所謂空調就是空氣調節的簡稱。嚴格定義的空調應當包含三個基本點
(1)調節空氣的相對濕度;既能加濕,又能除濕。
(2)保證室內空氣的新鮮和潔凈。除了大型的集中式空氣處理系統外,我們常見的家用空調和汽車空調都屬于不完全空調。溫度的調節是這種空調的主要內容,這主要依靠人工制冷技術來實現。所謂人工制冷,就是利用一定的裝置,消耗一定的能量,強制的、間接的把熱量從低溫物體不斷的轉移到高溫物體中去的過程。根據制冷原理的不同,現代人工制冷方法可以分為物質相變制冷、空氣膨脹制冷、半導體制冷和絕熱去磁制冷等。
(3)調節空氣的溫度;既能升溫,又能降溫。
物質相變制冷就使用的廣泛性和制冷量而言,在制冷技術中始終占有最重要的地位。物質的相就是物質的形態,物質有三種形態:即固態、液態和氣態。物質在發生相變時,要吸收或放出熱量;物質由氣態變成液態,叫做液化,物質放出熱量。由液態變成氣態叫做氣化,物質吸收熱量。氣化有蒸發和沸騰兩種方式,液體表面的分子由于熱運動而離開液面稱為蒸發,液體的蒸發能在任何實際條件下發生。液體表面和內部的分子同時發生氣化現象稱為沸騰,在工程技術中,習慣上把沸騰稱為蒸發。
蒸氣壓縮式制冷循環,就是通過使液體降壓降溫,然后吸熱蒸發制冷,再經過一次壓縮和冷卻使氣體液化成液體,并使之進行周而復始的循環流動。
在循環過程中,用來實現能量轉換的物質稱為工質,用于制冷循環的工質稱為制冷劑。
簡單的蒸氣壓縮式制冷循環的工作原理如下所示。它由蒸發器、壓縮機、冷凝器和節流閥四個主要部件組成,它們之間用管道連接成一個完全封閉的工作系統。制冷劑在系統內按一定的方向循環流動,并反復的進行能量和相變的轉換。
制冷劑在循環中的四個主要過程分別如下:
1、蒸發過程經過減壓降溫的低溫低壓液體制冷劑,在蒸發器中吸收大量潛熱而蒸發,使冷間內的溫度降低。
2、壓縮過程壓縮機抽吸蒸發器內的蒸氣,使蒸發器內液體制冷劑減壓,蒸發;同時壓縮機又把低壓低溫蒸氣壓縮成高溫高壓蒸氣,送往冷凝器。為制冷劑蒸氣的液化提供壓力條件。壓縮機是制冷循環的動力和心臟,一旦壓縮機停止工作,整個制冷循環便停止運行。
3、冷凝過程來自壓縮機的高溫高壓蒸氣在冷凝器中放出熱量,依次冷卻,液化,變成高壓常溫液體,并送往節流閥。
4、節流過程節流閥將來自冷凝器的高壓常溫液體進行節流降壓,成為低溫液體制冷劑,并送往蒸發器,以便重新蒸發制冷。如此不斷循環,達到制冷的目的。
制冷劑的種類很多,其中,氨和氟利昂等10余種制冷劑被廣泛的用于蒸氣壓縮式制冷系統中。國際上規定,制冷劑的字母代號均用R表示,R是制冷劑英文名稱Refrigerant的第一個字母。根據制冷劑的化學成分可以進行如下分類:
1、無機化合物制冷劑如水、氨、空氣等。
2、鹵碳化合物制冷劑即氟利昂類制冷劑,它們種類很多,但都是甲烷、乙烷、丙烷的衍生物,用氟、氯和溴原子代替烴類化合物中的全部或部分氫原子衍生而成。
3、共沸溶液制冷劑由兩種或兩種以上制冷劑按一定的比例混合而成的制冷劑。
4、碳氫化合物制冷劑即烴類制冷劑,有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯等。
