空調製熱、製冷的原理

空調製熱、製冷主要是移動熱量。制熱時，將室外的熱量移到室內；製冷時，將室內的熱量移至室外。

定速空調製熱不理想，除了空調本身制熱之外還有電熱絲輔助加熱。變頻空調只有空調本身制熱沒有電熱絲輔助加熱。

電熱絲的能效比只能達到1:1，即消耗1千瓦的電力，產生1千瓦的熱能。空調在所有制熱產品中的能效比最高，可以達到1:3左右，即消耗1千瓦的電力，能夠移動3千瓦左右的熱量，所以空調節能省電。

空調製熱、製冷的原理，是利用氟利昂冷凝液化放熱，蒸發氣化吸熱的特性，以提高、降低室內空氣的溫度。

一、空調製熱：

空調製熱時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室內機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時將室內空氣加熱，從而達到提高室內溫度的目的。液體氟利昂經節流裝置減壓，進入室外機的換熱器（此時為蒸發器），蒸發氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室外空氣的熱量（室外空氣變得更冷）。成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個迴圈。

二、空調製冷：

空調製冷時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室外機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時熱量向大氣釋放。液體氟利昂經節流裝置減壓，進入室內機的換熱器（此時為蒸發器），蒸發氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室內空氣的熱量，從而達到降低室內溫度的目的。成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個迴圈。

透過以上氟利昂的液化和氣化的過程，熱量在蒸發器處吸取，轉移到冷凝器處釋放，從而實現熱量的轉移，達到制熱、製冷的目的。

目前常見的家用空調製冷原理是蒸氣壓縮式製冷.

蒸汽壓縮式製冷系統由壓縮機、冷凝器、毛細管、蒸發器組成,用管道將它們連線成一個密封系統.製冷劑液體在蒸發器內以低溫與被冷卻物件發生熱交換,吸收被冷卻物件的熱量並氣化,產生的低壓蒸汽被壓縮機吸入,經壓縮後以高壓排出.壓縮機排出的高壓氣態製冷劑進冷凝器,被常溫的冷卻水或空氣冷卻,凝結成高壓液體.高壓液體流經膨脹閥時節流,變成低壓低溫的氣液兩相混合物,進入蒸發器,其中的液態製冷劑在蒸發器中蒸發製冷，產生的低壓蒸汽再次被壓縮機吸入,如此週而復始，不斷迴圈. 蒸發器安裝在室內就會在室內製冷,室外散熱.反過來,將冷凝器裝在室內室內就會產生制熱的效果.熱泵型空調器就是透過改變室內機與室外機中熱交換器的作用,實現製冷和制熱轉換的.

中央空調工作原理 戶式中央空調 --工作原理 一 戶式中央空調的分類 ☆ 風管機 一臺定頻室外機，一臺定頻室內機，透過風管把冷熱風送至每個房間，可方便將室外新風引入；對空氣進行加溼等集中處理也較容易，是廉價的機器，設計合理每個房間的噪聲僅增加1～3分貝，臥室不必吊頂，每個房間在可高於主溫控器設定的溫度以上，對溫度進行控制；可以有一定比例的能量轉移，達到節能及加快空調冷熱速度的效果。 室內機區域性噪聲較大，根據現場不同的安裝條件，實測在42～52分貝之間，對設計及安裝要求很專業。 ☆ 一拖多機組 (1)定頻多聯機 把分體空調集中到一個室外機中，最多一拖三里面有三臺壓縮機，冷媒系統各自獨立；把明裝壁掛室內機改變成暗藏式；引進新風困難，是分體空調的一種變形，臥室內風機噪音由低到高要增加7～14分貝，最高達50分貝。每個臥室需增加長1.2m以上，寬0.6m，高0.3m的吊頂，另需設檢修孔；每個內機都需有冷凝水排放的管路。 冷媒系統獨立，但電路部分的有共用點；如發生外風機，外機溫度探頭、壓力保護或電器區域性短路等故障時，整套機器將無法執行。

(2)定、變頻一拖多 其中有1～2臺變頻壓縮機或另加1臺定頻壓縮機，電路上有射頻干擾，對電腦有影響。檢修孔新風引入吊頂與冷凝水與多聯機相同；對氟管的分支器要求設計合理；對上，下層共用1臺機器，管路要求更高；較易在全開啟時出現末端內機效果太差的情況。 ☆ 冷熱水機 定頻冷熱水機或變頻冷熱水機 大型中央空調的縮小，冷凝器由水冷變成風冷；用水泵將冷熱水送至風機盤管。引入新風、檢修孔、吊頂冷凝水排放、噪聲指標與多聯機相同。但又增加了冷熱水管；由於溫度差很大，密封問題突出，出現漏水對裝潢的破壞較大。另外大型中央空調蒸發器都定時清理和酸洗；家用冷熱水機對此還無良策，長期使用冷熱交換器的效率將大打折扣。如能與中央水處理系統相結合，可克服上述難點。 單獨房間使用空調，其它房間風機盤管有冷熱水管流過，也會產生能耗；現較流行採用電磁水閥來關閉水路；除去造價上的因素外；還會使區域性水流速過高，產生噪聲的問題。 二. 戶式中央空調的工作原理 1．冷(熱)水機組的基本工作過程是：室外的製冷機組對冷(熱)媒水進行製冷降溫(或加熱升溫)，然後由水泵將降溫後的冷媒(熱)水輸送到安裝在室內的風機盤管機組中，由風機盤管機組採取就地迴風的方式與室內空氣進行熱交換實現對室內空氣處理的目的。 2．風管(道)式機組的基本工作過程是：供冷時，室外的製冷機組吸收來自室內機組的製冷劑蒸氣經壓縮、冷凝後向各室內機組輸送液體制冷劑。供熱時，室外的製冷機組吸收來自冷凝器的製冷劑蒸氣經壓縮後向各室內機組輸送汽體制冷劑，室內機組透過佈置在天花板上的迴風口將空氣吸入，進行熱交換後送入安裝在室內各房間天花板中的風管(道)內，並通過出風口上的散流器向室內各房間輸送空氣。在風管(道)上設計有新風門和排風門，可以按一定比例置換空氣，以保證室內空氣的質量。 3．變頻一拖多機組的基本工作過程是：供冷時，室外的製冷機組吸收來自室內機組的製冷劑蒸氣經壓縮、冷凝後向各室內機組輸送液體制冷劑。供熱時，室外的製冷機組吸收來自冷凝器的製冷劑蒸氣經壓縮後向各室內機組輸送汽體制冷劑。各室內機組透過暗裝的方式佈置在天花板上。透過其迴風口將空氣吸入，進行熱交換後送入，再從送風口將處理後的空氣採取就地迴風的方式送回室內。 機組在能量調節方式上由微電腦控制，室外機組的變頻式壓縮機根據室內冷熱負荷的變化，自動調節壓縮機的工作狀態，以滿足室內冷熱負荷的要求。

溴化鋰吸收式機組是一種以熱能為驅動能源、以水為製冷劑、以溴化鋰溶液為吸收劑的吸收式製冷或熱泵裝置。它利用溴化鋰溶液吸收和發生製冷劑蒸汽的特性。透過各種迴圈流程來完成機組的製冷、制熱或熱泵迴圈。 由於溴化鋰吸收式機組可以一機三用既可以製冷、制熱、生活用熱水，驅動熱能可以是天然氣、柴油、熱水蒸汽，因此在一些天然氣產地地區、賓館酒店、有餘熱餘氣的工廠等專案中因其執行費用相對電製冷裝置底而得到廣泛採用。 溴化鋰吸收式機組系統為負壓工作狀況, 溴化鋰溶液具有腐蝕性, 製冷劑執行一段時間後需要置換。溴化鋰吸收式機組維保工作量相對要大。

空調製熱、製冷主要是移動熱量。制熱時，將室外的熱量移到室內；製冷時，將室內的熱量移至室外。 定速空調製熱不理想，除了空調本身制熱之外還有電熱絲輔助加熱。變頻空調只有空調本身制熱沒有電熱絲輔助加熱。 電熱絲的能效比只能達到1:1，即消耗1千瓦的電力，產生1千瓦的熱能。空調在所有制熱產品中的能效比最高，可以達到1:3左右，即消耗1千瓦的電力，能夠移動3千瓦左右的熱量，所以空調節能省電。 空調製熱、製冷的原理，是利用氟利昂冷凝液化放熱，蒸發氣化吸熱的特性，以提高、降低室內空氣的溫度。 一、空調製熱： 空調製熱時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室內機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時將室內空氣加熱，從而達到提高室內溫度的目的。液體氟利昂經節流裝置減壓，進入室外機的換熱器（此時為蒸發器），蒸發氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室外空氣的熱量（室外空氣變得更冷）。成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個迴圈。 二、空調製冷： 空調製冷時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室外機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時熱量向大氣釋放。液體氟利昂經節流裝置減壓，進入室內機的換熱器（此時為蒸發器），蒸發氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室內空氣的熱量，從而達到降低室內溫度的目的。成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個迴圈。 透過以上氟利昂的液化和氣化的過程，熱量在蒸發器處吸取，轉移到冷凝器處釋放，從而實現熱量的轉移，達到制熱、製冷的目的。

空調器的製冷系統由蒸發器、壓縮機、冷凝器和毛細管四個主要部件組成。按照製冷迴圈工作的順序，依次用管道連線成一個整體。系統工作時、蒸發器內的製冷劑吸收室內空氣的熱量而蒸發成為壓力和溫度均較低的蒸氣，被壓縮機吸入並壓縮後，製冷劑的壓力和溫度均升高，然後排入冷凝器。製冷劑蒸氣在冷凝器內透過放熱給室外空氣而冷凝成為壓力較高的液體。製冷劑液體透過毛細管的節流，壓力和溫度均降低，再進入蒸發器蒸發，如此週而復始地迴圈工作，從而達到降低室內溫度的目的。

風冷熱泵機組與風機盤管共同使用，前者提供冷水或熱水，後者將冷水或熱水，透過熱交換，吸出冷風或熱風 水冷櫃式空調器與冷卻塔,前者提供冷風，後者為前者提供必須的冷卻水。 風冷熱泵機組是空調系統中的主機，由於採用風冷冷凝器不需要冷卻塔；而蒸發器是水冷的，夏天製冷時提供冷水，冬季制熱時提供熱水，風機盤管是空調系統的末端裝置，裝在室內。由風冷熱泵機組出來的冷（熱）水經系統管路送至房間內的風機盤管，與風機盤管的迴風進行熱交換，這樣從風機盤管中出來的就是處理過的冷（熱）風。 水冷櫃式空調器採用水冷冷凝器、需要冷卻塔一起使用；蒸發器是風冷的，可直接送風（或透過風管 風口）到需要空調的房間，因而不需要風機盤管。

單級製冷迴圈系統

單級製冷機是應用比較廣泛的一類製冷機，它可以應用於製冰、空調、食品冷藏及工業生產過程等方面。單級製冷迴圈是指製冷劑在製冷系統內相繼經過壓縮、冷凝、節流、蒸發四個過程，便完成了單級製冷機的迴圈，即達到了製冷的目的。 製冷系統由蒸發器、單級壓縮機、油分離器、冷凝器、貯氨器、氨液分離器、節流閥及其它附屬裝置等組成，相互間透過管子聯接成一個封閉系統。其中，蒸發器是輸送冷量的裝置，液態製冷劑蒸發後吸收被冷卻物體的熱量實現製冷；壓縮機是系統的心臟，起著吸入、壓縮、輸送製冷劑蒸汽的作用；油分離器用於沉降分離壓縮後的製冷劑蒸汽中的油；冷凝器將壓縮機排出的高溫製冷劑蒸汽冷凝成為飽和液體；貯氨器用來貯存冷凝器裡冷凝的製冷劑氨液，調節冷凝器和蒸發器之間製冷劑氨液的供需關係；氨液分離器是氨重力供液系統中的重要附屬裝置；節流閥對製冷劑起節流降壓作用同時控制和調節流入蒸發器中製冷劑液體的流量，並將系統分為高壓側和低壓側兩部分。

室外的製冷機組對冷(熱)媒水進行製冷降溫(或加熱升溫)，然後由水泵將降溫後的冷媒(熱)水輸送到安裝在室內的風機盤管機組中，由風機盤管機組採取就地迴風的方式與室內空氣進行熱交換實現對室內空氣處理的目的。

與一般空調一樣，有四大部件，壓縮機，冷凝器，節流裝置，蒸發器，製冷劑依次在上述四大部件迴圈，壓縮機出來的冷媒（製冷劑）高溫高壓的氣體，流經冷凝器，降溫降壓，冷凝器透過冷卻水系統將熱量帶到冷卻塔排出，冷媒繼續流動經過節流裝置，成低溫低壓液體，流經蒸發器，吸熱，再經壓縮。在蒸發器的兩端接有冷凍水迴圈系統，製冷劑在此次吸的熱量將冷凍水溫度降低，使低溫的水流到使用者端，再經過見機盤管進行熱交換，將冷風吹出。 這裡有三個系統，你弄明白，基本就明白的了。一個是製冷劑的迴圈系統，一個是冷卻水的，一個是冷凍水的。 冷水機，的水在這裡相當於一種載冷劑，擔當中間角色運送熱量，本身的製冷在於製冷劑迴圈系統。

1、 地溫中央空調機：

也叫地源熱泵空調機，它主要特點是透過特殊的吸熱裝置在地面以下吸取（或散發）熱量，達到制熱或製冷的目的。 其優點是比傳統的水源、風冷熱泵來說，因為地下溫度相對變化小，所以空調機工作穩定，特別是在北方嚴寒地區，在空調採暖方面，因是在地下吸取熱量，所以不會出現因天氣寒冷而無法制熱。 缺點是其工藝安裝相對水源及風冷熱泵空調機來說較複雜，造價相對高，日後維護相對難些。 2、風冷熱泵中央空調 也叫空氣源熱泵空調機，它主要特點是透過吸熱器在空氣中吸取（或散發）熱量，達到制熱或製冷的目的。 其優點是因最早的空調都是採用風冷制熱或製冷的，其技術成熟，維護簡單，造價相對地源和水源的便宜。 缺點是會因環境溫度變化，制熱或製冷的效率及能力均不同，不夠穩定。特別是在嚴寒地區若選用風冷熱泵中央空調製熱，效果很不理想。 3、溴冷機中央空調： 溴冷機中央空調也叫溴化鋰製冷機、吸收式製冷機組。其是區別一般的蒸汽壓縮式製冷機的。蒸汽壓縮式製冷使用的工質一般為純物質，如R12、R22、R134a等，而溴冷機制冷工質通常是一種二元溶液，由沸點不同的兩種物質組成；其中，低沸點的物質為製冷劑，高沸點的物質為吸收劑。

直燃機工作原理

製冷迴圈 液體蒸發時必須從周圍取得熱量。把酒精灑在手上會感到涼爽，就是因為酒精吸收了人體的熱量而蒸發。常用製冷裝置都是根據蒸發除熱的原理設計的。在正常大氣壓力條件(760毫米汞柱)下，水要達到100℃才沸騰蒸發，而在低於大氣壓力（即真空）環境下，水可以在溫度很低時沸騰。比如在密封的容器裡製造6毫米汞柱的真空條件，水的沸點只有4℃。 溴化鋰溶液就可以創造這種真空條件，因為溴化鋰(LiBr)是一種吸水性極強的鹽類物質，可以連續不斷地將周圍的水蒸汽吸收過來，維持容器中的真空度。直燃機正是利用溴化鋰作吸收劑、用水作製冷劑、用天然氣、柴油等燃料作加熱濃縮的能源。 冷劑水噴灑在蒸發器管束上，管內的冷水將熱量傳遞給冷劑水降為7℃，冷劑水受熱後蒸發，溴化鋰溶液將蒸發的熱量吸收，透過冷卻水系統釋放到大氣中去。變稀了的溶液經過燃燒加熱，分離出的水再次去蒸發，濃溶液再次去吸收。 蒸發器 　從空調系統來的12℃冷水流經蒸發器的換熱管，被換熱管外的真空環境下的4℃的冷劑水噴淋，冷劑水蒸發吸熱，使冷水降溫到7℃。冷劑水獲得了空調系統的熱量，變成水蒸汽，進入吸收器，被吸收。 吸收器 　濃度64%、溫度41℃的溴化鋰溶液具有極強的吸收水蒸汽能力，當它吸收了蒸發器的水蒸汽後，溫度上升、濃度變稀。從冷卻塔來的流經吸收器換熱管的冷卻水將溶液吸收來的熱量（也就是空調系統熱量）帶走，而變稀為57%的溶液則被泵分別送向高溫發生器和低溫發生器加溫濃縮。 蒸發器與吸收器在同一空間，壓力約為6mmHg。 高溫發生器(簡稱高發) 　1400℃火焰將溶液加熱到160℃，產生大量水蒸汽，水蒸汽進入低溫發生器，將7%的稀溶液濃縮到64%，流向吸收器。高發壓力約為690mmHg。 低溫發生器(簡稱低發) 　高發來的水蒸汽進入低發換熱管內，將管外的稀溶液加熱到90℃，溶液產生的水蒸汽進入冷凝器；57%的稀溶液被濃縮到63%，流向吸收器。而高發來的水蒸汽釋放熱量後也被冷凝為水，同樣流入冷凝器。 冷凝器 　冷卻水流經冷凝器換熱管，將管外的水蒸汽冷凝為水，把低發的熱量（也就是火焰加熱高發的熱量）帶進冷卻塔。而冷凝水作為製冷劑流進蒸發器，進行製冷。 低發與冷凝器在同一空間，壓力約為57mmHg。 高溫熱交換器(簡稱高交)　 將高發來的160℃的濃溶液與吸收器來的38℃的稀溶液進行熱交換，使稀溶液升溫、濃溶液降溫。160℃濃溶液經熱交換後進入吸收器時變為42℃，回收了118℃溫差的熱量。 低溫熱交換器(簡稱低交) 　將低發來的90℃的濃溶液與吸收器來的38℃的稀溶液進行熱交換，90℃濃溶液經熱交換後進入吸收器時變為41℃，回收了49℃溫差的熱量。 熱交換器大幅度減少了高、低溫發生器加溫所需的熱量，同時也減少了使溶液降溫所需的冷卻水負荷，其效能優劣對機組節能指標起決定性作用。 在製冷迴圈上，遠大直燃機採取並聯流程，對比傳統的串聯流程，其優點十分突出： 高發溶液迴圈量減少一半，啟動時間縮短一半，節省啟動能耗；機組部分負荷執行時，高發易升溫，能耗減少20%以上。 高發溶液可以更濃，因高發壓力高，溶液不易因粘度大而滯留導致結晶。因此可增大吸收器出力，尤其是應付超常規條件：如冷卻水超溫或吸收器銅管結垢。 低發溶液不需太濃，避免低交結晶。這樣，採用高效板式熱交換器才有可能。 制熱迴圈 由於採用“分隔式制熱”，使直燃機制熱成為一臺簡單的“真空鍋爐”而非複雜的“製冷機”。 燃燒的火焰加熱溴化鋰溶液，溶液產生的水蒸汽將換熱管內的制熱溫水、衛生熱水加熱，凝結水流回溶液中，再次被加熱，如此迴圈不已。制熱時，關閉3個冷熱轉換閥，使主體與高發分隔，主體停止運轉。高發成為真空相變鍋爐，制熱溫水和衛生熱水溫度可以在95℃以內穩定執行。當熱水溫度為65℃時，高發內的壓力約為240mmHg；熱水溫度為95℃時，高發內的壓力約為707mmHg（比標準大氣壓力低53mmHg）。 與主體制熱型機組另一個不同是，分隔式制熱型機組可以在停止製冷、制熱時，單獨提供衛生熱水。 由於主體不參與制熱運轉，完全無磨損、無腐蝕，所以，分隔式制熱比主體制熱的直燃機壽命可以延長一倍以上，而高發全年不間斷運轉又減少了煙氣側的停機腐蝕，並且，由於整臺機組只有燃燒機是旋轉部件，因而故障率比製冷時降低70%以上。 分隔式制熱成倍增加了產品附加值——減少裝置勞損和故障，延長壽命，並提高可利用率。大幅度降低了產品生命週期成本。