空调是如何制冷的(制冷剂的循环)
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空调是如何制冷的(制冷剂的循环),炎热的夏季,空调是一种常用的温度调节设备。在气温高、湿度大的天气里,我们会觉得又闷又热,很不舒服。空调不但能降低室内温度,还能降低湿度,一起看看空调是如何制冷的(制冷剂的循环)。
空调系统制冷循环的工作原理:
压缩机在发动机的驱动下将低温、低压气态制冷剂吸入压缩机进行压缩,形成高温、高压气态制冷剂,气态制冷剂再经冷凝器进行热交换冷凝后成为中温、高压液态制冷剂,经过干燥罐吸收潮气和过滤杂质,再经膨胀阀节流降压成为低温、低压气液两相气体进入蒸发器,制冷剂在蒸发器中蒸发成低温、低压气态的同时与蒸发器周围的空气进行热交换(制冷剂由液态转为气态需吸收热量)。最后制冷剂回到压缩机,这样,制冷剂就经压缩、冷凝、节流、蒸发而完成一个制冷循环。重复循环,在鼓风机的作用下达到使车内温度下降的目的。
利用液体的汽化来制冷
有很多办法可以让温度降低,其中之一就是利用液体的汽化。一种物质从液态转变为气态,需要吸收热量。天气炎热或是剧烈运动后满头大汗时,如果有风吹过,我们就会感到一阵凉爽,这就是因为空气的流动加快了身上汗水的蒸发,从身体表面带走了更多的热量。另一方面,当气体液化变为液体时,则会放出热量。另外,气体的膨胀要吸收热量而压缩又放出热量。一般家用空调和冰箱其实就是利用上述原理来制冷的。
空调具体是怎样将室内的热量带走的,让我们一起来看看空调的结构就明白了。
一般来说,热量会自发地从温度较高的地方跑到温度较低的地方,而空调却可以把低温环境中(室内)的热量“搬运”到高温环境中(室外),让房间里的温度降低。当然,要完成这种与自发过程相反的过程,需要消耗能量,对于家用空调来说就是消耗电能。空调是通过一个巧妙的`循环过程来完成这项工作的,在这个循环不断的系统中,通过自身状态(相态)的变化来搬运热量的关键物质就是制冷剂。
在空调的管路中,没有空气,只有制冷剂这一种物质在里面循环。这个循环管路中主要包括了压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等几部分,如上图所示。蓝色的管路是位于室内的制冷部分,管路内部压力较低;红色的管路则是位于室外的散热部分,由于压缩机的作用,管路内部压力较高。管路边上的箭头表示了制冷剂移动的方向。
通过液态制冷剂的汽化吸收热量
在室内的蒸发器部分,由于压缩机不断地把管路中的制冷剂抽走,而膨胀阀(其实就是一段很细的管路。因为管径变细导致流量下降,所以又称节流阀)又限制了制冷剂流入的速度,所以压力较低。这样,通过膨胀阀进来的制冷剂就会迅速从液态变为气态并膨胀,吸收热量。
空调室内机的风扇将室内的空气吹过蒸发器,使空气的热量通过蒸发器传递给里面的制冷剂,这样空气就不断变凉,室温下降。所以,
空调吹出的凉风并不是从室外进来的。通过快速压缩使制冷剂气体的压力和温度上升
我们在用打气筒给自行车轮胎打气时,如果注意一下就会发现,连续快速打气一段时间后,打气筒会明显发热、变烫,这是为什么?
原来,当气体受到快速压缩时,温度是要升高的。空调也利用了这个原理。从蒸发器(室内机)吸收了热量的制冷剂气体经过压缩机的压缩,压力和温度都会进一步上升,然后来到了冷凝器(室外机)部分。在这里,需要靠室外的空气带走热量,使制冷剂冷凝。夏季室外的气温本来就比较高,而热量只能从温度高的地方传递到温度低的地方,所以就需要通过压缩机的压缩,使制冷剂气体的温度上升到超过室外空气的温度。
通过高压气态制冷剂的冷凝放出热量当温度较高的`气态制冷剂经过冷凝器管路时,就会放出热量,并同时凝结为液态。室外机的风扇将室外空气吹过冷凝器,将放出的热量带走。
所以,如果站在空调的室外机附近,就会发现它吹出来的是热风。冷凝器是用很长的管路盘旋而成,外面还要加上散热片,以达到比较好的散热效果。到这一步,制冷剂就完成了将室内的热量搬运到室外的任务。但是这还不够,为了能再进行下一轮搬运工作,它还需要经过膨胀阀。
通过减压使高压液态制冷剂膨胀、汽化
经过冷凝器变为液态的制冷剂被压过膨胀阀。膨胀阀入口一侧压力高,出口一侧压力低。液态的制冷剂通过膨胀阀后,压力突然下降,因此一部分制冷剂迅速汽化、膨胀,温度下降。制冷剂通过蒸发器时,会吸收热量并继续汽化,进入新一轮制冷工作。除湿和制热空调在制冷的同时,还能除湿。制冷时,室内蒸发器管路温度较低,会使从冷凝器管路外侧通过的空气中的水凝结出来,通过排水管排到室外,起到除湿机的作用。这样,室内空气的相对湿度就会下降,使人不会感觉闷热。不过,如果是在比较干燥的地区,或是空调开启时间太久的话,可能会造成室内过于干燥,相对湿度过低。这种情况下,要注意适当开窗通风、增加湿度。
通常,相对湿度在40%~60%左右时,人们感觉比较舒适。
在冬季,如果将上述制冷循环的过程反过来,那么空调就可以将室外的热量运送到室内,使室内的温度上升。空调通常是利用一个“四通阀”完成这个切换,让制冷剂逆向运行的。在室外温度较低的地区,有些空调室内机里面还装有辅助电加热装置,实际上就是通电后可以发热的电阻丝或PTC热敏电阻等。PTC的意思是“正温度系数”(Positive Temperature Coefficient),这种材料的电阻会随着温度的升高而迅速加大,这样当温度太高时,流过的电流会变得很小,起到自动保护的作用。
空调制冷效果差是什么原因
1、温度设置。空调制冷效果跟设置的空调温度有直接关系,要是在大热天开空调的时候也把温度设的高高的,那空调制冷效果是好不起来的。
2、空调制冷剂(氟利昂)过少或者泄漏,造成空调的工作压力不够,导致空调制冷效果不好。
3、空调长期使用,造成压缩机内部阀片老化,致使压缩机的传输功率下降造成空调制冷效果不好。
4、空调制冷正常,但空调滤网超过半个月没有清除灰尘,灰尘阻塞滤网,造成循环风量减少,即吹出的`冷气量不够,制冷效果差。
5、空调进出风口放了太多障碍物,影响空调制冷效果。
6、房间太大,使用的空调过小,空调制冷量的适用面积小于使用空调的房间面积,这样也会造成制冷效果不佳。
7、房内人太多,或者存在其他热源,热源会对空调制冷效果造成一定影响。
8、空调安装得不合理,通风管过长,热传递效率低,造成不制冷。
9、房间保温效果不好,有的房间由于墙体结构特殊,热量损失大,所以也会感觉空调的制冷效果不好,但实际空调运转正常。
10、室外温度过高,一般来说如果室外温度超过43度时,大多数空调难以把室内热量传递给室外,室内的制冷效果自然有限。
11、空调本身质量问题,如果是新买的空调则有可能是空调本身存在质量问题,造成的制冷效果不好。
夏天空调制冷效果不好怎么解决
1、空调温度设置问题的用遥控器把温度设置好就可以了,建议制冷时设定温度:26-28摄氏度。
2、空调制冷剂(氟利昂)缺少问题,可以找售后服务人员进行检查添加。
3、压缩机问题只能找专业人员进行维护,或考虑购买新机。
4、空调滤网阻塞的要注意清洗过滤网,在15天左右清洗一次最好。
5、在空调进风口及出风口出不能摆放物品,否则会影响空调制冷效果,要将异物移开。
6、选择空调要考虑房间的面积大小,如果是房间太大的也可以用布帘子等隔断缩小房间面积。
7、房间存在热源影响空调制冷的要将房间里面的热源和空调保持一定距离。
8、空调安装得不合理问题的可以找安装人员进行重新安装布置。
9、新买的空调本身存在质量问题的可以联系商家进行更换处理或维修。
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