什么是空调?

What's air-conditioning?
工业制冷和空调都基于相同的机制:一种流体,通常是水或者空气,通过另一种叫做制冷剂的蒸发进行冷却。制冷剂管路包括压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀装置,是各个系统不可分割的一部分。 但是制冷系统和空调系统有本质区别,例如关于组建、设计方法、它们安装之处的商业或工业结构和它们的操作,如调整在两个不同市场板块中的存在。
 
空调是一种过程,用于在室内空间形成和保持一定的温度、相对湿度和空气纯度条件。这个工艺典型地用于保持一定的个人舒适度。
它还用于工业应用,以保证设备或机械(需要在特定的环境条件下运行)的正确运行,或者还能进行一定的工业工艺,比如焊接(焊接会产生大量的热量,需要通过某种方式进行处理)。
不管外面的气候条件如何,空调系统必须是有效的,并且涉及到对四个基本变量的控制:空气的温度、湿度、运动和质量。
 

工业应用和个人舒适度应用之间通常没有明显的区别。关于温度和湿度控制,工业上的空调通常需要更好的精确度。一些应用还需要高度过滤并去除污染物。

另一方面,舒适度的空调还需要满足个人的温度-湿度要求,同时也涉及到其它领域,如建筑设计、天气预报、能耗和声发射,以便为人类身心的良好状态再造出理想的条件。
 

空调的主要工艺是在室内/室外环境与空调空间内的人之间进行热量和水蒸气交换。

家用和工业空调使用的主要器具有:

  • 小型、分体式或多体式家用空调机;
  • 民用热泵;
  • 用于中型/大型空间的空气处理机组;
  • 用于小型空间的屋顶装置和空气处理机组;
  • 用于电话亭的遮蔽装置和空调机;
  • 工业冷冻器和热泵、生产冷冻水或热水(用于调节环境或设备的空气)的装置;
  • 用于服务器或电信设备的严密控制装置和精确冷却装置;
  • 用于建筑空调的风机盘管和液体循环加热(或冷却)系统、使用冷冻水管路的系统和终端装置。
就尺寸、复杂性、冷却能力(从数百瓦到百万瓦)和组件而言,它们有明显的区别,并且通常实现了主要的空调功能,即:
  • 空气或水的冷却;
  • 空气或水的加热;
  • 空气减湿;
  • 空气加湿;
  • 空气过滤/净化;
  • 室内/室外空气的混合;
  • 通风。
例如,家用空调机主要冷却封闭管路中来自空调空间的空气。这种冷却作用也会除去空气中的水分,包括空调机内的缩合物(以液滴的形式),然后再通过橡胶软管收集并排出。
另一方面,严密控制装置设计用于有服务器或电信设备的重要环境,需要将空气温度和湿度控制在一个非常有限的范围,因此,它不仅冷却空气和为空气减湿,而且还使用电加热器和加湿器进行良好的温度和湿度控制。
更复杂的空气处理机组具有上述的所有功能,通常安置在单独的隔间内。
冷冻器处理水而不是空气,它可以将水冷却到0°C左右(如果与冷冻剂混合,温度可能更低)或通过反向操作制冷循环加热。
 
使用相对简单的专用组件控制通风、过滤、混合通常还有加热功能,分别是风机、过滤器、阻尼器、电加热器或蒸汽炉,原理和更复杂的功能则受同样复杂的系统控制,如制冷剂管路和加湿器(请参阅“制冷(加热)”和“加湿”部分)。
 
需要特别说明的是,该方案通常利用管路(放置在与冷却环境相关的位置)内流体的蒸发来提供冷却能力。这种技术的原理也相当复杂。