空调制冷制热的工作原理是以制冷剂为载体将热量来回搬运,制冷时制冷剂从室内吸收热量搬运到室外,使室内温度降低;制热时制冷剂从室外吸收热量搬运到室内,使室内温度升高,热量并不是凭空产生也不是凭空消失。

本篇内容将以以下几点来进行说明空调工作原理:

空调的定义;

基本热力学原理;

空调基本结构及循环原理;

空调制热不佳常见问题;

1.空调的定义

现在对于我们大多数人来说,一说空调我们可能脑海里浮现的更多的是挂机、柜机、中央空调、水冷机组等等,但是实际上,空调是空气调节的简称,空调器才是我们平常所见到的这些机组设备,在生活中为了方便,我们都以空调简称。

空调即空气调节,是指利用各种技术和设备对某一区域或空间内空气的温度、湿度、洁净度和流速进行调节,以满足人们对舒适性要求或不同工艺环境要求。我们家用空调的目的就是满足人们对舒适性的要求,即“夏天制冷,冬天制热”

2.基本热力学原理

根据热力学第二定律,不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。我们都知道自然情况下,热量是从高温物体向低温物体转移,我们冬天会抱着暖宝宝就是利用这个原理来取暖,暖宝宝的热量会自发的向我们手或者身体转移。但是空调是从低温环境向高温环境转移热量,要想实现这个过程,不能自发进行,就必须有其他能量帮助空调实现这个过程,所以就需要耗电驱动压缩机,来帮助空调实现这个过程,所以空调的制热制冷,产生的热量冷量不是压缩机产生的,压缩机只是帮助空调来搬运热量。

在说制冷和制热原理之前,我们需要引入一个制冷剂(也有叫氟利昂、冷媒、雪种)的概念,现在常见的制冷剂有R22、R410a、R32等,制冷剂就具有上面说的4个热力学定律,空调主要利用这些热力学定律来实现制冷制热

3. 空调主要结构及循环原理

空调制冷时,制冷剂先经过压缩机变成高压气体;然后经过室外机换热器(冷凝器)冷凝放热变成高压液体;然后高压液体经过节流装置,会变成低温低压的液体;然后经过室内机换热器(蒸发器)蒸发吸热变成低温低压的气体,最后再回到压缩机。

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空调制热时,制冷剂先经过压缩机变成高压气体,然后会先经过室内机换热器(冷凝器)冷凝放热变成高压液体;然后高压液体经过节流装置,会变成低温低压的液体;然后经过室外机换热器(蒸发器)蒸发吸热变成低温低压的气体,最后再回到压缩机。

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制冷制热时,制冷剂流向是不同的,制冷时先流过室外机换热器,此时室外机是冷凝器,室内机是蒸发器;制热时,制冷剂先流过室内机换热器,此时室内机是冷凝器,室外机是蒸发器。制冷制热不同状态时,空调会通过四通阀改变制冷剂的流向。上图红色方框内为四通阀。如果没有四通阀,空调只能实现单一制冷或者制热,不能冷热切换。

4.空调制热效果不好常见原因

环境温度温度低:

天气越冷时,室外温度越低,室内外温差越大,空调从室外吸收热量的难度越大,所以会感觉到天气越冷,制热效果越差。当温度在零下3℃~~零下7℃,机器的制热效果几乎下降到60%,将无法满足用户制热的需求,空调正常制热已经没有了换热效果,但是空调也设计了一个辅助加热功能。

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空调开启电辅助加热,类似于电吹风,把电能直接转化为热能,但是需要消耗很多能量。所以若遇到极端低温天气,空调制热效果不好时,可以开启电辅热功能。

循环风量不够:

滤网时间太长没有清洗。出回风口被部分或者全部堵塞,导致风量不够,带不出足够的热量

气流组织不畅:

室内层高太高,空调安装位置不佳,安装过高,超过空调室内机可以吹到的最远距离,空调吹出的热风到不了人活动区域,所以人感觉凉,效果不好。另外室内有灯槽,空调室内机在灯槽内,空调热风吹不下来,一直在顶部,当热风高度低于回风口时,又被吸回室内机,底部区域空气循环不起来,热不了。

空调缺制冷剂:

空调靠制冷剂循环搬运热量,当制冷剂不足时,由于热量载体减少,所以一定时间内,制冷剂循环能搬运的热量也不减少,导致室内效果差

结霜化霜频繁:

空调制热时,室外机由于蒸发温度低于0℃,会结霜,当遇到雨雪天气或者湿度大的雾霾天气,水分较多,结霜也会比较严重,影响换热器的换热效率,结霜后又会化霜,化霜时,室内也治不了热,结霜化霜频繁也是冬天制热效果不好的主要原因之一

空调选配功率较小:

室内实际面积超过了空调适用面积,空调输出的热量满足不了,室内取暖的需要,建筑保温结构不好、有大窗户、建筑主要朝向等都会影响空调的适用面积,在购买时一定要注意。

空调故障:

若空调出现故障,会出现空调效果变差,比如室外机压缩机故障,压缩机不启动;室外机风扇故障,风量太小或者没有风;室内机风机故障,不送风或者风量太小;四通阀不换向,还是制冷状态等等,都是空调故障,一般表现为室内机一直没有热风,或者风量很小。