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事實上,常見空調(diào)分為蒸發(fā)型和吸收型兩種。
絕大多數(shù)場合使用的是蒸發(fā)型,利用冷媒在高壓下液化放熱,低壓下蒸發(fā)吸熱的原理運輸熱量;
但某些特殊場合使用的是吸收型,利用冷媒在高溫低壓下蒸發(fā)水濃縮放熱,低溫常壓下吸收水稀釋吸熱的原理運輸熱量。
后者需要提供熱源,通常用于回收廢熱制冷,雖然效率較低,但裝機容量可以很大,無噪音。
前者僅僅需要提供動力,用于普通場合,雖然效率較高,但裝機容量比較受限制,運行有噪音。
核心部件就一個——壓縮機。
你們初三做過這個實驗吧,向下壓縮活塞,使得棉花自燃。這個動作中只有做功,沒有熱傳遞,熱力學里叫做絕熱壓縮:做功使得內(nèi)能增加,溫度上升絕熱壓縮的逆過程叫絕熱膨脹,它會導致內(nèi)能減少,溫度下降。
如果我們壓縮活塞后,并不用于點燃棉花,而是用風吹、水沖等方式,讓升溫的壓縮氣體通過熱傳遞降溫到室溫。然后松手讓活塞恢復原位,會怎么樣呢?
氣體會自發(fā)膨脹直到與外界氣壓相等。然而溫度剛剛傳遞走了一些,所以再恢復成常壓的時候,氣體的溫度就比室溫還要低了。
不過我們還可以正好利用一下物質(zhì)的相變。我們知道加壓會沸點。于是壓縮機工作時,反而把制冷劑溫度變成了低于沸點。
空調(diào)工作的核心原理是逆卡諾循環(huán)。
空調(diào)系統(tǒng)通過蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置實現(xiàn)了這個循環(huán),以達到制冷或供熱的效果。
經(jīng)過處理后的低溫低壓液態(tài)制冷劑(也就是我們俗稱的氟),在蒸發(fā)器(也就是空調(diào)在制冷時的室內(nèi)機)中蒸發(fā)吸熱,帶走房間中大量的熱量,氣化成為高溫低壓的氣態(tài)制冷劑。這種狀態(tài)下的制冷劑會被送入空調(diào)的壓縮機中進行壓縮,變成高溫高壓的氣態(tài)。隨后進入冷凝器(室外機)向外界放熱同時液化,此時的制冷劑是低溫高壓氣液兩相的,之后制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置,完全液化并后再次通過蒸發(fā)器,形成循環(huán),不斷地把低溫熱源的熱量傳遞給高溫熱源。
而空調(diào)制熱制熱就是通過管路的轉(zhuǎn)換把蒸發(fā)器和冷凝器的位置互換罷了。
空調(diào)主要依靠冷熱循環(huán),置換室內(nèi)室外環(huán)境溫度來起到降溫或者升溫的作用,和北方的暖氣系統(tǒng)類似,暖氣片就是空調(diào)的蒸發(fā)器(室內(nèi))和冷凝器(室外),暖氣管就是空調(diào)內(nèi)的系統(tǒng)管路,暖氣里面的熱水就相當于空調(diào)內(nèi)的冷媒介質(zhì)。而給水加熱的鍋爐就相當于空調(diào)的心臟壓縮機。
簡單說一下原理:
逆卡諾循環(huán)
夏天是制冷循環(huán),冬天是熱泵循環(huán)
簡而言之從低溫熱源將熱量搬運至高溫熱源,根據(jù)熱力學第二定律,在搬運的同時以消耗一部分功為代價。