水冷空调的工作原理

最简单的制冷由四大要件组成：

①压缩机；

②冷凝器；

③节流阀；

④蒸发器；

我们日常使用的电冰箱，正好由这四要件加上箱体组成，箱体就好像冷库。不过电

冰箱上的③节流阀在技术上由相同作用的毛细管替代。首先讲讲什么叫制冷。制冷

两字只能说是技术上的术语，严格讲是错误的，世界上没有那国的科学家能制造出

“冷”来。

那到底什么是冷，先举例说明：在寒冬腊月，气温降到－5℃，我们说

今天天气真冷，可东北人说不冷；在大伏天，气温在＋32℃时，我们会说不算热，

但气温突然降到＋25℃，我们会说太冷了；这冷是随着人的常识来定的，在物理学

中没有冷的定义。在工程中冷是跟着生产需要而定的。

如老总问，冷库打冷了吗？

你说打冷了，这个冷是指－18℃；老总问，水果库温度稳定吗？你说很稳定，这回

答的含义是水果库温度稳定在±0 ℃了，这是我们这个行业对冷的定义。但是我们

还是把这种利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷，这就是术语。

一、空调的制冷原理（如下图）

1、空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。

2、高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。

二、冰箱制冷原理：

（一）根据冰箱的种类及制冷方式的不同，冰箱一般有以下几种制冷方式：

1、压缩式电冰箱：

该种电冰箱由电动机提供机械能，通过压缩机对制冷系统作功。制冷系统利用低沸点的制冷剂，蒸发时，吸收汽化热的原理制成的。其优点是寿命长，使用方便，目前世界上91～95％的电冰箱属于这一类。

2、吸收式电冰箱：

该种电冰箱可以利用热源（如煤气、煤油、电等）作为动力。利用氨－水－氢混合溶液在连续吸收－扩散过程中达到制冷的目的。其缺点是效率低，降温慢，现已逐渐被淘汰。

3、半导体电冰箱：

它是利用对PN型半导体，通以直流电，在结点上产生珀尔帖效应的原理来实现制冷的电冰箱。

4、化学冰箱：

它是利用某些化学物质溶解于水时强烈吸热而获得制冷效果的冰箱。

5、电磁振动式冰箱：

它是用电磁振动机作本动力来驱动压缩机的冰箱。其原理、结构与压缩式电冰箱基本相同。

6、太阳能电冰箱：

它是利用太阳能作为制冷能源的电冰箱。

7、绝热去磁制冷电冰箱、辐射制冷电冰箱、固体制冷电冰箱。　

（二）冰箱制冷原理详解 （如下图）

1、压缩机压缩制冷剂气体。这将升高制冷剂的压力和温度（橙色），而冰箱外部的热交换线圈帮助制冷剂散发加压产生的热量。

2、当制冷剂冷却时，制冷剂液化成液体形式（紫色），并流经安全阀。

3、当制冷剂流经安全阀时，液态制冷剂从高压区流向低压区，因此它会膨胀并蒸发（浅蓝色）

4、在蒸发过程中，它会吸收热量，发挥制冷效果。

5、冰箱内的线圈帮助制冷剂吸收热量，使冰箱内部保持低温。然后，重复该循环。

在炎热的夏季环境下，空气的干湿温度相差很大，所以此时的降温效果还是比较高的。新鲜的室外空气经蒸发式空调过滤降温后，不断送入室内，将室内有气味、有灰尘、温度高的浑浊空气排出室外，使室内温度降低，空气含氧量和质量相对稳定。因此，蒸发式空调可以达到制冷和通风的双重效果，为每个人创造一个清新舒适的生活和工作环境。

空调风机的结构原理:

循环水泵不断将水箱中的水抽出，通过配水系统均匀喷洒在蒸发过滤层上。室外热空气进入蒸发冷却介质，与蒸发冷却介质CELdek(特殊材料制成的蜂窝过滤层，使冷却效果更理想，瑞典高科技专利产品)中的水充分换热。加水蒸发吸热冷却后的凉爽洁净的空气通过低噪音风机压入室内，使室内的热空气排到室外，从而达到室内降温的目的。

空调风扇使用注意事项:

1、经常补充水分。

新空调扇使用前必须加清水。我们可以通过观察水位来控制加水量。加水前，我们应该拔掉电源插头，以防止电器元件损坏。只要等到水位上升到最高位置附近。灌满水后，看好门。冷却时，注意水痕。当水位降到最低位置时，再加水，否则会失去冷却效果。

2.加湿功能

如果要使用冷却和加湿空气供应，必须先向水箱中加入干净的水。机器启动1-3分钟后，出口空气温度将从环境温度降低，并达到最佳效果。在条件允许的情况下，加入低温冷水或冰水，降温效果会更好。如果在水中加入适量的香料，就会吹出一阵阵清香凉爽的微风。空调扇本身是通过水分蒸发带走热量的，所以空调扇发出的风会带一些湿气。

3.保持

如果长时间不使用空调扇，要将水箱中的水清洗干净，并在室温下送风一段时间，让空调扇内部，尤其是过滤网完全干燥后，再套上塑料袋重复使用。

空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。空调压缩机一般装在室外机中。空调压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高。

空调压缩机的工作回路中分蒸发区(低压区)和冷凝区(高压区)。空调的室内机和室外机分别属于低压或高压区(要看工作状态而定)。空调压缩机一般装在室外机中。空调压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，制冷剂也从气态变成液态，压力升高。制冷剂再从高压区流向低压区，通过毛细管喷射到蒸发器中，压力骤降，液态制冷剂立即变成气态，通过散热片吸收空气中大量的热量。这样，空调压缩机不断工作，就不断地把低压区一端的热量吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中，起到调节气温的作用。

工作原理

压缩机-冷凝器-节流装置-蒸发器

制热与制冷原理相同，即逆卡诺循环，与制冷原理不同的是冷凝器和蒸发器的对换，即:压缩机-蒸发器-节流装置-冷凝器。

压缩机是制冷系统的心脏，无论是空调、冷库、化工制冷工艺等等工况都要有压缩机这个重要的环节来做保障!

制冷压缩机种类和形式很多，根据原理可分容积型和速度型两类，其中容积式是最为普遍的。

压缩机是如何压缩气体的呢?

简单而说就是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输送过程!任何动力设备都需要有个原动力来作功完成，压缩机也是一样，它需要一个电动机(马达)来带动。

容积型压缩机又分为往复式活塞式和回转式两种。

1、往复活塞式是通过活塞在气缸内做往复运动改变气体工作容积活塞式压缩机历史悠久，生产技术成熟。

2、回转式压缩机包括刮片(滑片)旋转式压缩机、螺杆式压缩机，目前国内生产的空调器多数采用旋转式压缩机螺杆式压缩机主要用于大型制冷设备,

制冷系统主要分几个设备:

压缩机-冷凝器-节流装置-蒸发器

它的基本原理是这样的，压缩机将冷冻剂压缩成高压饱和气体(氨或氟里昂)，这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。

通过节流装置节流之后，通入到蒸发器中，将所需要冷却的媒介冷却换热。例如将蒸发器连接到楼里的各个房间，蒸发器内的蛇行管将同空气进行换热，再通过鼓风将冷气吹向房间的空气当中。

而蒸发器蛇行管内的冷冻剂换热后变成低压蒸气回到压缩机，再被压缩机压缩，这样循环利用就完成了制冷系统。

制热系统也大致是这个原理，只是方式相反。

工业风冷式制冷空调

将家用空调改装成小型冷库用的制冷设备，将冷库温度从17度降到5度，按照空调制冷的原理，理论上是可以通过改造将家用空调变成冷库制冷的设备，但实际操作难度相当大、制冷也不稳定，术业有专攻，不建议将空调改造成冷库专用的制冷设备来使用。

空调改造的难度

空调的制冷原理是这样的，空调的制冷循环过程中，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器，通过室内空气不断循环流动，从而达到降低全屋温度的效果。要实现冷库的5℃，空调改造的难度体现在：

1 现在的空调包含了加热和制冷两个功能，但可设定的温度范围只能在16℃~30℃，家用氟冷空调压缩机的性能也仅限于此。这两个温度的设置，是以节能与人体舒适度考虑而设定，若要达到更低的制冷温度，需要更换制冷剂以及更换更大功率的压缩机才能满足。

2 空调的电路设定将温度输出限定至低为16℃，要达到5℃就要将空调电路板改成冷库专用的电路板和控制器，更改温度传感器，同时还要求空调压缩机的功率要达到足够的功率。

3 设定为16℃的空调，要达到5℃的温度，压缩机需要持续满负荷进行工作，消耗的电能很大，并且运行过程中蒸发温度再低，外压比就更大，压缩机很容易出现故障甚至会直接停机，导致空调损毁，运行不稳定、还有一定的危险。

总结来说，家用空调的定位是以更低的能耗、在不同季节提供舒适的温度，与冷库这种商用、工业用的制冷设备用途不同，小型冷库的制冷设备也应该选用工业设计的、功率较小的冷水机比如风冷式来进行制冷，因此家用空调改造成冷库用制冷设备大可不必。

①将从蒸发器来的回气中所含的氨液分离掉，防止压缩机液击；

②分离掉氨液经节流产生的闪发性气体，避免气体进入蒸发器；

③维持液面保证氨泵向蒸发器供液。

④分离供入其内制冷剂液体中的润滑油。

⑤对于小型冷库还可以起到冲霜排液的作用。

低压循环桶的结构

低压循环桶一般有氨用和氟用两类。其结构又可分为立式和卧式两种。

低压循环桶是用钢板焊接而成的密闭压力容器。在筒的上部有开口向上的出气管和开口向下的进气管。中部有向下弯曲的供液管和排液管。另外筒体上还有压力表、安全阀、放油管及液面指示计等接头。

低压循环桶的工作原理

来自蒸发器的湿饱和蒸汽由进气管进入低压循环桶后，由于蒸汽流速下降，流向改变，加上伞形挡板的作用，使夹带的制冷剂液体分离。干饱和蒸汽汇同高压液体节流后产生的闪发性气体经出气口被压缩机吸入。液体落下，继续循环。

低压循环筒对液面要求比较严格,一方面应保证氨泵工作必须的最低吸入压头，另一方面还需防止因液面过高引起压缩机湿冲程。其液面一般控制在1/3处。

由高压贮液器的高压液体经节流后由进液管供入低压循环桶，其供液系统一般采用浮球阀和电磁阀来控制。形成一定的液面，并由氨泵将其打倒各组蒸发器中。闪发性气体又被抽回，液体中夹带的润滑油因密度大而沉积容器底部，可由放油管接集油器放出。

立式低压循环桶高度较高，气液分离效果较好，对安全运行有利，而且占地面积小，但设备间需要一定的高度。卧式低压循环桶气液分离效果差，占地面积大，钢材消耗量大，但设备间的高度较低。氟用低压循环桶结构与氨用类似，但氟用低压循环桶的回油管是在桶的2/3高度。