伴随社会的进步,不少家庭用户都安装了空调,而大部分空调都拥有制冷、制热除湿三大功能,但达成这类功能的原理各位都了解么?本期文章就说说空调功能的原理。
空调的由来
空调的全名叫空气调节器,主要用来调节封闭、半封闭空间内的温度、湿度,与空气流速的设施。
早在公元前1700年左右,古巴比伦人过去创造一种“空气调节系统”,这种系统比较简单,借助某种装置从屋顶将室外的自然风引入室内,然后在风道周围灌入一些“冷水”,空气通过冷水的冷却,会让室内的空气变得清爽,而这就是世界上最早的“空调”。
19世纪时期,英国一位叫做麦可·法拉第的科学家发现将“液化氨气蒸发时”可以将空气冷冻,但当时这项技术还停留在理论阶段,并没落地应用。后来大家根据前人的启发,研制出了一些全新的“空气调节系统”,但受限于制冷剂的效率,与安全隐患的限制,一直没得到大范围的应用。
直到在1028年,米基利创造了“氯氟碳气体”,并且将它命名为氟利昂,由于其对人类而言,用起来比较安全,但对地球的大方臭氧层风险较大,最后在2020年彻底停止用。后来大家又创造了一种对臭氧层无害的环保制冷剂,渐渐走向市场。
空调的结构
早期的空调结构比较简单,但伴随技术的不断改革,与各类型型制冷剂的诞生,进步到今天空调机的结构也基本定型,一般分为压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、但想法毛细管组件等部分。但大部分用户是看不到这类组件的,对于用用户来讲,其部件也只不过包含空调外机、空调内机、管道、遥控器等。
简单地说下空调部件有哪些用途和基本原理:
压缩机:压缩机内部含有有两个舱室,一部分是高压区、一部分是低压区,通过压缩机可以对制冷剂进行压缩,在改变制冷剂的状况时,产生吸热或制冷的现象。
当用户用空调进行制冷时,事实上就是压缩机吸入从蒸发器出来的低重压的蒸汽,然后升压输送给冷凝器,通过冷凝器冷凝之后,再通节日流阀节流降压,第三输送给蒸发器,此时的气体变成了低压冷凝器体,然后在蒸气器中吸热成为低重压蒸汽,而这就形成一个循环。
除此之外,一些空调还会额外配备一些散热片和导热性好的材料,来辅助设施做功,其中毛细管就、散热片都是辅助型部件。
空调制冷、制热、除湿的原理
前文中介绍了空调制冷的循环过程,事实上取暖就是逆向运转,而除湿就是在这个过程中达成的。
假设空调内注入的是氟利昂,在通过空压机对氟利昂进行冲压时,经过蒸汽阀可以将它从液态变成气态,这就是制热。反过来,当气态氟利昂通过冷凝器变成液态时,会吸收很多的热,这就是制冷。而毛细管的主要用途,就是调节氟利昂从液态变成气态或从气态变成液态之后的重压。
不过有一点要说明,部分空调的除湿功能只能在制冷的时候用,但目前大部分空调是可以在制热、制冷时除湿的。当用户用空调制热时,空调的送风系统会将风通过蒸发器的加热再送入室内,由于空气温度的提高,空气内含有些水分自然会减少。
反之亦然,当用户用空调制冷时,送风系统会将风通过冷凝器送入室内,假如抽入的空气中含有很多的水分,在通过冷凝器时就会凝结成“露水”,然后通过特制的采集舱室将凝结的水排出,而这也是为何夏季用空调制冷时,会有水流出的重要原因,这类水事实上就是空气湿度较大,冷凝后形成的。