電熱型空調器結構設計分析

劉智航

摘要：冷熱型空調器主要分為電熱型空調器和熱泵型空調器。由于熱泵型空調器受氣候影響干預較大，電熱型空調器得到了廣泛的使用。本文對電熱型空調器的結構設計進行了深入的分析和討論。首先，給出了電熱型空調器的系統(tǒng)結構圖，詳細介紹了構成電熱型空調器系統(tǒng)的各個組成部分。然后根據系統(tǒng)結構圖討論分析了電熱型空調器的制冷和制熱工作過程。最后，根據電熱型空調器的特點給出了其安裝過程的一些建議。

關鍵詞：電熱型空調器；系統(tǒng)結構圖；制冷制熱

近年來，隨著溫室效應的加重，全球平均氣溫逐步上升。特別是夏天，三四十度的高溫天氣已成為常見的天氣。這么炎熱的天氣，空調是人們用以降溫防暑的最常用家電之一。但是純粹的制冷型空調在四季明顯的地方顯得不太夠用，特別是寒冷的冬天，人們對制熱型空調需求越來越高。因此，當前的冷熱型空調器得到了人們的追捧，應用越來越廣泛?？照{制熱的方式主要有熱泵型和電加熱型兩種類型[1]。因此，目前的冷熱型空調主要采用電熱型空調器。那么電熱型空調器的結構如何，又是如何工作的呢？相比于熱泵型空調器有什么優(yōu)缺點呢？下面我們進行詳細的探討和分析。

一、電熱型空調器的系統(tǒng)組成

為了實現制熱，電熱型空調器在原制冷型空調器的基礎上增加電熱絲部分。因此，電熱型空調器是由電熱絲部分產生熱量實現制熱效果的[2]。電熱型空調器的系統(tǒng)組成如圖1所示。

根據圖1可知，電熱型空調器主要由室內換熱器（也稱為蒸發(fā)器）、管接頭、高壓閥、低壓閥、氣液分離器、壓縮機、毛細管、干燥過濾器、室外換熱器（也稱為冷凝器）、電熱絲等組成。

不同于熱泵型空調器，電熱型空調器制熱不需要制冷劑，而是依賴電熱絲結構。

管接頭是將室內機組和室外機組連通的液壓零件，是可以拆裝的連接點。在電熱型空調器中共有兩個管接頭，一個連接室內換熱器和低壓閥，另一個鏈接室內換熱器和高壓閥。

高壓閥低壓閥的區(qū)分可以從形狀上進行簡單區(qū)分。它們分別連接管接頭到室內機，粗的為低壓閥，細的為高壓閥。高壓閥是指從外機內出來制冷劑是高壓狀態(tài)，低壓閥是指從室內機回來的制冷劑是低壓狀態(tài)。

毛細管是一根直徑很小、長度較長的單銅管，一般內徑在1-1.5mm之間，壁厚0.5mm，長度在600-2000mm之間。在空調制冷時，毛細管將高溫高壓的制冷劑將為低溫低壓的制冷劑；在空調制熱時，則相反。

氣液分離器位于壓縮機和市內換熱器之間的低壓管道上，實現制冷劑的儲存、過濾，并從制冷器中吸收水蒸氣。制冷劑在氣液分離器的底部氣化后才能送入壓縮機，以防止液態(tài)制冷劑進入壓縮機造成壓縮機壽命縮短。

壓縮機是空調的核心組成，位于室外機組。它將氣態(tài)制冷劑送往冷凝器冷凝，然后通過節(jié)流裝置進入蒸發(fā)器，使得壓力降低，制冷劑從液態(tài)變成氣態(tài)，并進行吸熱從而降溫。

干燥過濾器主要用于系統(tǒng)制冷系統(tǒng)中的水分，阻止系統(tǒng)中的雜質通過，避免管道發(fā)生冰凍堵住或者臟東西堵住。這也是考慮到毛細管特別容易被堵住而設計的。

室外換熱器也稱為冷凝器，實現制冷劑的冷凝放熱，將吸收的熱量排放到室外。

室內換熱器也稱為蒸發(fā)器，實現制冷劑的蒸發(fā)吸熱，將室內的熱量吸收，使室內變冷，同時帶走一部分水蒸氣。因此，開啟空調會導致房間干燥。

二、電熱型空調器的制冷制熱工作原理

1.電熱型空調器的制冷工作原理

電熱型空調器的制冷工作原理如圖2所示。

根據圖2，電熱型空調器的制冷跟一般的單制冷空調器是類似的[3]。首先，氣態(tài)低壓制冷劑經壓縮機后被壓縮成高溫高壓蒸氣；然后送往室外換熱器（冷凝器）進行冷凝過程，制冷劑冷卻放熱而成為常溫高壓液體，進而通過干燥過濾器對制冷劑進行干燥過濾處理，將雜質過濾掉，防止進入毛細管造成堵塞；接著制冷劑經過毛細管后降壓節(jié)流成為低溫低壓液體，才能通過高壓閥、管接頭送到室內換熱器（蒸發(fā)器）中。室內蒸發(fā)器將液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸收室內的熱量，使得制冷劑成為低溫低壓蒸氣。之后將低溫低壓蒸汽通過低壓閥、氣液分離器送到壓縮機。這樣子就完成一次制冷過程。整個制冷過程就是不斷的循環(huán)執(zhí)行上述過程。

2.電熱型空調器的制熱工作原理

電熱型空調器的制熱不需要壓縮機，因此，需要通過開關切斷制冷壓縮電動機的電源，直接接通電熱絲加熱電路，由電熱絲產生熱能來達到制熱。由此可見，電熱型空調器制熱并不需要制熱所經歷的繁瑣過程，不依靠制冷劑，一方面可降低制冷劑對空氣的污染，一方面可以提高壓縮機的使用壽命。

三、電熱型空調器的安裝位置

電熱型空調器的安裝位置需要綜合考慮各種因素，包括房間的布局、空調的大小、空調的發(fā)熱隔熱以及防電等。一般將電加熱部分安裝在空調器的出風通道。同時為了讓空調器的冷凝時產生的冷凝水順利流出，需要將出水口掛板一側低0.2-0.5cm之間。一般不要超過0.5cm，因為太低會導致空調整體的美觀性。室內機需要等連接配管后才能夠安裝。

四、結束語

近年來，電熱型空調器得到了人們的喜愛和廣泛使用。本文主要討論分析了電熱型空調器的結構，首先給出了空調器的系統(tǒng)結構圖，對其各個組成部分進行了詳細的介紹；然后重點分析了電熱型空調器的制冷制熱工作原理，并與熱泵型空調器進行了簡單的對比分析。最后對電熱型空調器的安裝進行了簡要介紹，對一些注意事項進行了強調。

參考文獻：

[1]高桂元.電熱型空調器結構設計分析[J].家用電器科技，1985，3：008.

[2]鐘錫漢.淺談房間空調器的優(yōu)化設計[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2010 （1）：74-76.

[3]周雷.空調器結構設計對提高產品性能的影響[J].科技視界，2014 （22）：87-87.endprint