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    第061章工作原理

    1842年,佛羅里達州醫生約翰·哥里(JohnGorrie)以壓縮落成的新大樓設有中央空調。

    一名新澤西州Hoboken的工程師AlfredWolff協助設計此嶄新的空氣調節系統,並把技術由紡織廠遷移至商業大廈,他被認爲是令工作環境變得涼快的先驅之一。

    1902年後期,首個現代化,電力推動的空氣調節系統由威利斯·開利(1876年-1950年)發明。

    其設計與Wolff的設計分別在於並非只控制氣溫,亦控制空氣的溼度以提高紐約布克林一間印刷廠的製作過程質素。

    此技術提供了低熱度及溼度的環境,令紙張面積及油墨的排列更準確。

    其後,開利的技術開始用於在工作間以提升生產效率,開利工程公司亦在1915年成立以應付激增的需求。

    在逐漸發展下,空氣調節開始用於提升在家居及汽車的舒適度。

    住宅空調系統的銷量到1950年代才真正起飛。

    建於1906年,位於北愛爾蘭貝爾法斯特的皇家維多利亞醫院,在建築工程學上具有特別意義,被稱爲世界首座設有空氣調節的大廈。

    1906年,美國北卡羅萊納州夏洛特的StuartW.Cramer正找尋方法增加其南方紡織廠的空氣溼度。Cramer把技術命名爲空氣調節,並在同年將其用於專利申請中,作爲水調節(waterconditioning)的代替品。

    水調節當時是一個著名的程序,令紡織品的生產較容易。

    他把水汽與通風系統結合以“調節”及轉變工廠裏的空氣,控制紡織廠中極重要的空氣溼度。

    威利斯·開利使用此名稱,並把它放進其1907年創辦的公司名稱:“美國加利亞空氣調節公司”(今開利公司)。

    1915年,卡里爾成立了一家公司,它是世界最大的空調公司之一。

    但空調發明後的20年,享受的一直都是機器,而不是人。

    直到1924年,底特律的一家商場,常因天氣悶熱而有不少人暈倒,而首先安裝了三臺中央空調,此舉大大成功,涼爽的環境使得人們的消費意欲大增,自此,空調成爲商家吸引顧客的有力工具,空調爲人們服務的時代,正式來臨了。

    空調分爲單冷空調和冷暖兩用空調,工作原理是一樣的,空調以前大多一般使用的製冷劑是氟利昂。

    氟利昂的特性是:由氣態變爲液態時,釋放大量的熱量。

    而由液態轉變爲氣態時,會吸收大量的熱量。(即先吸熱氣化再液化放熱)空調就是據此原理而設計的。

    壓縮機將氣態的製冷劑壓縮爲高溫高壓的氣態製冷劑,然後送到冷凝器(室外機)散熱後成爲常溫高壓的液態製冷劑,所以室外機吹出來的是熱風。

    然後到毛細管,進入蒸發器(室內機),由於製冷劑從毛細管到達蒸發器後空間突然增大,壓力減小,液態的製冷劑就會汽化,變成氣態低溫的製冷劑,從而吸收大量的熱量,蒸發器就會變冷,室內機的風扇將室內的空氣從蒸發器中吹過,所以室內機吹出來的就是冷風。

    空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發器後就會凝結成水滴,順着水管流出去,這就是空調會出水的原因。

    制熱的時候有一個叫四通閥的部件,使製冷劑在冷凝器與蒸發器的流動方向與製冷時相反,所以制熱的時候室外吹的是冷風,室內機吹的是熱風。

    其實就是用的初中物理裏學到的液化(由氣體變爲液態)時要排出熱量和汽化(由液體變爲氣體)時要吸收熱量的原理。

    中央空調製冷原理:

    液體汽化製冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應來實現製冷的。液體汽化形成蒸汽。

    當液體(製冷工質)處在密閉的容器中時,此容器中除了液體及液體本身所產生的蒸汽外,不存在其他任何氣體,液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡,此時的氣體稱爲飽和蒸汽,壓力稱爲飽和壓力,溫度稱爲飽和溫度。

    平衡時液體不再汽化,這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走,液體必然要繼續汽化產生一部分蒸汽來維持這一平衡。

    液體汽化時要吸收熱量,此熱量稱爲汽化潛熱。

    汽化潛熱來自被冷卻對象,使被冷卻對象變冷。

    爲了使這一過程連續進行,就必須從容器中不斷地抽走蒸汽,並使其凝結成液體後再回到容器中去。

    從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成液體,則所需冷卻介質的溫度比液體的蒸發溫度還要低,我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進行,因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。

    製冷工質將在低溫、低壓下蒸發,產生冷效應;並在常溫、高壓下冷凝,向周圍環境或冷卻介質放出熱量。

    蒸汽在常溫、高壓下冷凝後變爲高壓液體,還需要將其壓力降低到蒸發壓力後才能進入容器。

    液體汽化製冷循環是由工質汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成。

    中央空調製熱原理:

    壓縮機吸入低壓氣體經過壓縮機壓縮變成高溫高壓氣體,高溫氣體通過換熱器把水溫提高,同時高溫氣體會冷凝變成液體。

    液體在進入蒸發器進行蒸發,(蒸發器蒸發的同時也要有換熱媒體,根據換熱的媒體不同機器的型號結構也不同,常用的有風冷和地源。)液體經過蒸發器後變成低壓低溫氣體,低溫氣體再次被壓縮機吸入進行壓縮。

    就這樣循環下去,空調側循環水就變成45-55度左右的熱水了。

    熱水經過管道送到需要採暖的房間,房間安裝有風機盤管把熱水和空氣進行熱交換實現制熱目的。

    水系統工作原理:

    水冷中央空調包含四大部件,壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器,製冷劑依次在上述四大部件循環,壓縮機出來的冷媒(製冷劑)高溫高壓的氣體,流經冷凝器,降溫降壓。

    冷凝器通過冷卻水系統將熱量帶到冷卻塔排出,冷媒繼續流動經過節流裝置,成低溫低壓液體,流經蒸發器,吸熱,再經壓縮。

    ......

    未完待續

    第062章預告控溫


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