学空调制冷，就从这张图开始，所有制冷和热泵系统都由此而来 ,空调制冷制热基本工作原理讲解

这张图是空调中最常用的压缩时制冷循环，又称逆卡诺循环。制冷剂在其中循环，通过制冷剂的相态变化，实现了一端从外部吸热（可用于制冷），而到另一端向外部排热（可用于对外部制热）。

图上只有四个部件，分别是压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，是构成压缩式制冷的基本部件，就是俗称的制冷系统四大件。

几乎所有的制冷和热泵系统，无论系统多复杂，样式上有多么不同，都是在这张图基础上扩展进而演化出来的。

1、压缩机

压缩机是制冷系统的心脏，它将低温低压的气态制冷剂压缩为高压，从而驱动制冷剂的循环，持续为制冷系统提供循环动力。

不同类型的制冷机，有不同的制冷量范围。我们选择压缩机时，制冷量从几kW到几千kW，从小到大可以依次选择转子压缩机、涡旋压缩机、活塞机、螺杆机或者是离心机。

2、冷凝器

冷凝器是一个室外侧换热器，它通过换热将系统内的热量传递给外部介质，使得冷凝器内的高温制冷剂由气态冷凝为液态。

通常我们使用环境空气或者水作为外部介质，也就是我们常见的风冷冷凝器和水冷冷凝器，如风冷热泵与空气换热的翅片管式冷凝器，冷水机组与水换热的壳管式冷凝器。

如果我们想要利用冷凝器的排热，可以在冬季切换制冷剂的循环方向，将室内侧的换热器转为冷凝器使用，这个系统就成了一套热泵型的空调。

我们也可以将冷凝器做成一个水箱，利用冷凝器的排热来加热水，这个系统就成了一台热泵型的热水器。

3、膨胀阀

膨胀阀是与压缩机相对应的一种压力转换阀，压缩机将制冷剂压缩升压以驱动循环，膨胀阀则是对制冷剂节流降压以维持循环。

膨胀阀以细孔状流道的截面突变，将制冷剂由高压节流为低压。同时，膨胀阀也可以依据外部负荷变化，自动调整细孔流道的大小，从而调节制冷剂流量，以适应外部负荷的变化。

常见的有热力膨胀阀和电子膨胀阀，热力膨胀阀依据制冷剂的热力特性自调节，相比之下，电子膨胀阀的控制精度更高、调节性能更好，但热力膨胀阀的价格便宜。

想要更便宜的，还可以用毛细管来代替膨胀阀，毛细管被大量使用在家用冰箱的制冷系统中。

4、蒸发器

蒸发器是与冷凝器相对应的另一个换热器，它从外部循环的空气或者水中吸取热量，从而使蒸发器内的低温制冷剂由液态蒸发为气态。

外部介质被吸取热量了，实际上就是对外部制冷，因此室内侧换热器在制冷时用作蒸发器。如果还想冬季制热，可以通过制冷剂的换向循环，将室内侧换热器用作冷凝器，系统就由单冷变为热泵了。

如果冷却的是环境空气，可以选用翅片管式换热器，配上风机和外罩，挂到房间里就是常见的空调室内机。也可以做成更大的冷风机样式，挂到冷库里用于冷冻和冷藏。

如果冷却的是循环水，可以选用壳管式换热器，将循环水冷却降温后再送入室内末端机组制冷。此时，将壳管式蒸发器与压缩机等其它部件组合在一起，再配以管道阀门、电柜等附件，就是一台冷水机组。

5、制冷系统

总结一下，压缩时制冷的基本部件就4个，其中2个压力转换部件，压缩机升压、膨胀阀降压用于制冷剂循环；2个换热部件，蒸发器吸热、冷凝器排热，实现热量从蒸发器侧向冷凝器侧的迁移过程。

所有基于压缩式循环的制冷和热泵系统，不过在此基础上，增加油分、气分、四通阀等功能性部件，再针对不同的应用场合而扩展和演化。

蒸发器直接置于室内制冷就是氟空调，如家用分体机、多联机空调等。通过水换热再输送到室内制冷就是水空调，如螺杆式或离心式冷水机组。

通过阀门切换改变制冷剂的流向，使得用户侧换热器夏季用作蒸发器制冷、冬季用作冷凝器制热，这种冷暖两用的就是热泵型空调，如风冷热泵、地源热泵等。

制冷系统用于不同场合，相应设备匹配不同的特性，便有了住宅的户式空调、公建的商用空调、冷库和冰箱的冷冻冷藏系统、通信中心的机房精密空调、电子和医药等的洁净空调等。

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