家用空调工作原理(家用空调工作原理动画演示)

立秋已过，但仍有小伙伴仍在与高温搏斗。是什么帮助你度过了今年炎热的夏天？豆子、啤酒、冰镇西瓜...或者像这样:

炎热的夏天一定要关好冰箱门，不然会养猫的。

来源:腾讯新闻

其实面对高温，真正能救命的是空音！

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在此，边肖邀请大家向空调的发明者威利斯·卡瑞致以最诚挚的敬意！

威利斯·开利

:没错，我发明了钥匙空。

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在乘凉的同时，你有没有想过空的凉风从何而来？你为什么需要一个室外单元？现在流行的便携小空音是什么原理？

1 空调:一个热火“搬运工”的日常

很多人认为空音是一个可以不断“制造”冷空气的机器，但事实并没有那么简单。

风是真的产生了，多亏了空室内机的鼓风机。电机旋转带动鼓风机，风吹出来。

但是，“冷”是不能产生的，温度不会降低空。空之所以能降低室内温度，是因为它的作用就像一个“搬运工”，把热量从室内“搬”到室外，也就是说，空一边调节室内机，一边给你的家降温。

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这也是为什么你走在空室外机前，总能感受到一股强烈的热浪，这是一个不折不扣的散热器。所以不要像这个老太婆一样把室外机放在家里，不然空调只会越来越热。

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看到上面的新闻，可能有朋友会问，既然空音是把室内的热量转移到室外，那么室外机如果安装在室内，不就相当于室内循环的热量吗？温度应该保持不变。为什么屋内温度越来越高？

这是因为热量从室内“携带”到室外是需要代价的，这个过程需要消耗电能。

大部分电能驱动空开关正常运行，使空开关将热量从室内机“输送”到室外机，一部分电能必然会转化为多余的热量，无法利用并释放到外界。

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也就是说，总的来说，空调制不仅会使热量消失，还会产生额外的热量来加热环境。空每从室内带走一个热量，就会有更多的热量释放到室外。

而且室内外温差越大，额外消耗的电量也就越多，这也是为什么我们经常呼吁空的温度不能低于26度。在保持室内凉爽舒适的前提下，由空设定的温度越高，与外界的温差越小，节能越多。

网络名人肖空把热度转移到哪里去了？

在这一点上，我想有些朋友会出来反驳。一些便携式网络名人小空调谐器显然没有室外单元，但它们实际上可以冷却房间。这是怎么回事？

答案就在水里！

在常见的物质中，水的比热容最大。通俗地说，在我们身边能找到的物质中，水的吸热能力最强！

同质量的水与其他物质(如空气体)相比，吸收的热量相同，温升最小。

这种便携空音一般会自带一个水箱，在运行中会把屋内的热量一点一点的带入水中，水箱里的水会像笼子一样把热量困住。

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虽然这样也会造成水箱内水温升高，再次向外界释放热量。但由于水的吸热能力强，水的上升温度远低于室内空气空。另外，自来水的温度通常比室温低很多，最终室内温度还是会降低，确实能让房间整体降温。

但是这种小空音的功率远远小于普通家用空音，只能显著降低出风口附近的温度，直接吹的时候还是很爽的。但如果想降低房间每个角落的温度，最好选择正常空色调。

3想“搬走”热度？没那么简单！

说了这么多，看不见摸不着的热量到底是怎么被空搬走的？

其实原理很简单，就是“蒸发吸热，冷凝放热”。

当你把一层薄薄的接近体温的温水倒在手上时，随着水分逐渐蒸发，你会感到凉飕飕的。这是因为水在蒸发的过程中带走了你手上的大量热量。

老人常说:100度的蒸汽比100度的水“热”。这是因为当水蒸气接触到你的身体时，会凝结成水，释放出大量的热量。除了被100℃的蒸汽烫伤，你还要承受蒸汽凝结成水释放的额外热量，相当于“双重打击”。

在空室内机，制冷剂沸腾，迅速从液态蒸发成气态，从室内吸收大量热量；吸收了室内热量的气态制冷剂会沿着管道来到室外机，在这里冷凝成液态，向外界释放热量。这样，通过制冷剂的蒸发和冷凝，热量从室内带到室外。

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怎么样？你觉得空 tune的操作流程特别精致“合理”吗？没那么简单！

“眼尖”的朋友一定发现了一个问题:室内温度明显比室外低很多。为什么制冷剂在温度较低的室内沸腾，在温度较高的室外冷凝？制冷剂的沸点如何才能低于凉爽的室内温度，同时又高于炎热的室外温度？

这其中，压力起着重要的作用！

实际上，液体的沸点不是固定的，它会随着压力的变化而变化。压力越高，沸点越高；压力越低，沸点越低。

假设你在北京烧开一壶水，水大概会在97℃左右沸腾，而在青藏高原，水可能会在90℃以下沸腾，因为青藏高原的气压比北京低。

在空调节中，我们只需要让室内机的压力足够低，室外机的压力足够高，这样制冷剂就可以在室内机沸腾吸热，在室外机冷凝放热。这离不开空调制中最重要的两个部件——压缩机和膨胀阀。

高压液态制冷剂进入室内，经过膨胀阀，体积变大，变成低压液态。

然后低压液态制冷剂进入室内机的蒸发器，吸收室内空气体的热量，蒸发成低压气态。吸收的热量空气体通过鼓风机吹入室内，降低室内温度。

低压气态制冷剂离开房间，进入位于室外的压缩机。压缩机压缩气态制冷剂的体积，使其成为高压气态。

最后，高压气态制冷剂在室外冷凝器处冷凝成高压液态，同时散发出大量热量，通过室外风扇散发到室外空空气中。

高压液态制冷剂再次进入室内，开始下一个循环...

空调制中制冷剂的循环，

这个过程将热量从室内“转移”到室外。

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经过反复循环，热量从室内传递到室外，从而达到给室内降温的目的。

以上是主流家用空调制的制冷原理，也是目前家用电器最稳定、最成熟的制冷技术。

当然，一些厂商也推出了变频技术。当室内温度远高于设定温度时，系统会自动控制压缩机加快旋转，加快制冷剂吸收和放热的循环，快速降温。

当室内温度接近设定温度时，系统会自动控制压缩机减慢转速，减缓制冷剂吸收和放热的循环，节约电能。

其实除了“蒸发吸热，冷凝放热”之外，任何能循环吸热放热的过程都可以用来做空调。那些便携的网络名人小空音，利用热电效应制冷，原理和新兴的半导体冰箱差不多。

半导体制冷元件示意图

来源|中国聚合物网

最后提醒大家，为了让这个勤快的“搬运工”的空调节事半功倍，同时也为了给我们的环境少增加负担，在开启空调节时一定要关好门窗，尽量把温度控制在26度左右。不要因为贪婪而把温度调得太低！

审计专家:吴保军

理论物理学博士

来源:数字北京科学中心

编辑:姚峰