它拯救了我的夏天,看看空调的工作原理!
发布时间:2022-04-02 12:43:52
本文转载自【微信公众号: 白色的可乐 ,ID:hhkele2020】
2020的夏季已经来临,闷热的天气分分钟让人抓狂。套用那个广告语:出门五分钟,流汗两小时。
所幸如今大部分场所都是安装了空调,室内有,车里有,只要别离开,舒爽永远陪伴你,所有这一切都得感谢这位空调之父威利斯开利。
了解空调的原理之前,还是先复习一下中学的物理知识
液化(由气体变为液态) 要排出热量
汽化(由液体变为气体) 要吸收热量
以常见的水为例,冰吸收了周围环境的热量融化成水,水蒸汽遇冷则放热成为液态水。如果还不够直观,那再举个例子,打开刚煮好饭的电饭煲去盛饭,可能一不小心就会被蒸汽烫到,蒸汽不仅自身的温度高,我们娇嫩的皮肤遇到蒸汽时,还有个冷凝成水的过程,也会释放出大量的热,这个叠加就导致了蒸汽烫伤比开水烫伤更厉害。
那么好了,接下来我们就来看看空调的工作原理了
空调系统由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四个基础部件构成,一般是用铜制空心管连接组成。管中充满着冷却剂,室内的叫做蒸发器,室外的叫做冷凝器。
蒸发器不断的从室内吸收热量,并通过管子利用冷凝器散发出去,所以室外机的温度永远比周围环境要高。
压缩机吸入蒸发器内的冷却剂蒸气,压缩并排出高压高温蒸气,为什么要压缩?因为制冷剂要回收再利用。如不压缩,直接排入冷凝器。常温已高于制冷剂沸点温度,无法冷却、冷凝成液体。
只有通过提高制冷剂的压力,使制冷剂的凝结点(沸点)高于室外温度,才能让制冷剂向室外散热,温度降低,制冷剂凝结成液体。所以高温气体进行热交换,散热就变得更容易。
风扇有助于排热凝结,在这个阶段,高温高压蒸汽冷却成为液体,释放的热量被水或者空气带走。
冷凝器的出口处安装有膨胀阀,膨胀阀的作用是限制了制冷剂的流动,从而减少液体的压力。
减小压力,使得液体的沸点降低,更容易沸腾。在膨胀阀中就发生了这样的情况,随着压力的下降,一部分制冷剂蒸发了,因为蒸发会带走热量,制冷剂的温度也随之下降。
流过冷凝器的温度就会下降,室内温度就会降低。而热量则被制冷剂吸收,制冷剂就会再次蒸发成气体。
这就是空调的基本原理。实际情况中,膨胀阀安装在室内机旁边,压缩机安装在室外机里面。
现在的空调都是用涡轮式压缩机,没有噪音并很好的控制速度,但是有个缺点,稍微有一点液体就会影响涡轮式压缩机的性能,甚至损坏压缩机。
如果使液体全部蒸发为气体,那么气体的温度就会提高5-8摄氏度。这里就需要用到另外一个装置,叫做TXV,恒温膨胀阀。恒温膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度,保证蒸发器总容积的有效利用,避免液态制冷剂进入压缩机引起液击;同时又能控制过热度在一定范围,防止异常过热现象的发生。
而恒温膨胀阀只保证流经压缩机的全部是气体,控制室内温度则是由压缩机的速度来实现的。
最后再来点冷知识
开空调最费电的时候是刚开启空调到降温达到设定温度的那个时间段,当达到设定温度后,压缩机是不工作的,耗电量也自然少的多,因此,空调开启的初期才是耗电高峰。如果出门几分钟就回来,那么不建议把空调关了。
温度设定26℃也是比较省电的选择,如果要长时间出门,那就提前半个小时关闭空调。至于其他的嘛,我觉得没有什么比一个好心情更重要了吧。
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