空调现在可算是我们的亲密战友了,天热的时候,它带给我们清爽;天冷的时候,它给我们温暖。可是对我们那么温柔的空调我们又了解多少呢?我们是不是应该试着去认识一下空调的工作原理,不至于对我们的好朋友一无所知。
空调器一般都是采用机械压缩式的制冷装置,其基本的元件共有四件:压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置,四者是相通的,其中充灌着制冷剂(又称制冷工质)。压缩机象一颗奔腾的心脏使得制冷剂如血液一样在空调器中连续不断的流动,实现对房间温度进行调节。
制冷剂通常以几种形态存在:液态、气态和气液混合物。在这几种状态互相转化中,会造成热量的吸收和散发,从而引起外界环境温度的变化。在从气态向液态转化的过程,称为液化,会放出热量;反之,从液态向气态转化的过程,叫做汽化(包括蒸发和沸腾)要从外界吸收热量。
首先,低压的气态制冷剂被吸入压缩机,被压缩成高温高压的气体;而后,气态制冷剂流到室外的冷凝器,在向室外散热过程中,逐渐冷凝成高压液体;接着,通过节流装置降压(同时也降温)又变成低温低压的气液混合物。此时,气液混合的制冷剂就可以发挥空调制冷的“威力”了:它进入室内的蒸发器,通过吸收室内空气中的热量而不断汽化,这样,房间的温度降低了,它也又变成了低压气体,重新进入了压缩机。如此循环往复,空调就可以连续不断的运转工作了。
在大气压低于标准大气压的情况下,水的沸点低于100oC,反之则高于100oC。同理,高温高压气态制冷剂从压缩机出来时饱和温度要高于室外气温。通过不断散热并开始液化后,其温度依然很高,甚至在其完全变成液态后,仍继续向室外空气散热;而在室内,情况则相反,由于经过节流装置,制冷剂的压力和温度都降低很多,它的饱和温度也比室内气温低,这才能够连续不断的从室内空气中吸收热量。
其实简单来说,空调的工作原理就是通过消耗机械能改变制冷剂的状态,才将热量从温度低的物体传给温度高的环境的。空调实际上是“空气调节”的简称,是指把经过处理的空气,以一定的方式送入室内,使室内的温度、湿度和噪声等都控制在需要范围内。