摘要：随着制冷空调行业的发展，中央空调末端的自控元件应用问题已成为业界热点，空调系统是指蒸汽压缩机式制冷系统，即目前通行的商品化所采用的系统。该系统由制冷压缩机、换热器（蒸发器和冷凝器）、减压元件（毛细管和膨胀管）、干燥过滤器、储液器、制冷剂、空气循环系统组成。
关键词：商用空调；自控元件；分析
一、制冷压缩机
压缩机是空调器制冷系统的心脏，系统中制冷剂循环或流动是靠压缩机运转来实现的。一旦压缩机停止运转，制冷即告结束。压缩机从蒸发器吸入蒸发后的饱和气体，经过压缩提高其压力和温度后，压缩成高温高压蒸汽，在制冷循环系统中形成压力差，迫使制冷机循环流动，排入冷凝器进行冷凝。因此它是制冷系统的动力和核心，它是一种消耗外部功将机械能转变成制冷能的设备。
压缩机的类型很多，通常分为速度型和容积型两大类。
速度型压缩机是依靠旋转叶轮对气体做功，使气体流速和压力增大，再通过扩压器降低流速增大压力，以此来完成气体的压缩和输出。有两种结构形式：离心式和轴流式。
容积型压缩机是直接压缩气体，使其容积缩小，压力提高的机械。这类压缩机由汽缸和活塞构成，依靠活塞在气缸中运动来改变容积。按照活塞运动方式的不同又分往复活塞式和回转活塞式。
二、换热器
蒸发器、冷凝器统称为换热器或热交换器。
1、蒸发器
蒸发器是制冷系统“制冷”的直接器件，低压液态制冷剂在其内吸热蒸发，从而使周围空气温度下降。大致蒸发过程：来自毛细管的液态制冷剂在向左侧流动的过程中逐渐吸热蒸发，在液态、气态并存的空间有个等温过程。完全蒸发后仍然可以有所吸热，使气态制冷剂成为过热气体，使气态制冷剂成为过热气体，然后吸入压缩机。
2、冷凝器
冷凝的作用是把制冷剂在蒸发器和压缩机中吸收的热量传给室外的空气。大致冷凝过程：来自压缩机的制冷剂过热气体向左侧流动过程中冷却到饱和蒸汽，然后等温度冷却液化，同时不断的放出凝结潜热，这也是一个气、液并存的局面。完全液化后仍可以有所放热，使液态制冷剂成为过冷液体，然后通过毛细管返回蒸发器。
冷凝器按冷却介质的不同，分有水冷式和气冷式。气冷式主要有肋片管式，即在铜管上套以铝箔片（俗称翅片），以扩大散热面积。
三、减压元件
1、毛细管
在制冷系统中，毛细管起制冷剂的节流降压作用，所以又称节流器。即将来自冷凝器的高压常温制冷剂过冷液体，变成低压蒸汽而进入蒸发器。
空调制冷器中的毛细管一般选用内径0.5~2mm的铜管，长度约0.5~1mm，为了节省长度空间及保证其强度，一般加工成螺旋形。
2、膨胀阀
在空调器中一般使用热力膨胀阀，又称调节阀。它能根据蒸发器出口蒸发过热度的大小，自动调节阀门的开启度，从而调节制冷剂的流量。与毛细管相比，它的优点是可以调节，不宜堵塞。
四、空气循环系统
空气循环系统的作用是强迫对流通风，促使空调器的制冷空气在房间内流动，以达到各处均匀降温的目的。空气循环系统由离心风机或贯流式风扇、轴流风机、风道和电动机组成。
离心风机装在蒸发器里侧，构成室内空气循环系统。室内空气通过过滤网去尘，吸向离心风机，经蒸发器冷却后，再由风机的扇叶将冷气经由风道送往室内。 轴流风机装在冷凝器里侧，构成室外空气循环系统。室外空气从空调器两侧摆叶窗吸入，经轴流风机吸向冷凝器，携带冷凝器的热量送出室外。风道用铝制薄板构成与离心风机连在一起，使风机排出的冷空气通过风道方向排向室内。 贯流式风扇主要用于分体空调器室内机，其作用是吸入室内空气，然后加压通过蒸发器将冷却后的空气送入室内，使室内温度降低。
五、空调器
1、温度控制器简称温控器，它主要用于控制房间温度。在制冷时，当室温达到设定的温度时，温度控制器自动切断压缩机电路，停止制冷；室温回升后，再次自动接通电路。在制热时，当室温低于设定的温度时，温度控制器自动接通压缩机的电路，进行制热；温度达到后，自动切断电路。 空调器中常用的温度控制器结构为压力式，采用压力作用的温度控制器有波纹管式、膜盒式，此外还有电子式（非压力式）。波纹管式由感温包、毛细管、波纹管、杠杆、开关电触点等部件组成。感温包感受室内温度，当室温上升到设定温度后，其中的感温剂（由低沸点的氟里昂组成）膨胀，拉动与之相连的波纹管，使波纹管伸长，再通过杠杆机构，接通开关的电触点，使制冷压缩机运转，空调器制冷。
电子式温度控制器的传感元件不是压力型的，而是热敏电阻。热敏电阻的特点是随着温度的变化而阻值急剧变化。如果把热敏电阻接入电桥的一臂并将电桥调节平衡，当环境温度改变而使热敏电阻组织变化后，电桥将有输出信号，将输出信号经放大电路放大，进而控制继电器的通、断。如电桥的另一臂接有可变电阻，此电阻不但有调零功能，还可调节设定温度。
2、电阻器和电容器是空调器电子电路应用最广泛的元件，元件损坏后会造成空调器出现各种故障。 分为压敏电阻与热敏电阻
压敏电阻主要用于空调器电源电路，正常时其电阻值很大，流过它的电流很小。但电源电压超过245V时，压敏电阻立即由截至变为导通，由于它和电源并联所以很快将电源保险管熔断，以防烧坏主电路板，压敏电阻是一次性元件，烧毁后应及时更换。
热敏电阻是电阻值随温度变化而变化的半导体器件，它分为正温度系数与负温度系数两种。空调器一般采用负温度系数的热敏电阻，即温度降低，热敏电阻增大；温度升高，热敏电阻减小。
3、霍尔元件原理与检测
霍尔元件原理：在半导体薄片两侧面通一控制电流，在垂直方向通磁场，在半导体另两侧面将产生大小与控制电流和磁场乘积成比例的电动势，该现象称为霍尔效应。所用半导体薄片称为霍尔元件。霍尔元件基本电路如下图：
霍尔元件基本电路
霍尔集成电路是将霍尔元件和集成电路封装在一起，制成霍尔集成开关的电路。它主要用于空调器风机速度检测，该开关集成电路被安装在风扇电机内部，正常时风机每转一周，霍尔元件输出一个或几个脉冲信号。
当风扇电机转速高时，其输出脉冲信号频率高；当风扇电机转速低时，其输出脉冲信号频率低。输出脉冲信号被送入单片机内进行速度的自动控制。
霍尔元件检测：霍尔集成元件正常时，两根直流电源之间，即“+”与“—”之间有10Ω左右电阻值，其信号输出脚与电源“+”或与电源“—”之间电阻为无穷大。霍尔元件无信号输出时，空调器风扇电机速度会变高或变低，个别机型还会出现空调器自动保护或风机速度不受遥控器控制的故障。
六、结语
实际工作中。应根据设备参数和运行情况计算、调试各元件参数．使系统运行在最佳状态。随着设备运行年限的增加．设备的性能也在变化。可以让系统在运行过程中根据设备元件参数和运行状况自动计算和调节控制参数，提高系统的稳定性。
论文作者:金永生
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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