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(fā)器作為空調(diào)整機的核心零部件，其主要的作用就是和室內(nèi)空氣進行熱交換。在制冷情況下，如果蒸發(fā)器的管溫比較低的時候，冷凝水將會慢慢結(jié)成冰，而阻礙空氣的流通，致使空調(diào)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(fā)器的管溫比較高的時候，在熱輻射和熱對流的作用下，內(nèi)機殼體因為采用的材料多數(shù)是塑料，所以殼體將會變形甚至燃燒，另外，隨著蒸發(fā)器管溫的升高，吸氣、排氣溫度也會相應升高，系統(tǒng)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(fā)器的溫度處于一個合適的范圍是保證空調(diào)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(diào)蒸發(fā)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(fā)器管溫感溫包位置來控制蒸發(fā)器溫度

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

2.1 不同連接管長度時蒸發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)器的溫度點變化趨勢

根據(jù)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(chǎn)時是否容易操作。根據(jù)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(jié)果如表1所示。

在最容易結(jié)冰的凍結(jié)工況時，為了防止蒸發(fā)器結(jié)霜過多而化霜不完，最好選擇蒸發(fā)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(fā)器管溫過高而降溫不夠，最好選擇蒸發(fā)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(shù)據(jù)可以看出，選擇點2作為內(nèi)機蒸發(fā)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(fā)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(nèi)側(cè)換熱器（即俗稱的蒸發(fā)器）的管溫感溫包檢測到管路溫度較高時，內(nèi)機主板將會控制室外機的風機停止運轉(zhuǎn)，這樣減少了室外側(cè)換熱器（即俗稱的冷凝器）與外側(cè)空氣的對流，從冷凝器出來的冷媒溫度就會降低，流向蒸發(fā)器的冷媒溫度也會相應降低，蒸發(fā)器的整體溫度就會降下來。蒸發(fā)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(shè)定的進入防高溫保護的溫度點較高時，空調(diào)器在出現(xiàn)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(tǒng)。從表2的對比數(shù)據(jù)可以看出，降低防高溫保護的溫度點，使空調(diào)器提前進入保護，可以有效降低空調(diào)器的功率、電流、吸氣溫度、排氣溫度和壓力等參數(shù)，提高空調(diào)器的可靠性。

在一些灰塵較大的場合，空調(diào)器內(nèi)機可能很容易蒙上灰塵，且蒸發(fā)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(xiàn)防高溫保護，蒸發(fā)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(shè)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(guān)的模擬實驗，從表3的數(shù)據(jù)可以看出，當管溫升高到一定的值時，整機停機前系統(tǒng)的壓力均很高，如果按照此壓力長期運行下去，對空調(diào)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(jié)溫度進入點

在凍結(jié)時，當蒸發(fā)器的管溫感溫包檢測到管路溫度較低時，內(nèi)機主板將會控制室外機的風機及壓縮機停止運轉(zhuǎn)，這樣沒有了冷媒流動，主要依靠內(nèi)側(cè)風的流動來對內(nèi)機蒸發(fā)器化霜。當蒸發(fā)器的管溫高于一定值時，整機恢復正常運行。如果整機設(shè)定的進入防凍結(jié)保護的溫度點較低時，空調(diào)器可能化霜不完全，時間運行的越久霜結(jié)的越多，隨著結(jié)霜量的增加，空氣側(cè)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(jīng)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(shù)據(jù)可以看出，升高防凍結(jié)保護的溫度點，使空調(diào)器提前進入保護，可以使蒸發(fā)器各點的溫度均有所上升，可以保證化霜完全。

表1 同一機型不同冷媒時溫度點的對比

表3 防高溫停機保護前的系統(tǒng)數(shù)據(jù)

表2 同一機型不同防高溫溫度點的對比

表4 同一機型不同凍結(jié)溫度點的對比

4 結(jié)論

或者次高的位置，最后綜合考慮后進行選擇。

(3)在最大運行制熱時調(diào)整管溫感溫包位置任然無法降低系統(tǒng)壓力和蒸發(fā)器溫度時，可以通過降低防高溫保護的進入點或者增加高溫停機保護功能來達到提高可靠性的目的。

(4)在凍結(jié)實驗時，調(diào)整感溫包位置后蒸發(fā)器表面結(jié)霜任然無法全部化完時，可以通過調(diào)整防凍結(jié)溫度進入點及化霜時間來達到化霜的目的。

(1)無論是系統(tǒng)的連接管長度變化還是冷媒灌注量的變化，蒸發(fā)器各點的溫度變化趨勢都較為一致，所以在感溫包定位實驗時，實驗模型可以簡化。

(2)在選擇蒸發(fā)器的感溫包位置時，首先要考慮焊接和生產(chǎn)的便利性和可實施性，然后再根據(jù)實驗結(jié)果在其中進行選擇。在制冷最容易結(jié)霜的凍結(jié)工況時，選擇蒸發(fā)器中溫度最低或者次低的位置；而在最大運行制熱時選擇蒸發(fā)器中溫度最高

[1]黃東、劉小玉、王彥魯。翅片類型對熱泵空調(diào)結(jié)霜特性的影響.制冷學報.2012.33(2)：12-16。

[2]姚楊、姜益強、馬最良、談和平。空氣側(cè)換熱器結(jié)霜時傳熱與阻力特性研究.熱能動力工程.2005.18(3)：297-300。