空调制冷系统工作循环示意图(图解空调制冷和热泵的工作原理)

空调制冷大多为压缩式制冷,包含压缩机、冷凝器、节流装置(膨胀阀、毛细管)、蒸发器四大部件,其中压缩机中需要消耗电能做功,因此俗称电制冷。

空调制冷的过程,就是制冷剂在四大部件间做逆卡诺循环,通过两大换热器部件与外部介质换热,分别是蒸发器的从外部取热和冷凝器的向外部排热。

蒸发器从外部取热,反过来就是对外部制冷;冷凝器向外部排热,反过来就是对外部的制热。

只利用蒸发器制冷的,称为单冷,例如单冷型家用空调、传统中央空调的冷水机组等。既利用蒸发器制冷又利用冷凝器制热的,称为热泵,例如冷暖型家用空调、风冷热泵中央空调等。

热泵空调的冷暖两用,一般通过机组内部的换向阀实现。通过换向阀改变制冷剂的流向,切换两个换热器的功能,使得用户侧的换热器,夏季用作蒸发器制冷,冬季用作冷凝器制热。

空调制冷系统工作循环示意图(图解空调制冷和热泵的工作原理)(1)

以家用分体式空调为例,夏季制冷过程如下:

换向阀切换制冷剂的流向,室外机用作冷凝器,室内机用作蒸发器。

在压缩机,来自蒸发器的低温低压气体,经压缩升压为高温高压液体,压缩时消耗电能。

进入冷凝器,放热液化为中温高压液体。液化时的放热,通过换热排至外部介质。此时,外部介质为室外空气,就是向室外空气排热。

进入膨胀阀,节流降压为低温低压液体。

进入蒸发器,吸热气化为低温低压气体。气化时的吸热,通过换热从外部介质获取。此时外部介质为室内空气,从中取热就是对室内制冷。

再次进入压缩机,开始下一次制冷循环,如此往复不断对室内制冷。

空调制冷系统工作循环示意图(图解空调制冷和热泵的工作原理)(2)

以家用分体式空调为例,冬季制热过程如下:

换向阀切换制冷剂的流向,室外机用作蒸发器,室内机用作冷凝器。

在压缩机,来自蒸发器的低温低压气体,经压缩升压为高温高压液体,压缩时消耗电能。

进入冷凝器,放热液化为中温高压液体。液化时的放热,通过换热排至外部介质。此时,外部介质为室内空气,向其排热就是对室内制热。

进入膨胀阀,节流降压为低温低压液体。

进入蒸发器,吸热气化为低温低压气体。气化时的吸热,通过换热从外部介质获取。此时外部介质为室外空气,冬季室外气温越低,取热越难,制热效果也就大打折扣了。

再次进入压缩机,开始下一次制冷循环,如此往复不断对室内制热。

夏季制冷过程中,室外侧换热器用作冷凝器,利用室外“风”冷却的方式排热,从这个角度,称之为风冷热泵。冬季制热过程中,室外侧换热器用作蒸发器,利用室外空气为低温热源从中取热,从这个角度,称之为空气源热泵。

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