空调制冷系统常见的9大保护措施

空调是一种设备,运行过程由于各种原因,部分运行参数会超过设计范围,这样将对设备造成危害。而空调保护系统中,电气部分和制冷系统部分尤其重要,今天小编针对制冷系统部分常见保护进行阐述。
   空调的制冷系统保护系统分为温度保护、压力保护、电气系统保护。三种保护措施主要围绕压缩机进行的,相互补充来确保制冷系统的安全运行。
一、温度保护方面
排气温度过高保护:
空调的排气温度过高,比如超过120℃,通常会导致一系列问题的发生,比如压缩机中电机线圈绝缘材料失效,电机烧坏;制冷剂高温分解;压缩机润滑油碳化,润滑性能下降,造成机械故障,碳化颗粒堵塞毛细管或者过滤器等问题。
对于这种问题,空调设备会在排气口附近采用温控器来控制排气温度,当排气温度超过设定安全值时,温控器自动动作或者把信号传送给控制器,从而切断压缩机电路或者降低运行频率。
压缩机壳体温度过高保护:
压缩机是制冷系统最重要的部件,一旦出现问题,系统将停止工作且维修成本较高,因此,在压缩机本体上一般有壳体温度过高保护。
压缩机壳体温度过高会影响压缩机的寿命,其危害与排气温度过高类似。壳体温度过高可能由以下原因造成的:
Ø  冷凝器负荷过大,散热不良,导致冷凝能力不足。
Ø  制冷系统混入其他气体或空气,导致冷凝压力上升,壳体过热。
Ø  压缩机吸入温度过高,壳体也非常容易发热。
Ø  压缩机本身电机问题,发热量变大。
因此,在压缩机设计或后续应用中,通常需要增加保护器来控制压缩机壳体温度,避免温度过高。这种温控器通常分为内置保护器和外置保护器,串联在压缩机的控制电路中,当温度过高时,切断压缩机电路。
防冻结保护:
空调制冷时,蒸发器正常的运行温度是高于“0℃”,不会出现结霜或结冰问题。但如果蒸发器太脏,换热器不能与外界空气进行充分换热,则可能引起蒸发器结霜甚至结冰,这将导致蒸发器中的制冷剂蒸发不完全,严重时造成压缩机“液击”而损坏。这时就需要在蒸发器上增加防冻结保护措施。
防冻结一般会设定一个值,比如3℃,这时室外风扇或降低压缩机转速,提高冷凝压力和蒸发压力,从而提高蒸发温度。如果蒸发器温度进一步降低至0℃以下,压缩机也停止工作。如果室内蒸发器温度升高至正常值时,比如6℃,压缩机和室外风扇正常运行。
室内防冻结保护就是为了压缩机在内机结冰前,能够使压缩机停机,起到保护压缩机和制冷系统的作用。
 

制热室内盘管温度过高保护:
冬天制热时,如果室内蒸发器盘管温度过高,意味着冷凝温度过高,冷凝压力过大,对压缩机产生了较大的负荷,因此,当室内管温超过一定设定值时,需要进行保护控制,其控制方式类似于防冻结保护。
二、压力保护方面
在制冷系统中,因温度的变化通常存在滞后问题,只用温度控制不能及时保护系统,因此需要增加压力保护。
高压保护:
高压保护主要是实时检测压缩机排气压力,如果超过压缩机允许运行范围,压力开关将动作,并将信号传递给控制器,来停止制冷系统的工作或降低压缩机运行频率,相应的故障显示灯亮。
低压保护:
低压保护,实时检测的是系统中的回气压力,防止系统蒸发压力过低造成结霜问题。如果系统泄漏,没有制冷剂,强制运行将损坏压缩机,这时低压保护可以及时反应,控制系统停止和显示故障,保护压缩机和制冷系统。
高压保护和低压保护通常用压力传感器布置在压缩机的排、回气口处,及时的反馈压缩机高、低压力情况,保护系统。
 
油压保护:
较大的空调设备,有一套润滑油控制系统,如果油压过低,压缩机中运行部件的轴承或活塞可能损坏。如果油量继续减少甚至断油,将会使高速运转的压缩机严重破坏,可见,油压保护是压缩机能够安全运行的守护者。
油压保护是当油压降至某一定值时,发出信号,使压缩机停止运行。实际的供油压力是油泵出口压力与压缩机曲轴箱压力之差,因此油压保护应该用一只油压差控制器来实现。
 
三、压缩机电气系统保护方面
过电流保护:
当空调系统运行出现异常或者有线路短路时,特征之一是电流快速增大,这时就需要设置电流保护。
过电流保护目前在空调器上,常见有以下方式:
1)延时启动保护
空调运行过程,会因为各种原因,压缩机停止运行,这时系统中的高、低压力不会马上平衡,如果此时启动压缩机,可能会由于压力问题导致启动电流过大,烧毁空调,因此,目前的空调器均设有延时启动保护,即每次压缩机停止运行后均经过3-5分钟的延迟,才能再次启动。
2)过热过电流保护
在压缩机的壳体保护器中,常设有过热过电流一体的过载保护器,当压缩机壳体温度或工作电流超过一定的值时,过载保护器将断开,切断压缩机电源,进行保护。等待一段时间后,保护器冷却后重新闭合,启动压缩机。
3)过电流保护
部分空调控制电路上,设置有压缩机电流检测电路,把检测的电流值输送至控制单元,若电流过大或过小,控制单元会发出指令控制系统的工作的状态。
压缩机相序保护:
三相电源的空调,如果相序不正确而启动设备,将导致严重的后果。如果电源连接反相,引起压缩机反转,相序保护是能自动识别相序的保护继电器,来确保三相电源压缩机能够按照正相工作。
当发生相反的相位时,将电源的两条线对调改变为正相。
空调在保护措施方面还有很多,本文只是针对制冷系统常见的保护措施进行阐述。如果是变频空调,需要针对变频器温升、升降频速度、环境温度过高等保护措施,情况更为复杂。
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