不知不觉,2022年已经过半,进入到了7月份,可这个温度,逐渐离谱了起来。
今年的夏天,温度属实是有些异样,就在前几天,整个浙江几乎全部陷入了40℃的高温环境中,全国各地也出现了热射病的报道,在这个时候,空调真的是人类的救星,要是离了空调,这夏天根本过不下去了,不过,你有想过空调为什么又能制热又能制冷吗?它的原理是啥?
空调的基础循环
事实上,空调制冷时,并不是在室内直接让空调的扇叶吹出了“冷气”,开空调让人感到凉爽是因为它把热给吸收了,那吹出来的风温度就自然降低了,本质上,空调放出冷气是它和空调外机形成了一种循环,将室内的热气吸收,再排放到室外去,首个现代化空调的发明者威利斯·开利,他利用了物态变化的原理,也就是使用沸点在常温左右,被称作制冷剂的物质,让这种物质在铜管中进行循环,铜管连接着空调和空调外机,分别在室内和室外,当然,这个铜管并不是直的,为了增加与空气的接触面积,通常它都会扭成S型。
制冷剂在铜管中的循环过程是这样的,液体流回室内时,会经过一个降低气压的装置,使它沸腾蒸发,吸热成为蒸汽,这样扇叶吹出的风就变成了冷的,而到了室外,蒸汽会经过增加气压的装置,使它冷凝液化,放热变回液体,利用这个原理,空调就能稳定产生循环,不停将室内热量输送到室外了。当然,如果空调是制热模式,则是这个过程的反向推演。
制冷剂是什么物质?
在最初的空调当中,大部分都是使用氨、氯甲烷之类的有毒气体来作为制冷剂,由于此类物质在泄漏后会产生重大事故,在1928年,托马斯·米基利发明了氯氟碳气体,也就是氟利昂,作为制冷剂,对人类来说就安全得多了,不过,氟利昂会对臭氧层造成伤害,最初的较为广泛使用的制冷剂是R11(三氯氟甲烷)、R12(二氯二氟甲烷)、R114(二氯四氟乙烷)、R113(三氟三氯乙烷)、R22(一氯二氟甲烷)等等,由于这些氟氯碳气体对臭氧层的破坏,在蒙特利尔议定书中规定到,应停止使用这些制冷剂,防止对臭氧层造成消耗,R22则是发达国家已经停止生产,发展中国家还可生产使用到2030年。
新的制冷剂有哪些?
为了保护臭氧层,制冷剂中就不能有氯,常见的有以下几种:
R32:全称为二氟甲烷,它的特点是零臭氧损耗,无色、无味、无毒,虽然它是零臭氧损耗潜势,但它有着较高的全球变暖潜能,以每100年时间为基础,其潜能是二氧化碳的550倍。
R410A:它是由50%的R32(二氟甲烷)和50%的R125(五氟乙烷)组成的混合物,其分子式中不含氯元素,故其臭氧层破坏潜能值(ODP)为0。工作压力为普通R22空调的1.6倍左右,制冷(暖)效率更高。近些年,主流空调企业在变频空调的推广中,已经采用R410A制冷剂替代R-22。虽然R410A对臭氧层的破坏为零,但其产生的温室气体效应甚至还部分超过了R22。因此,R410A并不是中国空调业最终的环保制冷剂解决方案。目前业界一致公认R290-制冷剂替代品方案最佳,并得到政府层面的认可。
R290:全称为丙烷,与氟利昂这种人工合成制冷剂相比,R290的分子中不含有氯原子,因而ODP值(臭氧消耗潜值)为零,对臭氧层不具有破坏作用。此外,与同样对臭氧层无破坏作用的HFC物质相比,R290的GWP值(全球变暖潜能值)接近0,对温室效应也没有影响。
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