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冷气热量转移原理相同 但车用家用系统大小差很多

冷气热量转移原理相同 但车用家用系统大小差很多
 
汽车冷气系统的主要零件包括:压缩机、冷凝器/散热片、乾燥瓶、膨胀阀、鼓风机和蒸发器(俗称冷排),若跟家用分离式冷气机相比,压缩机、冷凝器/散热片、乾燥瓶就等于室外机,其余的则属于室内机。其实,不管是家用还是车用,有一个很重要的观念,冷气机就是利用「热量转移」的方式带走车室内的高温,让车内温度相对于车外温度就比较凉快一些。

冷气热量转移原理相同 但车用家用系统大小差很多
▲冷气循环系统的过程:压缩机压缩冷媒(气态)→风扇降温冷凝器中的冷媒(液态)→乾燥瓶过滤冷媒杂质→膨胀阀再降温降压冷媒→藉由鼓风机吹热风进蒸发器(冷排),冷媒蒸发成冷风送进出风口(气态)
 
既然是以热量转移的方式达到製冷的效果,冷气系统就的原理就是以冷媒进行循环来带走热量。当我们按下空调面板上的A/C键时,就代表启动了压缩机,压缩机将冷媒转换成高温高压的气态,并送到位于车头前的冷凝器/散热片(热排),利用撞风和风扇的效应,将风扇的吹出风与车外的冷空气进行散热,冷媒就转换成液态(冷媒释放能量)。

冷气热量转移原理相同 但车用家用系统大小差很多
▲车用的压缩机、冷凝器/散热片和乾燥瓶等同于家用的室外机,靠近防火墙的蒸发器、膨胀阀和鼓风机则等同室内空调。差别在于前面的冷凝器需要行驶中的撞风来散热,所以怠速时的冷气比较不冷。
 
不过此时的液态冷媒处于中温高压,而且附带杂质,冷媒必须通过乾燥瓶来过滤杂质和少量的湿气,确保冷媒是纯液态。接下来,高压液态的冷媒进入膨胀阀(跟蒸发器相接),里面设计节流孔的目的就是让冷媒体积变大,压力和温度就急剧下降,并以雾化形式送向蒸发器(冷排)后,蒸发器后面的鼓风机可以想像成是一把电扇,将车厢内的热空气吹进蒸发器,当中的液态冷媒开始吸收空气中的热量后沸腾蒸发成气态,但仍处于低温低压,降温的冷空气从蒸发器后面出来送进冷气出风口吹入车室,就能降低车室内温度,而气化后的冷媒再被压缩机吸入并重複再一次循环。
 
热量转移是什幺?
简单的说,热量总是从高温朝向低温传递,温差的存在导致能量(热量是能量的一种)转移,转移的过程称「热传递」,这个传递过程让高温高压的气态冷媒遇冷凝结成液态(释放热量),像冰一样的冷排内的液态冷媒被带热风的鼓风机吹进去,冷媒吸热又变回气态(低温低压),冷风就这样送车内,而风速大小就在于调整鼓风机的转速。

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国小就学过的「水的三态」,其实就是热量的释放和吸收过程,冷媒也能透过这样的热量转移去製造冷风。

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▲什幺是冷媒?
冷媒是所有空调系统中能传递热量并产生製冷效果的流体。早期的冷媒含有氟氯烃会破坏臭氧层,现今的则以二氧化碳和非卤代烃取代。冷媒的种类很多,而车用的冷媒型号是R-134a,属于中低温的环保製冷剂。