作為(wei) 一名空調售後服務人員,“空調的工作原理是什麽(me) ”絕對是被問到最多的問題之一,今天將這個(ge) 問題在這裏記錄一下,希望能對各位知友有所幫助。
空調還有一個(ge) 名字叫“熱泵”,泵我們(men) 都知道是幹嘛的,就是輸送水等各種液體(ti) ,那“熱泵”顧名思義(yi) 就是泵送熱量的,空調製冷製熱的工作原理就是以製冷劑為(wei) 載體(ti) 將熱量來回搬運,製冷時製冷劑從(cong) 室內(nei) 吸收熱量搬運到室外,使室內(nei) 溫度降低;製熱時製冷劑從(cong) 室外吸收熱量搬運到室內(nei) ,使室內(nei) 溫度升高,熱量並不是憑空產(chan) 生也不是憑空消失。
本篇內(nei) 容將以以下幾點來進行說明空調工作原理:
1.空調的定義(yi)
2.基本熱力學原理
3.空調基本結構及循環原理
4.空調製冷和製熱原理
5.常見問題(不斷更新)
1.空調的定義(yi)
現在對於(yu) 我們(men) 大多數人來說,一說空調我們(men) 可能腦海裏浮現的更多的是掛機、櫃機、中央空調、水冷機組等等,但是實際上,空調是空氣調節的簡稱,空調器才是我們(men) 平常所見到的這些機組設備,在生活中為(wei) 了方便,我們(men) 都以空調簡稱。
空調即空氣調節,是指利用各種技術和設備對某一區域或空間內(nei) 空氣的溫度、濕度、潔淨度和流速進行調節,以滿足人們(men) 對舒適性要求或不同工藝環境要求。
我們(men) 家用空調的目的就是滿足人們(men) 對舒適性的要求,即“夏天製冷,冬天製熱”
2.基本熱力學原理
蒸發吸熱:我們(men) 都有打針的經曆,酒精塗到我們(men) 身上時,我們(men) 會(hui) 感到淡淡的涼意,這是因為(wei) 酒精蒸發會(hui) 吸熱,酒精從(cong) 我們(men) 身上吸走的熱量,所以我們(men) 感到涼意。
冷凝放熱:家裏煮飯時,鍋蓋上產(chan) 生的氣溫度很高,但是在過一會(hui) 兒(er) ,鍋蓋上的氣會(hui) 變成水,鍋蓋溫度也會(hui) 逐漸下降,這就是因為(wei) 氣向空氣中放熱,水蒸氣冷凝成了水,溫度下降。
壓力越低沸點越低:我們(men) 都學過水在標準大氣壓下水的沸點是100℃,在高原地區,氣壓下降時,水在95℃或者更低的溫度就會(hui) 沸騰,這是因為(wei) 壓力變低,水對應的沸點降低了,就是說壓力越低,水就能在越低的溫度下變成氣態。
熱力學第二定律:不可能把熱量從(cong) 低溫物體(ti) 傳(chuan) 向高溫物體(ti) 而不引起其它變化。我們(men) 都知道自然情況下,熱量是從(cong) 高溫物體(ti) 向低溫物體(ti) 轉移,我們(men) 冬天會(hui) 抱著暖寶寶就是利用這個(ge) 原理來取暖,暖寶寶的熱量會(hui) 自發的向我們(men) 手或者身體(ti) 轉移。但是空調是從(cong) 低溫環境向高溫環境轉移熱量,要想實現這個(ge) 過程,不能自發進行,就必須有其他能量幫助空調實現這個(ge) 過程,所以就需要耗電驅動壓縮機,來幫助空調實現這個(ge) 過程,所以空調的製熱製冷,產(chan) 生的熱量冷量不是壓縮機產(chan) 生的,壓縮機隻是幫助空調來搬運熱量
在說製冷和製熱原理之前,我們(men) 需要引入一個(ge) 製冷劑(也有叫氟利昂、冷媒、雪種)的概念,現在常見的製冷劑有R22、R410a、R32等,製冷劑就具有上麵說的4個(ge) 熱力學定律,空調主要利用這些熱力學定律來實現製冷製熱
3. 空調主要結構及循環原理
空調的主要結構:壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器
壓縮機:將氣體(ti) 壓縮,將低壓氣體(ti) 變成高壓氣體(ti) ,常見的有渦旋式壓縮機、轉子式壓縮機,為(wei) 製冷劑提供從(cong) 高溫環境吸熱、向高溫環境放熱的能量,幫助製冷劑循環順利進行
冷凝器:將製冷劑由氣體(ti) 冷凝變成液體(ti) ,放出熱量
節流裝置:將高壓液體(ti) 變成低溫低壓液體(ti) ,常見的有毛細管和膨脹閥,製冷劑壓力越低,沸點越低,節流裝置的作用就是將製冷劑的壓力降低到製冷劑對應的沸點比製冷時室內(nei) 溫度(需要從(cong) 室內(nei) 吸熱),製熱時的室外溫度低(需要從(cong) 室外吸熱),保證製冷劑能從(cong) 空氣吸熱,正常蒸發。
蒸發器:將製冷劑由液體(ti) 蒸發變成氣體(ti) ,吸收熱量
空調循環原理:
空調循環原理
4.空調製冷和製熱原理
空調製冷時,製冷劑先經過壓縮機變成高壓氣體(ti) ;然後經過室外機換熱器(冷凝器)冷凝放熱變成高壓液體(ti) ;然後高壓液體(ti) 經過節流裝置,會(hui) 變成低溫低壓的液體(ti) ;然後經過室內(nei) 機換熱器(蒸發器)蒸發吸熱變成低溫低壓的氣體(ti) ,最後再回到壓縮機。
空調製熱:
空調製熱時,製冷劑先經過壓縮機變成高壓氣體(ti) ,然後會(hui) 先經過室內(nei) 機換熱器(冷凝器)冷凝放熱變成高壓液體(ti) ;然後高壓液體(ti) 經過節流裝置,會(hui) 變成低溫低壓的液體(ti) ;然後經過室外機換熱器(蒸發器)蒸發吸熱變成低溫低壓的氣體(ti) ,最後再回到壓縮機。
製冷製熱時,製冷劑流向是不同的,製冷時先流過室外機換熱器,此時室外機是冷凝器,室內(nei) 機是蒸發器;製熱時,製冷劑先流過室內(nei) 機換熱器,此時室內(nei) 機是冷凝器,室外機是蒸發器。製冷製熱不同狀態時,空調會(hui) 通過四通閥改變製冷劑的流向。上圖紅色方框內(nei) 為(wei) 四通閥。如果沒有四通閥,空調隻能實現單一製冷或者製熱,不能冷熱切換。
5.空調使用中常見問題
Q:製熱時,室外機吹什麽(me) 風?
製冷時,室內(nei) 機是蒸發器,蒸發吸熱,所以室內(nei) 機吹出的是冷風,室外機是冷凝器,冷凝放熱,吹出的是熱風;製熱時,室內(nei) 機是冷凝器,冷凝放熱,吹出的是熱風,室外機是蒸發器,蒸發吸熱,吹出的是冷風。
Q:為(wei) 什麽(me) 天氣越冷,製熱效果越差?
天氣越冷時,室外溫度越低,室內(nei) 外溫差越大,空調從(cong) 室外吸收熱量的難度越大,所以會(hui) 感覺到天氣越冷,製熱效果越差。
Q:冬天製熱時,室外機為(wei) 什麽(me) 要結霜?
製熱時,室外機是蒸發器,而冬天外界溫度會(hui) 低於(yu) 0℃,製冷劑要想吸熱,溫度必須比室外溫度低,所以蒸發器也會(hui) 低於(yu) 0℃,空氣中有水分,水分碰到低於(yu) 0℃的蒸發器就會(hui) 結冰,形成霜,就是我們(men) 通常說的結霜,嚴(yan) 重一點就是下麵這個(ge) 場景,結霜是會(hui) 影響空調製熱效果的。
Q:製熱時,室外機為(wei) 什麽(me) 會(hui) 流水?
上個(ge) 問題說了室外機為(wei) 什麽(me) 會(hui) 結霜,室外機結霜後,會(hui) 影響室外機的繼續蒸發吸收熱量,所以在空調運行一段時間以後,空調檢測到有霜,隔一段時間就會(hui) 除霜,然後室外機換熱器表麵的霜就會(hui) 化掉,這樣室外機製熱時就會(hui) 流水,這也就是人們(men) 常說的化霜水,當雪天或者濕度大的天氣,結霜會(hui) 更嚴(yan) 重,化霜也就會(hui) 更厲害,流水也會(hui) 越多,所以冬天空調室外機流水是正常現象。