空調制冷的循環。
制冷的方法有很多種,常用的有:氣體膨脹制冷、液體氣化制冷、渦流管制冷及熱電制冷。其中液體氣化制冷應用最為廣泛,其工作原理是利用液體氣化時的吸熱性來實現制冷的。本文就針對液體氣化制冷為代表詳細說下。
本文章序:
1.空調的基本工作原理
2.制冷系統中的元器件
3.各元器件的工作原理
4.制冷劑的種類與選用
本篇文章分為2部分,1部分重點說1、2章及第3章的部分內容。
1.空調工作原理(以制冷為主,制熱相反):壓縮機排出的高溫高壓制冷劑——經四通閥——流經室外側的熱交換器,經過制熱的傳遞向室外空氣散熱,制冷劑由氣態轉變為液態——經過毛細管(或電磁閥)節流降壓——單向閥——過濾器——二通閥(室外高壓管)——進入室內熱交換器吸收熱量(實現制冷)——室外三通閥(室外低壓管)——四通閥——壓縮機。完成一個單回路的制冷循環。
2.制冷系統中的元器件種類:空調制冷系統主要由四大件組成及制冷系統中的一些輔助設備。
四大件分別為:壓縮機、冷凝器、節流機構、蒸發器組成。
輔助設備:1.油分離器 2.干燥過濾器 3.儲液罐 4.電磁四通換向閥 5.電磁閥 6.單向閥。
3.各元器件的工作原理
3.1 壓縮機
作為制冷系統中的“心臟”,對空調的運行性能、噪聲、能耗、振動、使用壽命有著重要的影響。
壓縮機分類
根據熱力學原理,可分為容積型與速度型。
容積型:將一定容積的氣體吸入到氣缸內并改變氣缸內容積,實現氣體壓縮并強制排出。
速度型:使吸入的氣體得到一定的速度,然后緩慢下來,使動能轉為壓力能而后排出。氣體的增長是由速度轉化而來。
目前使用最多的為容積型。本文選說下市場上最多見的壓縮機為主。
(1)渦旋式壓縮機:由定子與轉子兩個渦旋體嚙合而成。轉子軸與定子軸起始角相差180度。兩個渦旋體的型面出現多次嚙合點,形成多個封閉腔體。隨渦旋轉子的平移轉動,各壓縮室內容積不斷發生變化,嚙合點內的容積隨嚙合點的位置向定子中心改變,且逐漸收縮,壓力不斷提高,進入壓縮過程,當內容積至中心室并于排氣口相通時,開始排氣直至中心室內容積消失,開始下一次壓縮。
(2)滾動轉子式:由帶偏心輪的主軸、氣缸、套筒、進氣口、滑板、彈簧、排氣閥、排氣口組成。原理為:主軸旋轉時,套筒沿著氣缸內表面滾動,從而形成一個月牙形的工作腔,該工作腔的位置隨主軸旋轉而變動,但是工作腔總容積為一定值。
3.2 冷凝器
冷凝器是將制冷系統中蒸發器的制冷量連同壓縮機的消耗功率一起傳給環境介質(冷卻水或空氣)。按冷卻可分為風冷式、水冷式與蒸發式。制冷時主要是向室外散發熱量,制熱時向室外吸收熱量。
3.3 蒸發器
蒸發器的主要作用是將進過節流后的低溫低壓的制冷劑液體在蒸發器中沸騰蒸發,吸收被冷卻介質的熱量,進而自身成為低壓飽和(通常有些過熱)蒸氣,不斷的被壓縮機吸走。換句話說,蒸發器就是吸收熱量(即輸出冷量)的換熱設備。
制冷劑經過節流后進入蒸發器的事是氣液混合物,大部分是液體,氣體只占10%左右,隨著在蒸發器中的流動與吸熱,液體逐漸氣化,至出口后,一般完全蒸發成干飽和氣體。