空調是如何製冷的(製冷劑的循環)

空調是如何製冷的(製冷劑的循環),炎熱的夏季,空調是一種常用的温度調節設備。在氣温高、濕度大的天氣裏,我們會覺得又悶又熱,很不舒服。空調不但能降低室內温度,還能降低濕度,一起看看空調是如何製冷的(製冷劑的循環)。

空調是如何製冷的(製冷劑的循環)1

空調系統製冷循環的工作原理:

壓縮機在發動機的驅動下將低温、低壓氣態製冷劑吸入壓縮機進行壓縮,形成高温、高壓氣態製冷劑,氣態製冷劑再經冷凝器進行熱交換冷凝後成為中温、高壓液態製冷劑,經過乾燥罐吸收潮氣和過濾雜質,再經膨脹閥節流降壓成為低温、低壓氣液兩相氣體進入蒸發器,製冷劑在蒸發器中蒸發成低温、低壓氣態的同時與蒸發器周圍的空氣進行熱交換(製冷劑由液態轉為氣態需吸收熱量)。最後製冷劑回到壓縮機,這樣,製冷劑就經壓縮、冷凝、節流、蒸發而完成一個製冷循環。重複循環,在鼓風機的作用下達到使車內温度下降的目的。

利用液體的汽化來製冷

有很多辦法可以讓温度降低,其中之一就是利用液體的汽化。一種物質從液態轉變為氣態,需要吸收熱量。天氣炎熱或是劇烈運動後滿頭大汗時,如果有風吹過,我們就會感到一陣涼爽,這就是因為空氣的流動加快了身上汗水的蒸發,從身體表面帶走了更多的熱量。另一方面,當氣體液化變為液體時,則會放出熱量。另外,氣體的膨脹要吸收熱量而壓縮又放出熱量。一般家用空調和冰箱其實就是利用上述原理來製冷的。

空調是如何製冷的(製冷劑的循環)

空調具體是怎樣將室內的熱量帶走的,讓我們一起來看看空調的結構就明白了。

一般來説,熱量會自發地從温度較高的地方跑到温度較低的地方,而空調卻可以把低温環境中(室內)的熱量“搬運”到高温環境中(室外),讓房間裏的温度降低。當然,要完成這種與自發過程相反的過程,需要消耗能量,對於家用空調來説就是消耗電能。空調是通過一個巧妙的`循環過程來完成這項工作的,在這個循環不斷的系統中,通過自身狀態(相態)的變化來搬運熱量的關鍵物質就是製冷劑。

在空調的管路中,沒有空氣,只有製冷劑這一種物質在裏面循環。這個循環管路中主要包括了壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器等幾部分,如上圖所示。藍色的管路是位於室內的製冷部分,管路內部壓力較低;紅色的管路則是位於室外的散熱部分,由於壓縮機的作用,管路內部壓力較高。管路邊上的箭頭表示了製冷劑移動的方向。

空調是如何製冷的(製冷劑的循環)2

通過液態製冷劑的汽化吸收熱量

在室內的蒸發器部分,由於壓縮機不斷地把管路中的製冷劑抽走,而膨脹閥(其實就是一段很細的管路。因為管徑變細導致流量下降,所以又稱節流閥)又限制了製冷劑流入的速度,所以壓力較低。這樣,通過膨脹閥進來的製冷劑就會迅速從液態變為氣態並膨脹,吸收熱量。

空調室內機的風扇將室內的空氣吹過蒸發器,使空氣的熱量通過蒸發器傳遞給裏面的製冷劑,這樣空氣就不斷變涼,室温下降。所以,

空調吹出的涼風並不是從室外進來的。通過快速壓縮使製冷劑氣體的壓力和温度上升

我們在用打氣筒給自行車輪胎打氣時,如果注意一下就會發現,連續快速打氣一段時間後,打氣筒會明顯發熱、變燙,這是為什麼?

原來,當氣體受到快速壓縮時,温度是要升高的。空調也利用了這個原理。從蒸發器(室內機)吸收了熱量的製冷劑氣體經過壓縮機的壓縮,壓力和温度都會進一步上升,然後來到了冷凝器(室外機)部分。在這裏,需要靠室外的空氣帶走熱量,使製冷劑冷凝。夏季室外的氣温本來就比較高,而熱量只能從温度高的地方傳遞到温度低的地方,所以就需要通過壓縮機的壓縮,使製冷劑氣體的温度上升到超過室外空氣的温度。

空調是如何製冷的(製冷劑的循環) 第2張

通過高壓氣態製冷劑的冷凝放出熱量當温度較高的`氣態製冷劑經過冷凝器管路時,就會放出熱量,並同時凝結為液態。室外機的風扇將室外空氣吹過冷凝器,將放出的熱量帶走。

所以,如果站在空調的室外機附近,就會發現它吹出來的是熱風。冷凝器是用很長的管路盤旋而成,外面還要加上散熱片,以達到比較好的散熱效果。到這一步,製冷劑就完成了將室內的熱量搬運到室外的任務。但是這還不夠,為了能再進行下一輪搬運工作,它還需要經過膨脹閥。

通過減壓使高壓液態製冷劑膨脹、汽化

經過冷凝器變為液態的製冷劑被壓過膨脹閥。膨脹閥入口一側壓力高,出口一側壓力低。液態的製冷劑通過膨脹閥後,壓力突然下降,因此一部分製冷劑迅速汽化、膨脹,温度下降。製冷劑通過蒸發器時,會吸收熱量並繼續汽化,進入新一輪製冷工作。除濕和制熱空調在製冷的同時,還能除濕。製冷時,室內蒸發器管路温度較低,會使從冷凝器管路外側通過的空氣中的水凝結出來,通過排水管排到室外,起到除濕機的作用。這樣,室內空氣的相對濕度就會下降,使人不會感覺悶熱。不過,如果是在比較乾燥的地區,或是空調開啟時間太久的話,可能會造成室內過於乾燥,相對濕度過低。這種情況下,要注意適當開窗通風、增加濕度。

通常,相對濕度在40%~60%左右時,人們感覺比較舒適。

在冬季,如果將上述製冷循環的過程反過來,那麼空調就可以將室外的熱量運送到室內,使室內的温度上升。空調通常是利用一個“四通閥”完成這個切換,讓製冷劑逆向運行的。在室外温度較低的地區,有些空調室內機裏面還裝有輔助電加熱裝置,實際上就是通電後可以發熱的電阻絲或PTC熱敏電阻等。PTC的意思是“正温度係數”(Positive Temperature Coefficient),這種材料的電阻會隨着温度的升高而迅速加大,這樣當温度太高時,流過的電流會變得很小,起到自動保護的作用。

空調是如何製冷的(製冷劑的循環)3

空調製冷效果差是什麼原因

1、温度設置。空調製冷效果跟設置的空調温度有直接關係,要是在大熱天開空調的時候也把温度設的高高的,那空調製冷效果是好不起來的。

2、空調製冷劑(氟利昂)過少或者泄漏,造成空調的工作壓力不夠,導致空調製冷效果不好。

3、空調長期使用,造成壓縮機內部閥片老化,致使壓縮機的傳輸功率下降造成空調製冷效果不好。

4、空調製冷正常,但空調濾網超過半個月沒有清除灰塵,灰塵阻塞濾網,造成循環風量減少,即吹出的`冷氣量不夠,製冷效果差。

5、空調進出風口放了太多障礙物,影響空調製冷效果。

6、房間太大,使用的空調過小,空調製冷量的適用面積小於使用空調的房間面積,這樣也會造成製冷效果不佳。

7、房內人太多,或者存在其他熱源,熱源會對空調製冷效果造成一定影響。

8、空調安裝得不合理,通風管過長,熱傳遞效率低,造成不製冷。

空調是如何製冷的(製冷劑的循環) 第3張

9、房間保温效果不好,有的房間由於牆體結構特殊,熱量損失大,所以也會感覺空調的製冷效果不好,但實際空調運轉正常。

10、室外温度過高,一般來説如果室外温度超過43度時,大多數空調難以把室內熱量傳遞給室外,室內的製冷效果自然有限。

11、空調本身質量問題,如果是新買的空調則有可能是空調本身存在質量問題,造成的製冷效果不好。

夏天空調製冷效果不好怎麼解決

1、空調温度設置問題的用遙控器把温度設置好就可以了,建議製冷時設定温度:26-28攝氏度。

2、空調製冷劑(氟利昂)缺少問題,可以找售後服務人員進行檢查添加。

3、壓縮機問題只能找專業人員進行維護,或考慮購買新機。

4、空調濾網阻塞的要注意清洗過濾網,在15天左右清洗一次最好。

5、在空調進風口及出風口出不能擺放物品,否則會影響空調製冷效果,要將異物移開。

6、選擇空調要考慮房間的面積大小,如果是房間太大的也可以用布簾子等隔斷縮小房間面積。

7、房間存在熱源影響空調製冷的要將房間裏面的熱源和空調保持一定距離。

8、空調安裝得不合理問題的可以找安裝人員進行重新安裝佈置。

9、新買的空調本身存在質量問題的可以聯繫商家進行更換處理或維修。