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空调的工作原理

空调的工作原理

作者:除湿机????来源:网络????发布时间:2019-03-28 14:49????浏览量:

空调如何工作

在任何需要冷却的地方都可以找到空调 - 包括家庭,酒店,汽车甚至船只。为简化起见,我们将讨论的范围限制在中央空调系统,其中大多数是分体式系统 - 家庭和办公室常见的空调系统,其中一些部件构成空调系统发现里面的家庭或办公楼等部位位于外家庭或办公楼。我们稍后会更详细地讨论我们所指的确切部分及其位置。

在我们开始之前,了解并理解空调系统是封闭的加压系统非常重要。流过系统是一种促进热传递的“神奇流体”。这种“流体”被称为制冷剂。制冷剂是一种化学化合物,具有促进系统正常运行所必需的物理和化学特性。这意味着它需要具有正确的沸点,凝固点等,以使系统正常工作。如果化学品不符合系统要求的确切标准,则不能使用。这就是为什么大多数住宅和商业空调系统只使用两种不同类型的制冷剂之一:R-22和R410A。大多数除湿机使用R410A制冷剂。

空调配件

空调和除湿机共享相同的四个关键部件。他们是:

1. 压缩机 - 压缩制冷剂

2. 冷凝器 - 冷凝制冷剂

3. 膨胀阀 - 有助于突然降低压力

4. 蒸发器 - 蒸发制冷剂

请注意,每个部件的名称都告诉您它的确切功能 - 压缩机压缩,冷凝器冷凝,膨胀阀“膨胀”(促进压力下降),蒸发器蒸发。压缩机和膨胀阀的设计虽然有趣,但并不是理解空调如何工作的基础。请注意,冷凝器和蒸发器都采用盘绕和/或翅片设计(制冷剂流过),以最大限度地暴露表面区域(对周围环境)。这种设计选择的原因是它确保了传热的最大效率。正如您将在下面看到的那样,系统内的大部分热传递都发生在蒸发器和冷凝器上。

制冷剂告诉故事

为了更好地了解中央空调系统的工作原理,让我们按照制冷剂在系统中行进的路径。注意制冷过程中每个阶段的制冷剂的温度,压力和相(液体/气体),因为这些质量决定了进入或离开系统时的热量方向。

我们将从制冷剂离开空调系统的蒸发器开始。冷却的低压制冷剂蒸汽进入压缩机(位于冷凝器旁边的家外),在那里压缩成热的高压蒸汽。此时蒸汽很热,因为它从两个不同的来源吸收了热量。它从在蒸发器处冷却的暖空气中吸收热量,并且还吸收了当压缩机内的蒸汽从低压压缩到高压时产生的热量。

然后,热的高压蒸汽进入冷凝器,在那里蒸汽冷凝成更冷却但仍然很热的高压液体。与蒸发器一样,冷凝器具有多个金属翅片,其具有大量的表面积以便于散热。冷凝器上还有一个风扇,可以帮助这个过程(从系统中排出热量)。冷凝器位于家外(这是家外的大型金属盒,上面有一个大风扇)。

热的高压液体离开冷凝器盘管,然后被送回系统的蒸发器(在家中)。在进入蒸发器之前,液体被迫通过膨胀阀。膨胀阀有助于突然降低压力。压力的降低导致热的高压液体蒸发成冷的低压蒸汽和液体的混合物。正是热液体的部分蒸发导致所得混合物的温度下降(蒸发过程需要能量,因此热能从系统传递以促进蒸发 - 这就是冷却制冷剂的原因)。

然后将冷却的低压混合物送至系统的蒸发器(通常位于家庭炉子上方/附近)。这里,风扇将暖空气(从家庭内部)吹到蒸发器盘管上,这使得混合物的剩余液体部分蒸发。这种蒸发导致制冷剂温度进一步下降。我们现在拥有凉爽的低压蒸汽,最终可以回到系统的压缩机。

请注意,在描述空调系统的工作过程时,我们描述了两种不同的空气冷却方式。

1对于蒸发器盘管内的蒸汽/液体制冷剂混合物的液体部分也变成蒸汽,它需要能量。该能量以热能的形式从被拉到蒸发器盘管上的暖空气供应。因此,发生能量转移。冷空气被冷却,并且蒸发器盘管内的制冷剂混合物的液体组分获得将液相变为蒸汽所需的能量。

2热力学的基本原理之一是热量喜欢从温暖的东西流到更冷的东西。因此,热量也从在系统的蒸发器盘管上移动的暖空气传递到盘管内的较冷的制冷剂。来自暖空气的热量不足以显着影响制冷剂的温度。当它进入系统的压缩机时,它仍然是一种很酷的低压蒸汽。


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