分體式空調(diào)的工作原理核心是利用制冷劑(俗稱 “冷媒”,如 R32、R410A)的 “相變循環(huán)”,通過 “吸熱 - 放熱” 的過程實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)。簡(jiǎn)單來說,冷媒就像 “熱量搬運(yùn)工”—— 制冷時(shí)把室內(nèi)熱量搬到室外,制熱時(shí)把室外熱量搬到室內(nèi),而這一切依賴室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)的核心部件協(xié)同工作。
在拆解原理前,先明確分體式空調(diào)的核心部件分工(這是理解原理的基礎(chǔ)):
室外機(jī):“熱量交換站”,包含壓縮機(jī)(動(dòng)力核心,給冷媒加壓)、冷凝器(讓冷媒散熱液化)、室外風(fēng)機(jī)(加速散熱)、膨脹閥 / 毛細(xì)管(給冷媒降壓);
室內(nèi)機(jī):“室內(nèi)控溫端”,包含蒸發(fā)器(讓冷媒吸熱汽化)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)(吹送冷熱風(fēng))、四通閥(僅制熱時(shí)用,改變冷媒流向);
連接管:兩根銅管,分別輸送 “高壓冷媒” 和 “低壓冷媒”,連接內(nèi)外機(jī)形成閉環(huán)。
一、制冷模式(夏季用:把室內(nèi)熱量 “搬” 到室外)
整個(gè)過程分 5 步,本質(zhì)是 “冷媒從氣態(tài)→液態(tài)→氣態(tài)” 的相變,伴隨 “放熱→吸熱”:
壓縮機(jī)加壓:讓冷媒 “變熱”
壓縮機(jī)啟動(dòng)后,將室內(nèi)機(jī)回來的低溫低壓氣態(tài)冷媒,強(qiáng)行壓縮成高溫高壓氣態(tài)冷媒(溫度可達(dá) 80-100℃,類似給氣體 “擠壓升溫”)。此時(shí)冷媒攜帶 “待釋放的熱量”,通過銅管送到室外機(jī)。
冷凝器散熱:讓冷媒 “變液”
高溫高壓的氣態(tài)冷媒進(jìn)入室外機(jī)的冷凝器,同時(shí)室外風(fēng)機(jī)啟動(dòng),吹過冷凝器的散熱片。冷媒通過散熱片把熱量 “釋放到室外空氣里”,溫度逐漸降低,從 “氣態(tài)” 冷凝成常溫高壓液態(tài)冷媒(類似水蒸氣遇冷變成水)。
膨脹閥降壓:讓冷媒 “變涼”
常溫高壓的液態(tài)冷媒,通過 “膨脹閥 / 毛細(xì)管”(類似 “節(jié)流閥”)時(shí),壓力突然降低,體積膨脹,溫度快速下降,變成低溫低壓液態(tài)冷媒(溫度可達(dá) 5-10℃,接近冰水溫度),再通過銅管送到室內(nèi)機(jī)。
蒸發(fā)器吸熱:讓室內(nèi) “變涼”低溫低壓的液態(tài)冷媒進(jìn)入室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器,此時(shí)室內(nèi)風(fēng)機(jī)啟動(dòng),把室內(nèi)的熱空氣吹過蒸發(fā)器的散熱片。冷媒通過散熱片 “吸收室內(nèi)熱空氣的熱量”,從 “液態(tài)” 重新汽化成低溫低壓氣態(tài)冷媒(室內(nèi)空氣失去熱量,溫度降低,變成冷風(fēng)被吹回房間)。
循環(huán)往復(fù):持續(xù)控溫
吸熱后的低溫低壓氣態(tài)冷媒,通過另一根銅管回到室外機(jī)的壓縮機(jī),再次被加壓、散熱、降壓、吸熱…… 反復(fù)循環(huán),直到室內(nèi)溫度降到設(shè)定值,壓縮機(jī)自動(dòng)停機(jī)(變頻機(jī)型會(huì)低功率運(yùn)轉(zhuǎn)保溫)。
二、制熱模式(冬季用:把室外熱量 “搬” 到室內(nèi))
核心邏輯和制冷相反,關(guān)鍵靠四通閥(“冷媒換向閥”)改變冷媒流向,讓 “室內(nèi)機(jī)變散熱端,室外機(jī)變吸熱端”,過程分 5 步:
四通閥換向:顛倒 “冷熱端”
制熱時(shí),四通閥通電切換方向,讓冷媒的流動(dòng)路徑反轉(zhuǎn) —— 原本去室外機(jī)的高溫冷媒,改道去室內(nèi)機(jī);原本回壓縮機(jī)的低溫冷媒,改道去室外機(jī)。
壓縮機(jī)加壓:同樣讓冷媒 “變熱”
壓縮機(jī)依然將低溫低壓氣態(tài)冷媒(此時(shí)來自室外機(jī))壓縮成高溫高壓氣態(tài)冷媒,但通過四通閥的引導(dǎo),直接送到室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器(此時(shí)蒸發(fā)器臨時(shí)當(dāng) “冷凝器” 用)。
室內(nèi)蒸發(fā)器放熱:讓室內(nèi) “變熱”高溫高壓的氣態(tài)冷媒進(jìn)入室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器,室內(nèi)風(fēng)機(jī)吹過蒸發(fā)器,冷媒把熱量 “釋放到室內(nèi)空氣里”,溫度降低,從氣態(tài)冷凝成常溫高壓液態(tài)冷媒(室內(nèi)空氣獲得熱量,變成熱風(fēng)被吹回房間)。
膨脹閥降壓:讓冷媒 “變涼”
常溫高壓的液態(tài)冷媒,經(jīng)膨脹閥降壓后,變成低溫低壓液態(tài)冷媒,通過銅管送到室外機(jī)的冷凝器(此時(shí)冷凝器臨時(shí)當(dāng) “蒸發(fā)器” 用)。
室外冷凝器吸熱:從室外 “搶熱”
室外風(fēng)機(jī)啟動(dòng),吹過室外機(jī)冷凝器,低溫低壓的液態(tài)冷媒吸收 “室外空氣里的熱量”(即使冬天 - 10℃,空氣中仍有熱量),汽化成低溫低壓氣態(tài)冷媒,再通過四通閥回到壓縮機(jī),循環(huán)往復(fù)。
補(bǔ)充:北方極寒地區(qū)(-15℃以下),室外空氣熱量少,部分空調(diào)會(huì)啟動(dòng) “電輔熱”(室內(nèi)機(jī)內(nèi)置電熱絲),直接通電發(fā)熱輔助制熱,室溫達(dá)標(biāo)。
一句話總結(jié)核心差異
制冷:冷媒 “室外散熱、室內(nèi)吸熱”,室內(nèi)吹冷風(fēng);
制熱:四通閥換向,冷媒 “室內(nèi)散熱、室外吸熱”,室內(nèi)吹熱風(fēng)。
整個(gè)過程沒有 “制造冷 / 熱”,只是通過冷媒的相變,實(shí)現(xiàn) “熱量在室內(nèi)外的轉(zhuǎn)移”,這也是空調(diào)比電暖氣、電風(fēng)扇更高效的核心原因。