控制掛壁式房間空調器蒸發器溫度的方法

2013-07-09 10:55:26莫劍鋒裴東

家電科技 2013年8期

莫劍鋒裴東

（珠海格力電器股份有限公司廣東珠海 519070）

1 引言

蒸發器作為空調整機的核心零部件，其主要的作用就是和室內空氣進行熱交換。在制冷情況下，如果蒸發器的管溫比較低的時候，冷凝水將會慢慢結成冰，而阻礙空氣的流通，致使空調器的換熱效果迅速降低，吸氣溫度也會越來越低，最終可能導致壓縮機液擊。在制熱情況下，如果蒸發器的管溫比較高的時候，在熱輻射和熱對流的作用下，內機殼體因為采用的材料多數是塑料，所以殼體將會變形甚至燃燒，另外，隨著蒸發器管溫的升高，吸氣、排氣溫度也會相應升高，系統的壓力也隨之升高，過高的壓力將會影響壓縮機及各管路件的壽命。因此，控制蒸發器的溫度處于一個合適的范圍是保證空調器可靠性的一個必要手段。本文從制冷和制熱的可靠性兩方面進行分析，給出控制掛壁式房間空調蒸發器溫度的方法。選擇合適感溫包位置的方法。

2 選擇合適的蒸發器管溫感溫包位置來控制蒸發器溫度

在現在家電行業巨大的成本壓力下，小殼體的空調器額外的保護功能較少，對蒸發器溫度的控制主要依靠控制內機的管溫感溫包檢測到的溫度起到把關作用，所以如何給空調整機的感溫包選擇一個合適的放置位置是至關重要的。

2.1 不同連接管長度時蒸發器的溫度點變化趨勢

在額定制冷工況時，從圖1可以看出，連接管長度變化后蒸發器不同分路的溫度點變化趨勢是一樣的；在額定制熱工況時，從圖2可以看出，不同連接管長度時蒸發器各分路的溫度點變化趨勢也非常一致，所以連接管的變化對管溫變化趨勢沒有影響。

2.2 不同冷媒時蒸發器的溫度點變化趨勢

根據圖3所示，額定制冷時，同一機型隨著冷媒的減少，流量減小，蒸發器中部溫度上升，各流路變化趨勢基本一致。而在額定制熱時，同一機型隨著冷媒的減小，流量減小，第1、2流路蒸發器中部溫度處于下降趨勢，第3流路基本不變，第4流路有上升趨勢，總體趨勢較為一致。

綜上所述，在對制冷、制熱情況下蒸發器的溫度進行測試和進行感溫包定位選擇實驗時，實驗模型可以簡化。

2.3 蒸發器管溫感溫包位置的選擇

在對管溫感溫包位置進行選擇時，除了要考慮工藝上焊接感溫包套管是否便利以外，還要考慮選取的位置在生產時是否容易操作。根據此原則，我們以一款12K機型為例，選取如圖4所示的的4個點進行測試，測試的結果如表1所示。

在最容易結冰的凍結工況時，為了防止蒸發器結霜過多而化霜不完，最好選擇蒸發器中溫度最低或者次低的位置；而在最大運行制熱時，為了防止蒸發器管溫過高而降溫不夠，最好選擇蒸發器中溫度最高或者次高的位置。綜合上面兩個條件，從表1的測試數據可以看出，選擇點2作為內機蒸發器的管溫感溫包的位置較為合適。

3 選擇合適的控制邏輯來控制蒸發器溫度

3.1 選擇合適的防高溫溫度進入點或者增加高溫停機功能

在制熱時，當室內側換熱器（即俗稱的蒸發器）的管溫感溫包檢測到管路溫度較高時，內機主板將會控制室外機的風機停止運轉，這樣減少了室外側換熱器（即俗稱的冷凝器）與外側空氣的對流，從冷凝器出來的冷媒溫度就會降低，流向蒸發器的冷媒溫度也會相應降低，蒸發器的整體溫度就會降下來。蒸發器溫度降到一定值時，為了保證制熱量，外風機會恢復正常運行。當整機設定的進入防高溫保護的溫度點較高時，空調器在出現保護前的壓力可能較高，此時防高溫保護沒有起到有效作用，不能很好的保護壓縮機及管路系統。從表2的對比數據可以看出，降低防高溫保護的溫度點，使空調器提前進入保護，可以有效降低空調器的功率、電流、吸氣溫度、排氣溫度和壓力等參數，提高空調器的可靠性。

在一些灰塵較大的場合，空調器內機可能很容易蒙上灰塵，且蒸發器因為其翅片較密，積灰后又不容易清洗，時間久了以后，在最大運行制熱時即便出現防高溫保護，蒸發器的溫度也較難降下來，相反還會越升越高，此時我們必須設定當管溫達到一定值時對整機進行停機保護。我們按照此惡劣工況進行了相關的模擬實驗，從表3的數據可以看出，當管溫升高到一定的值時，整機停機前系統的壓力均很高，如果按照此壓力長期運行下去，對空調器的壽命影響非常大，所以在管溫太高時進入停機保護是非常有必要的。

3.2 選擇合適的防凍結溫度進入點

在凍結時，當蒸發器的管溫感溫包檢測到管路溫度較低時，內機主板將會控制室外機的風機及壓縮機停止運轉，這樣沒有了冷媒流動，主要依靠內側風的流動來對內機蒸發器化霜。當蒸發器的管溫高于一定值時，整機恢復正常運行。如果整機設定的進入防凍結保護的溫度點較低時，空調器可能化霜不完全，時間運行的越久霜結的越多，隨著結霜量的增加，空氣側的壓降迅速增加，空氣的凈流通面積變小，造成進風速度增加而使空氣流經換熱器的阻力增大，而致使換熱效果大幅降低。從表4的對比數據可以看出，升高防凍結保護的溫度點，使空調器提前進入保護，可以使蒸發器各點的溫度均有所上升，可以保證化霜完全。