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家用中央空调的工作原理

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中央空调系统工作原理
中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒(冷冻和冷热)循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压缩机组通过压缩机将空调制冷剂(冷媒介质如R134a、R22等)压缩成液态后送蒸发器中,冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换,这样原来的常温水就变成了低温冷冻水,冷冻水被送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量,产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间,从而达到降温的目的。冷媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成后,再被送到冷凝器中去恢复常压状态,以便冷媒在冷凝器中释放热量,其释放的热量正是通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后,再将这已变热的冷却水送到冷却塔上,由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷,与大气之间进行充分热交换,使冷却水变回常温,以便再循环使用。在冬季需要制热时,中央空调系统仅需要通过冷热水泵(在夏季称为冷冻水泵)将常温水泵入蒸汽热交换器的盘管,通过与蒸汽的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中,即可实现向用户提供供暖热风。
一、制冷基本原理
液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。液体汽化形成蒸汽。当液体(制冷工质)处在密闭的容器中时,此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外,不存在其他任何气体,液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡,此时的汽体称为饱和蒸汽,压力称为饱和压力,温度称为饱和温度。平衡时液体不再汽化,这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走,液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡。 液体汽化时要吸收热量,此热量称为汽化潜热。汽化潜热来自被冷却对象,使被冷却对象变冷。为了使这一过程连续进行,就必须从容器中不断地抽走蒸汽,并使其凝结成液体后再回到容器中去。从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽,则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低,我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行,因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。
制冷工质将在低温、低压下蒸发,产生冷效应;并在常温、高压下冷凝,向周围环境或冷却介质放出热量。蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体,还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器。
液体汽化制冷循环是由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽冷凝、高压液体降压四个过程组成。 
中央空调有很多形式,较为常见的有:风管式机组、冷(热)水机组、变频一拖多机组。下面我们就分别以这三种中央空调形式为例,看看这三种中央空调的工作原理。
家用中央空调系统分类
一.风管(道)式机组的基本工作原理是:供冷时,室外的制冷机组吸收来自室内机组的制冷剂蒸气经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。供热时,室外的制冷机组吸收来自冷凝器的制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂,室内机组通过布置在天花板上的回风口将空气吸入,进行热交换后送入安装在室内各房间天花板中的风管(道)内,并通过出风口上的散流器向室内各房间输送空气。在风管(道)上设计有新风门和排风门,可以按一定比例置换空气,以保证室内空气的质量。
二.冷(热)水机组的基本工作原理是:室外的制冷机组对冷(热)媒水进行制冷降温(或加热升温),然后由水泵将降温后的冷媒(热)水输送到安装在室内的风机盘管机组中,由风机盘管机组采取就地回风的方式与室内空气进行热交换实现对室内空气处理的目的。
三.变频一拖多机组的基本工作原理是:供冷时,室外的制冷机组吸收来自室内机组的制冷剂蒸气经压缩、冷凝后向各室内机组输送液体制冷剂。供热时,室外的制冷机组吸收来自冷凝器的制冷剂蒸气经压缩后向各室内机组输送汽体制冷剂。各室内机组通过暗装的方式布置在天花板上。通过其回风口将空气吸入,进行热交换后送入,再从送风口将处理后的空气采取就地回风的方式送回室内。机组在能量调节方式上由微电脑控制,室外机组的变频式压缩机根据室内冷热负荷的变化,自动调节压缩机的工作状态,以满足室内冷热负荷的要求。

 

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