冷暖型空调器的制冷与制热原理

1.冷暖型空调器的制冷原理

冷暖型空调器具有制冷和制热双重功能。当冷暖型空调器处于制冷模式时，其制冷系统结构及制冷剂循环途径如图1-2所示。比较图1-2和图1-1不难看出，冷暖型空调器的制冷系统较单冷型空调器主要增加了四通阀、辅助毛细管和单向阀。

图1-2 冷暖型空调器的制冷系统结构及制冷剂循环途径（在制冷模式时）

冷暖型空调器的制冷原理如下：

压缩机运行时从吸气管吸入低温、低压的气态制冷剂，将其压缩后从排气管排出高温、高压的气体，由管口1进入四通阀，再从管口4输出送到室外热交换器（制冷时相当于冷凝器），高温、高压的气态制冷剂在室外热交换器中冷却而液化成中温、高压液体；中温、高压液体经干燥过滤器后进入细长的毛细管，从毛细管出来后又进入阻力小的单向阀（辅助毛细管对制冷剂阻力较大，制冷剂通过量很少），中温、高压的液态制冷剂从单向阀流出后，经过二通截止阀进入室内热交换器（制冷时相当于蒸发器），在室内热交换器中汽化变成气态。液态制冷剂在汽化时吸收大量的热量，使室内热交换器温度降低，在室内机风扇的作用下，室内空气穿过室内热交换器时被冷却而吹出冷风。从室内热交换器出来的低温、低压气态制冷剂经三通截止阀后进入四通阀的管口2，然后从管口3出来进入储液器，然后又被压缩机吸入、压缩，开始下一次制冷循环。

2.冷暖型空调器的制热原理

冷暖型空调器不但可以制冷，还可以制热，其制热有热泵制热和电热制热两种方式，热泵制热是利用制冷系统中的制冷剂冷凝时放热来实现制热的，电热制热是利用电热装置（如电热丝或电热管等）直接通电发热来实现制热的。一般认为，只有具有热泵制热功能的空调器才能算是真正的冷暖型空调器，为了保证在寒冷环境下也具有较好的制热效果，一般会在冷暖型空调器中增加电热制热装置。

当冷暖型空调器处于制热模式时，其制冷系统结构及制冷剂循环途径如图1-3所示。(www.xing528.com)

图1-3 冷暖型空调器的制冷系统结构及制冷剂循环途径（在制热模式时）

（1）热泵制热原理

压缩机运行时从吸气管吸入低温、低压的气态制冷剂，将其压缩后从排气管排出高温、高压的气体，由管口1进入四通阀，再从管口2出来，经三通截止阀后送到室内热交换器（制热时相当于冷凝器）。高温、高压的气态制冷剂进入温度较低的室内热交换器时遇冷液化成中温、高压液体，气态制冷剂在液化时会释放很多的热量，使室内热交换器温度升高，在室内机风扇的作用下，室内空气穿过室内热交换器时被加热而吹出热风。从室内热交换器出来的中温、高压液体经辅助毛细管（单向阀反向不通）、毛细管和干燥过滤器后进入室外热交换器（制热时相当于蒸发器），由于室外热交换器空间远大于毛细管，液态制冷剂的压力减小，马上汽化变成气态。液态制冷剂在汽化时吸收大量的热量，使室外热交换器温度降低，在室外机风扇的作用下，室外空气穿过室外热交换器时被冷却而吹出冷风。低温、低压气态制冷剂从室外热交换器出来后进入四通阀的管口4，再从管口3出来进入储液器，然后又被压缩机吸入、压缩，开始下一次制热循环。

（2）电热制热原理

如果室外环境温度很低（一般5℃以下）或需要加快制热速度时，可以开启空调器的电热制热功能。空调器的电热制热功能开启后，220V的电源直接提供给电热装置，电热装置发热，室内机风扇将其热量吹出，提高室内空气温度，从而实现制热功能。

空调器电热制热的效率低，最多只能产生与消耗的电功率瓦数相同的热量；而热泵制热的效率很高，在一定的条件下，消耗一定瓦数的电功率可制出几倍于该瓦数的热量。例如空调器进行电热制热时，如果消耗电功率为1000W，其产生的热量不会超过1000W，而在热泵制热时，如果消耗电功率为1000W，它可以产生2000～4000W的热量。空调器在热泵制热时，其消耗的电功率主要用于驱动压缩机运行，让制冷剂在室外热交换器中蒸发吸热，在室内热交换器中冷凝放热，从而将室外空气中的热量“搬”到室内，即热泵制热消耗的电功率可以看作热量搬运消耗的功率。