一、制冷剂的热力学知识：
温度的概念：
我国的温度名称为:摄氏度,字母符号:℃。在我们生存的大气环境中,水的冰点,也就是从液态变成固态的温度是0℃:沸点,达到沸腾状态快速蒸发的温度是100℃。本书所述的温度也是以此为单位。
制冷剂的凝结固化也就是冰点温度为零下ー百多摄氏度。以温度的高低变化来说,从100℃降低到-30℃,会释放大量热能,同理,制冷剂从-30℃升高到100℃,便需要吸收大量的热能；空调制热就是利用制冷剂这种达至比环境更低温的温度,通过相应的技术条件吸收外界环境空气中的热量,转移至室内,达到提高室内温度的结果；
而制冷的工作,对空调自身来说,也是进行热量的转移,只是反转了热交换过程的载具,使室内外热交换器互换功能角色,制热时把室外的热量转移至室内,制冷时把室内的热量转移至室外。
所以,我们可以明白空调为什么被称为热泵式空调,因为不论是制热还是制冷模式,就空调的压缩机本身来说始终都进行着工作介质(制冷剂)的增压制热工作。
在冬季,我们体感认知的环境气温的冷,并不是空气不具有热量了,而是空气的温度比我们的体温低得多了,产生的温度差让我们自身的体温扩散在更低温的空气中了:要从空气中获取热量,便需要以具有更低温度的媒介把空气中的热能吸收转移到我们所处的空间里来温度的升高或降低,都是热能转移的结果,这是能量守恒定律所定义的物理现象,是物质所具有的天然本质。空调本身所做的工作并不是制造了热能,而是利用电能设备在两个不同的区域之间进行了热量的相互转移,以及把部分电能转换成热能。
吸收热能温度就会升高,温度降低便会释放热能。从理论的角度来说,具有液态从气态相互转换特性的物质都可以成为冷热转换介质,只不过要实现这种转换因介质的不同所需要的外部条件和技术手段有着巨大的差异,或者说现实可行性和经济性费效比的巨大差异。
对于工程技术人员来说,不论是技术难度的高低,生产、使用成本的经济性都是首先面临的选择和挑战。因此,适合常温环境进行气液状态转换的物质:利昂系列制冷剂,因更具有技术可行性及成本经济性而被选择应用于空调运行中。并且该类制冷剂可以相对更安全且容易控制的方式方法实现温度的交替转换,同时这种转换可以经过适当的机械设备保持稳定可靠长期运行,所需要的代价低到可以被普遍接受,因而在世界范围内被广泛普及,成就全球亿万家庭使用空调的巨大的市场需求。
为了叙述的方便性,我们在空调的各种运行模式下不论是制热还是制冷,都把系统的工作介质统称为“制冷剂”,当然这一点就空调进行热量转移运行的特性来说也没什么不妥。
二、热传递的方式：
物质间的热量传统转移有三种方式:辐射、传导、对流。
辐射：太阳光照射地球是辐射方式,还有我们烤火取暖。
传导：我们手握一条金属棒,一端置于火中加热,手持的这端会获得热量,最终整体温度升高,这种热量转移的方式是传导。
对流：加热液体物质,加热点的温度提高密度变小而上升,上部的液体下降而产生置换对流,相互融合,逐渐达到温度均衡。
空调的热传导方式：制冷剂与盘管翅片间主要是接触传导,盘管翅片与空气间主要是外力(风扇)强制对流,附带少部分对空气辐射。
三、压力的基本概念：
压力的公制名称:kg/cm2。
地球海平面高度位置的压力被设定为常数:1kg/cm,即:每平方厘米的压力为1公斤。这也是压强的数据,单位面积的压力就是压强。
1kg/cm与水银压力计对应的数据为760毫米汞柱。
压力的英制名称：pa,帕斯卡。100000a=1000Kpa=1Mpa
在空调行业的压力名称中一般多用兆帕：Mpa
兆帕与公斤的换算关系：1.013kg/cm=101.3kPa,我们一般以1kg/cm，0.1Mpa为换算数据进行空调的压力测量
四、液化、汽化的转换关系
气态物质转化为液态的过程称为液化,实际上这是一个密度大幅度提高的过程,这个过程会释放大量的热量；
而液态的物质变为气态,称之为气化,这是一个密度大幅度降低的过程,这个过程则需要吸收大量的热量。
空调系统管路运行中,就是利用这种气态液态相互转换的特性达成吸收或释放热量的结果：空调利用压缩机产生的压力压缩制冷剂,使制冷剂的压力和密度大幅度提高导致热量聚集,从而温度提高,经热交换器散热降温后成为高压液态,经相应的瀜压功能部件降低压力,膨胀为气态温度降低,由热交换器进行快速交换热量而大幅度降温,因此实现气液的相互循环转换。
五、饱和压力、饱和温度
液体在某一压力温度条件下达到沸腾的状态,称为饱和压力,而此时的温度也是它的饱和温度。饱和压力与饱和温度是成正比的互为关联的关系。
就以水来说,在一个标准大气压力的状态下,沸勝(沸点)温度是100℃,而如果在海拔4000米的背藏高原地区,大气压为0.62kg/cm,水的沸点则为87℃,;而在我们家庭使用的煮饭的高压锅内,可以达到1.10kg/cm的压力,在这个压力的约東下,水的沸点温度达到120℃。此时水的温度和压力的关系就是彼此的相对包和状态的参数数据。
制冷剂在空调系统管路内所进行的压力增高和降低的过程,就是伴随着温度的升高和下降的过程而自然互相成就的,它们的这个过程也是一个饱和压力和饱和温度相伴相生的循环过程,压力越高可以达到的饱和温度也越高,压力越低散热蒸发的温度就越低:这其中为达成气态液态互为转换的机械电气条件形式也是为控制并保证这个过程高效有序进行的技术手段。
压力温度相对平衡的状态下,制冷剂的性状维持不变,此时降低压力,制冷剂便会发生膨胀蒸发气化降低温度的情况,吸收热量后,温度压力就会相应升高;而提高制冷剂的压力,也是赋予其能量,制冷剂密度增大,压力温度也一同增高,以形成与外界更大的温差利于热交换效率的提高。
变频空调比定频的能效比较更高的原因,主要是因为变频空调制冷剂的运行压力温度较定空调有大幅度的提高。
六、制冷剂饱和压力温度对照表
饱和温度压力:饱和温度压力是指液体和蒸气处于相对平衡状态。对制冷剂来说,该压力下制冷剂可以保持为液态的温度,反过来就是说该温度下制冷剂可以保持液态时需要的压力
了解温度与压力的关系,有助于我们理解空调工作中制冷剂的运行状态。
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