图解制冷原理(内含动态原理图)

空调器制冷系统原理及常见故障图⽂解析（简单易懂值得收藏）空调器的制冷制热基本原理空调器的制冷零部件介绍制冷系统常见故障分析制冷系统案例分析与讨论家⽤空调⽅案设计及常⽤专业术语空调器的制冷制热基本原理⼏个重要概念：焓：⽤于流体，指特定温度作为起点时物质所含的热量。

1标准⼤⽓压，0℃的焓值为0.焓随流体的状态、温度和压⼒等参数变化，当对流体加热或加给外功时，焓就增⼤；反之，流体被冷却或蒸汽膨胀向外作功，焓就减少。

熵：是⼀个导出的热⼒状态参数，当制冷剂吸收热量时，熵值必须增加，反之放热时，熵值减少；熵值的变化，可以判断制冷剂与外界之间热流的变化。

节流：指流体通过狭⼩截⾯时压⼒降低，不作外功，⽽且节流前后⼀定距离处的速度不变的过程。

如果制冷剂通过的电⼦膨胀阀，由于冷媒流速较⼤，通过阀门截⾯的时间短，冷媒基本来不及与外界进⾏热交换，这种情况当作绝热节流处理。

临界状态：在饱和状态中，液态和⽓态两相共存。

但当饱和温度继续升⾼，到达某⼀温度时，物质的液相和⽓相的区别就会消失，这时液相不再存在，此时对应状态点为临界点。

显热和潜热：显热是指物体被加热或冷却时只有温度变化⽽⽆相变（或形态变化）时所得到或放出的热量；潜热是指物体相变⽽温度不变时吸收或放出的热量。

空调器的制冷循环流程进⾏制冷运⾏时，来⾃室内机蒸发器的低压低温制冷剂⽓体被压缩机吸⼊压缩成⾼压⾼温⽓体，排⼊室外机冷凝器，通过轴流风扇的作⽤，与室外的空⽓进⾏热交换⽽成为中温⾼压的制冷剂液体，经过⽑细管的节流降压、降温后进⼊蒸发器，在室内机的风扇作⽤下，与室内需调节的空⽓进⾏热交换⽽成为低压低温的制冷剂⽓体，如此周⽽复始地循环⽽达到制冷的⽬的。

空调器的⼯作原理流程图(制冷)单级压缩蒸⽓制冷循环空调器的制热循环当进⾏制热运⾏时，电磁四通换向阀动作，使制冷剂按照制冷过程的逆过程进⾏循环。

制冷剂在室内机换热器中放出热量，在室外机换热器中吸收热量，进⾏热泵制热循环，从⽽达到制热的⽬的。

说明+动图，保证让你把数据机房空调系统弄得明明白白机房空调属于精密空调的一种，是为了满足精密设备特殊工艺及特定环境的要求而设计的，其目的是精确控制其温度、湿度等并要求控制在一定范围。

机房空调具有高显热比、要求大风量。

为达到所需空气参数，空调系统由制冷循环和空气循环两个循环部分组成，制冷循环主要分为水冷和风冷两类。

下面我们就通过系列动图，来了解下机房空调的制冷循环和空气循环。

Pt.1制冷循环原理制冷循环由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程、蒸发过程组成。

就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，不断的在蒸发器处吸热汽化，进行制冷降温，将热量从室内搬运到室外。

所谓水冷和风冷的区别，其实就是与水或者空气进行热量交换的区别。

制冷循环Pt.2空气循环2.1 送风方式末端的送风方式常规分为上送风方式，风管送风方式和地板下送风。

上送风方式风管送风地板下送风2.2 典型布置为了优化气流和进一步提升冷却，采用约束送风是比较常用的通风并划分冷池的一种方式，冷热通道分离，如下图。

冷热通道分离除此之外，为了降低气流输配距离，还有行间空调和柜级空调。

传统的房间级空调到微模块的演变部分数据中心也会采用顶置空调，采用热通道封闭方法，进一步缩短气流循环距离，安装顶置空调的放置方式，可以分为卧式和立式。

卧式顶置空调立式顶置空调为了进一步降低气流输配距离，部分数据机房也会采用柜级冷却方式，如热管背板。

柜级空调Pt.3机房风冷系统这是最传统的冷却方法，空调由内机和外机通过氟管路连接而成，内机由压缩机、膨胀阀和蒸发器等组成，可以实现制冷和气流输送等功能，外机则用来散热。

风冷制冷原理常规采用定速涡旋压缩机制冷，少量采用数码涡旋或者变频涡旋压缩机；风冷室外机安装在室外或楼顶，内外机距离有限制：常规不高于室内机20米，不低于室内机5米，室内外管路长度推荐小于60米，超出需要延长组件和措施。

风冷机房空调典型结构3.1 适合场景风冷空调相互间独立，无单点故障，特别适合中小型数据中心，当输送气流距离较短时，可以单侧布置，当输送距离较远时，采用双侧布置，如图6。

吸收式制冷系统运⾏原理：吸收式制冷利⽤溶液在⼀定条件下能析出低沸点组分的蒸⽓，在另⼀种条件下⼜能吸收低沸点组分这⼀特性完成制冷循环。

⽬前吸收式制冷机多⽤⼆元溶液，习惯上称低沸点组分为制冷剂，⾼沸点组分为吸收剂。

吸收式制冷系统图如下：特点：可以利⽤各种热能（蒸⽓、废热、余热、燃油、燃⽓等）驱动；可以⼤量节约⽤电结构简单，运动部件少，安全可靠；对环境和⼤⽓臭氧层⽆害。

涡旋式制冷系统运⾏原理：涡旋式空⽓压缩机是由函数⽅和型线的动、静涡旋相互齿合⽽成。

在吸⽓、压缩、排⽓⼯作过程中，静涡旋盘固定在机架上，动盘由偏⼼轴驱动并由防⾃动机构制约，围绕静盘基圆中⼼，作很⼩半径的平⾯转动，⽓体通过空⽓过滤芯吸⼊静盘的外围，随着偏⼼轴旋转，⽓体在动静盘齿合所组成的若⼲对⽉⽛形压缩腔内被逐步压缩然后由静盘部位的轴向孔连续排出，如上图所⽰。

涡旋式制冷系统如下图所⽰：特点：1.相邻两室的压差⼩，⽓体的泄漏量少。

2.由于吸⽓、压缩、排⽓过程是同时连续地进⾏，压⼒上升速度较慢，因此转矩变化幅度⼩、振动⼩。

3.没有余隙容积，故不存在引起输⽓系数下降的膨胀过程。

4.⽆吸、排⽓阀，效率⾼，可靠性⾼，噪声低。

5.由于采⽤⽓体⽀承机构，故允许带液压缩，⼀旦压缩腔内压⼒过⾼，可使动盘与静盘端⾯脱离，压⼒⽴即得到释放。

6.机壳内腔为排⽓室，减少了吸⽓预热，提⾼了压缩机的输⽓系数。

7.涡线体型线加⼯精度⾮常⾼，必须采⽤专⽤的精密加⼯设备。

8.密封要求⾼，密封机构复杂。

逆卡诺循环制冷系统运⾏原理：逆卡诺循环是理想的可逆制冷循环，它是由两个定温过程和两个绝热过程组成。

循环时，⾼、低温热源恒定，制冷⼯质在冷凝器和蒸发器中与热源间⽆传热温差，制冷⼯质流经各个设备中不考虑任何损失，因此，逆卡诺循环是理想制冷循环，它的制冷系数是最⾼的，但⼯程上⽆法实现。

跨临界循环制冷系统CO2跨临界循环制冷系统图如下：特点:⼯质的吸、放热过程分别在亚零界区和超临界区进⾏。