【家電常識小話家】 空調家電的原理--熱能的搬運!

家用電器運作的原理(一)—空調家電

空調是包含溫度、濕度、空氣清淨度以及空氣循環的控制系統。
這與冷氣機/空調供應冷氣、暖氣或除濕的作用原理均類似。
大部分利用冷媒在壓縮機的作用下,發生蒸發或凝結,從而引發週遭空氣的蒸發或凝結,以達到改變溫、濕度的目的。

空調系統最普遍的就是冷氣機,我們先就空調製冷原理來講解構造
冷氣機製冷有四個部件及一個媒介(冷媒)來組成:
媒介就是指銅管管線中循環的冷媒。
壓縮機及膨脹閥分別負責對冷媒的加壓及降壓,壓力的變化,會讓冷媒在蒸發器吸收熱能,在冷凝器釋放熱能,達到運送熱能的目的。
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其中最重要的當屬冷媒及壓縮機。

壓縮機:
壓縮機是一種將氣體壓縮並同時提升氣體壓力的機械。

膨脹閥;
膨脹閥基本上就是將被壓縮的液體(或氣體)膨脹分流後降低壓力。

蒸發器:
蒸發器是讓液體吸收熱能後變為氣體的裝置,通常是冷氣室內機。

冷凝器:
冷凝器是將氣體釋放熱能後變為液體的裝置,通常是冷氣室外機,

冷媒:
冷媒,又稱製冷劑、致冷劑、雪種,使用可逆的相變(如氣體、液體的相變)來達到能量轉換,用以傳遞熱量的媒介物質。
冷媒最重要的特性是很容易因為壓力的變化來改變沸點,另外就是沸點要低,黏度低,導熱係數高。


透過四個部件一個媒介的運作
就會產生以下的循環
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1.冷媒經過膨脹閥後分散液壓,讓冷媒沸點降低(上圖下方)
2.分散膨脹後的冷媒來到蒸發器,吸收了熱能,汽化成為氣體(上圖左方)
3.冷媒氣體到達壓縮機,經由壓縮器加壓冷媒氣體使得沸點升高(上圖上方)
4.加壓後的冷媒氣體到達冷凝器,排出了熱能,液化成為液體(上圖右方)
空調的運作就是上方四個步驟一直循環,以達到搬運熱能的目的

以下舉幾個空調電器當作例子
A. 電冰箱:
冰箱內有蒸發器,就會吸收熱能,排出到冰箱外面的冷凝器來散熱。

B. 冷氣機:
如下圖,圖中的冷媒控制器就是指膨脹閥。室內機就是蒸發器,吸收了熱能空氣溫度就會降低,再由風扇將降溫的空氣吹出,就成為冷氣。室外機就是冷凝器,將熱能從室內搬到室外,就達到了冷房的效果。
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C. 除濕機:
除濕機的運作原理是吸入潮濕空氣,經過蒸發器吸收熱能降溫會讓空氣中的濕氣凝結成水,然後再排出機器。利用濕空氣進,乾空氣出的循環達到降低空氣中相對濕度的目的。
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vic0923 wrote:
壓縮機:
壓縮機是一種將氣體壓縮並同時提升氣體壓力的機械。
膨脹閥;
膨脹閥基本上就是將被壓縮的液體(或氣體)膨脹分流後降低壓力。
蒸發器:
蒸發器是讓液體吸收熱能後變為氣體的裝置,通常是冷氣室內機。
冷凝器:
冷凝器是將氣體釋放熱能後變為液體的裝置,通常是冷氣室外機,
冷媒:

壓縮機:
負責將冷媒由低溫低壓的氣態壓縮成高溫高壓的氣體狀態,並帶動冷媒在系統的循環。

冷凝器:
提供冷媒與室外空氣做熱傳導的平台,冷媒在這會從高溫高壓的氣體狀態釋出熱能,轉變成中溫高壓的液體狀態。

膨脹閥;
中溫高壓的液態冷媒會在通過膨脹閥的過程中,被束縮降壓成氣、液並存的低溫飽和狀態。

蒸發器:
提供冷媒與室內空氣做熱傳導的平台,飽和狀態的低溫低壓冷媒在蒸發器帶走室內空氣的熱能完成製冷任務,並在此完全氣化為低溫低壓的狀態。
graduate2003 wrote:
壓縮機:負責將冷媒由(恕刪)


感謝網兄的補充說明

我是想用淺顯的字眼簡略的說明一下
目的只是想讓大多數人簡單了解空調的運作
而並非想深入討論各組件的原理
所以才會特別簡單。
感謝分享阿
滿仔細的
謝謝分享
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