怎么利用热能制冷热源温度要求(从热力学角度分析空调制冷制热原理)

Posted 2023-05-26

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怎么利用热能制冷热源温度要求(从热力学角度分析空调制冷制热原理)

空调夏天可以制冷，冬天可以制热，下面我从热力学角度通俗易懂的分析一下工作原理。

1、空调制冷原理

空调的工作介质氟利昂，二氟二氯甲烷 CF 2 Cl 2，常压下沸点-29℃，沸点很低，容易吸收热量发生气化，这是制冷制热介质必需的条件。

如上图，蒸发器出口1点的介质气体进入压缩机压缩，经过压缩后出口2点的压力温度都被提高；温度较高的介质气体进入室外通风机，室外空气通过通风机吸收热量降低了介质的温度，通风机出口3介质全部液化，液体压力高，温度较低；然后压力高的介质液体经过节流阀后压力降低，此时介质的温度高于该压力下的沸点，所以介质进入蒸发器中发生气化，在气化过程中吸收了室内空气的热量，冷空气在室内循环，所以室内的温度就下降。空调制冷原理就是吸收室内的热量，向室外环境放热，即从低温热源吸热，向高温热源放热。由于蒸发器中温度低，所以室内空气中的水蒸气会在蒸发器中冷凝变成水，蒸发器中的水通过一根管子引出来。

2、空调制热原理

如图，空调的制冷和制热流程和设备基本不变，只是氟利昂介质的流动方向和制冷时的方向相反，节流阀从制冷节流阀切换到制热节流阀（或采用四通阀）。

在制热流程中，压缩机出口1点介质的温度和压力高，而且是气体状态；然后经过冷凝器放出热量，室内空气经过冷凝器吸收热量在室内形成循环，以提高室内温度；冷凝器出口4点介质变成液体，温度降低，但是压力高；然后经过节流阀压力降低，因为该压力小于介质在此时温度下的饱和蒸汽压，所以介质在蒸发器中发生气化（如图制冷时的通风机），介质在蒸发器中吸收室外自然空气的热量，再进入压缩机进行压缩形成一个循环。所以空调制热原理，就是氟利昂吸收室外自然空气的热量，向室内放热，即从低温源吸热向高温源放热。