全新风空调机组主要是将室外的新鲜空气经处理后送入室内封闭区域、房间的机组具有制冷 、制热、除湿、通风、洁净等功能主要应用在对温度精度要求不高,对新风量有要求的场合,如大粉尘的喷涂车间,要求全新风制冷降温,不允许使用内部回风,因为回风粉尘对人体有伤害。

一、空调机组特点

        本文介绍的天加TSA200DCF全新风空调机组采用两台主机,4套(每台主机内两套)独立的制冷系统,如图1所示。

      某喷涂厂,由于环境温度高,气味大,为确保室内温度在20°C~25°C,故安装了一套由4组蒸发装置组成的室内换热器,如图2所示,对室内换热器进行新风的制冷处理。


二、主要器件介绍

1.压缩机

       采用大金JT160BCBYIL涡旋式定频压缩机,如图3、4所示,其工作电压为AC380V,制冷剂为R22,具体参数见表1,此压缩机不带气液分离器,用在制冷系统中时需另外配置。

       提示:大金JT160BCBY1L与大金JT160GABYIL这两款压缩机可以互换,BCBY是较早生产的,GABY是现在生产的,以前用的BCBY可以用现在的GABY代替。本机的冷凝风机采用顶排风的散热方式,空气从冷凝器的周边侧立面吸入,通过风机的强迫对流把热量从顶部带走,如图5所示。此风机采用AC380V电源供电。

       提示:由于此类设备采用顶排风方式,长期日晒雨淋易导致风机转轴、轴承等转动器件锈蚀,风机转轴卡死不转等现象,

2.高压压力开关

       若制冷系统因故障或异常(如冷凝风机停转、制冷系统堵塞)等原因导致制冷系统高压压力过高,这时容易损坏压缩机,为了防止出现这种情况,故在制冷系统的高压排气口处专门设置有高压压力开关,如图6所示。高压压力开关动作( 断开)压力为2.8MPa,恢复(接通)压力为2.2MPa,旦制冷 系统高压侧达到2.8MPa时,高压开关内部的触点断开,切断电路,整机进入保护状态;当保护停机后,制冷系统开始平衡压力,当降到2.2MPa时,高压压力开关内部的触点恢复为闭合状态。

3.低压压力开关

       若制冷系统因泄漏等原因导致低压侧的压力过低,这时会使蒸发压力过低,回气温度过高,长时间运转易损坏压缩机,为了防止出现这种情况,故在低压侧的管路安装了低压压力保护器,如图7所示。此保护器的低压断开压力为0.05MPa,恢复(接通)压力为0.15MPa。

4.高温保护开关

       为了防止压缩机排气温度过高损坏压缩机,故在排气管上安装了一个高温保护开关如图8所示,当温度达到125°C时,温度保护器内部的开关就会断开,实现过热保护功能。高温保护开关的型号较多,使用R22制冷剂的保护温度多在120°C~145°C之间。此高温保护开关的外形如图9所示,其内部触点最高工作电压为AC250V,最大电流为5A。

5.气液分离器

       该器件的作用是进行油气分离,避免未蒸发完的液态制冷剂流回压缩机吸气口,从而导致压缩机压缩液体而液击损坏。此款压缩机自身不带气液分离器,需外设配置,如图10所示,并做好分离器的保温,使其与外部绝热。

6.储液器

        该机运行状况较恶劣,为了使其能稳定工作,故在制冷系统中添置了储液器,如图11所示,起到对制冷系统的缓冲作用,避免温度、制冷量的变化导致设备稳定性变差。

7.控制箱

        全新风空调机组电控箱由电控板、变压器、相序器交流接触器、热继电器、接线端子排等组成,如图12所示。

        三相五线的电源送到外机端子排,分别依相序的顺序(R、S、T )接到相序保护器RVR中。当相序正常时,保护器内的RVR触头闭合,将AC220V送到电控板中,这时用户可操作面板控制。如在制冷状态时,主电路的1号机组的压缩机交流接触器KM1主触头闭合,KM2外风机的交流接触器触头闭合,1号机组正常启动工作。同理,在制冷量大的场合下,2号机组的压缩机交流接触器KM3触头和外风机的交流接触器KM4触头闭合,2号设备工作。

三、工作原理简介

1.制冷原理

        压缩机从蒸发器盘管中吸入低温低压的制冷剂气体,经压缩机压缩后从排气管排出高温高压制冷剂气体,送入室外热交换器中,通过风机进行强迫散热,如图13所示,这样管路出口处的制冷剂为中温高压的制冷剂液体,再通过储液器后进入过滤器中以过滤杂质,吸收水分,最后通过节流装置膨胀阀在室内热交换器(蒸发器)中吸热、气化、蒸发,从而达到制冷的目的。制冷剂经过气液分离器实现气液分离,避免未蒸发完的制冷剂进入压缩机中,因为液体是不能被压缩的,否则容易损坏压缩机。压缩机的吸气口吸入低温低压的制冷剂气体,形成一个制冷循坏。

       风机在工作时,让风掠过表面只有5°C~10°C的蒸发器翅片(通过一、二级蒸发器),从而将冷风送到室内。

2.电气控制原理

       (1)外机控制原理该机室外机电气控制原理图如图14所示。

       外机电控板的供电是AC220V,当相序正常时,主电路中R相通过闭合的相序开关RVR接到电控板的L端(火线),零线并接在N1、N2端,给电控板输入AC220V电压。变压器把输入的AC220V电压降压为AC12V,通过整流、滤波后稳压输出DC12V、DC5V,主要供给继电器、反相器ULN2003和CPU(单片机)等器件。当机器接收到控制面板的操作指令后,室内电控板通过通讯线A、B.GND连接到室外机。为了增强抗干扰能力,内外机通信采用光耦器的发送和接收方式。设备的传感器通过检测内部的环境温度与用户设定的温度值比较决定开机与否。外机的CPU接收到动作指令后,经反相器UlN2003控制继电器,从而控制1号、2号压缩机以及1号、2号外风机。该机压缩机的运行状况与新风温度的对应关系见表2。

        在设备的电控板插线端口中,“红一红(黃-黃)"接线,把高压、高温、压缩机过流、外风机过流保护串接在一起,一旦设备或系统异常,相关器件触点就会断开进行保护,避免设备带故障运行。“绿绿(白一白)"接线是系统的低压保护开关,当制冷系统的低压压力低于0.05MPa时,设备将停机,并在控制面板中显示故障代码。该机的故障代码与含义见表3。

        多系统运行时,为了能有效对设备进行控制,一般在外机电控板中设置了系统选址拨片开关,设置的规律是:任何一套系统不能共用一个拨码地址,否则会导致设备不能运行。此处附上厂家推荐的设置表,见表4。

(2)内机控制原理

        该机室内机电气控制箱如图15所示。为了提高制冷量,内机中一共有四组蒸发器盘管,每组盘管有一个管温传感器,同时还设有室温传感器和新风传感器。当控制面板接收到开机指令时,室内机电控板的CPU通过传感器输入电压数据,与设置的温度值数据比较,确定是否开机。如要执行开机,则CPU输出高电平给反相器ULN2003,反相器控制继电器工作,此时交流接触器得电吸合,离心风机运转。同时,室内机电控板通过通信端口与室外机电控板进行数据通信。

四、故障检修实例

        故障现象1:制冷效果差,其中一台主机不工作。分析检修:上门检查,该设备中一台内机有四组蒸发器盘管系统,由两台主机来带动。检查发现其中一台主机不工作,拆开主机外壳,用万用表测量R、S、T端子有AC380V电压,但变压器初级端无AC220V电压。检查保险管正常,当查到相序保护器时发现无AC220V输出,其继电器触头没有闭合导致室外机电控板失电不工作参见图14。经查相序保护器正常,任意调换三相输入电源线中的两相后相序器继电器吸合,电控板工作。事后询问该用户得知,该机刚坏过控制该机组的空气断路器,更换后就发现制冷效果差。此故障原因是在更换空气断路器时,对三相的相序未作记号,导致最后相序错误。

        故障现象2:制冷效果差,在控制面板上显示“1号系统故障”,并显示故障代码“18”。分析检修:上门检查,发现该机两套系统中有一套能正常工作,同机的另外一套不工作。断电3分钟后重新开启设备,发现1号系统又能正常工作,手摸高压排气管很烫,但过了约2分钟后发现高压管不烫,室内机的膨胀阀外全部结冰(霜l。正常情况下,室内机膨胀阀外只是结露,以为膨胀阀的开口有问题,使用活动扳手逆时针调节方头杆,人为把阀针开口调大但故障依旧。估计膨胀阀入口处的过滤网堵塞,导致系统低压侧压力过低甚至是负压,最终低压保护开关动作。拆机检查发现有油泥状的污物集聚在膨胀阀入口的过滤网处,如图16所示清洗干净后,再安装、调试好系统,故障排除。

        故障现象3:制冷效果差,其中一台设备的2号系统不工作。分析检修:上门检查,发现该机的2号系统不工作。重新上电,启动空调2号系统,能工作,但发现外风机不运转,外风机的交流接触器不吸合。用万用表检测外机电控板风机驱动电路的继电器有DC12V电压,继电器也能吸合,估计问题在之后的强电电路中。

        以为交流接触器线圈损坏,检测其绕组正常,但没有AC220V电压。检测风机热继电器的辅助常闭触头95、96脚,如图17所示,发现两者不通,问题就在此处。按压绿色的复位按钮后,95、96脚相通,以为故障排除。上电开机,发现交流接触器能吸合,但风机不转,约8s后交流接触器断开。断电后检查发现热继电器的辅助常闭触头95、96脚又断开了,以为风扇电机绕组短路,但检测其绕组的阻值正常。用手拨动风机扇叶,发现扇叶不转,拆开电机后发现其轴承缺油严重,从而导致开机时风机电流过大,一旦电流超过1.2A,热继电器辅助常闭触头酉、⑥脚就会因过载而断开,以进行过电流保护。更换轴承后试机,故障排除。

       故障现象4:制冷效果差,其中一台设备的1#系统不工作,控制面板显示故障代码“02”。分析检修:查故障代码表,该故障属通信故障。断电后检查通信线路,未发现异常;上电后,与2号系统的通信线路进行电压对比,电压值均正常,问题在哪?用改锥胶手柄敲打电控板后上电,故障代码消失,设备启动正常,几分钟后1号系统又自动停机并显示“02"代码,并毫无规律地出现有时能启动、有时不能启动的现象。考虑到该设备用在粉尘环境中,会不会是电控板引脚虚焊或者选址开关接触不良呢?翻转电控板对有怀疑的引脚进行了补焊和除尘处理,但故障依旧。用清洁剂对选址拨码开关进行清洗后(如图18 所示),不再显示故障代码,并且每次都能顺利开机。该机故障原因是粉尘导致开关器件接触不良。为避免出现这类故障,建议定期对设备进行除尘维护,或者按照表4将拨码开关相应点进行短接。

      故障现象5:制冷效果越来越差,而且屡烧压缩机。分析检修:上门检查,发现台压缩机能启动,另一台启动不了。手摸能启动的压缩机的排气管温度不高,以为制冷剂泄漏,但拧开低压检修阀按压顶针后,有较大压力的制冷剂喷出,这说明制冷剂基本无泄漏。细查后也没有发现制冷管道有堵塞现象,怀疑压缩机有故障。放掉制冷剂后割开高低压管,启动压缩机,发现其排气压力很低,而且运转的声音沉闷,吸排气无力。另一台压缩机不运转,发现压缩机的过载保护器已跳闸,经复位后多次启动无效,估计压缩机已坏。为什么两台压缩机都损坏了呢?

     在更换压缩机之前,用氮气对系统进行清洗,发现从蒸发器管路排出了大量的棕色冷冻油(正常时应是透明无色液体),这说明压缩机回油不畅,导致压缩机缺油而损坏(烧毁)。进一步检查 后发现,该机组的室外机安装在这幢楼楼顶,而室内机安装在1楼,两机之间的距离大约有36米。随制冷剂进入蒸发器盘管的冷冻油由于高度落差太大未能顺利回油,压缩机因得不到润滑而损坏。为了避免再次损坏压缩机,确保能顺利回油,于是在管路中每隔6米增加了一个回油弯,如图19所示。换上压缩机试机,故障排除。