空调集中控制器之讲解空调的基本概念

1. 1.空调的定义：

空调是空气调节器的简称，它是利用设备和技术对室内空气(或人工混合气体)的温度、湿度、清洁度及气流速度进行调节，以满足人们对环境的舒适要求或生产对环境的工艺要求。

1.2空调制冷原理

空调制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法，利用液体气化过程要吸收热量，而且液体表面压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。其工作原理就是使制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、放热、接流和吸热四个主要的热力过程，以完成制冷循环。空调的制冷过程是将热量从一个环境搬移到另一个环境的过程。

1.3按照功能要求的不同，空调可分为舒适性空调(家用空调、商用空调)、工艺性空调、洁净空调;以满足人类或其它生物对舒适感的要求的空调，一般称之为舒适性空调;而主要用来满足工艺生产过程和设备的运行要求，一般称之为工艺性空调。

家用空调：一般是指用于用户个人家中的、制冷制热量相对较小的空调器(如：3P以下分体壁挂机、3P以下柜机、2P吊顶机等)商用空调：一般是指用于公共场所或机关企事业单位的相对能量较大的空调(如：5P 以上柜机、嵌入机、及3P以上吊顶机等)另外，对于工程用机器，即使包含部分小型机器，亦同样按商用机对待

1.4空调器按外形分类可分为窗式、分体挂壁式、分体立柜式、吊顶式、嵌入式、移动空调、小型中央空调等。

1 )窗式： 窗式空调是一种整体式空调器，是空调产业前期的代表品，有结构紧凑、体积小、重量轻、安装方便等特点，适用于卧室、办公室、家庭小计算机房等场所使用;制冷范围一般为 1800W~5000W，其主要缺点是噪声较大。其外观如下：

2 )分体空调：

分体空调是在整体式空调器的基础上发展起来的，由室内机和室外机组组成，两者通过电缆和管道连接，两组之间的管道采用铜管接头连接。

分体空调的优点是：

( 1 )压缩机和冷凝器装在室外，离房间较远，降低了噪音，改善了环境，其噪音比窗式空调器低 20DB 左右。

( 2 )安装和检修方便，小修容易，大修可分别拆卸。

( 3 )室内机组占地面积小。

( 4 )增加了冷凝器的传热面积和风量，散热条件比窗式空调器好

1.5空调器按照功能分类：

一般分为单冷式、冷暖式、电辅助加热式。

辅助电加热是装在室内机的一根陶瓷电热丝铜管，当室外温度低于-5度时，室外机压缩机停止工作，电加热自动工作加热，用室内机风机把暖风吹出来，起到取暖的目的，为解决冬季制热能力不足，空调辅助电加热的方式，使制热功率大幅提高，可以超低温工作。

1.6按压缩机的工作特性来分，可以分为定频空调和变频空调

普通定频空调的压缩机直接使用单相或三相交流电机工作，变频空调根据压缩机是采用交流电机还是直流电机可分为交流变频和直流变频两种。交流变频空调使用三相交流异步电动机压缩机，直流变频空调其关键在于采用了无刷直流电机压缩机，其控制电路与交流变频控制器基本一样。变频空调有很多优点，其中较大的优点是省电，相对定频空调，交流变频空调可节省30%的电能，直流变频空调可接省45%的电能。我们把采用无刷直流电机作为压缩机电机的空调器称为“直流变频空调”，从概念上来说是不确切的，因为我们都知道直流电是没有频率的，也就谈不上变频，但人们已经形成了习惯，对于采用无刷直流压缩机的空调器就称之为直流变频空调。无刷直流电机与普通的交流电机或有刷直流电机的较大区别在于其转子是由稀土材料的永久磁钢构成，定子采用整距集中绕组，简单地说来，就是把普通直流电机由永久磁铁组成的定子变成转子，把普通直流电机需要换向器和电刷提供电源的线圈绕组转子变成定子。这样，就可以省掉普通直流电机所必须的电刷，而且其调速性能与普通的直流电动机相似，所以把这种电机称为无刷直流电机。无刷直流电机既克服了传统的直流电机的一些缺陷，如电磁干扰、噪声、火花、可靠性差、寿命短，又具有交流电机所不具有的一些优点，如运行效率高、调速性能好、无涡流损失。所以直流变频空调相对与交流变频空调而言，具有更大的节能优势。转子位置检测由于无刷直流电机在运行时，必须实时检测出永磁转子的位置，从而进行相应的驱动控制，以驱动电机换相，才能保证电机平稳地运行。实现无刷直流电机位置检测通常有两种方法，一是利用电机内部的位置传感器(通常为霍尔元件)提供的信号;二是检测出无刷直流电机相电压，利用相电压的采样信号进行运算后得出。在无刷直流电动机中总有两相线圈通电，一相不通电。一般无法对通电线圈测出感应电压，因此通常以剩余的一相作为转子位置检测信号用线，捕捉到感应电压，通过专门设计的电子回路转换，反过来控制给定子线圈施加方波电压;由于后一种方法省掉了位置传感器，所以直流变频空调压缩机都采用后一种方法进行电机换相。