现在空调成为家庭普遍的制冷和取暖电器,在制冷方面空调需要制冷剂,空调制冷剂如何检漏,这是每个人都知道的常识。制冷剂的作用,就是在室外空气和室内空气之间“搬运能量”,电起到的作用,是把制冷剂进行压缩,从而具备吸收热量的“潜......
现在空调成为家庭普遍的制冷和取暖电器,在制冷方面空调需要制冷剂,空调制冷剂如何检漏,这是每个人都知道的常识。制冷剂的作用,就是在室外空气和室内空气之间“搬运能量”,电起到的作用,是把制冷剂进行压缩,从而具备吸收热量的“潜质”。
制冷剂首先被空调压缩机加压之后成为高压高温的气体,又被输送到空调的冷凝器(在室外机里),由于这部分气体是高温气体,比外界空气的温度高很多。所以,夏天无论外面的温度有多高,我们路过空调的室外机的时候,也会明显感觉到吹出的气发烫,就是这个原因,此时制冷剂正在放热。当放完热之后,就会慢慢变成液体。
这部分液体又会流入空调的蒸发器,蒸发器的空间很大,制冷剂在瞬间膨胀成为气体。液体汽化时会在瞬间吸收大量的能量,所以蒸发器周围的空气被瞬间吸走一部分热量,变成冷空气,这就是空调吹出的冷气来源。
可以看出,蒸发器吸收空气的热量,冷凝器向外部再散热,能量是在室内空气和室外空气之间在进行转换,所以,电在这中间起到的作用不是“能量源”。
为什么要有压缩机的存在呢?为什么不需要用电来直接制冷,空调的功耗还是不小呢?这就和制冷剂的属性有关系。
空调的室外机,又叫主机,因为核心部件都在室外机里。要清楚为什么空调还需要耗电、需要压缩机,秘密其实都在主机里。
在常温常压的状态下,制冷剂是以气体的状态存在的。所以,制冷剂进入常温常压的蒸发器,就会瞬间膨胀为气体,从而吸收能量。这部分气体制冷剂如果直接再流入冷凝器,它的常温常压的状态下,是无法液化的,整个制冷过程无法循环。
要让制冷剂可以在常温状态下汽化,唯一的变法就是加压。我们都知道一个常识,压力越大,物体液化、汽化的临界点都随之提高,也就是说,本来应该是在常温下气态的制冷剂,在压力增大后,有可能低于汽化临界点,变为液体。
压缩机就起到了增大压力的作用,它把制冷剂压缩为高压气体,在这个过程中,制冷剂的温度也随之提升。这部分气态的制冷剂被送到蒸发器里的时候,和外界温度发生热交换,温度降低就会发生液化,从而为一步的汽化制冷提供基础。
从能量守恒的原理来看,制冷剂在液化时放出了多少热量,在汽化时就能够再吸收多少热量。所以,由电驱动的压缩机在这中间提供的是压缩空气的作用,和热能的转换无关。因此,空调的制冷功率和压缩机的功耗没有直接的关系,只是在目前的技术背景下,这个系数一般为3左右。
知道了这种原理,如果发散性思维,空调的这种从空气中吸热放热的工作系统,能否应用到其它电器中呢。其实,目前这种产品已经出现了。
首先,空调加热原理就是空调制冷的逆原理,首先利用高温高压的气体液化放出的热量,作为加热时的“热源”;再把吸收热量的蒸发器“转移”到室外,让蒸发器吸收空气中的热,从而达到正常的循环。
另外,热泵热水器是很好地利用了空调原理的一种产品,和空调加热的原理类似,就是利用一种能够吸收空气热量的触媒,将外界空气的热量不断搬运到需要加热的水中。热泵热水器工作的时候,外界空气温度提升,热量被转移到机器中。因此,热泵热水器的电能也只是起到了一个驱动的作用,所以这种产品的热效率能够达到300%左右。网友们如果看到这种产品标注的热效率,并不需要怀疑。但是热泵热水器也存在着体积大、造价高的问题,目前仅对于用热水量大的别墅用户比较适用。
因为空调在工作时往往会向外散发出大量的热量,一方面让外部温度提高,另外一方面也是一种浪费。据笔者了解,目前已经有企业在生产可以回收空调热量的产品,就是在空调的冷凝器装置上设置一个热交换装置,让散发出的热量被回收回来,留用他用。这种回收回来的热量主要被应用于加热水。
然而,这种产品有一个最大的局限就是冬天的时候无法使用,因为冬天没有人用空调制冷,也就没有转移出去的热量。所以,很多企业在关注空调和热泵热水器一体机,这种产品既能够保证四季出热水,又能够节省很多的电量。
空调的这种利用“冷媒”进行制冷的原理,据说最早只是一种无奈之举,因为全世界没有任何一个国家能够生产直接制造“冷量”的产品。但是,由于这种制冷原理直接利用空气的能量转移,把电能作为产品的驱动系统,做到了最大程度的节能。例如目前的空调和热泵热水器的制冷和加热效率,都在300%以上。
特别声明:本站注明稿件来源为其他媒体的文/图等稿件均为转载稿,并不意味着赞同其观点或者证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请作者在两周内速来函联系。
Notice: The articles / pictures and other manuscripts that this website notes as the source of manuscripts from other media are reprinted manuscripts, which does not mean that they agree with their views or confirm the authenticity of their contents. If the reprinted manuscript involves copyright and other issues, please contact the author by letter within two weeks.