多联机制冷/制热电子膨胀阀是如何协同工作的?
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2025-07-18 14:20:50
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多联机空调电子膨胀阀系统解析

多联机空调是一种以一台室外机带动多台室内机的冷媒直接式热泵(兼具制冷与制热功能)系统。通常,在室外机内会设置一个制热电子膨胀阀,同时为每台室内机分别配备内机电子膨胀阀。这些电子膨胀阀承担着压缩式制冷循环中膨胀阀的关键功能,即实现节流降压、控制过热度以及调节制冷剂流量。

一、内机电子膨胀阀

多联机空调为每一台内机单独配置了电子膨胀阀,其主要目的是实现各内机末端的独立负荷调节。通过精准控制制冷剂流量,该膨胀阀能够调节内机蒸发器(在制冷模式下)或冷凝器(在制热模式下)的压力与温度,使其与房间的实时负荷相匹配。

夏季制冷模式

在夏季制冷模式下,内机膨胀阀独立为每台内机提供节流降压、控制过热度以及调节制冷剂流量的功能。具体而言,当空调处于制冷状态时,内机换热器充当蒸发器。此时,内机膨胀阀将高压液态制冷剂进行节流降压处理,使其在蒸发器内能够充分吸热蒸发。同时,通过对制冷剂流量的调节,实现对制冷量的精准控制,从而满足不同房间的温度需求。

冬季制热模式

在冬季制热模式下,内机膨胀阀扮演着每台内机的“流量分配单元”角色,与外机的制热电子膨胀阀协同工作。这种协同工作方式既兼顾了制热效率,又能确保各房间的供热均匀性。制热时,内机换热器作为冷凝器使用,内机膨胀阀则作为“二次节流”或流量分配元件。它会根据室内机的负荷情况(例如房间温度、设定温度值等)动态调整进入内机的制冷剂流量,以此保证各房间的供热均匀。

二、外机电子膨胀阀

多联机空调在外机内设置了制热电子膨胀阀,其主要作用是对系统级的制热循环进行优化。

制热模式工作原理

在制热模式下,外机膨胀阀会对进入外机换热器(此时作为蒸发器使用)的制冷剂流量进行就近调节,同时控制蒸发压力与过热度。这一过程能够有效保障系统的制热效率,并防止外机出现异常结霜现象。

制冷与制热模式切换

在制冷模式下,外机膨胀阀处于被旁通状态,不参与工作;而在制热模式下,它则承担起系统级的控制过热度以及调节蒸发压力的任务,与内机膨胀阀的“流量独立分配”功能相互配合,共同兼顾制热效率以及各房间的供热均匀性。

核心功能详解

制热循环节流:制热过程中,制冷剂经过内机(此时作为冷凝器)放热后,需要通过外机膨胀阀进行节流降压,之后才能进入外机蒸发器进行吸热蒸发。外机膨胀阀能够就近控制节流程度,有效避免因蒸发器压力过低而导致的效率下降或结霜严重等问题。

过热度控制:在制热时,外机膨胀阀通过监测外机蒸发器出口温度,对制冷剂流量进行调节,使制冷剂过热度维持在合理范围(例如 5 - 10℃),从而防止压缩机出现回液或吸气过热度过高的情况,保障压缩机的正常运行。

化霜辅助:在冬季外机进行化霜操作时,外机膨胀阀可配合四通阀换向以及压缩机运行,通过调节制冷剂流量来控制化霜速度与系统压力,进而缩短化霜时间,减少化霜过程对室内温度的影响,降低室内温度波动。

三、双膨胀阀的协同与优势制热循环流程

在冬季制热时,多联机空调的内外机双膨胀阀处于协同工作状态。其制热循环流程如下:压缩机排出高温高压气态制冷剂,该制冷剂进入内机(此时作为冷凝器)进行放热冷凝,转变为液态制冷剂;液态制冷剂经内机膨胀阀进行初步节流后,流向外机膨胀阀进行二次节流;二次节流后的制冷剂进入外机(此时作为蒸发器)进行吸热蒸发,最后压缩机吸入低温低压气态制冷剂,完成一个制热循环。

协同工作机制

内机膨胀阀主要负责“粗调”流量,即根据房间负荷情况进行流量调节;外机膨胀阀则负责“精调”,依据系统过热度、蒸发压力等参数进行调整。两者协同工作,能够确保制热效率与系统的稳定性。当某一房间达到设定温度时,内机膨胀阀会关小以减少进入该房间的制冷剂流量,而外机膨胀阀则会根据整体系统压力与过热度进行相应调整,避免因部分内机流量减少而导致外机蒸发器压力过低的情况发生。

核心优势体现

精准负荷匹配:内机膨胀阀专注于解决“末端个性化需求”,能够根据不同房间的实际情况进行精确调节;外机膨胀阀则致力于解决“系统级循环效率”问题,从整体上优化系统运行。两者相结合,实现了“局部控制 + 全局优化”的完美结合,提高了空调系统的运行效率和舒适性。

宽工况适应性:在冬季低温制热工况下,外机膨胀阀可以优化蒸发器的吸热效率,确保系统在低温环境下仍能高效制热;内机膨胀阀则能够适应不同房间的供热需求,实现一大一小双重控制。这种设计有效减少了“大马拉小车”现象所导致的能耗浪费,提高了能源利用效率。

系统稳定性提升:双阀设计避免了单一膨胀阀承担过多的调节任务,尤其在制热化霜、多负荷切换等复杂工况下,能够有效降低系统压力波动,减少设备故障的发生,从而延长设备的使用寿命。

多联机空调分别设置内外机电子膨胀阀并非功能重复,而是通过“分工协作”的方式实现高效运行。内机阀专注于末端负荷调节,外机阀专注于系统循环优化。在冬季制热时,内机膨胀阀持续参与流量分配与压力控制,与外机膨胀阀共同保障供热效果与系统稳定性。这种设计是多联机空调适应复杂负荷场景、提升能效的关键技术之一,为用户提供了更加舒适、节能、稳定的空调使用体验。

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