1.2.1 制冷系统制冷原理
我们在手臂上涂抹酒精时会有凉爽的感觉，这都是因为酒精的蒸发带走了热量。由酒精蒸发吸热的原理可知，利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。
为此我们可以假想一个模型，如图1-1所示。将一个带有开关的容器装在一个绝热良好的盒子内，容器中装有常温下容易挥发的液体，将开关打开时，容器内的易挥发液体便开始蒸发，同时吸收绝热盒子内的热量，吸收了热量的液体转化为气体，从开关排出。盒内的温度便会低于盒外的温度。如果容器内的易挥发液体能得到不断的补充，冷却的效果便会持续下去。这就是制冷系统原理。
为了使前述的制冷模型的制冷过程持续下去，就必须不断地向容器中补充制冷剂，从开关放出的制冷剂也应回收加以反复利用。为此，有必要制作一套装置使制冷剂能够在装置中循环，不断地将热量带走。
根据前述物质的沸点与压强的关系，降低压强可以使物质的沸点降低，使其更加容易蒸发而吸收热量；提高压强可以使物质的沸点升高，使其更加容易转化为液体而放出热量。为此，将前述装置从开关放出的气体制冷剂回收回来，使其进入一台压缩机，提高压强，再通过一个称为冷凝器的装置，经强制冷却放出热量变为液体，并将这种液体制冷剂暂时存放在一个储液罐中以备再次使用，如图1-2所示。
图1-1 制冷模型
图1-2 通过压缩使制冷剂转化为液体并放出热量
高压的液体通过一个小孔，可以使其体积迅速膨胀而压强降低，在这种情况下，液体由于压强的降低而非常容易气化而吸热。因此将储液罐中的制冷剂通过一个小孔(膨胀阀)放出，让其进入一个称为蒸发器的容器，由于制冷剂的压强下降，所以很快便会蒸发，吸收蒸发器周围的热量，使蒸发器周围得到冷却，如图1-3所示。
将上述两个过程组合起来，就可以形成一个制冷循环，如图1-4所示，储液罐中的高压的液态制冷剂从膨胀阀喷出，压强下降，体积迅速膨胀，转化为气体，吸收周围的热量，使周围的温度下降，气态的制冷剂再经压缩机加压成为高压气态的制冷剂，高压气态制冷剂进入冷凝器冷却，从气态转变为液态，同时放出热量，液态制冷剂再进入储液罐，以备再次使用，这就是一个完整的制冷循环。从制冷循环可以看出，所谓制冷就是通过制冷剂的状态变化将一个地方(蒸发器周围)的热量带到另一个地方(冷凝器周围)。制冷循环中的各种装置都是围绕这种热量的转移而设置的。
图1-3 通过膨胀阀液体制冷剂转化为气体吸收热量
图1-4 制冷循环示意图
1.2.2 制冷系统的组成(www.xing528.com)
空调制冷系统的组成如图1-5所示。
制冷系统由空调压缩机、冷凝器、膨胀阀(或CCOT阀)、蒸发器四大机件组成。
1.2.3 制冷循环工作原理
1.压缩过程
压缩机把从蒸发器出来的0℃、0.15～0.2MPa气态制冷剂变成70℃、1.0～1.5MPa过热制冷剂气体，送往冷凝器冷却降温。
2.冷凝过程
在冷凝器里，过热气态制冷剂受到空气冷却，冷凝过程的后期，制冷剂变成40℃、1.0～1.2MPa过冷液态制冷剂，流经冷凝器的空气温度上升。
3.膨胀过程
冷凝后的液态制冷剂经过膨胀阀后体积变大，其压力和温度急剧下降，变成-5℃、0.15～0.2MPa的湿蒸气，以便进入蒸发器中迅速吸热蒸发。
4.蒸发过程
-5℃、0.15～0.2MPa的湿蒸气不断吸收热量而汽化，转变成0℃、0.15～0.2MPa气态制冷剂，使流过蒸发器的空气温度下降。
图1-5 空调制冷系统的组成
从蒸发器流出的气态制冷剂又被吸入压缩机，就这样，制冷系统利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，重复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，对车内的空气进行制冷循环过程，如图1-6所示。
图1-6 制冷循环示意图
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