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空调制冷系统有三个压力,分别为制冷系统运行时的高压压力和低压压力,制冷系统停止时的平衡压力。
一、高压、低压和平衡压力
制冷系统运行时,压缩机将制冷剂蒸汽提升为高压,经冷凝器冷凝为液体后,至膨胀阀节流为低压,经蒸发器蒸发为气体后,再吸入压缩机,如此循环。由此,制冷系统被分为高压侧和低压侧,,分别对应高压压力和低压压力。
从压缩机排气口到冷凝器再到膨胀阀入口为制冷系统的高压侧,制冷剂处于高压状态下,这个高压就是冷凝器内的冷凝压力,同时也是压缩机的排气压力。
高压压力随制冷剂的不同,通常处于1.5 ~ 3.0 MPa区间。制冷过程中,气态制冷剂在冷凝压力下逐渐液化,这个高压压力对热量的高效排出至关重要。
从膨胀阀出口到蒸发器再到压缩机吸气口为制冷系统的低压侧,制冷剂处于低压状态下,这个低压就是蒸发器内的蒸发压力,同时也是压缩机的吸气压力。
低压压力随制冷剂的不同,一般在0.3 ~ 0.8 MPa区间。制冷过程中,液态制冷剂在蒸发压力下逐渐汽化,这个低压压力对热量的高效吸入至关重要。
正常情况下,高压压力相对稳定,不会因环境小幅变化而大幅波动。低压压力则受环境温度影响较大,通常环境温度越高,室内需要制冷的热量就越多,低压压力也越高。
平衡压力是压缩机停止运转,高低压管路内的制冷剂相互流通,直至达到自然平衡状态时的压力,其数值介于高低压之间。
平衡压力反映了制冷系统在静态时的压力平衡情况,为后续启动提供初始条件。平衡压力受环境温度影响较大,环境温度越高,平衡压力越大,反之则越小。
三个压力的测量都是在室外机气阀的工艺口上,制冷运行时测量的是低压压力,制热运行时为高压压力,不工作时为平衡压力。
实际应用中,制冷系统的三个压力都是维修调试时的重要依据,其中低压和平衡压力受环境温度的影响较大,但高压基本不变。
二、常用制冷剂的压力
1、传统制冷剂R22
夏季空调制冷时,室外侧为冷凝器排热,当室外环境温度35℃时,考虑冷凝温差15℃,冷凝温度为50℃,对应的冷凝压力为1.83Mpa,即系统的高压压力约为1.8MPa,也就是18公斤(kg/cm2)。
制冷状态下,室内侧为蒸发器吸热制冷,室内空调温度27℃,取蒸发温度5℃,对应的蒸发压力为0.48MPa,即系统的低压压力约为0.5MPa,也就是5公斤。
制冷状态下,低压压力是平衡压力的一半,则平衡压力为0.96MPa,即系统的平衡压力约1.0MPa,也就是10公斤。
冬季空调制热时,室外侧为蒸发器取热,当室外环境温度5℃时,考虑蒸发温差10℃,蒸发温度为-5℃,对应的蒸发压力为0.32 MPa,即系统的低压压力约为0.3MPa,也就是3公斤。
空调制热时,室内为冷凝器排热供暖,由于低于28℃有防冷风吹出保护,高于56℃有过热保护或降频,因此冷凝温度仍取50℃,对应的冷凝压力为1.83MPa,即系统的高压压力约为1.8MPa,也就是18公斤。
由于冬季室外气温低,通常其最佳蒸发温度为-5℃(外机盘管化霜一般在-6℃左右),低于夏季制冷时的蒸发温度(夏季是5℃,冬季通过辅助毛细管额外降低蒸发压力,从而获得更低的蒸发温度)。因此在制热状态下,低压压力约为平衡压力的一半再偏小些,约为0.7MPa,也就是7公斤。
综合以上,夏季制冷时,R22的低压约为5公斤,高压约为18公斤,平衡压力约为10公斤。冬季制热时,低压约为3公斤,高压约为18公斤,平衡压力约为7公斤。
2、混合制冷剂R410A
混合制冷剂R410A的压力表现约为R22的1.6倍,这是由其独特的物化性质决定的。
夏季制冷时,R410A的低压压力约为0.8 MPa(8公斤),高压压力约为2.88 MPa(29公斤),平衡压力约为1.6 MPa(16公斤)。
冬季制热时,R410A的低压压力约为0.51 MPa(5公斤),高压压力约为2.88 MPa(29公斤),平衡压力约1.12 MPa(11公斤)。
3、新型环保制冷剂R32
新型制冷剂R32的压力略高于R410A,幅度在3% ~ 5%。
夏季制冷时,低压压力约为0.82MPa(8.2公斤),高压压力约为3.0 MPa(30公斤),平衡压力约为1.65MPa(16.5公斤)。
冬季制热时,低压压力约为0.53MPa(5.3公斤),高压压力约为3.0 MPa(30公斤),平衡压力约1.16 MPa(11.6公斤)。
4、注意事项
传统制冷剂R22因对臭氧层有破坏作用,正逐步被淘汰。为环保考量,应优先选用R32或 R410A制冷剂,以保持可持续发展。
R410A和R32因压力特性不同,高压部分维修必须使用专用工具,严禁与R22设备混用,否则易引发泄漏、爆炸等安全事故。
冬季制热时,要依据露点温度精准调整压力,防止管道结露。结露不仅会造成能量损失,长期积累还可能损坏管道,影响空调的是使用寿命。