空調(diào)工作原理

空調(diào)器的工作原理1．空調(diào)器制冷在空調(diào)器里有一套制冷裝置，在密封的制冷系統(tǒng)里充注有制冷劑，制冷劑在循環(huán)中發(fā)生一系列的物理變化，并與外界發(fā)生熱互換。制冷劑在壓縮機(jī)中被壓縮成高溫、高壓的過熱蒸氣，進(jìn)入風(fēng)冷式冷凝器中冷卻。通過冷卻，制冷劑的壓力、溫度、狀態(tài)都會發(fā)生變化：高溫、高壓的過熱蒸氣冷凝為高壓中溫的液體（冷卻效果好可成為過冷液體）。這種冷凝后的制冷劑液體進(jìn)入毛細(xì)管中節(jié)流減壓，為下面在蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)氣化發(fā)明條件。在蒸發(fā)器中液態(tài)的制冷劑所有氣化為低壓的氣體，同步從外界吸熱，這樣蒸發(fā)器的溫度必低于環(huán)境溫度，即成為冷卻器。蒸發(fā)器中的制冷劑先是氣、液共存，后變?yōu)轱柡驼魵?，最終變?yōu)榈蛪哼^熱的蒸氣。在被吸回壓縮機(jī)的過程中，吸氣管內(nèi)的制冷劑蒸氣仍然從外界吸取熱量進(jìn)行氣化（過熱狀態(tài)），因此壓縮機(jī)的吸氣管也低于環(huán)境溫度的，用手觸摸感到有些涼。而壓縮機(jī)的排氣管卻相反，由于排氣管內(nèi)是高溫高壓的制冷劑過熱蒸氣，故而其外表溫度比環(huán)境的溫度高，用手觸摸感到是熱的。圖2-10是經(jīng)典的空調(diào)器制冷循環(huán)。從圖中可以看出，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后排出的制冷劑過熱蒸氣的溫度為90℃。經(jīng)室外風(fēng)扇吹風(fēng)將熱量排到室外，冷卻后冷凝液的溫度降為50℃（中溫、高壓），但其飽和壓力維持在一定值（冷凝壓力即系統(tǒng)中的高壓壓力）。冷凝液體通過毛細(xì)管節(jié)流后其壓力與溫度均減少。進(jìn)入蒸發(fā)器中的制冷劑殲始?xì)饣⒃谡麄€(gè)過程中保持一定的壓力（即蒸發(fā)壓力，系統(tǒng)中的低壓），氣化后的制冷劑蒸氣返回壓縮機(jī)中，如此周而復(fù)始進(jìn)行循環(huán)。圖2-10空調(diào)器的制冷循環(huán)冷凝器的熱量由排風(fēng)扇（軸流風(fēng)扇）向室外吹出熱風(fēng)，蒸發(fā)器的冷量由室內(nèi)送風(fēng)風(fēng)扇（多葉低噪聲的離心風(fēng)扇或貫流式風(fēng)扇）向室內(nèi)吹送冷風(fēng)。在上述的制冷劑循環(huán)中可分為高壓和低壓兩個(gè)區(qū)域：從壓縮機(jī)排氣口至毛細(xì)管人口處為高壓區(qū)，從毛細(xì)管出口至壓縮機(jī)的吸氣口為低壓區(qū)。2．空調(diào)器制熱空調(diào)器不僅能制冷，有的還能制熱，作為冷氣機(jī)時(shí)，從室內(nèi)側(cè)吹出冷氣。液體的制冷劑蒸發(fā)時(shí)吸取室內(nèi)熱量，并將其排出室外。目前假如我們把室內(nèi)機(jī)組放在室外，而把室外機(jī)組放在室內(nèi)的話，不就可以在冬季取暖嗎？冷凝器的熱量吹向室內(nèi)形成熱風(fēng)就實(shí)現(xiàn)了冬季供暖――這就是熱泵式空調(diào)器的最基本原理。不過將室外機(jī)組搬人室內(nèi)，將室內(nèi)機(jī)組搬至室外，實(shí)際上是不也許的。假如在制冷循環(huán)的基礎(chǔ)上加一種裝置使制冷劑的流通方向逆轉(zhuǎn)，就可處理問題。這個(gè)可以轉(zhuǎn)換制冷劑流動方向的裝置就是電磁四通閥，有了它，熱泵空調(diào)器就產(chǎn)生了。運(yùn)用電磁四通閥和冷、熱切換開關(guān)即可處理一機(jī)兩用的問題，實(shí)在是再好不過的了。讓我們分析比較一下制冷和熱泵兩個(gè)不一樣的循環(huán)過程。圖2-11為分體式空調(diào)器的制熱循環(huán)過程。制冷循環(huán)時(shí)，熱風(fēng)吹向室外，冷風(fēng)吹向室內(nèi)，而制熱循環(huán)時(shí)，熱風(fēng)吹向室內(nèi)，冷風(fēng)吹向室外。必須注意的是電磁四通閥的冷熱轉(zhuǎn)換作用。電磁四通閥的工作原理見圖2-12（工作原理詳見本章見第四節(jié)）：圖2-11

空調(diào)器的制熱循環(huán)圖2-12

四通換向閥的工作原理(a)制冷循環(huán)；(b)制熱循環(huán)與電熱型空調(diào)器相比較，熱泵型空調(diào)器的效率要高出3-4倍，電加熱器將電能轉(zhuǎn)換成熱能，一度電可得到大概1000W的熱量。而熱泵型空調(diào)器一度電卻可得到大概3500W的熱量。熱泵是用于從室外吸取熱量的，并且熱泵所用的電能也部分轉(zhuǎn)換成熱能，因此其效率是比較高的。由于熱泵型空調(diào)是從室外空氣中吸取熱量，將室外空氣中的熱“泵”至室內(nèi)，因此其使用受到局限。伴隨室外氣溫的減少，供暖效果也會下降，當(dāng)室外氣溫在5℃如下時(shí)，熱泵就不能正常啟動供暖了，這是它的缺陷。3．空調(diào)器的電加熱既然熱泵型空調(diào)器在冬季使用上有一定的局限性，那么在寒冷地區(qū)就成問題了，處理這個(gè)問題有兩種措施：一種是在熱泵型空調(diào)器上附加一種電加熱器――輔助電加熱器，這種空調(diào)器叫作帶輔助電加熱器的熱泵型空調(diào)器。另一種是空調(diào)器在冬季完全靠電加熱器供暖，發(fā)熱元件有兩種，一種是電熱絲式，一種是電熱管式，各有不一樣特點(diǎn)，合用于不一樣的機(jī)種。電熱絲式的加熱器采用鎳、鉻合金為加熱元件，安裝在熱絕緣的云母或其他支架上，它通電與否由空調(diào)器上的冷熱開關(guān)來控制，當(dāng)將空調(diào)器的冷、熱開關(guān)旋鈕旋至“熱”檔上，此開關(guān)將電加熱絲線路接通。電熱絲式的加熱器具有發(fā)熱快、涼得快的特點(diǎn)，即通電后很快加熱，斷電后很快涼下來。并且因其直接暴露在外，易發(fā)生觸電和短路燒毀，但這種缺陷已從技術(shù)上得到處理，故在一般小型的窗式空調(diào)器和分體式空調(diào)器中仍然廣泛應(yīng)用。電加熱器必須在電路上加上連鎖保護(hù)。即先通風(fēng)后加熱，沒有通風(fēng)時(shí)電加熱器絕對不可通電，否則將會發(fā)生燒烤機(jī)件的事故，嚴(yán)重時(shí)還會發(fā)生火災(zāi)。電熱管式加熱器的絕緣性好，使用安全，但其熱惰性比電熱絲大，通電后熱得慢，斷電后涼得也慢。電熱管式加熱器多用于三相電源的較大的立柜式冷熱風(fēng)機(jī)后恒溫恒濕空調(diào)機(jī)中，同樣，與風(fēng)杌連鎖保護(hù)對電熱管式加熱器也是非常重要的。4?？照{(diào)器的除濕空調(diào)器的制冷循環(huán)中既能制冷又能除去房間空氣中的水蒸氣――除濕。在高溫高濕季節(jié)，這種作用是十分明顯的。我們很輕易發(fā)現(xiàn)空調(diào)器的排水管會滴水――冷凝水。由于水分被排出，房間中的含濕量減少了。除濕的條件是要有冷的物件使空氣中水蒸氣在上面凝聚。這個(gè)冷的物體就是空調(diào)器中的蒸發(fā)器，在制冷循環(huán)中蒸發(fā)器因制冷劑氣化而變冷。當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣就會變?yōu)樗槎皆谄浔砻嫔?，并沿著翅片間隙流下，掉在接水盤中?？照{(diào)器的除濕量是以L／h或kg/h來表達(dá)的。5。空調(diào)器的自動控制現(xiàn)代控制技術(shù)已應(yīng)用到空調(diào)器中，一般空調(diào)器有溫度控制、風(fēng)量調(diào)整等。采用新型微電腦控制（電子IC控制）的空調(diào)器根據(jù)模糊控制理論對溫度、風(fēng)量、濕度、定期、睡眠、制冷及