空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析.doc

1、目錄摘要摘要 41.1.空調(diào)的生產(chǎn)空調(diào)的生產(chǎn) 52.空調(diào)的原理 521空調(diào)的組要的四個(gè)組成部分 62。2空調(diào)的主要工作過程 62.3.壓縮機(jī)的發(fā)展和原理 72。4.電機(jī) 123 3中央空調(diào)系統(tǒng)概述中央空調(diào)系統(tǒng)概述 1414 4家用小型中央空調(diào)系統(tǒng)家用小型中央空調(diào)系統(tǒng)型式型式 145.我國家用小型中央空調(diào)的發(fā)展趨勢我國家用小型中央空調(diào)的發(fā)展趨勢 166.6.結(jié)論結(jié)論 1818參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1818致謝 19空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析摘要摘要：近幾年來隨著空調(diào)業(yè)的發(fā)展，各層次普遍使用上了空調(diào),本文主要論述空調(diào)的發(fā)展，生產(chǎn)，原理。介紹了世界各國家庭小型中央空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析，各國空調(diào)的使用情況

2、，空調(diào)的質(zhì)量和價(jià)格分析。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：空調(diào)，發(fā)展,現(xiàn)狀，趨勢分析1、空調(diào)的生產(chǎn)(一）一臺(tái)空調(diào)從材料開始到打包總共經(jīng)過一百多道工序，材料的選擇，這是很嚴(yán)格的, 如果某個(gè)供貨商常出點(diǎn)小問題,不但賠償損失，還要退出供貨.平時(shí)廠家包修內(nèi)換下的配件，大部分都返還給供貨商了，所以，配件質(zhì)量關(guān)是很嚴(yán)的。（二）組裝，從第一個(gè)配件上流水線上,就開始給空調(diào)貼條形碼(空調(diào)的身份證,一臺(tái)機(jī)一個(gè),不能重復(fù)）便于今后安裝和維修使用，然后分段安裝各部分配件，如底盤，壓縮機(jī)，冷凝器，四通閥等，這是外機(jī)流水線,內(nèi)機(jī)流水線操做一樣，但無須加氟。（三。 ）檢漏，抽真空，己防止有漏點(diǎn)使制冷劑漏走，并且系統(tǒng)內(nèi)不能有空氣和水份，所以還

3、要抽真空。 （四)定量加氟(內(nèi)機(jī)無此工序),這是空調(diào)工作必要的制冷劑(R22)，跟據(jù)空調(diào)的大小，制冷劑加入量也不一樣多. （五)包裝. 這些是在流水線上的,最后還有批量抽檢試驗(yàn),符合設(shè)計(jì)要求才準(zhǔn)出廠.2、空調(diào)的原理空調(diào)是空氣調(diào)節(jié)器的簡稱?？照{(diào)的主要內(nèi)容是制冷,是人為制造涼爽。 就是用人工的方法來制造涼爽. 人們?yōu)榱酥评?，千方百?jì)地尋找容易蒸發(fā)的物質(zhì)。現(xiàn)在用的空調(diào)采用的蒸發(fā)工作物質(zhì)一般都是氟里昂（氟里昂是總稱，分很多種）. 我們知道,在一般情況下,水要燒到 100 度才開,才沸騰，才大量蒸發(fā)。而氟里昂在零下 30 度時(shí)就開了，就沸騰了，就大量蒸發(fā)了.而且它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在一般情況下又無毒性,因

4、此，它是一種比較理想的制冷物質(zhì)?，F(xiàn)在讓我們來做一個(gè)模擬試驗(yàn).假如我們把這個(gè)氟里昂，象水一們灌進(jìn)水箱中，在常溫下它就會(huì)大量蒸發(fā)，水箱外表面就會(huì)很冷。這時(shí)我們用風(fēng)扇吹水箱，出來的風(fēng)一定很涼爽.這也是一種人為制造涼爽的方法。因此它也是一種空調(diào)(不過一般不實(shí)用） 。不過,灌進(jìn)去的氟里昂蒸發(fā)了，跑掉了，再灌進(jìn)去的氟里昂又蒸發(fā)了，又跑掉了，就算以 400 克的小瓶裝氟里昂,每瓶最低價(jià)六元計(jì)算，那要用上一小時(shí)這樣的空調(diào)，光買氟里昂就得花掉一萬多元。看來這種空調(diào)沒有使用價(jià)值.不過我們可以利用它來進(jìn)一步理解空調(diào)的基本原理。 常見空調(diào)的基本原理都是這樣的。現(xiàn)在的問題是費(fèi)用太高.如何解決呢？就是要重復(fù)利用氟里昂。要

5、重復(fù)利用氟里昂，首先要使變成氣態(tài)的氟里昂還原為液態(tài)的氟里昂。 如何使氣態(tài)氟里昂還原為液態(tài)氟里昂呢?只要注意一下我們周圍兩種極普通的情況,就能想出辦法來。將灌滿液化氣的鋼瓶，稍微搖晃幾下，就可體察到,里面大都是液體.這就是液化氣被壓縮而成的液體.從而為我們解決這個(gè)問題得到一個(gè)啟發(fā)。只要將氣體加壓，就可以把氣體變成液體.而且壓力越高,越容易變成液體。還有一種情況是，鍋里燒水,鍋蓋上會(huì)有水珠。大家知道，這是鍋里的水蒸汽遇到較冷的鍋蓋凝結(jié)而成的.這又為我們解決這個(gè)問題得到一個(gè)啟發(fā)，只要將氣體冷卻，就能把氣體變成液體。而且溫度越低,越容易變成液體。要重復(fù)利用氟里昂，還要使氟里昂不要漏掉了，不要跑掉了.這

6、就要一個(gè)密閉的系統(tǒng)。人們都叫它做空調(diào)系統(tǒng)。 2.1 空調(diào)的主要四個(gè)組成部分： 壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器。 2。2 空調(diào)的主要工作過程：（見附圖） 1. 制冷原理圖(反之制熱) .工作原理圖 首先,低壓的氣態(tài)氟里昂被吸入壓縮機(jī),被壓縮成高溫高壓的氣體氟里昂;而后，氣態(tài)氟里昂流到室外的冷凝器,在向室外散熱過程中,逐漸冷凝成高壓液體氟里昂； 接著,通過節(jié)流裝置降壓（同時(shí)也降溫）又變成低溫低壓的氣液氟里昂混合物。此時(shí)，氣液混合的氟里昂就可以發(fā)揮空調(diào)制冷的“威力”了：它進(jìn)入室內(nèi)的蒸發(fā)器,通過吸收室內(nèi)空氣中的熱量而不斷汽化，這樣,房間的溫度降低了，它也又變成了低壓氣體,重新進(jìn)入了壓縮機(jī).如此循環(huán)往

7、復(fù),空調(diào)就可以連續(xù)不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)工作了。而室外機(jī)主要就是空調(diào)壓縮機(jī)，所以室外溫度會(huì)被高溫高壓的氣體氟里昂升高。 最后講一講空調(diào)水又是怎么來的,平時(shí)你一定見過拿出冰箱的冷飲外表面立刻凝結(jié)很多露珠的現(xiàn)象，這是因?yàn)榭諝庵泻泻芏嗟乃魵猓瑴囟仍礁?，可以包含的水蒸氣就越多，溫度越?可以包含的水蒸氣就越少（和水溶解鹽的多少隨溫度改變原理有點(diǎn)相似是吧)，而前面說的空調(diào)蒸發(fā)器是冷卻周圍空氣的，溫度就低,周圍空氣里的水蒸氣就和凝結(jié)在蒸發(fā)器上了，和冷飲瓶外表面凝結(jié)很多露珠一樣的道理.但是這個(gè)水不能任其凝結(jié)，不然房間里就不斷滴水了,所以需要用一個(gè)托盤收集起來排到室外,這就是空調(diào)水.2.3 壓縮機(jī)的發(fā)展和原理2.3。

8、1。發(fā)展現(xiàn)代的制冷技術(shù)，是 18 世紀(jì)后期發(fā)展起來的。在此之前,人們很早已懂得冷的利用.我國古代就有人用天然冰冷藏食品和防暑降溫。馬可波羅在他的著作馬可波羅游記中,對中國制冷和造冰窖的方法有詳細(xì)的記述.1755 年愛丁堡的化學(xué)教師庫侖利用乙醚蒸發(fā)使水結(jié)冰。他的學(xué)生布拉克從本質(zhì)上解釋了融化和氣化現(xiàn)象,提出了潛熱的概念，并發(fā)明了冰量熱器,標(biāo)志著現(xiàn)代制冷技術(shù)的開始.在普冷方面，1834 年發(fā)明家波爾金斯造出了第一臺(tái)以乙醚為工質(zhì)的蒸氣壓縮式制冷機(jī)，并正式申請了英國第 6662 號專利。這是后來所有蒸氣壓縮式制冷機(jī)的雛型，但使用的工質(zhì)是乙醚,容易燃燒。到 1875 年卡利和林德用氨作制冷劑，從此蒸氣壓縮

9、式制冷機(jī)開始占有統(tǒng)治地位。在此期間，空氣絕熱膨脹會(huì)顯著降低空氣溫度的現(xiàn)象開始用于制冷。1844 年，醫(yī)生高里用封閉循環(huán)的空氣制冷機(jī)為患者建立了一座空調(diào)站，空氣制冷機(jī)使他一舉成名。威廉西門斯在空氣制冷機(jī)中引入了回?zé)崞鳎岣吡酥评錂C(jī)的性能。1859 年，卡列發(fā)明了氨水吸收式制冷系統(tǒng),申請了原理專利。1910 年左右，馬利斯萊蘭克發(fā)明了蒸氣噴射式制冷系統(tǒng)。到 20 世紀(jì)，制冷技術(shù)有了更大發(fā)展。全封閉制冷壓縮機(jī)的研制成功（美國通用電器公司);米里杰發(fā)現(xiàn)氟里昂制冷劑并用于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)以及混合制冷劑的應(yīng)用；伯寧頓發(fā)明回?zé)崾匠凉衿餮h(huán)以及熱泵的出現(xiàn)，均推動(dòng)了制冷技術(shù)的發(fā)展。在低溫方面，1877 年卡里

10、捷液化了氧氣;1895 年林德液化了空氣，建立了空氣分離設(shè)備；1898 年杜瓦用液態(tài)空氣預(yù)冷氫氣,然后用絕熱節(jié)流使氫氣成為液體，溫度降至 20.4K；1908 年卡末林昂納斯用液態(tài)空氣和液態(tài)氫預(yù)冷氦氣，再用絕熱節(jié)流將氦液化，獲得 4。2K 的低溫.杜瓦于 1892 年發(fā)明的杜瓦瓶,用于貯存低溫液體，為低溫領(lǐng)域的研究提供了重要條件.1934 年，卡皮查發(fā)明了先用膨脹機(jī)將氦氣降溫，再用絕熱節(jié)流使其液化的氦液化器；1947 年柯林斯采用雙膨脹機(jī)于氦的預(yù)冷。大部分的氦液化器現(xiàn)已采用膨脹機(jī)，在制冷技術(shù)的開發(fā)和實(shí)際使用中獲得廣泛的應(yīng)用.新的降低溫度方法的發(fā)明，擴(kuò)大了低溫的范圍，并進(jìn)入了超低溫領(lǐng)域。德拜和焦

11、克分別在 1926 年和 1927 年提出了用順磁鹽絕熱退磁的方法獲取低溫，應(yīng)用此方法獲得的低溫現(xiàn)已達(dá)到(11035103）K；由庫提和西蒙等提出的核子絕熱去磁的方法可將溫度降至更低，庫提用此法于 1956 年獲得了 20103K。1951 年倫敦提出并于 1965 年研制出的 3He-4He 混合液稀釋制冷法，可達(dá)到 4103K；1950年泡墨朗切克提出的方法,利用壓縮液態(tài) 3He 的絕熱固化，達(dá)到 1103K。更近期的制冷技術(shù)發(fā)展主要緣于世界范圍內(nèi)對食品、舒適和健康方面，以及在空間技術(shù)、國防建設(shè)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的需要,從而使這門技術(shù)在 20 世紀(jì)的后半期得到飛速發(fā)展。受微電子、計(jì)算機(jī)、新型原

12、材料和其它相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步的滲透和促進(jìn)，制冷技術(shù)取得了一些突破性的進(jìn)展，同時(shí)也面臨一場新的挑戰(zhàn)。2。3。2。微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用“機(jī)電一體化”浪潮給制冷技術(shù)以巨大推動(dòng)。基礎(chǔ)研究方面：計(jì)算機(jī)仿真制冷循環(huán)始于 1960 年.如今，普冷和低溫領(lǐng)域中的各種循環(huán)，如:焦湯節(jié)流制冷循環(huán)（JT 循環(huán)） 、斯特林制冷循環(huán)、維勒米爾循環(huán)（VM 循環(huán))、吉福特麥克馬洪循環(huán)（GM 循環(huán)） 、索爾文循環(huán)（SV 循環(huán)） 、逆向布雷頓循環(huán)、脈管式循環(huán)、吸收式制冷循環(huán)、熱電制冷循環(huán)；利用聲制冷、光制冷、化學(xué)方法制冷的各種循環(huán)；以及各種新型的混合型循環(huán)，如:熱聲斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小型脈管制冷機(jī)的循環(huán)均廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿

13、真技術(shù)于循環(huán)研究。研究制冷系統(tǒng)的熱物理過程、系統(tǒng)及部件的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性以及單一工質(zhì)和混合工質(zhì)的性質(zhì)等等，也離不開微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用.在制冷產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造上：計(jì)算機(jī)現(xiàn)已廣泛用于產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD，CAM） 。例如:結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)的有限元法和有限差分法以及用計(jì)算機(jī)控制精密機(jī)械加工.計(jì)算機(jī)和微處理器對制冷技術(shù)的最大影響在于高級自動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)。這是一項(xiàng)綜合技術(shù)，涉及到先進(jìn)的控制方法、可靠的集成塊芯片及專門的控制模塊、精良的傳感器。當(dāng)前制冷系統(tǒng)采用電腦控制已極為普遍，控制模式正在發(fā)生變化，由簡單的機(jī)械式控制發(fā)展到綜合控制，為提高產(chǎn)品性能作出貢獻(xiàn)。2.3.3。新材料在制冷產(chǎn)品上的應(yīng)用陶瓷

14、及陶瓷復(fù)合物(如熔融石英、穩(wěn)定氧化鋯、硼化鈦、氧化硅等）具有一系列優(yōu)良性質(zhì):比鋼輕、強(qiáng)度和韌性好、耐磨、導(dǎo)熱系數(shù)小、表面光潔度高。將陶瓷用燒結(jié)法滲入溶膠體制成零件或用作零件的表面涂釉,可改善零件的性能.聚合材料（工程塑料、合成橡膠和復(fù)合材料）用于制冷產(chǎn)品中作為電絕緣材料、減振件和軟管材料；利用聚合材料的熱塑性，以新工藝通過熱定型的方法制造壓縮機(jī)中的復(fù)雜零件(轉(zhuǎn)子、閥片等).這些新材料的應(yīng)用，帶來產(chǎn)品性能、壽命的提高和成本的降低。2.3。4.機(jī)器、設(shè)備的發(fā)展為滿足各種用冷的需要，新產(chǎn)品不斷推出，商品化程度不斷提高.壓縮機(jī)以高效、可靠、低振動(dòng)、低噪聲、結(jié)構(gòu)簡單、成本低為追求目標(biāo)，由往復(fù)式向回轉(zhuǎn)式發(fā)

15、展。如新型螺桿式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)、擺線式壓縮機(jī)等，都具有優(yōu)良特性和競爭力.在壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置上,將變頻器用于空調(diào)、熱泵及集中式制冷系統(tǒng)的變速驅(qū)動(dòng)，帶來了節(jié)能效果。在低溫機(jī)器和設(shè)備方面，前述各種低溫循環(huán)雖早已提出，但近年來生產(chǎn)開發(fā)的產(chǎn)品在溫度，制冷量、啟動(dòng)速度、可靠性、能耗、體積等方面均有長足的進(jìn)步?，F(xiàn)在，氦液化器多數(shù)為膨脹型，中型的為雙膨脹機(jī)組成的柯林斯機(jī)器，大型的采用透平膨脹機(jī)。輻射制冷、固態(tài)制冷已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用.利用 3He-4He 混合稀釋制冷原理的低溫制冷機(jī)已經(jīng)商品化，可作為磁制冷機(jī)的預(yù)冷設(shè)備。各種氣體分離設(shè)備，熱交換器，低溫恒溫器也在高效、緊湊、可靠等方面取得很大的進(jìn)展.2.3。5.

16、 工質(zhì)繼氟里昂和共沸混合工質(zhì)之后，由于 1970 年石油危機(jī)，節(jié)能意識提到重要地位,在開發(fā)新工質(zhì)上引人注目地研究出一系列非共沸工質(zhì),收到了節(jié)能的效果和滿足一些特定需要.由于臭氧耗損和溫室效應(yīng)引起了嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問題，導(dǎo)致了 80 年代末開始全球禁止 CFCs 物質(zhì)，進(jìn)而波及到 HCFC 類物質(zhì)，這既是一次歷史性的沖擊，同時(shí)又提供了新的發(fā)展機(jī)遇。近年來在替代工質(zhì)開發(fā)及其熱物理性質(zhì)研究方面取得的成就即是證明。當(dāng)工質(zhì)處于很低溫度時(shí)，其量子特性變得十分重要，必須考慮其量子效應(yīng)，此時(shí)循環(huán)的性能系數(shù)和制冷量不同于經(jīng)典表達(dá)式，而需要通過對量子熱力循環(huán)的研究得出。制冷和低溫技術(shù)是充滿勃勃生機(jī)的學(xué)科和工業(yè)領(lǐng)域。

17、巨大的市場增長潛力和新技術(shù)的交叉滲透為它開辟了廣闊的發(fā)展天地。在二十世紀(jì)六,七十年代，美國地區(qū)發(fā)生罕見的干旱天氣,為解決干旱缺水地區(qū)的空調(diào)冷熱源問題,美國率先研制出風(fēng)冷式冷水機(jī)，用空氣散熱代替冷卻塔，其英文名稱是:Air cool Chiller,簡稱為 Chiller! 在空調(diào)歷史中,美國已經(jīng)發(fā)展和改進(jìn)了有風(fēng)管的中央單元式系統(tǒng)，并得到了正在現(xiàn)場安裝和修理有風(fēng)管的單元式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備分銷商和經(jīng)銷商的強(qiáng)力支持。WRAC 是最簡單和最便宜的系統(tǒng),能夠很容易的在零售商店中購得，并在持續(xù)高溫來的時(shí)候自己安裝。同時(shí)，無風(fēng)管的 SRAC 和 SPAC 自 70 年代起在有別于美國市場的動(dòng)力下在日本得到

18、發(fā)展和改進(jìn)。之后，設(shè)備設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在 90 年代被轉(zhuǎn)讓到中國，這是通過與當(dāng)?shù)毓荆òㄖ饕鐗嚎s機(jī)、熱交換器、電勸機(jī)、精細(xì)閥和電子控制器的本地制造商)組成的合資公司進(jìn)行的。在 90 年代中國也從其它先進(jìn)國家吸收了較大型空調(diào)設(shè)備的先進(jìn)高新技術(shù)，并與多數(shù)是美國的大公司組成合資企業(yè)?，F(xiàn)今，中國已是一個(gè)頂級國家，她的當(dāng)?shù)刂饕S和合資企業(yè)制造了大量 SRAC 和SPAC 以滿足增長的國內(nèi)市場和出口需要。日本過去幾年在把 SRAC 和 SPAC 機(jī)組出口到中國、歐洲和中東以建立新的市場。但是中國現(xiàn)今已是最大的空調(diào)出口國，在 2001 年出口的 WRAC，SRAC 和 SPAC 機(jī)組總數(shù)達(dá) 500

19、萬臺(tái)，2002 年預(yù)計(jì)有750 或 800 萬臺(tái)機(jī)組出口,而日本正在失去出口的地位。 2.3.6 原理及種類壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的心臟,它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)壓縮冷凝膨脹蒸發(fā) ( 吸熱 ） 的制冷循環(huán)。壓縮機(jī)一般由殼體、電動(dòng)機(jī)、缸體、活塞、控制設(shè)備 （ 啟動(dòng)器和熱保護(hù)器 ) 及冷卻系統(tǒng)組成。冷卻方式有油冷和自然冷卻兩種。一般家用冰箱和空調(diào)器的壓縮機(jī)是以單相交流電作為電源,它們的結(jié)構(gòu)原理基本相同。兩者使用的致冷劑有所不同。 目前家用冰箱和空調(diào)器壓縮機(jī)都是容積式，其中又可分為往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式。

20、往復(fù)式壓縮機(jī)使用的是活塞、曲柄、連桿機(jī)構(gòu)或活塞、曲柄、滑管機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)式使用的是轉(zhuǎn)軸曲軸機(jī)構(gòu)。 按應(yīng)用范圍又可分為低背壓式、中背壓式、高背壓式.低背壓式 ( 蒸發(fā)溫度-35 15 ） ，一般用于家用電冰箱、食品冷凍箱等。中背壓式 （ 蒸發(fā)溫度 20 0 ) ，一般用于冷飲柜、牛奶冷藏箱等。高背壓式 （ 蒸發(fā)溫度 5 15 ) ，一般用于房間空氣調(diào)節(jié)器、除濕機(jī)、熱泵等。 2.3.7.規(guī)格、質(zhì)量 壓縮機(jī)的規(guī)格是按輸入功率來劃分的。一般每種規(guī)格間相差 50W 左右。另外，也有按氣缸容積劃分的。 壓縮機(jī)主要性能指標(biāo)有:輸入、輸出功率，性能系數(shù)，制冷量，啟動(dòng)電流、運(yùn)轉(zhuǎn)電流、額定電壓、頻率，氣缸容積，噪音等

21、。衡量一種壓縮機(jī)的性能,主要從重量、效率和噪音三個(gè)方面的比較。 按照我國標(biāo)準(zhǔn)，其安全性能檢驗(yàn)是依據(jù) GB4706。17-2004 規(guī)定項(xiàng)目進(jìn)行的.其中主要項(xiàng)目是電氣強(qiáng)度、泄漏電流、堵轉(zhuǎn)，以及過載運(yùn)行試驗(yàn)等.對空調(diào)器壓縮機(jī)的性能檢驗(yàn),依據(jù) GB57732004 中的規(guī)定進(jìn)行。另外，在產(chǎn)品定型及生產(chǎn)中發(fā)生可能影響產(chǎn)品性能的重大變化時(shí)，連續(xù)生產(chǎn)滿一年或時(shí)隔一年以上再生產(chǎn)時(shí)，以及出廠檢驗(yàn)結(jié)果與型式試驗(yàn)有較大差異時(shí)，均必須進(jìn)行型式試驗(yàn)。2。4.電機(jī)電動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械.隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的，反過來，電機(jī)的發(fā)展又促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高。從 19 世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐

22、漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)，一個(gè)多世紀(jì)以來，雖然電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)變化不大，但是電機(jī)的類型增加了許多,在運(yùn)行性能，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面也都有了很大的改進(jìn)和提高,而且隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)的理論基礎(chǔ)上又發(fā)展出許多種類的控制電機(jī),控制電機(jī)具有高可靠性好精確度快速響應(yīng)的特點(diǎn)，已成為電機(jī)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。它應(yīng)用廣泛，種類繁多。性能各異,分類方法也很多。電機(jī)常用的分類方法主要有兩種:一種是按功能用途分，可分為發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī),壓器和控制電機(jī)四大類。電動(dòng)機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，它可以作為拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)力，是國民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用最多的動(dòng)力機(jī)械，也是最主要的用電設(shè)備，各種電

23、動(dòng)機(jī)消耗的電能占全國總發(fā)電量的 60%70。另一種分類方法是按照電機(jī)的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分類，可分為變壓器和旋轉(zhuǎn)電機(jī).根據(jù)電源電流的不同旋轉(zhuǎn)電機(jī)又分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類.交流電機(jī)又分為同步電機(jī)和異步電機(jī). 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過程，需要各種各樣的生產(chǎn)機(jī)械。拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，可以采用氣動(dòng),液壓傳動(dòng)和電力拖動(dòng)。由于電力拖動(dòng)具有控制簡單調(diào)節(jié)性能好耗損小經(jīng)濟(jì)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都采用電力拖動(dòng)。按照電動(dòng)機(jī)的種類不同，電力拖動(dòng)系統(tǒng)分為直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)和交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)兩大類?？v觀電力拖動(dòng)的發(fā)展過程,交，直流兩種拖動(dòng)方式并存于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在

24、交流電出現(xiàn)以前，直流電力拖動(dòng)是唯一的一種電力拖動(dòng)方式,19 世紀(jì)末期,由于研制出了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的交流電動(dòng)機(jī)，致使交流電力拖動(dòng)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,但隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，特別是精密機(jī)械加工與冶金工業(yè)生產(chǎn)過程的進(jìn)步，對電力拖動(dòng)在起動(dòng)，制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度與范圍等靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面提出了新的，更高的要求。由于交流電力拖動(dòng)比直流電力拖動(dòng)在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)這些要求，所以 20 世紀(jì)以來，在可逆,可調(diào)速與高精度的拖動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中,相當(dāng)時(shí)期內(nèi)幾乎都是采用直流電力拖動(dòng)，而交流電力拖動(dòng)則主要用于恒轉(zhuǎn)速系統(tǒng)。雖然直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能優(yōu)異這一突出特點(diǎn)，但是由于它具有電刷與換向器(又稱整流子） ，使得他的故障率

25、較高，電動(dòng)機(jī)的使用環(huán)境也受到了限制（如不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用） ，其電壓等級，額定轉(zhuǎn)速，單機(jī)容量的發(fā)展也受到了限制。所以，在 20 世紀(jì) 60 年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體交流技術(shù)的交流技術(shù)的交流調(diào)速系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn).尤其是 70 年代以來，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，為交流電力拖動(dòng)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。諸如交流電動(dòng)機(jī)的串級調(diào)速，各種類型的變頻調(diào)速，無換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速等，使得交流電力拖動(dòng)逐步具備了調(diào)速范圍寬，穩(wěn)態(tài)精度高,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快以及在四象限做可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，在調(diào)速性能方面完全可與直流電力拖動(dòng)媲美.除此之外，由于交流電力拖動(dòng)具有調(diào)速性能優(yōu)良，維修費(fèi)用

26、低等優(yōu)點(diǎn)，因此它今后將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，并逐步取代直流電力拖動(dòng)而成為電力拖動(dòng)的主流.經(jīng)歷了 100 多年的技術(shù)發(fā)展，電動(dòng)機(jī)自身的理論基本成熟。隨著電工技術(shù)的發(fā)展，對電能的轉(zhuǎn)換、控制以及高效使用的要求越來越高.電磁材料的性能不斷提高，電工電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為電動(dòng)機(jī)的發(fā)展注入了新的活力。未來電動(dòng)機(jī)將會(huì)沿著單位功率體積更小、機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率更高、控制更靈活的方向繼續(xù)發(fā)展。一批巨無霸電機(jī)、一批光怪陸離”電機(jī)將同時(shí)展現(xiàn)在世人眼前.3.中央空調(diào)系統(tǒng)概述中央空調(diào)系統(tǒng)是一種集中處理空調(diào)負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)形式，它由集中的制冷機(jī)組產(chǎn)生冷/熱量，并利用適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)把冷/熱量輸送到需要消除冷/熱負(fù)荷的空

27、間，從而實(shí)現(xiàn)空氣調(diào)節(jié)的目的。由于它采用的是集中處理空調(diào)負(fù)荷的形式,因此，相對于分散處理空調(diào)負(fù)荷的分散式空調(diào)系統(tǒng)而言，中央空調(diào)系統(tǒng)的能效比較高,從制冷循環(huán)的角度來看是一種節(jié)能運(yùn)行的空調(diào)型式。一般而言，中央空調(diào)是一種主要應(yīng)用于大型樓宇的空調(diào)系統(tǒng)型式.近年來，中央空調(diào)在住宅中的應(yīng)用也日益廣泛。相對于傳統(tǒng)的分散式家用空調(diào)型式而言，家用小型中央空調(diào)具有節(jié)能、舒適、容量調(diào)節(jié)方便、噪聲低、振動(dòng)小等突出的優(yōu)點(diǎn).美國和日本在家用小型中央空調(diào)上的研究開展得較早，技術(shù)上也較成熟。從二十世紀(jì)九十年代中后期開始，我國也開始了對家用小型中央空調(diào)的研究,在工程上也開始有應(yīng)用的實(shí)例。對于家用小型中央空調(diào)具體的系統(tǒng)型式，美國和

28、日本的發(fā)展重點(diǎn)不盡相同.本文在分析美、日家用小型中央空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了我國發(fā)展家用小型中央空調(diào)的思路。4。家用小型中央空調(diào)系統(tǒng)型式中央空調(diào)是集中處理空調(diào)負(fù)荷的系統(tǒng)型式,其冷/熱量是通過一定的介質(zhì)輸送到空調(diào)房間里去的。按照家用小型中央空調(diào)的輸送介質(zhì)的不同，常見的家用小型中央空調(diào)可以分成以下三種主要形式。1風(fēng)管式系統(tǒng)風(fēng)管式系統(tǒng)以空氣為輸送介質(zhì)，其原理與大型全空氣中央空調(diào)系統(tǒng)的原理基本相同,是一個(gè)小型化的全空氣中央空調(diào)系統(tǒng).它利用室外主機(jī)集中產(chǎn)生冷/熱量，將從室內(nèi)引回的回風(fēng)進(jìn)行冷卻/加熱處理后，再送入室內(nèi)消除其空調(diào)冷/熱負(fù)荷。按照處理回風(fēng)的介質(zhì)的不同，風(fēng)管式系統(tǒng)又可分為風(fēng)管式單元空調(diào)系統(tǒng)和

29、風(fēng)管式空調(diào)箱系統(tǒng)；風(fēng)管式單元空調(diào)系統(tǒng)是將空氣直接與內(nèi)部是制冷劑流動(dòng)的直接蒸發(fā)式換熱器相接觸，由制冷劑直接對空氣進(jìn)行處理.風(fēng)管式空調(diào)箱系統(tǒng)是由冷機(jī)產(chǎn)生冷/熱水,然后將冷/熱水送入空調(diào)箱內(nèi),由冷/熱水集中處理空氣。此外，由于風(fēng)管式系統(tǒng)對空氣進(jìn)行集中處理，因此新風(fēng)的引入比較方便.如若在系統(tǒng)中加上新風(fēng)道引入一部分新風(fēng)，將之與回風(fēng)混合后進(jìn)行集中處理，則成為帶新風(fēng)的風(fēng)管式家用小型中央空調(diào)系統(tǒng)。相對于其它的家用小型中央空調(diào)型式，風(fēng)管式系統(tǒng)初投資較小.如若引入新風(fēng)，其空氣品質(zhì)能得到較大的改善。但風(fēng)管式系統(tǒng)的空氣輸配系統(tǒng)所占用建筑物空間較大，一般要求住宅要有較大的層高。而且它采用統(tǒng)一送風(fēng)的方式，在沒有變風(fēng)量末端

30、的情況下,難以滿足不同房間不同的空調(diào)負(fù)荷要求。而變風(fēng)量末端的引入將會(huì)使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的初投資大大增加。2冷/熱水機(jī)組冷/熱水機(jī)組的輸送介質(zhì)通常為水或乙二醇溶液，它的基本原理與通常所說的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)類似。通過室外主機(jī)產(chǎn)生出空調(diào)冷/熱水，由管路系統(tǒng)輸送至室內(nèi)的各末端裝置，在末端裝置處冷/熱水與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換，產(chǎn)生出冷/熱風(fēng)，從而消除房間空調(diào)負(fù)荷.它是一種集中產(chǎn)生冷/熱量,但分散處理各房間負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)型式。該系統(tǒng)的室內(nèi)末端裝置通常為風(fēng)機(jī)盤管.目前風(fēng)機(jī)盤管一般均可以調(diào)節(jié)其風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的冷/熱量，因此該系統(tǒng)可以對每個(gè)空調(diào)房間進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，滿足不同房間不同的空調(diào)需求，同時(shí)其節(jié)能性也較好

31、。此外，由于冷/熱水機(jī)組的輸配系統(tǒng)所占空間很小,因此一般不受住宅層高的限制.但此種系統(tǒng)一般難以引進(jìn)新風(fēng)，因此對于通常密閉的空調(diào)房間而言，其舒適性較差。3VRV 系統(tǒng)變制冷劑流量（Varied Refrigerant Volume，簡稱 VRV）空調(diào)系統(tǒng)是一種冷劑式空調(diào)系統(tǒng),它以制冷劑為輸送介質(zhì)，室外主機(jī)由室外側(cè)換熱器、壓縮機(jī)和其他制冷附件組成，末端裝置是由直接蒸發(fā)式換熱器和風(fēng)機(jī)組成的室內(nèi)機(jī)。一臺(tái)室外機(jī)通過管路能夠向若干個(gè)室內(nèi)機(jī)輸送制冷劑液體.通過控制壓縮機(jī)的制冷劑循環(huán)量和進(jìn)入室內(nèi)各換熱器的制冷劑流量，適時(shí)地滿足室內(nèi)冷、熱負(fù)荷要求，是一種可以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)容量的節(jié)能、舒適、環(huán)保的空

32、調(diào)系統(tǒng).VRV 系統(tǒng)具有節(jié)能、舒適、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且各房間可獨(dú)立調(diào)節(jié)，能滿足不同房間的不同空調(diào)負(fù)荷的需求。但其系統(tǒng)控制復(fù)雜，且其初投資高.除了風(fēng)管式系統(tǒng)、冷/熱水機(jī)組、VRV 系統(tǒng)這三種基本的系統(tǒng)型式以外，還可以互相交叉,衍生出一些新型的系統(tǒng)。例如,將冷/熱水機(jī)組和風(fēng)管式系統(tǒng)進(jìn)行組合，往室內(nèi)送冷熱水處理房間空調(diào)負(fù)荷，而新風(fēng)統(tǒng)一由室外機(jī)處理后分別送入各個(gè)房間。此外，在燃?xì)饫帽憷牡貐^(qū)，冬季由燃?xì)鉅t提供熱量的方式使用得也較多。燃?xì)鉅t可以集成在家用小型中央空調(diào)系統(tǒng)里，也可以單獨(dú)設(shè)置。在世界冷劑式空調(diào)行業(yè)中，在二十世紀(jì)九十年代以前，60%的市場被日本所占有，并且在設(shè)備開發(fā)和控制技術(shù)上都處于世

33、界最前沿。這為日本發(fā)展 VRV 系統(tǒng)提供了技術(shù)保證。同時(shí),日本國土面積小而人口眾多,人口密度非常大，其住宅多屬于高密度住宅，建筑結(jié)構(gòu)較為緊湊。一般層高均較低，不適合于布置需要占用較大層高的風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng).而且日本是個(gè)國內(nèi)資源匱乏的國家，其能源消耗主要依賴于從國外進(jìn)口，因此該國非常強(qiáng)調(diào)節(jié)能。家用空調(diào)作為能源消耗大戶，其節(jié)能技術(shù)的開發(fā)尤其受到重視.VRV 系統(tǒng)的節(jié)能性是其在日本得到廣泛應(yīng)用的一個(gè)重要原因.另外，對于專業(yè)的空調(diào)安裝隊(duì)伍來講，VRV 系統(tǒng)的安裝非常規(guī)范，施工費(fèi)用低。以上這些因素決定了日本家用小型中央空調(diào)的型式以 VRV 系統(tǒng)為主。（1）冷/熱水機(jī)組的室外主機(jī)實(shí)際上就是一個(gè)風(fēng)冷熱泵裝置，

34、室內(nèi)末端是風(fēng)機(jī)盤管。而目前我國的風(fēng)冷熱泵技術(shù)經(jīng)過多年的探索和研究,已經(jīng)基本成熟。而在風(fēng)機(jī)盤管技術(shù)上我國目前已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。因此我國發(fā)展冷/熱水機(jī)組有技術(shù)上的保證。（2)冷/熱水機(jī)組不需要占用太多建筑層高，在住宅內(nèi)布置較為方便，且施工簡單，安裝費(fèi)用低。而風(fēng)管式系統(tǒng)的設(shè)置需與建筑結(jié)構(gòu)相配合，占用建筑空間大，且施工不方便。對于 VRV 系統(tǒng)，目前國內(nèi)在此領(lǐng)域的技術(shù)尚不成熟,還存在流量控制問題、管道材質(zhì)問題、現(xiàn)場焊接問題、管道施工問題等需進(jìn)一步研究和完善的方面。且 VRV 系統(tǒng)的初投資太高，限制了它的推廣.（3）從舒適性的角度考慮，風(fēng)管式系統(tǒng)由于調(diào)風(fēng)/調(diào)溫的問題解決得不好，無法同時(shí)滿足多個(gè)空調(diào)房間不同的空調(diào)負(fù)荷需求。而冷/熱水機(jī)組則可以很方便地進(jìn)行各房間的獨(dú)立控制和調(diào)節(jié)，同時(shí)也能達(dá)到節(jié)能的目的。5。我國家用小型中央空調(diào)發(fā)展趨勢隨著我國經(jīng)濟(jì)的逐步增長，居住條件日益改善，人們對家居環(huán)境的舒適性的要求越來越高，對家用空調(diào)的需求越來越大，家用空調(diào)從奢侈品變成了舒適家居的不可缺少的重要部分。居住條件的改善也促進(jìn)了我國家用小型中央空調(diào)業(yè)的發(fā)展,尤其是隨著東部大城市的人均國民生產(chǎn)總值達(dá)到 3000 美元以上，一系列適合于中高收入家庭使用的高檔住宅紛紛出現(xiàn)，更增加了對家用小型中央空調(diào)的需求78 。因此，雖然家用小型中央空調(diào)在中國出現(xiàn)的時(shí)間較晚,但其發(fā)展速度卻非常快。如何對其進(jìn)行正確引導(dǎo)，使其保