空調系統工作原理及故障診斷目錄（部件介紹與常見故障分析）

2023-10-25 13:59:18 1

空調系統工作原理及故障診斷目錄? 單級壓縮蒸氣製冷循環 當進行制熱運行時，電磁四通換向閥動作，使製冷劑按照製冷過程的逆過程進行循環製冷劑在室內機換熱器中放出熱量，在室外機換熱器中吸收熱量，進行熱泵制熱循環，從而達到制熱的目的，下面我們就來說一說關於空調系統工作原理及故障診斷目錄?我們一起去了解並探討一下這個問題吧!

空調系統工作原理及故障診斷目錄

單級壓縮蒸氣製冷循環

當進行制熱運行時，電磁四通換向閥動作，使製冷劑按照製冷過程的逆過程進行循環。製冷劑在室內機換熱器中放出熱量，在室外機換熱器中吸收熱量，進行熱泵制熱循環，從而達到制熱的目的。

製冷工作狀態參數：

（1）製冷系統正常低壓在0.39～0.59MPa之間；製冷系統正常高壓在1.57～2.16MPa之間。

（2）空調器出風口溫度應為12℃～15℃之間，空調器進出風口溫度差應在10℃左右。

註：以上參數與室內或室外環境溫度有很大關係。

（3）全封閉活塞旋轉式壓縮機外殼溫度在80℃左右。全封閉渦旋式壓縮機外殼溫度在60℃左右。

（4）低壓管溫度一般在12℃左右，正常時低壓管應結露但不能結霜，如結霜說明系統缺氟或堵塞。

（5）壓縮機排氣管溫度一般在80℃～90℃之間，如溫度過低，說明系統缺氟或堵塞；如溫度過高，說明系統內有空氣或壓縮機機械故障。

（6）可根據吸氣管結露情況來加氟，氟未加夠時，吸氣管會出現結霜現象，當壓縮機儲液罐上半部結露時，說明此時加氟量基本適中（具體以低壓標準壓力為準）。

制熱工作狀態參數：

（1）製冷系統正常低壓應在0.29～0.39MPa之間，製冷系統正常高壓應在1.47～2.16MPa之間。

（2）冬季加氟時，製冷系統低壓以不超過0.39MPa為好。

（3）熱泵型空調器出風口溫度應在32℃～40℃之間，進出風口溫度差應大於15℃。

註：以上參數與室內或室外環境溫度有很大關係，檢修時要具體進行分析。

（4）電熱型空調器出風口溫度一般應在30℃～45℃之間，其進出風口溫度差應大於15℃以上。

（5）壓縮機外殼溫度應比製冷狀態下低10℃左右。

（6）冬季加氟時，應將空調器置於製冷狀態下，最好採用定量加注，如條件不允許，可通過測量系統高壓來加氟，其高壓一般不超過1.76MPa為好。

常見的幾種保護：

1、製冷模式下的常見保護功能

（1）蒸發器的低溫保護---若連續3分鐘T2≤2 ℃ ，則壓縮機、室外風機關；當T2≥8 ℃ 時，退出保護；

（2）冷凝器的高溫保護—若連續3秒鐘T3 ≥ 62℃ ，則壓縮機、室外風機關；當T3≤48 ℃ 時，退出保護

（3） 當T1≤TS－2時，壓縮機及外風機關；當T1≥TS時，壓縮機及外風機開。

2、制熱模式下的常見保護功能

（1）防冷風保護—在壓縮機開後5分鐘內防冷風功能有效，T2 ≥ 25℃時，開低風， T2 ≥ 32℃ 時開高風， T2≤20 ℃ 時停風機；

（2）蒸發器高溫保護—當T2 ≥ 56℃ 時，停室外風機，當T2≥ 62℃，停壓縮機和室外風機；當 T2≤50℃ 時，恢復正常。

（3）當T1≤TS 4時，壓縮機和外風機開；當T1≥TS 6時，壓縮機和外風機關。壓縮機每次啟動之後，先無條件運行7分鐘，之後才進行6.2.1中的溫度控制。

壓縮機常見故障

1、堵轉

（1）壓縮機不動作，且發出「嗡嗡」聲

原因：異物入，曲軸、活塞、氣缸等運動部件卡死；高低壓側的壓力不平衡；電機燒損；電壓過低（單相低於187V，三相低於323V）；壓縮機缺油或過負荷運行，機械部件嚴磨；機油劣化，機械部件嚴磨；低溫制熱時，壓縮機附近溫度過低（低於-15℃）；壓縮機電容損壞或衰減，定轉子間隙不良。

（2）壓縮機可以動作，但在很短的時間內停止運行（排氣壓力低）

原因：壓縮機吸入液體；冷凝器故障；保護器動作；管道阻力大；

（3）壓縮機可以動作，但因電流逐漸增加而停機（排氣壓力高）

原因：保護器動作；吸氣壓力過高；壓縮機的機械部分受到損傷；

（4）壓縮機運轉電流大

原因：兩器故障；製冷系統堵塞；過載運行（冷媒量、電壓）；風機馬達轉速（電容衰減、風機故障）；

2、噪音大

原因：

（1）壓縮機啟動時，3至5分鐘內，由於系統不穩定，會有聲音偏大現象；

（2）管道振動聲、馬達和風葉聲、鈑金共振聲；

（3）系統內有空氣混入時，會有氣流聲；

（4）系統內有雜質或銅屑時，會發生金屬撞擊閥片聲；

（5）定轉子間隙不良；

(6)閥片與泵體間隙過小；

(7)泵磨損、壓痕、螺釘損傷、閥片與活塞撞擊、儲液罐異聲；

(8)缺少冷凍機油；

(9)液態冷媒進入壓縮機，產生液壓縮；

(10)當聲音比正常高出許多或持續有異聲時，可判為壓縮機不合格。

3、無吸排氣能力、高低壓串氣

原因：

（1）壓縮機本身原因：閥片間隙大、卡死（轉子式）；曲軸斷，無轉動；彈簧斷；壓縮機缺油、閥片磨耗過量；

（2）外部原因：異物進入壓縮機氣缸；四通閥串氣；缺冷媒；三相電源，電源反相會造成壓縮機反轉；水分超標，產生冰堵現象；

4、繞組開路、繞組漏電、繞組匝間短路

原因：電機燒損，繞組開路、短路或與外殼擊穿；氧化皮等異物附著在壓縮機內部的接線端子上，使得絕緣不良；接線端子位置有雜質或水分，使得端子對地絕緣不良。主、副繞組接錯，導致副繞組燒壞，阻值下降；環境溼氣太重或有化學氣體及灰塵飛舞；

5、繞組電流大

原因：系統其他部件（主要是電機、電控）工作是否正常；定子燒損（線圈短路、過負荷、缺相運行、冷媒洩漏、泵磨損引起的燒損）；冷媒充注量過多會造成功率高；系統是否有可能堵塞情況，導致高壓過高，低壓過低的情況發生；電容是否正常；環境溫度過高；

6、過載保護器壞（外置式保護器）

原因：大電流使保護器產生不可恢復的熔斷；環境惡劣，電源不良，長期高溫過負荷的情況使得保護器太過頻繁地通斷；

壓縮機爆炸的技術分析

1、現狀：近年來，在維修空調的過程中，陸續出現了有關壓縮機爆炸的事故。其維修操作過程，基本上是，在未連接室內機的情況下，將室外機進行抽真空處理，並在通電運行的情況下對室外機進行冷媒充注，但因系統低壓側存在洩露而吸入空氣，從而導致了壓縮機爆炸事故的發生。

2、壓縮機爆炸發生的機理

(1)壓縮機爆炸需同時滿足以下三個必要條件：

a.系統高壓側堵塞（壓縮機運行時產生異常高溫、高壓）

b.吸入空氣壓縮（助燃氣體進入）

c.壓縮機運行

(2)爆炸的原因分析：

壓縮機吸入較多的空氣，空氣經氣缸壓縮，進入殼體，在排氣側有堵塞的情況下會短時間內導致壓縮機殼體內異常高溫、高壓，使得礦質冷凍機油汽化；壓縮機殼體內的冷凍機油、空氣混合物在高溫高壓條件導致自燃發生爆炸。

壓縮機維修注意事項

維修規範

隱患

嚴禁使用焊槍割管，應使用割管機切割；

可能引起火災；容易產生氧化皮堵塞系統

必須在系統冷媒完全排空才可以更換壓縮機；

可能引起凍傷事故以及壓縮機油大量噴出

絕對禁止使用壓縮機抽真空；

燒損壓縮機電機

絕對禁止壓縮機空氣運行；

可能引起系統爆炸，造成人員傷亡

嚴禁短接各種壓縮機保護；

不能從根本上解決用戶問題，引起壓縮機損壞

更換壓縮機後應按照規定清洗系統

引起雜質進入新壓縮機，導致新換上壓縮機損壞

壓縮機和系統的管口不能長時間敞開，壓縮機吸排氣管管口膠塞在拔除10分鐘內應保證系統焊接完成，防止空氣水分和雜誌進入系統；

影響製冷效果，並有可能損壞壓縮機

壓縮機管口焊接時特別注意火焰方向不能對著接線座，絕對禁止火焰噴到接線座，造成接線座玻璃體融化或接線端子接觸不良和腐蝕生鏽；

接線座玻璃體熔化，接線座絕緣塗層被破壞，導致壓縮機可靠性下降

不允許以任何原因添加冷凍機油；

添加的油並不一定適用原壓縮機

安裝維修過程中必須避免異物雜質進入系統；

影響製冷效果，並有可能損壞壓縮機

儘量更換與原配壓縮機同型號壓縮機，如實在無法滿足要求，應該選擇與原配壓縮機能力相差在5％以內的同電源、同類型壓縮機代替

製冷制熱效果差，新換壓縮機容易損壞

更換壓縮機，必須保證附近連接線不會與銅管相碰，間距較小的位置最好用在銅管上包上保溫管後再用束緊帶將連接線扎在銅管上，膠腳與墊片距離0.5—2.0mm，銅管之間的距離5mm以上，銅管與鈑金距離10mm以上；

銅管與連接線相碰可能會導致安全事故，銅管相碰容易導致洩漏，並損壞壓縮機

蒸發器

分體機蒸發器一般為2排，分為2折、3折和4折

櫃機和窗機的蒸發器相似，沒有折，一般有2排或3排，結構比較簡單，但流路比較複雜；

蒸發器多為親水衝縫鋁箔，有利於排水和換熱，防止氧化鋁（白粉）吹出。

冷凝器

冷凝器分為風冷和水冷兩種，家用空調器採用的是風冷冷凝器；

圖中的冷凝器是由長U管和鋁箔串成的風冷串片式冷凝器；

兩器常見故障

1、漏：包括焊口漏以及內漏

2、堵：局部節流與噪音

3、異味：新機異味與舊機異味

強制使得空氣流過換熱器，加速熱交換的進行

1、貫流風輪 ：徑向進風,通過旋轉形成一定的風壓，並通過徑向排出的一種送風零件；葉片面積小而數量較多；出風量均勻，噪音小；通常用在分體掛壁室內機；

2、離心風輪 ：軸向進風，通過旋轉形成一定的風壓，並通過徑向排出的一種送風零件；葉片面積小而數量較多；出風量均勻，噪音小；通常用在櫃機室內機；

3、軸流風葉 ：軸向進風，通過旋轉形成一定的風壓，並通過軸向排出的一種送風零件；葉片面積大而數量少，噪音相對略大；通常用在分體掛壁、落地室外機。

節流機構（毛細管、膨脹閥）

節流裝置有毛細管、電子膨脹閥、熱力膨脹閥；

1、常規機大部分用毛細管，部分變頻機用電子膨脹閥；

2、毛細管以內徑和長度形狀來控制冷媒流量，從而提供壓差；

3、毛細管標稱如下：∮2.5×1.5×1000mm；

4、毛細管還具有分流、旁通、回油、壓力傳遞等作用；

四通閥

基本作用：控制冷媒流向，達到製冷、制熱轉換的目的。

四通閥常見故障判斷與分析方法

1、空調不能正確和正常地從製冷轉換成制熱或從制熱轉換成製冷，這種情況就是四通閥不能正常換向的故障，主要原因有以下幾點：

（1）電磁線圈損壞，先導閥不起作用；

（2）四通閥內閥滑被系統內部的贓物（氧化皮、雜物、劣化油脂）等卡住或粘住，一部分可用木棒或膠棒輕擊四通閥閥體解決；

（3）閥體受外力衝擊損壞（閥體凹）造成滑閥不能換向，從外觀可判斷；

（4）由於系統內部的液擊使閥滑導向架斷裂、端蓋損壞變形，無法換向；特別注意使用大金和三洋渦旋壓縮機時產生液擊的比例較大；

（5）四通閥內部間隙過大，閥座焊接時輕微燒壞洩漏量超標，造成串氣，使滑閥兩端壓力平衡，無法推動滑閥換向；

（6）系統壓力帶來四通閥主滑塊破碎，導致主滑塊不能換向；

（7）先導閥內腔髒堵，導致先導閥不能工作；

（8）因系統原因，開機時主滑塊就處在閥體中間，通電時兩端壓差無法建立起來，導致不能換向；這種故障有一部分通過敲擊閥體和加充冷媒可以解決；

（9）系統有慢漏，冷媒較少，不能建立換向需要的壓力差；

R410A製冷劑的比較

（1）與R22相比，R410A系統有一個顯著的優勢：蒸發器的熱傳遞高35%，冷凝器的熱傳遞高5%，而R407C和R134a的熱傳遞係數均低於R22。

（2）其循環工作壓力比HCFC-22約高57%，單位容積製冷量比HCFC-22約大43%，製冷係數比HCFC-22約小7.7%，其餘參數與HCFC-22基本接近。

（3）同等質量流量下，R410A的壓降比較小，使其可以使用比R22或其他製冷劑更小的管路和閥門，從而可以降低材料的成本。

（4）與R410A相匹配的系統較之R22的系統，可以採用較小體積的冷凝器和蒸發器，成本更低，而且最高可達30%的製冷劑充注減少量。製冷劑充注量的減少不僅可以降低成本，而且還能提高整個系統的可靠性。

（5）由於壓縮機在在壓縮過程中的損耗更低，蒸發器和冷凝器具有更強的熱傳遞性，整個系統內的壓降更小，所以在相同冷量，相同冷凝溫度的系統中，R410A系統的能效比（COP）比R22系統高出6%。高效的熱傳遞和更小的壓降使其在相同的運轉條件下，冷凝溫度更低，蒸發溫度更高，這使壓縮機在耗電更少，效率比更高的情況下，獲得一個更好的運行範圍。

3、安裝維修注意事項（必須使用R-410A專用工具以及材料）

（1）在操作中如有冷媒洩漏，請及時進行通風換氣，如果冷媒洩漏在室內，一旦與電風扇、取暖爐、電爐等器具發出的電火花接觸，將會形成有毒氣體。

（2）在進行安裝、移動空調時，請不要將R-410A冷媒以外的空氣混入空調的冷媒循環管路中。如果混入空氣等氣體，將導致冷媒循環管路高壓異常，造成循環管路破裂、裂紋的主要原因。

（3）請不要與其他的冷媒、冷凍機油進行混合。

（4）由於R-410A的壓力比較高，所以將配管、工具等作為專用。

（5）由於R-410A是一種模擬共沸混合冷媒，在添加冷媒時，使用液體方式添加。（使用氣體方式添加時，冷媒的組成成分會發生變化，導致空調的性能也發生變化）

（6）使用R-410A冷媒的家用空調，壓力比傳統的R-22冷媒的空調要大的多，所以，在選擇材料方面，一定要與R-410A相適應。

關於銅管的壁厚：

按照以下的要求選擇R-410A允許使用的銅管壁厚：市場中買到壁厚為0.7mm的銅管，絕對不能使用。

銅管外徑

銅管壁厚要求

6.35

0.80

9.52

0.80

12.7

0.80

1、夏季製冷時壓縮機高溫跳停

原因

解決辦法

外機安裝位置不當，造成外機散熱不良

移機

室外風機轉速太慢，造成空調器室外機散熱不良

適當加大室外機風機電容，以加大風量

空調器換熱部件過髒，造成系統散熱不良

清洗室外機冷凝器，以保證散熱效果

空調系統缺少量雪種

給系統補充適量雪種（增加的量原則是：當室外溫度在35℃左右時，以低壓端壓力不大於0.55MP以及電流值維持在銘牌額定電流左右為準），以保證系統冷凝壓力正常

用戶電源電壓過低

用戶自己協調解決

其他原因

1.單冷機可以減短毛細管100mm左右，以降低系統壓力比

2.如果壓縮機用的是外置式保護器，可以在外置式保護器與壓縮機結合處加一墊片，以降低保護器裡面感溫件的靈敏度。

空調器製冷效果差的原因有哪些？如何處理？

1、原因分析：

（1） 過濾器、冷凝器及蒸發器上的灰塵汙物過多或堵塞；

（2） 空調房間太大或熱源太多；

（3） 安裝位置不當、安裝位置過低或前有障礙物；

（4） 空調房間的門窗開啟頻繁；

（5） 陽光直射室外機組上；

（6） 室外溫度超過35℃時，空調器實際製冷量低於銘牌上的製冷量；

（7） 室內、外機組出風或進風口有遮擋物，影響熱交換；

（8） 風速設定不當；

（9） 冷媒洩漏；

（10）管路閥門未開足；

（11）室內外機閥的連接管保溫不定；

（12）毛細管局部堵塞；

（13）四通閥故障；

（14）壓縮機故障；

（15）設定溫度過高。

2、處理方法

（1） 清洗有關零件；

（2） 調換大製冷的空調器或減少房間的熱源；

（3） 選擇新的安裝地點或調整高度，移去障礙物；

（4） 關好門窗，做好房間密封，可做雙層窗，加窗簾、門帘；

（5） 裝置遮陽棚或調歪室外機組的安裝位置；

（6） 在氣溫較高的地方，應選購製冷量大的空調器來使用；

（7） 消除遮擋物；

（8） 加大風速；

（9） 查出漏源，補充冷媒；

（10）開足閥門；

（11）加強連接管的保溫；

（12）更換毛細管；

（13）更換四通閥；

（14）更換壓縮機；

（15）調低設定溫度。

空調器制熱效果差的原因有哪些？如何處理？

1、原因分析：

（1） 過濾器、冷凝器及蒸發器上的灰塵汙物過多或堵塞；

（2） 空調房間太大或冷源太多；

（3） 安裝位置不當、安裝位置過低或前有障礙物；

（4） 空調房間的門窗開啟頻繁；

（5） 室外溫度過低、室外熱交換器結霜，換熱器效果差；

（6） 室外溫度低於7℃時，空調器實際制熱量低於銘牌上的制熱量；

（7） 室內、外機組出風或進風口有遮擋物，影響熱交換；

（8） 風速設定不當；

（9） 冷媒洩漏；

（10）管路閥門未開足；

（11）室內外機閥的連接管保溫不定；

（12）毛細管局部堵塞；

（13）四通閥故障；

（14）壓縮機故障；

（15）設定溫度太低；

（16）室外機單向閥洩漏；

（17）除霜不徹底。

2、處理方法：

（1） 洗有關零件；

（2） 換較大型號的空調器或增加其他輔助熱源；

（3） 選擇新的安裝地點或調歪高度，移去障礙物；

（4） 關好門窗，做好房間密封，可做雙層窗，加窗簾、門帘；

（5） 配輔助加熱器；

（6） 在氣溫較高的地方，應選購製冷量大的空調器來使用；

（7） 消除遮擋物；

（8） 加大風速；

（9） 查出漏源，補充冷媒；

（10）開足閥門；

（11）加強連接管的保溫；

（12）更換毛細管；

（13）更換四通閥；

（14）更換壓縮機；

（15）調高設定溫度；

（16）更換；

（17）插緊感溫包或更換。