控制柜冷却装置技术信息
1-3。冷却原理
本节解释冷却原理、传热定律和物质的三种状态。
为了实现“ “1-2.什么是空调?”中描述的空气调节,需要对空气进行加热或冷”。
我们在日常生活中加热或冷却东西,所以感觉我们可以很容易地改变温度,但这背后的原理是什么?
接下来解释制冷的原理,这也引出了空调和冷水机的冷却结构。
(1) 什么是“冷却”?
我们周围有很多工具和设备可以让物体降温。例如,如果您环顾房屋,您会看到诸如扇子、电风扇、房间空调、冰箱等之类的东西。
尽管这些工具和设备的冷却机制有所不同,但是基本原理方面有一些共同点。
当你在炎热的房间里扇扇子时,产生的风带走了你身体周围的热空气,汗水的蒸发带走了你身体表面的热量,让你感觉凉爽。
因此,您可以理解冷却等同于散热。
你还可以感觉到,当液体(本例中为汗水)蒸发时,热量也会被带走(汽化热,稍后将对此进行解释)。夏季黄昏时的洒水也利用了这种汽化热。
对于扇子和电风扇来说,原理很容易直观理解,但房间空调和冰箱在原理上也基本相同的机制。
室内空调和冰箱利用冷媒的特性来创造一个温度明显低于周围温度的环境。
(2) 热量传递(热交换)
当两个不同温度的物体接触时,热量会从“热”物体转移到“冷”物体。此时,从“热”物体看,热量被带走并冷却,相反,从“冷”物体看,“冷”物体会接收到热量,导致它被加热或温度升高。这称为热交换,基本原理是热量总是从热的东西转移到冷的东西。
关于热交换的速率和量存在三个定律:
1、接触面积大
2.导热性能更好的材料之间的热传递更顺畅。
正如字面之意,导热良好(导热率高)的材料可以快速传热。
因此,空调的换热器采用铜、铝等导热性能良好的材料制成。
然而,导热性差的材料作为隔热材料,例如玻璃棉等。
3、进行热交换的物质之间存在较大的温差。
两种物质之间的温差越大,传热越大。随着热交换的继续,传热减少,最终温差消失(平衡状态)。
基于这些热交换规律,室内空调等空调多采用翅片管式换热器,铜管内有冷媒流动,这种换热器与表面积大的铝翅片高效接触,迫使空气在铝翅片间隙之间流动。
翅片管式换热器
换热器包括液体与气体之间进行热量交换的翅片管式换热器、液体与液体之间进行热量交换的板式换热器、管壳式换热器等。
(3) 物质的三种状态和热
当水被加热时会发生什么?当然,温度会升高。但是,我们知道有一个温度,无论我们如何加热水,,温度都不会进一步升高。
一旦水温达到100℃,温度就不再升高。相反,它沸腾并蒸发成水蒸气。同样,当对冰加热时,温度不会上升到0℃以上,直到冰完全融化变成水时,温度才会上升。
另一方面,当热量被带走时也是如此,温度不会改变。直到100°C的水蒸气全部变成水,0°C的水全部变成冰,温度才会发生变化。
用于仅改变水的温度而不引起状态变化的热量称为显热,用于改变状态而不引起温度变化的热量称为潜热。
比较水的潜热与显热的大小,假设将水的温度从 0℃ 升高到 100℃所需的热量为 100,则凝固和熔化(冰和水之间的状态变化)的潜热为80,蒸发和凝结潜热(水⇔水蒸气)为540。
与其他相比,您会发现蒸发和冷凝(水⇔蒸汽)的潜热异常大。换句话说,当物质蒸发时,会从周围带走大量的热量,当它凝结时,会向周围释放大量的热量。
用于空调和其他应用的制冷循环很好地利用了这一原理来实现室内制冷。我们将在下一节讨论它是如何工作的。
我们将为您快速解答。