在制冷模式下,室內(nèi)機(jī)(核心部件為風(fēng)機(jī)盤管或空調(diào)機(jī)組內(nèi)的表冷器)將室內(nèi)熱量傳遞給制冷劑,本質(zhì)是通過(guò) **“空氣 - 翅片 - 冷凍水 - 制冷劑” 的多級(jí)熱交換 室內(nèi) 實(shí)現(xiàn)的 —— 室內(nèi)熱量先傳遞給冷凍水,再由冷凍水傳遞給制冷劑,終通過(guò)制冷劑循環(huán)將熱量轉(zhuǎn)移到室外。具體過(guò)程可拆解為 3 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),涉及熱交換的核心結(jié)構(gòu)和物理原理:
要理解熱量傳遞,需先知道室內(nèi)機(jī)中 “負(fù)責(zé)熱交換的關(guān)鍵部件”——風(fēng)機(jī)盤管(或表冷器),其結(jié)構(gòu)決定了熱交換效率,核心由兩部分組成:
金屬翅片:通常是鋁制或銅制薄片(導(dǎo)熱性極強(qiáng)),密集排列在管道外側(cè),目的是增大與空氣的接觸面積(若只有管道,空氣接觸面積小,熱交換慢);
內(nèi)部管道:穿過(guò)多層翅片的密閉銅管,內(nèi)部流動(dòng)的是從主機(jī)蒸發(fā)器送來(lái)的低溫冷凍水(約 7℃,是 “冷源” 的載體,間接連接制冷劑)。
簡(jiǎn)單說(shuō):室內(nèi)熱空氣先接觸翅片,熱量傳遞給翅片→翅片將熱量傳遞給內(nèi)部管道中的冷凍水→冷凍水?dāng)y帶熱量回到主機(jī),再傳遞給制冷劑。
二、熱量傳遞的 3 個(gè)關(guān)鍵步驟(從空氣到制冷劑)
步驟 1:室內(nèi)熱空氣與翅片的 “對(duì)流 + 傳導(dǎo)” 換熱(熱量從空氣到翅片)
室內(nèi)機(jī)的風(fēng)機(jī)(位于風(fēng)機(jī)盤管內(nèi))啟動(dòng)后,會(huì)主動(dòng)吸入室內(nèi)的高溫空氣(比如夏季室內(nèi) 30℃),并將空氣強(qiáng)制吹向密集的金屬翅片。此時(shí)發(fā)生兩步熱交換:
對(duì)流換熱:高溫空氣流過(guò)低溫翅片(翅片溫度因內(nèi)部冷凍水而維持在 8-10℃)時(shí),空氣與翅片表面存在明顯溫差,熱量通過(guò) “空氣流動(dòng)” 的對(duì)流作用,快速傳遞到翅片表面;
傳導(dǎo)換熱:空氣貼近翅片表面的部分,通過(guò)分子直接接觸的傳導(dǎo)作用,進(jìn)一步將熱量傳遞到翅片內(nèi)部(金屬的高導(dǎo)熱性讓熱量瞬間擴(kuò)散到整個(gè)翅片)。
這一步的結(jié)果:室內(nèi)熱空氣的溫度降低(比如從 30℃降到 18-20℃),同時(shí)空氣中的水汽可能因遇冷(翅片溫度低于空氣露點(diǎn))凝結(jié)成水珠(從接水盤排出,這也是空調(diào)制冷時(shí)會(huì) “出水” 的原因);而翅片則吸收熱量,溫度略微升高。
步驟 2:翅片與冷凍水的 “傳導(dǎo)” 換熱(熱量從翅片到冷凍水)
翅片與內(nèi)部管道是緊密貼合的(通常通過(guò)脹管工藝讓銅管與翅片無(wú)縫接觸,消除間隙,避免熱阻),此時(shí):
翅片吸收的熱量,通過(guò)金屬傳導(dǎo)的方式(銅 / 鋁的導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的幾百倍),快速傳遞到內(nèi)部的銅管壁;
銅管壁再將熱量直接傳遞給管內(nèi)流動(dòng)的低溫冷凍水—— 冷凍水原本是 7℃,吸收熱量后溫度會(huì)升高 1-2℃(變成 8-9℃),但仍維持低溫狀態(tài)。
這一步的關(guān)鍵:金屬的高導(dǎo)熱性和 “翅片 - 管道” 的緊密接觸,熱量幾乎無(wú)損耗地從翅片傳遞到冷凍水,冷凍水成為 “熱量的搬運(yùn)載體”。
步驟 3:冷凍水與制冷劑的 “傳導(dǎo)” 換熱(熱量從冷凍水到制冷劑)
攜帶熱量的冷凍水(8-9℃)會(huì)通過(guò)管道,被冷凍泵送回中央空調(diào)的主機(jī)蒸發(fā)器(主機(jī)的核心部件之一,內(nèi)部流動(dòng)的是制冷劑)。此時(shí)主機(jī)蒸發(fā)器內(nèi)發(fā)生的熱交換,是 “熱量傳遞給制冷劑的后一步”:
主機(jī)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與室內(nèi)機(jī)類似(也是 “管道 + 翅片”,但管道內(nèi)流動(dòng)的是制冷劑,管道外流動(dòng)的是冷凍水);
低溫低壓的液態(tài)制冷劑(約 5℃)在蒸發(fā)器管道內(nèi)流動(dòng),而管道外是溫度稍高的冷凍水(8-9℃),兩者通過(guò)管道壁發(fā)生傳導(dǎo)換熱:冷凍水的熱量通過(guò)銅管壁,傳遞給管道內(nèi)的液態(tài)制冷劑;
制冷劑吸收熱量后,會(huì)發(fā)生相變(從液態(tài)蒸發(fā)成氣態(tài))—— 這是制冷的核心:制冷劑蒸發(fā)時(shí)需要大量吸熱,因此能持續(xù)從冷凍水中 “抽走” 熱量,讓冷凍水降溫回 7℃左右,再次被送回室內(nèi)機(jī)循環(huán);而蒸發(fā)后的氣態(tài)制冷劑(攜帶了室內(nèi)的熱量)則被壓縮機(jī)吸入,進(jìn)入下一步的 “室外放熱” 流程。
三、核心邏輯總結(jié):熱量傳遞的 “梯度遞減”
整個(gè)過(guò)程中,熱量始終從 “高溫區(qū)域” 向 “低溫區(qū)域” 傳遞(符合熱力學(xué)第二定律),溫度梯度清晰,熱量單向流動(dòng):
室內(nèi)熱空氣(30℃左右)→ 金屬翅片(8-10℃)→ 冷凍水(7→8-9℃)→ 制冷劑(5℃液態(tài)→氣態(tài))
簡(jiǎn)言之:室內(nèi)機(jī)通過(guò) “風(fēng)機(jī)強(qiáng)制送風(fēng) + 高導(dǎo)熱翅片 + 低溫冷凍水” 的組合,先將空氣熱量轉(zhuǎn)移到冷凍水,再由冷凍水作為 “中間載體”,將熱量傳遞給主機(jī)內(nèi)的制冷劑,終由制冷劑將熱量帶到室外釋放 —— 室內(nèi)機(jī)本身不直接接觸制冷劑,而是通過(guò)冷凍水間接完成 “熱量接力”。