空调器的基本工况解析

2023-06-19 理论教育版权反馈

【摘要】：空调器的基本工况，主要包括制冷、制热和除湿三个方面，它们都是通过一定的人工技术来实现的。如此周而复始，便形成了空调器的制冷循环。在小型空调器中节流降压装置采用的是毛细管，而在大、中型空调器中节流降压装置则采用的是膨胀阀。在空调器中空气循环是分别利用室内外机中的电动风扇进行的。

空调器的基本工况，主要包括制冷、制热和除湿三个方面，它们都是通过一定的人工技术来实现的。

1.制冷工况

制冷工况是空调器在制冷循环和空气循环过程中的基本工作情况。它的基本功能是将室内的部分热量转移到室外的空气中，使室内温度保持在20～25℃，让人体感觉到十分凉爽。它主要分为制冷循环和空气循环两个方面。

（1）制冷循环

在空调器中，制冷循环系统一般是由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等部件组成，如图1-38所示。其中，压缩机和冷凝器等组装在室外机中，而蒸发器组装在室内机中。蒸发器的输入输出口由两根铜管通过墙壁孔与室外机中的两接口相接，如图1-39所示。

图1-38 单冷机型的空调器制冷循环系统示意图

图1-39 室外机接管口示意图

在图1-38中，空调器采用的是蒸气压缩制冷循环方式，它主要有压缩、冷凝、节流和蒸发四个热力过程。当液态制冷剂经毛细管节流降压后，便在室内侧的蒸发器中等压蒸发，吸收潜热，变成低温低压的蒸气，再经低压管路送入室外机。然后再经压缩机进行压缩，变成高温高压蒸气，最后在室外机中的冷凝器中冷凝成液体，放出潜热。由室外机冷凝器流出的液态制冷剂，通过毛细管节流降压后又送入室内机中的蒸发器。如此周而复始，便形成了空调器的制冷循环。在小型空调器中节流降压装置采用的是毛细管，而在大、中型空调器中节流降压装置则采用的是膨胀阀。

（2）空气循环

空气循环是将室内外空气不断进行交换的过程。在空调器中空气循环是分别利用室内外机中的电动风扇进行的。它可强迫室内外空气按一定路线进行对流，以提高交换器的工作效率。室内外机所用风扇不同，其功能作用也不同。

1）室内机风扇及空气循环。室内机风扇根据空调器种类的不同，有不同的使用形式，如窗式空调器和立柜式空调器常采用离心风扇，如图1-40所示；而分体壁挂式空调器则主要采用贯流式风扇，如图1-41所示。但它们的功能作用是一致的。

图1-40 离心风扇形状示意图

图1-41 贯流风扇形状示意图

图1-42 室内机空气循环示意图

在窗式空调器中，是由离心风扇将冷风吹到室内。其示意图如图1-42所示。当室内机中的蒸发器进入制冷状态时，蒸发器周围空间的温度会下降。在离心风扇的转动作用下产生冷风，从送风口吹到室内。与此同时，室内温度较高的空气从回风口进入室内机，其热量被蒸发器吸收，并在制冷剂中形成潜热，然后随气体制冷剂送入室外机。由于蒸发器制冷状态一直存在，离心风扇一直转动，就一直有冷风从室内机的送风口吹出，形成室内空气循环。

2）室外机风扇及空气循环。室外机风扇一般均采用轴流风扇，如图1-43所示。它主要用于冷凝器散热，将冷凝器散放的热量吹到室外，如图1-44所示。当室外机中的冷凝器进入冷凝工作状态时，其表面将因散发蒸发器中制冷剂带出的潜热而呈发热状态。此时，由于轴流风扇的转动，将冷凝器释放的热量吹向室外，同时由于风扇侧进风口有空气进入，且轴流风扇不停转动，因而在室外机形成空气循环。

图1-43 轴流风扇形状示意图

图1-44 室外机空气循环示意图

综上所述，在分体式空调器中，室内机空气循环和室外机空气循环是两个彼此独立的循环系统。室内机的空气循环系统是将室内空气中的热量转换为制冷剂的潜热，而室外机的循环系统是将制冷剂中的潜热释放到室外空气中。因此，室内机与室外机的热量交换是通过制冷剂这个媒质进行的，而室内空气与室外空气并没有真正意义上的交换。

2.制热工况

制热工况是空调器在制热循环过程中的基本工作情况。它有两种方式：一种是电热方式，即在室内机中设置电热丝发热，然后由风扇向室内吹入热风；另一种是热泵制热，即由冷凝器放热。在常见的冷暖机型中，采用冷凝器放热的方式比较多见，如图1-45所示。

在制冷循环系统中，冷凝器内部进行的冷凝过程是一个放热过程，而蒸发器内部进行的蒸发过程是一个吸热过程。在图1-45中，如果通过四通阀将室内机中的蒸发器改为冷凝器，而将室外机中的冷凝器改作蒸发器，则制冷剂的流动方向相反，空调器就从制冷状态转为制热状态，其工作过程及空气循环与制冷状态相同，只是室内机的出风口吹出的是热风，而室外机出风口吹出的是冷风。有关空气循环过程可参见制冷工况中的空气循环过程，这里不再多述。

图1-45 冷暖机型的空调器制冷循环系统示意图

3.除湿工况

除湿工况是空调器对室内空气含湿量的一个控制情况。在空调器的制冷循环过程中，由于蒸发器盘管表面温度会低于空气的露点温度，因而室内循环空气流经蒸发器时，空气中的水蒸气就会冷凝成水滴，进而会使室内机吹出的空气含湿量降低。因此，为控制空气中水蒸气的冷凝程度，以保证室内空气有一个舒适的相对湿度，空调器就必须增加一个独立的除湿功能。这主要是由化霜控制器及换向阀的线圈电路等完成的。有关工作原理将在本书后面的相关章节中介绍。

空调器的基本工况解析

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