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空調是如何製冷的製冷劑的循環

欄目: 家居生活 / 發佈於: / 人氣:2.44W

空調是如何製冷的製冷劑的循環,空調是我們日常生活中常常使用的電子產品。空調的製冷方式給我們造成很大的影響,以下分享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

空調老化

一般大型的家用電器的使用年限大致在15年左右,雖然有報道稱某些品牌空調在使用了20年依然可以正常工作,但是這其實是很少見的。空調超齡使用便會出現很多的故障,即使修好了也會陸續不斷的出問題。

解決辦法:購置新空調

空調缺氟

空調不製冷有個常見的原因便是缺氟,常稱為缺雪種。如果你發現自己家中的空調製冷效果沒有以前那麼好了多半就是因為製冷劑不足或者泄露。

解決方法:這種不製冷的原因大多數在已使用三四年以後的空調,大部分也是一種正常的現象,屬於長時間使用而使得空調冷煤(即我們常説的氟利昂或雪種)的正常消耗,但這只是表現為空調與以前正常情況相比製冷不夠,並不會完全的不製冷,因為只是壓力不夠,不會與正常值相差太遠,這時候您只要找一家正規的維修網點補加就行了;

當然也有的是因為安裝原因或機器本身的原因漏雪種,這是一種常見且比較容易查找到的原因,這種問題處理起來是也是比較容易的。用壓力錶查壓,不夠的話補加就行了。

解決辦法:加氟

空調的功率不夠

一些朋友為了節約錢買一台匹數很小的空調放在非常大的房間中,本來小匹數的.空調功率就不夠而有的雖然空調功率與房間面積看起來是匹配的,但由於房間相對不密閉,或者房間內有發熱的熱源(電腦很多)當然玻璃房照曬也是熱源之一,等等。

這類狀況是我們平常比較容易無視的,如果找到這些原因並很好的處理的話,不只能夠使空調更製冷,還能夠省電,也能夠延長空調的運用壽命。

解決方法:一般就只能從增加空調數量(以讓實際要求的製冷面積與空調功率所能管轄的製冷面積相匹配);改變使用環境的條件;增加使用環境的密閉性;減少空調使用環境中的制熱源等等方面入手來解決不製冷的問題。

外界環境温度過高

這種不製冷的情況常見於我們的室外機裝在比較封閉的空間或外機周圍的温度過高,這樣就極其容易由於室外機所在的小空間的空氣不流通,導致散熱器散出來的熱量沒辦法流走而使得空調不製冷;還有一種大家比較普遍的説法就是當室外温度超過43度的時候,大多數空調難以把室內熱量通過室外機的散熱器傳遞給室外,這樣也會造成空調不製冷。

解決辦法:改變室外機的使用環境(移離高温環境或使室外機的周圍空氣更容易流通)

連接銅管過長

銅管過長增加了傳送的距離,導致空調的製冷效果下降。

解決方法:儘量減短空調室外機與室內機之間的銅管長度。

空調是如何製冷的製冷劑的循環

長時間不清洗保養

由於室外機裝在室外,大家都容易疏忽,室外機經過長時間的運用會使得散熱器上面吸附很多的灰塵渣滓等髒物,這樣散熱器的散熱效果差而使空調不製冷。另外,長時間使用空調而不加以清洗保養會導致房間空氣的不衞生,容易引發空調病,耗電量的增加,減短空調運用壽命等。

解決方法:定期清洗保養空調。

原理

製冷原理

壓縮機將氣態的氟利昂壓縮為高温高壓的氣態氟利昂,然後送到冷凝器(室外機)散熱後成為常温高壓的液態氟利昂,所以室外機吹出來的是熱風。 液態的氟利昂經毛細管,進入蒸發器(室內機),空間突然增大,壓力減小,液態的氟利昂就會汽化,變成氣態低温的氟利昂,從而吸收大量的熱量,蒸發器就會變冷,室內機的風扇將室內的空氣從蒸發器中吹過,所以室內機吹出來的就是冷風;空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發器後就會凝結成水滴,順着水管流出去,這就是空調會出水的原因。

然後氣態的氟利昂回到壓縮機繼續壓縮,繼續循環。 制熱的時候有一個叫四通閥的部件,使氟利昂在冷凝器與蒸發器的流動方向與製冷時相反,所以制熱的時候室外吹的是冷風,室內機吹的是熱風。 其實就是用的國中物理裏學到的液化(由氣體變為液態)時要排出熱量和汽化(由液體變為氣體)時要吸收熱量的原理。

空調製冷原理

空調製冷原理溴化鋰空調製冷原理這裏要特別提出的溴化鋰空調製冷原理,與壓縮式空調不同,吸收式製冷使用的工質通常是一種二元溶液,由沸點不同的兩種物質所組成。其中低沸點的物質為製冷劑,高沸點的物質為吸收劑。因此,二元溶液又稱為製冷劑——吸收劑工質對。

所謂二元溶液,是指兩種互不起化學作用的物質組成的混合物。這種均勻混合物的各種物理性質(如壓力、温度、濃度等)在整個混合物中各處都完全一致,不能用純機械的沉澱或離心方式將它們分離成原組成物質。

其製冷原理分為兩部分

1、二元溶液在發生器內被熱源加熱沸騰,產生出製冷劑蒸汽在冷凝器中被冷凝為冷劑液體。液態冷劑經U形管節流後進入蒸發器,經蒸發器在低壓條件下噴淋,液態冷劑蒸發,吸收冷媒熱量,產生製冷效果。

2、發生器流出的濃溶液,經熱交換器降温、降壓後自流進入吸收器,與吸收器原溶液混合成為中間濃度的濃溶液。中間濃度溶液被吸收器泵輸送並噴淋,吸收從蒸發器出來的製冷劑蒸汽變為稀溶液。稀溶液由發生器泵送達發生器,重新被熱源產生製冷劑蒸汽再次形成濃溶液,進入下一個循環週期。

綜合所述任何製冷設備都有四大部分組成(壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置),製冷劑在製冷機內通過物理狀態變化從而吸收或釋放熱量達到製冷或制熱的效果。

制熱原理

空調熱泵制熱原理熱泵制熱是利用製冷系統的壓縮冷凝器來加熱室內空氣。空調器在製冷工作時,低壓制冷劑液體在蒸發器內蒸發吸熱而高温高壓制冷劑在冷凝器內放熱冷凝。熱泵制熱是通過電磁換向,將製冷系統的吸排氣管位置對換。原來製冷工作蒸發器的室內盤管變成制熱時的冷凝器,這樣製冷系統在室外吸熱向室內放熱,實現制熱的目的。

空調其實就是按照介質的熱脹冷縮來加以控制,室內的部分就是冷縮,室外就是熱脹了,而又怎麼熱脹呢,那就是通過壓縮機壓縮介質作功,這樣就會產生很大的熱量,不就是熱脹了,然後再通過一條毛細管一下又傳到體積大很多的空間,這樣介質的壓力一下子就低了很多,這就是冷縮吸熱,一下子就使房間的熱量交換成冷的氣體了。

設定適當的温度。製冷時,不要設置過低温度,若把室温調到26-27攝氏度,其冷負荷可以減少8%以上。實踐證明,對靜坐或輕度勞動的人來説,室温保持在28-29攝氏度,相對濕度保持在50-60%,人並不感到悶熱,也不會出汗,它應屬於舒適性範圍。人在睡眠時,代謝量減少30-50%,可將空調設於睡眠開關擋,設置温度高2攝氏度,可達到節電20%;冬季制熱,温度設置低2攝氏度,也可節電10%。

選擇能力適中的空調。一部製冷能力不足的空調,空調不僅不能提供足夠的製冷效果,還會使機器由於長時間不間斷運轉,增加使用故障可能性,並會給用户以耗電大、功率不足等不佳的印象。

空調是如何製冷的製冷劑的循環2

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,讓人覺得既涼快又幹爽。

空調為什麼能讓屋裏變得涼快?很多人馬上會聯想到同樣用來製冷的電冰箱。確實,家庭常用的分體式空調(分為室內機和室外機)或窗式空調,和冰箱的製冷原理是一樣的。下面,我們就以市場上最常見的分體式空調為例,來看看它是如何製冷的。

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。

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?

空調是如何製冷的製冷劑的循環 第2張

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。

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。

製冷劑的環境影響什麼樣的`物質適合作為製冷劑?首先,製冷劑的沸點要適合空調的工作温度,這樣才能比較容易地在氣態和液態之間轉換。當然,還有很重要的一點,就是這種物質在汽化時吸收的熱量要大,也就是汽化熱比較高,這樣製冷的效率才比較高。

另外,性質要比較穩定,不容易與其他物質發生化學反應,不容易對管路造成腐蝕,最好還要無毒、不易燃。最初的空調使用的製冷劑,雖然可以很好地完成製冷的工作,但大多是有毒、易燃的物質,例如氨等,一旦泄露,就會造成危險。後來,人們用“氟利昂”(Freon)取代了這些危險物質。

氟利昂是美國杜邦公司為一些不可燃且毒性較低的鹵代烴類化合物註冊的商標名稱。鹵代烴是一類用鹵素(氟、氯、溴等)原子取代了飽和烷烴(如甲烷、乙烷等)中的氫原子的化合物,其中就包括了在20世紀曾作為製冷劑等廣泛使用的氟氯烴類(CFCs),例如二氟二氯甲烷(CCl2F2,編號R12)。氟利昂製冷劑雖然穩定、安全,但隨着研究的深入,人們發現它們對環境有一定的影響,這主要表現在兩個方面。

一方面,鹵代烴中的氟氯烴類製冷劑會破壞保護我們免受紫外線傷害的大氣臭氧層,

另一方面,很多此類製冷劑像二氧化碳一樣是温室氣體。1987年,在加拿大蒙特利爾通過了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,1990年又在倫敦通過了《議定書》的修正案。我國也在1991年正式加入了這個修正案,開始逐步淘汰臭氧層消耗物質。作為過渡,我國現在的很多家用空調製冷劑採用二氟一氯甲烷(R22)取代二氟二氯甲烷(R12),前者消耗臭氧的能力約為後者的1/20。

但因為R22中依然有氯,仍對臭氧層有消耗,所以將來也要被取代。近年來出現了一些新型製冷劑。例如R410A(見上表),這種物質含氟但不含氯,完全不會破壞臭氧層,是目前取代R22的最佳候選者之一。

但是R410A的温室氣體效應仍然很大,是二氧化碳的1725倍。科學家們還在不斷研發更新更環保的製冷劑。但要開發出既安全無毒,又對環境友好,還適合作為製冷劑的新產品,不是一件容易的事。經過人們三十多年的努力,目前全球大氣臭氧含量基本保持穩定,並預計會開始恢復。但南極上空的臭氧空洞大概還會繼續存在幾十年。