1、概述
随着经济的发展和人民生活水平的不断提高,配有中央空调的楼宇如雨后春笋呈现在全国的各个城市。如何确保中央空调的正常运行,为用户提供一个健康、舒适、安全的室内环境,显得极为重要。中央空调实验教学是供热通风与空调工程专业培养学生动手能力和创新能力的重要教学环节。通过本实验装置,可以使学生了解和掌握中央空调系统的工作原理、状态及系统常见的故障。
2、实验装置
本实验装置是将现代中央空调微型化,并保持整个系统的完整性和合理性,它可单独演示夏天制冷循环和冬天制热循环的工作原理及现代中央空调系统较常见的15 种故障。控制系统采用数码显示自动检测温控电路,更趋近实际生活中的现代中央空调。本实验总控制台配有电压表、电流表、高低压压力表、高低压保护装置,工作指示灯、故障演示、复位开关、温度显示控制器。重要部分采用透明的有机玻璃板,易于观察。辅助配有先进的中央空调制冷、制热系统循环演示板,便于学生了解、掌握各物理参数的变化情况和循环系统的工作状态及工作原理。工作原理图如下:
3、实验原理
该实验台制冷系统采用的是蒸汽压缩式制冷方式,系统由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等组成,用管道将其组成一个封闭的系统。工质在蒸发器内与被冷却对象(如冷媒水)发生热量交换,吸收被冷却对象(冷媒水)的热量并汽化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩机后以高压排出。压缩过程需要消耗机械能。压缩机排出的高温高压气态工质在冷凝中被常温冷却介质9 冷却水0 冷却,凝结成高压液体。高压液体经干燥过滤后,由节流阀产生节流蒸发,降低压力和温度,然后又进入蒸发器,其中低压液体在蒸发器中汽化,产生制冷效果,如此周而复始,不断循环。
由蒸发器中流出来的冷媒水,由于被冷却降温可用于集中式空调系统作为冷源来冷却空气,从而达到制冷的目的。
由冷凝器中流出来的冷却水,由于被升温,要送往冷却塔冷却,冷却后的常温水,由冷却塔下部流回冷凝器,在循环水泵的控制下进行下一个循环。
该实验系统启动,加水箱内的常温水过滤后,由管道泵送入加热锅炉内加温,然后进入模拟房间的盘管,由盘管风机将热量送入模拟房间内,在温控器的作用下,使房间内的温度达到设定值,从而达到制热的目的。
4 中央空调教学实验故障及实验数据
4.1 制冷系统故障
表 1 制冷系统故障
故障名称 |
故障现象 |
漏氟 |
风机盘管无冷风,系统压力偏低膨胀阀液管结霜 |
氟太多 |
风机盘管无冷风不强,视液镜有液状制冷剂系统压力偏高 |
膨胀阀损坏 |
视液镜有液状制冷剂,风机盘管无冷风 |
压缩机吸气口堵塞 |
风机盘管无风,视液镜有液状制冷剂压缩机声音沉闷 |
冷却水泵不工作 |
系统高压侧压力升高,工作电流增大压缩机过载保护器断开 |
冷却塔风机停止工作 |
系统高压侧压力升高,工作电流增大 |
压缩机过载保护器坏 |
压缩机不启动 |
冷媒水泵不工作 |
风机盘管无冷风,蒸发器侧水出现结冰 |
压缩机启动电容故障 |
压缩机不启动,电流急剧增大过载保护器断开 |
电磁阀故障 |
风机盘管无冷风,蒸发器侧水出现结冰 |
盘管风机故障 |
风机盘管无冷风吹出 |
压缩机故障 |
风机盘管无冷风吹出,模拟房间温度无变化 |
4.2 制热系统故障
表 2 制热系统故障
故障名称 |
故障现象 |
制热水泵不工作 |
风机盘管无热风吹出,模拟房间温度无变化 |
电磁阀故障 |
风机盘管无热风吹出,模拟房间温度无变化 |
锅炉故障 |
风机盘管无热风吹出 |
4.3 实验数据
实验运行正常数据电压 220V、电流10±2A、高压力2.5-2.0Mpa、低压力1.0-0.5Mpa。
表 3 实验数据
故障名称 |
电压V |
电流A |
高压MPa |
低压MPa |
氟太多 |
220 |
12 |
4 |
1.5 |
冷却水泵不工作 |
230 |
17.9 |
3 |
1.21 |
冷却塔风机停止工作 |
235 |
17.8 |
3.4 |
1.2 |
压缩机启动电容故障 |
235 |
18.9 |
3.7 |
1.3 |
5 实验故障、实验数据及结果讨论
由以上实验可以得出中央空调出现故障主要发生在以上这15 个方面,正确地观察判断分析中央空调故障现象和产生故障原因是保证
中央空调正常运行的先决条件,也是快速解决故障的最佳方法。
正常情况下,中央空调电压电流等仪器仪表数据应在规定范围内波动,当数据异常波动时事故即将发生。因此正确地观察和记录仪器
仪表数据是保证中央空调正常运行必要措施。