摘要：制冷是空调器最基本的功能,因此制冷原理也是空调器最基本的工作原理,物质从汽态变为液态的液化过程会放出能量,从液态变为汽态的汽化过程会吸收能量,这种液相和汽相的相互转化过程称为相变,空调器就是利用这个原理,通过制冷剂不断汽化和液化的相变循环,将室内的热量吸收后又转换到室外去,从而达到制冷的目的。空调器的相变循环也称蒸汽压缩制冷循环,是在制冷的四个主要部件压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器之间进行的,四个部件之间用铜管连接起来,制冷剂在四个部件中循环时,将经过四个过程,即压缩、冷凝、节流及蒸发,这四个热力学过程组成一个逆卡诺循环,这是理论上的理想情况。
关键词：空调器；制冷系统；故障分析；检修
一 制冷剂的过多或不足
空调器对制冷剂的充注量有一定的要求,过多或不足都会产生故障,制冷剂充注过多时,一般多余的制冷剂将贮存在冷凝器中,造成热交换的有效面积减少,冷凝效果下降,冷凝温度升高,从而压缩机排气压力升高,电流增大,功率增大。过多的制冷剂液体还可能进入到压缩机汽缸造成液击现象,容易损坏压缩机。制冷剂充注不足时,会造成蒸发器供液不足,制冷量会下降,在毛细管内产生断续的制冷剂流动声,毛细管管口处会产生管路结霜,而蒸发器却很少结霜,或仅有一点凝露,回气温度明显升高,电流减少,功率下降。
制冷剂过多,可以将系统排放掉一些制冷剂,制冷剂不足,可以向系统添加一些制冷剂,无论是排放或是添加,均需在阀门处接上压力表,并运行系统开制冷,以便控制系统压力达到要求的值。
二 制冷系统严重堵塞
当压缩机工作时，若制冷系统中某个部位严重堵塞，没有制冷剂循环流动，则就失去了制冷作用。这时，用压力表检测制冷系统的高、低压侧的压力值，可发现高压侧压力值比正常时低，而低压侧的压力值成真空状态，且堵塞部位前后有明显的温差，这一般出现在储液干燥器或膨胀阀内。因此，可用氮气对着储液干燥器或膨胀阀的进口或出口吹气，如不通畅，说明其堵塞，需更换。
三 回气管结霜
回气管是指蒸发器和压缩机吸气口之间的这段铜管,在空调器正常制冷工作时,回气管是不应该结霜,如果结霜,则是一种故障现象。造成回气管结霜的原因主要是蒸发器中制冷剂的蒸发不充分,热交换效果差所造成。如进出风道堵塞,肋片上积灰严重,肋片倒塌严重,片距太小或窗口易结冷凝水并结露成膜;室内机过滤网积尘严重,阻碍进风影响热交换;室内电机的转速下降太多或停转也会造成热交换效果差。
回气管结霜不但使制冷效率下降,严重时会造成压缩机液击故障,因此,应及时排除回气管结霜现象。方法是针对上述几个方面的原因来采取措施,如清扫蒸发器、过滤网,检查排除室内风扇电机的故障,制冷剂过多时可以适当放掉些;设计制造蒸发器时,应选择合适的片距及窗口形式,可选用亲水铝箔来制作肋等。
四 输出的制冷量不足
1制冷剂不足。当制冷系统中循环制冷剂不足时，高、低压侧的压力值均会比正常时低，且从连接处能听到缓缓的流水声。此时，在检查系统无泄漏后，应添加适量的制冷剂。
2制冷剂过多。如充注的制冷剂量超过制冷系统的正常容量，必然使冷凝器内液体制冷剂增加，从而减少了散热面积，使冷却效率降低。其主要表现是:系统的高、低压侧压力值比正常时高;用手触摸高压管，感觉烫手。这时，需从低压侧放掉适量的制冷剂，使其达到正常的排气压力和温度。
3散热效果差。冷凝器散热片变形，表面过脏或散热风扇电动机转速下降，均会使散热效果变差，从而导致系统的高、低压侧压力值过高和排气温度过高，且用手触摸从冷凝器出来的高压管时有烫手的感觉，需进行修复或更换。
4膨胀阀开得过大。膨胀阀温包与蒸发器出口包扎不好,或膨胀阀本身有问题,均会引起膨胀阀开得过大。表现为系统的高压值比正常时偏低，而低压值比正常时高;从蒸发器出来的低压管温度比蒸发器表面温度还凉,需检查膨胀阀温包与蒸发器出口是否包扎良好，必要时更换膨胀阀。
5制冷系统脏堵。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于压缩机长期运转，机械磨损产生的杂质可使储液干燥器或膨胀阀轻微堵塞，从而导致输出的制冷量不足。表现为系统的低压值过低，储液干燥器前后的管子有明显的温差,或膨胀阀处结霜，需更换储液干燥器或清洗制冷系统。
五 制冷系统内有空气
由于空气很难压缩成液化的气体，因此制冷系统内进入空气后,会使空气里的水分变成冰晶体堵在系统中的毛细管处，压缩机排气压力和排气温度增高，从而导致输出的制冷量下降。这是由于抽真空不够彻底,或制冷剂泄漏后,引起制冷系统低压端成真空状态而吸入了外界的空气。需在系统重新抽真空，再灌注制冷剂。
六 压缩机卡缸
压缩机卡缸就是压缩机转轴被卡住,造成压缩机无法转动,卡缸的位置大多数在轴承的汽缸内壁。造成卡缸的原因或是冷冻油上不来,使润滑不够、磨擦增加,或是管路内有尘埃、杂质、造成运动面卡死。
压缩机通电不转动,只会发出嗡嗡声,这就是卡缸的典型故障现象。此时可以用小榔头轻轻敲击压缩机外壳,把卡住部位稍微振动,有时即可起动运转。也可以把电压往上调10%,多次启动冲击,每次10秒钟左右,有时也可以解决润滑不够的卡缸现象,此种方法对旋转压缩机较为有效。如果高电压冲击也不能奏效,说明卡缸的原因并不是因缺油所造成,可能有机械或电气上的故障,这只能换压缩机了。
七 压缩机液击
压缩机汽缸内如果进入了液体的制冷剂或冷冻油,由于液体是不可压缩的,当进入汽缸的液体容积超过余隙容积时,压缩液体所产生的压缩力将会损坏汽缸盖、阀片、滚子等零部件,这种现象称为液击。
造成液击的主要原因有:制冷剂灌注过多蒸发后有剩余,毛细管太短或内孔太大,致使节流不够充分;蒸发器结霜太多造成蒸发不充分;气液分离器中的液位太高造成少量液体进入汽缸。 要避免发生液击现象就必须在系统设计上确保蒸发器内的制冷剂得到充分蒸发。
八 压缩机保护器损坏
当接通空调开关，冷凝器风扇运转，但压缩机不运转，而制冷系统有一定压力的制冷剂量。该故障现象表明从电源→熔断丝→空调开关→外界温度开关的电路完好，故障可能在空调压缩机高压保护器上或压缩机启动线圈上。这时可用万用电压表先测量由室内机电源连接到室外机连接板的触点电压，如有电源电压，再检测保护器两端插接线之间是否导通，若不导通，说明保护器损坏。也可把保护器让开直接对压缩机供电，如压缩机正常启动工作，说明保护器损坏，需更换。
九 空气进入制冷系统
空气进入系统的原因主要有:生产制造时抽真空未抽尽,使用时连接接头有渗漏,空气被压缩机吸入系统;维修安装时排空不彻底,空气残留在管路内等。
空气进入制冷系统,会聚集在冷凝器上方,减少了有效热交换面积,冷凝压力和冷凝温度上升,使空调器的制冷量下降;而冷凝压力提高增大了压缩机的负载,使电流上升,温度上升,严重时会烧毁压缩机;同时空气中的水分会使制冷剂和冷冻油分解产生酸,腐蚀铜管路及其它零部件。
当压缩机的排气压力及排气温度比正常时高,或排气压力表摆动幅度大且缓慢时,即可初步判定空气进入了制冷系统。排除空气的方法与排除水分的方法相似,也需要先放空制冷剂,然后再抽真空,重新充注制冷剂。抽真空时若用电吹风按冷凝器、干燥过滤器、蒸发器的顺序反复吹热风,则不但抽真空效果可提高,而且对干燥剂还化作用,可提高干燥剂的吸水能力。
结束语
本文通过空调器制冷原理,对空调器常见制冷系统故障原因进行了分析并提出了相应的控制措施,对于空调器的制冷系统开发人员、生产现场质量管理员以及空调器的维修人员有着重要的参考价值。
参考文献：
[1]储城东.小型制冷设备原理与维修(第二版)[M].中国劳动社会保障出版社,2008.
[2]郑兆志.空调器原理与安装维修技术[M].人民邮电出版社,2008.
论文作者:杜光
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/25
标签：制冷剂论文; 压缩机论文; 蒸发器论文; 空调器论文; 干燥器论文; 制冷系统论文; 压力论文; 《电力设备》2018年第4期论文;