据气象部门预测,2023年或成为历史上最热夏季,多地出现40度以上的高温天气。为了解暑,空调成为了必备的家电产品。
那么空调是如何制冷的,其工作原理是什么呢?
空调的工作原理是什么?简单来说就是空调利用内部的构件,对室内外空气热量的一个搬运。
夏天空调外机吹热风
很多人应该有过这样的感受,夏天经过空调外机时,机器吹出的是热风,冬天经过空调外机吹出的则是冷风。
这是因为空调内的制冷介质,在对室内外的空气热量进行一个交换。
把热量送到室外
夏季时,室外温度比室内高,为了降温,空调把室内的热量“送”到室外,以此降低室内温度。
那么空调具体是如何制冷的呢?一般情况下,空调主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成,其中冷凝器和蒸发器都是热交换器,主要进行热量的交换。
在这些部件的构成中,冷凝器和压缩机位于房屋外部,也就是空调外机里;蒸发器和膨胀阀位于房间内部的空调内。
制冷剂
压缩机循环管道系统中的制冷剂,则在所有这些部件之间循环。
气液之间来回变换
由于制冷剂的沸点极低,它在管道系统内流通时,可以很容易地在气体和液体之间变换。
当空调启动后,呈低温低压液体蒸汽混合物的制冷剂,首先会来到蒸发器吸热,然后变成低温低压稍微过热的气体流入压缩机内;
在这里呈涡旋状相互挤压的涡旋件将气体不断压缩,变成高温高压蒸汽后进入管道系统,继续来到冷凝器位置;
由于此时的制冷剂温度比室外温度更高,所以通过风冷的形式便很容易将热量散发出去;
失去热量,制冷剂重新变回液体,在经过膨胀阀时,液体的压力降低,温度也进一步下降,制冷剂回到低温低压的气液混合状态,至此空调的一个制冷循环完成。
其室内的温度,也就是在这样的不断循环中慢慢降了下来。
一般一个20-25平米的卧室,一台1.5匹或2匹的空调,就可以让整个空间迅速变凉。
可像一辆汽车总空间不过4、5平米,其安装的车载空调功率竟能达3~5匹,有的甚至在5.5匹。
车载空调设备
汽车空间那么小,为什么空调功率要比家用空调大许多呢?
汽车空调的功率为什么那么大?最主要的原因就是空调所在的环境不同,别看汽车车厢空间小,可在经过太阳暴晒后,密不透风的车厢内其空气温度能迅速达到四五十度;
再加上汽车的厚度较薄,它的温度流失的速度也会非常快,所以要想持续保证车内的制冷效果,空调的功率相应就得大一些。
但像家里的混凝土建筑,除了坚固外,它的隔热保温性能也很好,室内温度降下来后冷空气不容易流失,空调的功率自然不用太大;
并且与家用空调相比,车载空调的工作环境也较差,空调要想制冷需要压缩机做功,而压缩机要想运转则需发动机来带动;
可汽车运行过程中,发动机转速不稳定,势必会影响到压缩机的效率,再加上车载空调受体积的限制,蒸发器小,散热面积小;
如果空调功率再小的话,那根本就起不到什么制冷效果了。
参考资料:
为什么汽车空调功率比家用空调高?——等风来
开车时,总有些人舍不得开空调,车载空调到底会增加多少油耗?——今观资讯
简单易懂的空调原理——不学空调也能看懂——天南地北四季冷暖
车载空调功率多大?——中华网汽车