开窗空调器是如何作为热泵使用的

开窗空调器是如何作为热泵使用的
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在世界上的许多地方,冬天太冷,夏天太热。在这样的气候条件下,窗式空调可以在夏天用来制冷,在冬天用来取暖。在冬季用作供暖的窗式空调器称为热泵。人们也可以使用普通的电加热器来代替热泵来加热房间,但是对于房间内产生的等量热量,电加热器的耗电量比热泵多得多。

如何将窗户空调用作热泵

开窗空调除了压缩机和膨胀阀外,还有两个重要的热交换器:冷凝器和蒸发器。两者,冷凝器和蒸发器都是由铜管匝数和覆盖翅片,以增加他们的传热率。蒸发器位于室内,而冷凝器位于暴露于外部大气的室外。

在夏季,蒸发器充当冷却盘管。空气流过它,得到冷却,并被供应到房间,以产生冷却效果。室内空气吸收的热量通过冷凝器抛到外部大气中。这是开窗空调的正常工作情况。

在冬季使用窗式空调作为热泵,通过改变阀门的位置来改变制冷剂的流动方向。因此,冷凝器和蒸发器的位置颠倒了。冷凝器变成蒸发器,蒸发器变成冷凝器,机器变成热泵。在热泵中,冷凝器位于室内,而蒸发器位于室外。

位于房间外的蒸发器内的制冷剂从大气中吸收热量。这些热量通过冷凝器在室内释放出来。因此,在夏天产生冷却效果的同一个线圈在冬天产生了加热效果。

本文的下一节将展示如何改变阀门的方向以逆转冷凝器和蒸发器的功能。

窗式空调作为带反向阀的热泵

窗式冷气机的冷却及加热循环

上图显示了窗式空调的所有部件,即压缩机、冷凝器、膨胀阀(毛细管)和蒸发器。这种空调与其他类型的空调的不同之处在于制冷循环中包含了四通换向阀。换向阀为四口四位阀。图中虚线表示空气冷却循环,连续线表示空气加热循环。

在夏季的正常运行过程中,空调作为冷却器时,室内机作为蒸发器或冷却盘管,室外机作为冷凝器。因此,在室内产生冷却效果,而热量被排斥到大气中。

在冬季,当大气温度过低时,改变换向阀的位置,机器作为热泵工作。室内机变成冷凝器,室外机变成蒸发器。室外机从大气中吸收热量,通过冷凝器将其释放到室内,产生加热效果。换向阀改变制冷剂的流动方向,在空调和热泵之间起着至关重要的作用。

这种反向阀的方法可以在冬季外界温度在3 ~ 4℃左右的大气中工作,如果大气温度低于这个温度,蒸发器表面就会结霜,工作就会受到阻碍。为了在低温下有效换热,应定期从蒸发器中除去霜。在温度极低的地方,可采用除霜系统自动清除蒸发器上的霜冻。甚至换向阀也可以通过电磁阀和开关操作自动操作。

参考和图像来源

  1. 书:P. N. Ananthanarayan著《基础制冷与空调》,塔塔Mc-Graw Hill出版有限公司,第二版,第1页。214.

这篇文章是系列文章的一部分:什么是室内空调?窗式空调。

本系列文章介绍了窗式空调的各个部件,窗式空调的工作原理以及窗式空调的安装方法。

  1. 窗式空调部件:第一部分
  2. 窗式空调的组成部分:第二部分
  3. 窗式空调如何工作?
  4. 采用窗式空调作为热泵
  5. 如何安装窗式空调?