制冷技术是研究人体冷却现象和过程的技术分支。从这个意义上说,冷却是指通过去除能量来减少身体的内部能量,这表现在降低身体的温度。
空调是通过排除热量和水分来改变空调的过程,以达到更舒适的内部环境。这个过程的目标通常是在不同的室内空间分配空调空气,以达到一定的舒适度和空气质量。
从最广泛的意义上讲,这一术语涵盖了改变空气状态的任何类型的技术(去湿、清洁、加热、冷却、通风),但实际上它涵盖了暖通空调设备,包括空调。空调基本上是先抽热空气,然后通过蒸发过程冷却(加热过程大致相同——只是相反)。
简单地说,这些设备将热量从房间转移到外部环境。主要部件是两个交换器(蒸发器和冷凝器)、一个压缩机和一个热固性阀,而整个系统以各种**状态(液体和气体)循环工作物质或氟利昂。与用于加热和冷却的热泵(实际上,空调是)一样,其功能是基于卡诺循环的。
蒸发器将热量从空气中分离出来,使液体工作物质在蒸发过程中吸收热量,通过蒸发器的空气变冷,从而冷却空间。“吸收”热量后的液体变成气体,通过压缩机在压力下变热,在冷凝器中进入当前状态并将热量传递到环境中。然后,物质通过热膨胀阀,在那里进一步冷却并转换为气态,然后再次移动到蒸发器以吸收热量。
工作物质的运动方向可以通过四通阀来改变,四通阀允许物质在两个方向上循环。
为了进行制冷,冰箱使用的液体通常在非常低的温度下转化为气体。大多数家用冰箱作为冷却剂使用氟氯烃(氟利昂)。冰箱有一个迷宫式的密封连接管,氟利昂在其中不断循环。
氟利昂从液态转变为气态,反之亦然,但它从不加热。产品的热量加热冰箱内的空气,通过其内壁辐射并穿透含氟利昂的管子。当液态氟利昂吸收热量时,它的温度升高,变成气体。与此同时,食物的温度下降。
在冰箱的底部,一个电动机将气体吸入一个叫做压缩机的泵中。在这里,气体被压缩,然后被加热。加热后的气体被推入冰箱后部的细管中(这些螺纹管位于冰箱后面,可以看到)。
这些管道,来自于气体的热量,通过室内空气散发热量。因此,冰箱后面的空气通常是温暖的。在失去热量后,气体仍然在它所在的细管壁的高压下,回到液态。液态氟利昂通过一根细管被推回到冰箱壁上较宽的管子中,在那里它将食物的热量再次转化为气体。然后它返回到压缩机进行另一次基本压缩。随着时间的推移,这是不断重复的。
冰箱设计成集冷凝器、压缩机和蒸发器于一体的装置,当它们排出热量时,冰箱的外表面正在变暖。在空调中,压缩机和冷凝器与蒸发器是分开的。
空调用于保持空气的温度和湿度;冷却或加热。冰箱用于产品(主要是食品)的冷却和冷冻。
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