熱泵空調抽取室外低溫環境熱量到室內高溫環境的原理

在普通空調器的基礎上,安裝一個四通換向閥,改變閥的操作,可以使原來空調器的蒸發器和冷凝器的功能互相對換,從而把冷卻室內空氣的功能改變為加熱室內空氣的功能。我們把這種冬季可以從室外較低空氣中抽取熱量,用來加熱室內空氣,夏季可把室內空氣的熱量除去,傳送到室外的空氣調節器叫做熱泵式空調器。(百度百科)

what?室外冷空氣抽取熱量加熱室內空氣?說人話。

為什麼高大上的科技總是一大堆專業名詞難以搞懂?

其實我也不是搞空調專業的,看到這一堆的專業名詞也是懵的,網上查了好多資料讓我這外行人越看越懵圈。

其實空調的製冷製冷原理初中物理我們就已經學過,只是工作後都忘了。

核心知識就是利用物質的液態變成氣態需要吸熱,把室內的熱吸收了吹出來的風就是冷風啦;氣態變成液態會釋放大量的熱,吹出來的風就是熱風。

為什麼氣態變成液態是制熱,液態變成氣態是製冷,之前我也沒搞明白。

後來我發現要弄明白空調的的工作原理還要弄清楚兩個概念:溫度、熱量。

先看下百度百科的解釋:

溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數值的標尺叫溫標。

熱量,是指當系統狀態的改變來源於熱學平衡條件的破壞,也即來源於系統與外界間存在溫度差時,我們就稱系統與外界間存在熱學相互作用。作用的結果是能量從高溫物體傳遞給低溫物體,這時所傳遞的能量稱為熱量。

真是越解釋越懵啊,其實只要記住溫度就是我們平常說開空調開多少度那個溫度,高溫物體會自發把熱量傳遞到低溫物體。生活常識很容易理解,一杯熱水放久後就會變涼,跟環境溫度一樣。溫度跟熱量是兩個不同概念。可以這麼理解,室內加一點熱量那室內的溫度就會升高,室內減掉一些熱量那室內的溫度就會降低。那空調製熱與製冷就對上了,加熱量不就是氣態變成液態會釋放熱量嗎?減熱量那就是液態吸收熱量變成氣態嗎?不知道你是否是這樣理解的,反正我是這麼理解。

那具體是如何控制雪種循環的進行液態<->氣態相互轉換的呢?答案是改變壓強。壓強增大沸點也會增大。比如平常我們燒開水把水燒開是100度,那在高原地區比如在高山上把水燒開,用溫度計一量,發現水的溫度沒有100度就已經沸騰了,原因就是高原地區壓強變小了。高壓鍋就是增大了鍋內的壓強,使得水的沸點變高,從而達到在高原地區也能煮熟米飯。

熱泵空調原理其實也是差不多,分成室內機與室外機,通過導管相連,壓縮機與四通閥相連,控制室雪種流向,使雪種在氣態和液態之間進行相互轉化實現熱量的轉移達到製冷制熱的效果。

先看製冷,如下圖所示。

熱泵空調抽取室外低溫環境熱量到室內高溫環境的原理

液體蒸發為氣體會吸熱,只要向室內機通入液態雪種,經過減壓也就是壓縮機抽取室內機的雪種使得室內機壓強變小,雪種就會氣化,吸引大量的熱量從而實現製冷。壓縮機抽取的氣態的雪種到空調外機,壓強變大,氣體的雪種變成液態,進而釋放大量的熱,就相當於把室內的熱抽到室外去了。

而制熱與製冷相反,如下圖所示。

熱泵空調抽取室外低溫環境熱量到室內高溫環境的原理

室內機雪種從氣態變成液態會釋放大量的熱量,壓縮機不斷向室內機送入氣態的雪種,進而使得室內機壓強增大,雪種從氣態變成液態,在室內釋放大量的熱量。液化的雪種再通過導管與外機相連,壓縮機不斷抽取室外機的雪種,會使壓強降低,液態的雪種變成氣態,吸收室外機空氣中的熱量。吸收熱量的雪種再送入室內機進入下一個循環。

這是我對於熱泵空調工作原理的淺薄理解,我不是空調專家,也有可能理解不對的,歡迎留言指正探討。

來源:kknews熱泵空調抽取室外低溫環境熱量到室內高溫環境的原理