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空调的制冷原理是什么?空调的发明者是谁?

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发表于 2021-5-9 11:01:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上又要到夏天了,空调作为夏季降温避暑的家用电器,是人们在炎热夏天非常急需的一种降温利器。有的小伙伴们可能会问,炎炎的夏季空调是如何降低室内温度的呢?今天我们就来聊聊这个事。

空调制冷的工作过程

我们知道制冷的方法有物理的方法和化学的方法,目前来说空调制冷的方法大都是使用物理方法进行制冷的,物理方法制冷是应用物质的物理变化来实现,比如常用物理方法制冷方式有利用冰融解吸热的方法制冷、利用干冰(固态二氧化碳)升华吸热的方法制冷、利用易蒸发的液体蒸发吸热的方法制冷或者利用半导体温差电效应的方法制冷等。

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对于我们家用空调来说,它是采用蒸发吸热的物理方法对室内进行降温的,下面我简要说说空调制冷的整个过程吧。当我们打开空调时,我们给空调通电以后,压缩机和风机同时启动运行,这时压缩机就把空调机内部制冷系统里的低压蒸汽吸入并压缩为高压蒸汽,然后排到空调机里的冷凝器当中。这时风机把吸入室外的空气也会流经冷凝器并带走空调制冷剂所释放的热量,这时候高压制冷剂就由蒸汽凝结为高压液体了。这个高压液体再经过过滤器、毛细管后喷入到蒸发器里,这时就会在低压下蒸发,在蒸发的过程中就会吸收周围环境的热量,与此同时贯流风扇就会使空气不断地进入蒸发器的肋片间进行热交换,蒸发器吸入了空气的热量和水蒸汽后,将冷的干燥的空气送入室内,水蒸气凝结成水流送到室外。这样室内的空气就会不断地循环流动达到降低室内温度的目的了。

空调就是按照上述过程不断地循环工作,使室内的热量和水蒸气不断地排向室外,这样就会使室内的温度不断降低,当温度降低到一个设定的温度后,这时空调里的恒温控制器就会切断压缩机的电源,压缩机就会停止工作,空调停止供冷,但是蒸发器机组内的风扇会仍然在运转,室内的空气还会在不断地循环流动,使室内的温度保持在一个恒定的状态。当室内的温度高于室外的温度时,恒温控制器就会自动地接通压缩机的电源,压缩机再次运行,向室内提供冷气。

下面我来总结一下空调的制冷方法:我们家里使用的空调器大部分是压缩式的,它主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等部件组成。这个在空调的系统里注入一定量的制冷剂后,它会在汽化过程中吸收热量,降低其周围物质的温度。要得到持续的低温,必须要不断地蒸发制冷剂,也就要不断地补充制冷剂。即用压缩机抽吸已吸热成为蒸汽状态的制冷剂,经压缩机做功,再送入冷凝器中,这时制冷剂由气态转变为液态,并重新进行新的循环。其整个制冷循环的工作可以简述为蒸发→压缩→冷凝→减压四个过程。

影响空调制冷的因素

我们从空调的制冷工作过程可以知道,影响空调制冷效果有三个因素。第一个因素是制冷系统的蒸发温度。一般情况下,制冷系统的蒸发温度要比空气温度低一些,这样室内的热量才能传给制冷剂。制冷剂吸收热量后蒸发成气体,再由压缩机吸走。

影响空调制冷的第二个因素是膨胀阀的开启度。空调水泵膨胀阀的过热度应该在5度到8度之间最好;影响空调制冷的第三个因素是制冷系统的冷凝压力。

空调的前世今生

空调的发明给我们人类带来了福音,自从空调出现以来,它已经经历了一百多年的时间了。在这里我们要感谢一位名叫威利斯·哈维兰·卡里尔的美国机械工程师。他于1902年发明了一款实用制冷设备,当初这些设备不是给人们使用的,而是给工厂里的机器设备使用的。直到上个世纪的1928年他才推出了第一代家用空调,到目前为止我们使用的空调经过多年的改进,现在空调已经向着着智能化的方向发展。


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