低温制冷空调系统的实现方法研究巩庆祥

低温制冷空调系统的实现方法研究巩庆祥

巩庆祥

中山长虹电器有限公司广东中山528427

摘要：随着社会经济的快速发展，人们的生活水平也得到了很大的提升，对生活基本需求提出了更高的要求。很多家庭都配置了低温制冷空调系统，但实际的空调系统的制冷效率却普遍较低，同时对大气环境造成了一定的损害。笔者就对低温制制冷空调系统的实现方案进行了理论分析，并就空调调速板及室外风机在低温制冷状态下的控制方法进行了探讨。

关键词：低温制冷；空调系统；实现方法

前言

空调作为家用电器必需品，其性能直接影响到人们的生活质量。在空调系统中，制冷系统具有重要作用，特别是在炎热的夏日，人们对空调的制冷系统提出了更高的要求。一般上当室外温度低于室温时，空调的制冷效率就会大大降低，出现蒸发器结霜等问题，对压缩机造成危害。因此，在进行空调系统设计时，需要格外重视低温制冷系统，提高对空调低温制冷性能的研究，采取有效手段实现低温制冷。

1.实现空调低温制冷的理论分析

空调低温制冷指的是将空调标准要求最低制冷使用环境温度降低到更低的温度，传统的空调制冷温度范围在21-43℃，空调低温制冷则需要将运行温度范围扩大至-15-43℃。在低温环境下，室外室内温度差较大，空调在这种低温环境下运行，承载的负荷也会相应下降，相较于一般环境下的空调冷凝温度与压力，低温制冷的冷凝温度与压力都要更低，这在很大程度上会影响到蒸发压力与蒸发温度，蒸发器很容易出现结霜现象，影响制冷效果。一旦空调系统出现结霜就很有可能导致压缩机带液运行，这会对空调系统造成很大程度的损害。为了避免结霜问题的发生，很多空调都会配备防冻结保护功能，但如果长期频繁采用防冻结保护，空调机组的制冷效果也会相应下降。

空调低温制冷最根本的便是对空调系统的压力控制，在空调运行过程中需要保障系统压力处于合理范围内，但低温空调系统在实际运行时常会出现压力过低的情况，这时便需要降低室外风机的转速，使室外侧的换热效果降低。一般的，降低室外风机转速的方式有两种，一种是控制间断性开停室外风机时间，一种则是利用空调系统的低温调速板调整风机转速[1]。一旦系统高压压力信号低于限定值既需要立即关停室外风机，在室外风机停止运行一段时间后，若系统压力值高于限值则重新开启风机，确保空调系统压力可以处于合理范围内，避免出现系统压力过低的情况。

为了实现空调低温制冷，可以在压缩机排气管上增设一个压力传感器，将传感器采集的压力信号传递给可控制的低温调速板，调速板根据采集到的压力信号调整室外风机的转速，进而合理控制系统压力。此外，还可以在压缩机的排气管上用压力开关替代压力传感器，设定压力开关的断开与恢复的压力值，使空调系统运行压力得以控制在合理范围内，实现低温空调制冷。相较于压力传感器，压力开关对压力信号的接收与处理更加敏锐，低温空调制冷效果更好。

2.低温调速板的控制方法

2.1利用压力传感器采集系统高压信号

空调的低温调控是空调低温制冷系统中最为重要的环节，低温调速板是低温调控的重要组件，主要是通过压力传感器采集系统高压压力值。通过压力传感器，可以快速采集制冷系统内不同的压力。低温调速板在控制时会存在不同的室外风机转速档，在不同的转速档会对应不同的压力信号范围。这样一来，在压力传感器接受到的压力信号处于某一范围内时，室外的风机调速当就会转为某一档位，从而完成低温调速板的初步控制[2]。通过压力传感器采集系统高压信号的操作虽然简单，运行精度高，但实际运行成本也相对较高，直接导致空调价格上升，这对空调的销售造成了一定的阻碍。

2.2利用压力开关控制通断信号

在控制低温调速板时最重要的便是压力开关的通断信号。压力开关在空调系统的运行过程中会随系统压力变化而变化，当系统压力处于一定范围内时，开关就呈关闭状态，当系统压力超出该范围的最大值时，压力开关就会打开，而系统压力低于压力范围的最小值时，压力开会便会关闭。当低温调速板感应到压力开关打开时，空调的室外风机转速也会随之提高，这样可以有效避免因压力过高而触发系统高压保护而停机的现象发生，在系统压力低于最低值时，压力开关处于闭合状态，低温调速板在感应到压力开关的闭合状态时，室外风机的转速也会相应降低。这种通过压力开关的通断信号控制低温调速板的方式，可以将空调的系统压力有效控制在一定范围内，确保空调系统设计的合理性与可行性[1]。实际上，控制低温调速板的方式有许多，不同的调整方法有些许不同，但不同方法都存在一定的利弊，在实际的低温空调系统设计时需要充分考虑实际情况，根据实际情况具体选择，促使低温空调系统的设计具有可行性，同时利益最大化。

3.室外风机在低温制冷状态下的控制方法

3.1制冷或除湿模式下的风速控制

室外风机在启动后首先要强制运行高风档30s，而后根据压力开关通断情况调整风档。当压力开关处于断开状态时，需要持续保持室外风机高风档运行，在高风档运行1h后，根据检测的压力开关通断情况调整风档。当压力开关处于闭合状态时，室外风机需要在原本风档的基础上降低1档风速，在降低风速并保持运行30s后，再根据检测到的压力开关通断情况调整风档。如果压力开关仍保持闭合，那么就再次降低1档风速，直到降低风档后压力开关断开。如果压力开关始终保持闭合，但室外风机的风档已经降到最低，则需要持续保持最低风档运行1h，如果在最低风档运行过程中检测到压力开关断开则需要快速提高2档风速，在风速调高后3min，检测压力开关通断信号，并根据检测到的压力开关通断信号调整室外风机的风档。如果在保持最低风档运行1h后，压力开关仍然保持闭合状态，那么就需要持续保持最低风档运行1h，直到压力开关断开。在检测到压力开关断开后需要立即提高室外风机的风档，一般提高2档为宜，并在提高2档风速后3min，检测压力开关的通断情况，根据检测到的压力开关通断调整室外风机的风档。如果压力开关仍保持断开状态，则需要既需要提高2档风速，在3min后检测压力开关通断情况，如果压力开关闭合，室外风机风档降低1档，并保持这个速度运行1h后恢复到降风档。若风档提高到最高风档并在运行3min后，压力开关仍保持断开，那么就保持最高风档运行1h，而后根据压力开关的状态调整风机的档位，往复循环[1]。

3.2制热模式下的风速控制

当室外风机处于制热模式时，低温调速板会接收到主板发出的信号，这时低温调速板会根据信号调整室外风机是风速，当室外风机的风速处于高、中、低三个档位时会根据档位的不同输出相应的信号，若输出高档，室外风机就会调整为高档运行状态，在主板要求风机停止时，低温调速板会发出相应指令停止对室外风机供电，这样一来室外风机就会关闭，实现制热模式下的风速控制[2]。

4.结语

空调作为生活的必需品，受到了人们的广泛欢迎，为了提高空调的使用效率，需要切实掌握空调的工作原理，特别是低温制冷空调系统，在实际运行过程中会受到许多因素的限制，需要在掌握空调工作原理的基础上进行规划设计。在设计规划低温制冷空调系统时，需要合理控制低温调速板与室外风机的风速，切实提高空调系统的制冷效率。空调系统的研发人员需要不断探索实践，切实提高空调系统的性能，实现整体系统的利益最大化。

参考文献

[1]叶涛.空调制冷系统有效运行的实现方法探讨[J].黑龙江科技信息,2016,(32):32-34.

[2]汪俊勇.低温制冷空调系统的实现方法研究[J].制冷与空调,2012,(03):42-45.