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空调大家对此都比较熟悉,几乎在我们生活中随处可见,在炎炎夏日为我们带来凉爽,那空调是怎么制冷的呢?空调制冷原理介绍。
一般家用空调如何制冷的?空调的主要内容是制冷制暖,空调原理的预备知识:大家都打过针吧?打针时,护士将酒精棉球擦到我们的皮肤上,我们马上就会感到被擦的地方好凉爽。这是因为人为地制造了凉爽。凉爽是因为这是酒精蒸发的结果。从而可以得出一个结论,蒸发能制冷。水接触皮肤也会感到有凉意,不过没有酒精作用明显。因为酒精比水更容易蒸发,比水蒸发得更快。就是蒸发越快,制冷越好。影响蒸发快慢的因素还有温度,温度越高,蒸发越快。洗晒的衣服,夏天比冬天容易干,就是因为夏天温度高,蒸发快的结果。影响蒸发快慢的因素还有压力。压力越低,蒸发越快。在青藏高原烧开水,90度不到就沸腾了,就大量蒸发了,就是因为青藏高原地势高,压力低的结果。
人们为了制冷,千方百计地寻找容易蒸发的物质。现在用的空调采用的蒸发工作物质一般都是氟里昂(氟里昂是总称,分很多种)。我们知道,在一般情况下,水要烧到度才开,才沸腾,才大量蒸发。而氟里昂在零下30度时就开了,就沸腾了,就大量蒸发了。而且它的化学性质稳定,在一般情况下又无毒性,因此,它是一种比较理想的制冷物质。
假如我们把氟里昂,像水一样灌进水箱中,在常温下它就会大量蒸发,水箱外表面就会很冷。这时我们用风扇吹水箱,出来的风一定很凉爽。这也是一种人为制造凉爽的方法。因此它也是一种空调(不过一般不实用)。灌进去的氟里昂蒸发了,跑掉了,再灌进去的氟里昂又蒸发了,又跑掉了,就算以克的小瓶装氟里昂,那要用上一小时这样的空调,光买氟里昂就得很多钱。看来这种空调没有使用价值。不过我们可以利用它来进一步理解空调的基本原理。常见空调的基本原理都是这样的。现在的问题是费用太高。如何解决呢?就是要重复利用氟里昂。要重复利用氟里昂,首先要使变成气态的氟里昂还原为液态的氟里昂。
如何使气态氟里昂还原为液态氟里昂呢?将灌满液化气的钢瓶,稍微摇晃几下,就可以观察到里面大都是液体。这就是液化气被压缩而成的液体。从而为我们解决这个问题得到一个启发。只要将气体加压,就可以把气体变成液体。而且压力越高,越容易变成液体。还有一种情况是,锅里烧水,锅盖上会有水珠。大家知道,这是锅里的水蒸汽遇到较冷的锅盖凝结而成的。这又为我们解决这个问题得到一个启发,只要将气体冷却,就能把气体变成液体。而且温度越低,越容易变成液体。要重复利用氟里昂,还要使氟里昂不要漏掉了,不要跑掉了。这就要一个密闭的系统。人们都叫它做空调系统。
总结前面讲的空调预备知识:
1、蒸发能制冷,蒸发越快,制冷越好。温度越高,蒸发越快。压力越低,蒸发越快。
2、加压和冷却都可以使气体变成液体,而且压力越高,越容易变成液体。温度越低,越容易变成液体。
空调制冷剂原理接着讲空调的基本原理:
一、空调的主要组成部分:
压缩机:将低温低压气体压缩成高温高压气体。
四通阀:制冷、制热时换向。
冷凝器:制冷时,向环境散热,制热时,从环境吸热;
蒸发器:制冷时,从室内吸热,制热时,向室内散热;
毛细管:节流元件。
气液分离器:保护压缩机。
二、空调的主要工作过程:首先,低压的气态氟里昂被吸入压缩机,被压缩成高温高压的气体氟里昂后,气态氟里昂流到室外的冷凝器,在向室外散热过程中,逐渐冷凝成高压液体氟里昂;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氟里昂混合物。此时,气液混合的氟里昂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。而室外机主要就是空调压缩机,所以室外温度会被高温高压的气体氟里昂升高。
最后讲一讲空调水又是怎么来的,平时你一定见过拿出冰箱的冷饮外表面立刻凝结很多露珠的现象,这是因为空气中含有很多的水蒸气,温度越高,可以包含的水蒸气就越多,温度越低,可以包含的水蒸气就越少(和水溶解盐的多少随温度改变原理有点相似是吧),而前面说的空调蒸发器是冷却周围空气的,温度就低,周围空气里的水蒸气就和凝结在蒸发器上了,和冷饮瓶外表面凝结很多露珠一样的道理。但是这个水不能任其凝结,不然房间里就不断滴水了,所以需要用一个托盘收集起来排到室外,这就是空调水。大概就是这么个道理了。
压缩机可谓是整个制冷系统中最重要的组成部分,可以说它是制冷装置的心脏,在电动机的带动下,它负责输送和压缩制冷蒸汽,让制冷剂在系统中进行制冷循环。空调制冷的过程主要就是以上四个步骤,压缩-冷凝-节流-蒸发。以上是关于空调怎么制冷的介绍,希望对大家有所帮助!