空调的原理

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空调工作原理是什么

家用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。制冷剂真是神奇！它是怎样在高温下冷凝向外界散发热量又在低

温下蒸发从外界吸收热量呢？这与制冷剂本身的性质有关，大家知道，在山顶上煮鸡蛋很难

煮熟，而用高压锅做饭时，鱼和肉等食品很快就能做熟，这是因为随着压力的升高，水的饱

和温度（通常叫做沸点）也升高。所以，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。原来，

空调器并没有违反热力学第二定律。它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。

刚才我们详细分析了家用空调器制冷循环的工作原理，那么如果是在寒冷的冬天，我

们需要用空调来给房间加热时，空调的作用同样是将从室外的低温环境中吸收的热量释放到

房间空气中，维持室内的温度。

大家想一想，空调器的四个主要部件该怎么布置，制冷剂又怎样在系统中循环呢？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。

它不仅为人们生活和停留的场所提供了舒适的温度条件，随着工业发展和科学技术的进

步，其技术已经在国民经济的各个领域（如国防、交通、化工、机械制造、航空、仪表、电

子、医药、食品工业、农业等）得到了极大的应用和普及，成为促进生产发展，提高工艺水

平及完善科学研究的重要条件。

制暖：车载空调：空调热风是用发动机冷却水热量的,不用电阻丝.如果玻璃加热除冰

或去雾气,才用电阻丝加热.中央空调：烧油并以管道输送暖气。家用空调：目前比较受

欢迎的冷暖空调主要有两种。一种是热泵型空调器，它是利用空调在夏季制冷的原理，即空

调在夏季时，是室内制冷，室外散热，而在秋冬季制热时，方向同夏季相反，室内制热，室

外制冷来达到制暖的目的。它的优点是功效较高，缺点是适用温度范围较小，一般当温度在

零下5度以下就会停止工作。还有一种是电辅热泵型空调器，即在热泵型空调器的基础上，

增加电热元件，用少量的电加热来补充热泵制热时能量不足的缺点，既可有效地降低用单纯

电加热的功率消耗，又能够达到比用单纯热泵的使用的温度范围。近年来，随着空调行业

技术的发展，冷暖空调的制热能力也取得了较大突破。像格兰仕冷暖空调就因特设了智能冰

点制热系统和辅助电加热器，在阴冷的冬天，当室外处于超低温环境时，空调与暖气、取暖

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器一样可以营造出温和舒适的室内环境。为了提高空调热泵制热效果，高起点入市的格兰仕

对首批空调就采用了可控硅风扇准确调速，使冷暖型空调在零度以下的低温环境下不用辅助

电加热，也可以稳定高效制热，同时有效克服了一般空调在低温环境下热交换效果下降、室

内机结冰、压缩机超载等弊端；格兰仕冷暖空调室外机还内置除霜电路板，使空调在制热前

能自动除去室外机上的结霜，消除了空调在冬天因结霜不能制热的隐患。此外，针对许多地

区冬天气温较低的情况，格兰仕智能空调有专门开机防冷风吹出的延迟送风设计，使空调在

制热开机时延迟送风时间，确保送出来的第一阵风就是暖风。电辅助加热外机通过电热丝

加热，可达到低温启动，最低启动温度-10℃。制冷车载空调汽车空调制冷剂目前主要有

两种：一种是R12，另一种是R134a(HFC-134a)。R12历史较长且使用普遍，但气内含有的

氯分子会破坏大气层中的臭氧层，而导致温室效应。R134a不含氯分子，热力性质与R12

相似，热交换效率比R12优越。使用R134a，汽车空调的基本部件变化不大，只是价格高一

点，比较其它替代媒介，用R134a代替R12是目前比较理想的选择。

家用空调空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸

汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高

压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的

低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，

并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。

中央空调全封闭式压缩机的曲轴与特制耐氟电机转子同轴，装于一公共密封机体内，

当电机转动时，通过曲拐连杆的转换使用汽缸内活塞作往复运动。当活塞运行到最高点后开

始下行，活塞腔压力低于吸入腔（低压）压力时、吸入阀片打开，压缩后的高压高温气体通

过排气管道进入冷凝器，与散热管外表面接触而冷凝为常温体，冷凝热量由散热管内通过的

冷却水带走，送到冷却塔在扩散到大气中。由冷凝关地步流出的是高压常温制冷剂液体，经

过虑后进入热力膨胀阀，吸收大量热量，蒸发器内部通过的载冷剂水的温度于是得意降低，

蒸发吸热后的制冷剂蒸汽重新机那如压缩机再压缩。如此连续循环，便可以向外界不停地输

送冷却水。