温度的关系在极限情况时，既当中间温度<出口温度时，同制冷时一样，蒸发器不能有效使用，能力降低，其目标应是出口温度=中间温度+0℃至1℃。

对策：高于目标值，毛细管减短，追加冷媒

低于目标值，毛细管加长，室外风量增加，蒸发器加大

D：吸入温度是与增发器出口温度相等或大1℃-2℃，如果高于蒸发器出口温度（如出口=0℃，吸入=10℃）是排气温度上升的原因，反之低于蒸发器出口温度（如出口=0℃，吸入=-5℃），这是因为液态冷媒在蒸发器中没有充分蒸发，能力不足，因此是导致排气温度低的原因。

对策：高于目标值，毛细管减短，追加冷媒

低于目标值，毛细管加长，放冷媒

2、超负荷

GB最大运转（室内：干球温度27℃，湿球温度-℃；室外：干球温度24℃，室球温度18℃）

A：定频运转电压（50Hz-220V土10%时可以运转

对策：不能运转时，提高室内风量：另外冷媒增多，对压缩机的负荷增大，如果可能，减少冷媒。各公司为了控制室外侧噪音，尽可能设定低风量，如果单纯增大风量，噪音也加大，因此为了达到风量大，低噪音，有必要对风扇页片的形状，风道形状。室内风机进行研究。

B：压力（高压侧Pd）26.5Kg/cm2以下（不只限于过负荷，任何情况下都是这样）

对策：超过26.5Kg/cm2时采用A对策同样有效

在冷凝器（室内热交换器）中间温度被测为不超过26.5kg/cm2=65℃时，室外风机停止，但压缩机继续运转，压力22-24kg/cm2=冷凝器55-57℃时，室外风机开始运转，这里需注意室外风机运转时有压力（冷凝器中间温度）。室外风机停止时，蒸发器不能进行热交换，大量液态冷媒流回压缩机，引起液击或∆t等不能确保问题，所以室外风机不能长时间停止，实施室外风机运转/停止的控制可确保超负荷的正常运转。

C：排气温度不能超过115℃，电机绕组温度（等于排气温度+10℃）加热后有可能压缩机烧毁。

对策：如按A对策实施可确保排气温度在115℃以下。

3、低负荷

GB最小运行（室内：干球温度20℃，湿球温度-℃；室外：干球温度2℃，湿球温度1℃

确保∆t的方法和制冷的低负荷一样

4、除霜

GB自动除霜（室内：干球温度20度，湿球温度-度；室外：干球温度2度，湿球温度1度

制热运行的情况下，不能除去残留的霜，第一次除霜时，有少量的霜残留，第二次、第三次霜逐渐增加，此时制热继续运转就困难了，最后霜变成冰，冰影响室外风机，那么室外风机完全停止，室外风机停止就会出现所述的超负荷同样的现象，也成为压缩机的故障原因（在低温时此情况是很严重的）。

对策：除霜时间提前，但太快，初霜次数增多，使人觉得不舒服。需注意，一般是40分钟至1小时一次，变动室外热交换器温度检控的位置可调节除霜次数。同制冷低负荷一样，为压缩机加绝热隔音是一种有效的手段（压缩机的热量是除霜的热源之一）。

4、信赖性的确认

为了减少故障的出现，压缩机在运转状态时的信赖性确认是不可缺少的，尽管其性能满足GB标准条件的规定值，但因实际条件不能满足GB标准条件的规定值，因此，压缩机也可能出现很多故障。

实际条件的设定：

温度条件：根据GB确定温度，决定最小到最大温度值（制冷/制热）。

运转时间：根据一年中各地气象数据来推断运行时的温度，再根据一天的运转时间（约8小时），算出耐久运转时间。

使用方法：客户使用空气能的方法是各式各样的，要选定特别严格地条件。（运转时间短的，继续运转设为2分钟开/3分钟停）

确认试验：在第一项确定的全部条件下运行运转确认。对循环温度的∆t、油面、压力进行确认。是否满足压缩机规格书进行判定、根据判定，若不合格的情况下，进行再匹配直至合格。

5、经验值统计

1、吹出温度室内制冷15℃以下。吹出温度室内制热40℃以上。

2、蒸发压力0.4Mpa～0.6Mpa，目标值0.53Mpa。（制冷模式）

3、冷凝压力目标值2.1Mpa。（制冷模式）

4、压机排气温度目标值85℃～90℃。（制冷、制热模式）

5、噪音①无异常音 ②无变动音。

6、启动电流未明确表示的，按以下标准考核：①单相，100V，为45A以下 ②三相，200V，为60A以下。

7、冷凝器中部温度为45℃～50℃，出口与中部温度差为－5℃～－10℃，最低出口温度为37℃～38℃。（制冷模式）

8、蒸发器中部至出口温度7℃～12℃。（制冷模式）

9、吸气温度与蒸发温度、出口温度可相差1℃～2℃。（接近）（制冷、制热模式）

10、过负荷运行高压<2.65Mpa，压机排气<120℃。（任何条件下，不能超过此条要求）

11、制热：出口温度＝中间温度＋0℃～1℃。

12、制热：吸气温度与蒸发器出口温度相等或高1℃～2℃。