随着最近的热浪在美国各地创造了各种记录，包括亚特兰大的历史最高温度106华氏度，空调已经成为了人们谈论的话题。就在昨天，我无意中听到两个小老太太在公园的长椅上讨论恒温膨胀阀和毛细管计量装置，而且几乎为此大打一架!不过，大多数人都不像这些空调爱好者那样了解空调的工作原理，所以今天是了解空调工作原理的好时机，这样当你下次去公园散步时，你就会知道了。

我将在这里给出一个关于制冷循环的中间解释，所以如果你想退一步，从一个更基本的开始，看看这个解释空调是如何工作的我为外行人写作。(另一篇关于制冷循环的基础知识以及一些常见问题的答案的好文章是马丁Holladay的空调基础知识)。不过，今天我们要深入一点。我将命名制冷循环的各个部分，并更多地谈谈制冷剂在整个循环过程中的变化。

尽管如此，我还是有很多不将在本文中介绍。我不打算讨论检查制冷剂水平、使用的不同制冷剂的性能、如何计算效率(SEER评级)或空调系统的任何其他重要方面的技术细节。

制冷循环

空调将热量从内部泵到外部的方式是通过制冷循环，这是一个涉及一种特殊流体——制冷剂的热力学循环，制冷剂会经历相变(在液体和蒸汽之间)、压力变化和温度变化。下图显示了制冷剂是如何流经空调系统的，以及在这个过程中发生了什么。

首先，注意对角线显示了哪些部分在房子里面，哪些部分在外面。如果你有一个分离式系统，冷凝装置在外面发出噪音，而空气处理器在里面(可能是在爬行空间或阁楼)，那么组件就在不同的盒子里。在窗口空调或打包机组中，它们都在同一个盒子里。

现在，让我们一个接一个地回顾一下制冷循环的四个阶段。

1.蒸发器线圈

这是制冷剂从屋内吸收热量的地方。蒸发器线圈是一个铜管，它携带制冷剂，嵌入铝翅片的框架(如下图)。使用这种配置，制冷剂被连接到许多与吹过它的空气接触的表面积上，这有助于从空气到制冷剂的热传递。最常见的几何形状是a线圈(下图)，但你也可以在某些单元中看到平线圈和n线圈。

制冷剂在低温低压下以液体的形式进入蒸发器盘管。空气处理器的风扇(又名鼓风机)从房子吹过线圈的空气。蒸发器盘管是冷的(约40华氏度)，屋内的空气是热的(约75华氏度，取决于你把恒温器设置在哪里)。热量从温暖的地方流向凉爽的地方，因此空气温度下降，制冷剂吸收空气流失的热量。这是热力学第二定律在行动。

除了变暖之外，制冷剂在这里也会发生相变。毕竟这叫做蒸发器盘管，所以进入的冷液体制冷剂会蒸发成蒸汽。相变是传递热量的一种很好的方式，因为相变(特别是液体和蒸汽之间的相变)所需要的热量要比改变材料的温度多得多。因此，当制冷剂开始沸腾时，它真的会吸收btu(英国热单位)。

当你看着你的空调，试图弄清楚制冷剂是如何从内部到外部流动时，流动的一个方面可能会让你感到困惑。如果是分离式系统，则内部和外部部件由制冷剂管路连接，通常称为“管路组”。这是两根铜管，一根较大且绝缘的管(吸入管)与另一根较小且不绝缘的管(液体管)平行运行。当蒸发后的制冷剂离开蒸发器盘管时，它仍然相当冷。因此，进入压缩机外部的制冷剂是在较大的、绝缘的铜管中，而不是较小的、温度较高的铜管中。看似矛盾的是，较冷的管子是携带最多热量的管子。你可以看到，吸入线是下面这条线的照片中较冷的管子，因为它甚至有霜，这是不正常的，表明有问题(如。、制冷剂量不正确或过蒸发器盘管的空气流量过低)。

2.压缩机

当制冷剂到达空调的室外部分时(上图)，压缩机的作用正如它的名字所暗示的那样:它将制冷剂压缩到更小的体积，从而增加压力和温度。为什么?因为热量从温暖的地方流向凉爽的地方．你不能从冷制冷剂到95华氏度的空气中去除热量。制冷剂必须比外界空气温度高。这就是我们需要压缩机的原因之一。另一种是压缩机是将制冷剂通过系统的泵。

3.冷凝盘管

当高压、高温、仍然汽化的制冷剂离开压缩机后，进入冷凝器盘管。与蒸发器盘管一样，它是一个嵌入铝翅片的铜管，可以实现高效的热传递。冷凝机组内部的风扇将室外空气通过盘管的两侧拉出，并从机组顶部吹出。由于压缩机做功，制冷剂比室外空气热。热力学第二定律在这里起作用了热量从较暖的制冷剂流向较冷的室外空气吹过冷凝器盘管。

在蒸发器盘管中，制冷剂在相对较低的温度下由液体变为蒸汽。现在我们处理的是更高的温度，相变相反。如果你对在不同温度下发生的相变感到困惑，想想在高海拔地区会发生什么。空气压力较低，水在低于212°f时沸腾，压力的变化会影响沸点/冷凝点温度，这就是为什么蒸发器盘管在低温下沸腾，而冷凝器盘管在高温下冷凝的原因。

制冷剂回到液体状态后，通过液管(热的、未绝缘的铜管)回到空调的室内部分。

4.膨胀阀——奇迹发生的地方

制冷剂一旦回到室内机，就会通过一个计量装置，比如膨胀阀，神奇的制冷循环就发生在这里。高压，相对温暖的液体会遇到一个狭窄的地方，制冷剂不容易通过。因此，当液体到达另一侧时，它发现自己处于一个低得多的压力中。当压力像这样下降时，温度也会下降很多!这使空调成为可能。如果不能将制冷剂降至低于家中空气的温度，空调就无法工作。为什么?因为热量从温暖的地方流向凉爽的地方也就是老的热力学第二定律。

制冷剂通过计量装置后，直接进入蒸发器盘管，重新开始循环。

你知道了吧。如果你按照我上面写的去做，你就可以去公园的长椅上休息了。

＊好吧，也许我真的没有听到你们的对话，但我发誓我在公园里看到过小老太太在公园长凳上聊天。