空調(diào)從問世以來，距今已有百年以上歷史?？照{(diào)應(yīng)用于汽車也有半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間。目前國(guó)內(nèi)使用的制冷設(shè)備，如家用空調(diào)、汽車空調(diào)、冰箱、水冷機(jī)等，原理都大同小異。其機(jī)構(gòu)主要由4部分組成：壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和管路，基本原理是：通過壓縮機(jī)壓縮一種在常壓下沸點(diǎn)較低的介質(zhì)，壓縮后形成高溫高壓的氣體，氣體通過冷凝器，將熱量傳遞給外界空氣，內(nèi)部介質(zhì)溫度降低變成液體，最后液態(tài)介質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器，介質(zhì)膨脹氣化吸收大量的熱，室內(nèi)空氣流經(jīng)蒸發(fā)器表面，熱量被傳導(dǎo)介質(zhì)吸走形成冷風(fēng)，以達(dá)到室內(nèi)制冷效果。整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)工作一次，實(shí)際上是將室內(nèi)的熱量搬運(yùn)到外界的過程。

制冷空調(diào)基本原理圖

下面介紹一些家用空調(diào)和汽車空調(diào)的基本能耗情況。

1.家用空調(diào)

大家在挑選空調(diào)時(shí)一定會(huì)注意匹數(shù)，其實(shí)匹數(shù)也和空調(diào)功率對(duì)應(yīng)，匹為日本使用單位，國(guó)內(nèi)一般使用瓦為單位。同種規(guī)格的空調(diào)能效比越大越節(jié)能。因?yàn)槟苄П仍礁叩目照{(diào)，消耗掉同樣多電量的情況下，達(dá)到的制冷量越多。制冷量等于功率乘以能效比。所以空調(diào)實(shí)際耗電功率其實(shí)是我們所看標(biāo)識(shí)中的輸入功率。而制冷量越大代表降溫效果越明顯。

能耗標(biāo)識(shí)

定頻與變頻空調(diào)這兩種空調(diào)最本質(zhì)的區(qū)別在于定頻空調(diào)的壓縮機(jī)不能夠控制其轉(zhuǎn)速而變頻空調(diào)可以控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速越高瞬間消耗的電能越多。家用空調(diào)最耗電的部分就是壓縮機(jī)壓縮制冷劑產(chǎn)生的能耗。

定頻空調(diào)在開啟后就以輸入功率值運(yùn)轉(zhuǎn)。如輸入功率為1kW，空調(diào)每運(yùn)行一小時(shí)耗費(fèi)一度電。所以大家在設(shè)置空調(diào)的不同溫度與風(fēng)速時(shí)，耗電量一樣(忽略風(fēng)扇耗電)。但溫度設(shè)置高時(shí)室內(nèi)溫度比較容易降溫到設(shè)定值，此時(shí)空調(diào)外機(jī)將停止運(yùn)轉(zhuǎn)而基本停止耗電。在定頻空調(diào)開一晚上的情況下，設(shè)置溫度越低耗電量越大，原因在于外機(jī)和壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)間短，工作時(shí)間長(zhǎng)。如果在同樣溫度設(shè)置下打開門窗吹空調(diào)，室外的熱量將與室內(nèi)進(jìn)行交換，室內(nèi)溫度很難達(dá)到設(shè)定值，從而外機(jī)將一直工作，消耗的電量更多。對(duì)于定頻空調(diào)而言要想省電就得想辦法盡可能減少壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，“降低設(shè)置溫度和風(fēng)速就能節(jié)能”是比較片面的說法。

與定頻空調(diào)相比，變頻空調(diào)更加智能。我國(guó)的電網(wǎng)工頻為50Hz，變頻空調(diào)可以通過控制改變輸入頻率來控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速越低時(shí)瞬間耗能越小，因此在同樣開一晚上空調(diào)的情況下，變頻空調(diào)將室內(nèi)溫度降至接近設(shè)置溫度時(shí)，智能降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，耗電量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于定頻空調(diào)。所以變頻空調(diào)比定頻省電主要是省在了室溫達(dá)到預(yù)設(shè)溫度之后，但假設(shè)在同樣打開門窗的環(huán)境下，變頻空調(diào)的省電效果就不明顯了，因?yàn)槭覂?nèi)外不停地?zé)峤粨Q，它也一直是在額定功率下工作。

某品牌的變頻空調(diào)產(chǎn)品廣告

2.汽車空調(diào)

汽車空調(diào)與家用空調(diào)相似，都能夠智能化控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，已實(shí)現(xiàn)不同的制冷需求。汽車空調(diào)相對(duì)于整車而言，其是一個(gè)耗能大戶。

燃油車空調(diào)的壓縮機(jī)一般是通過皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接，帶輪的傳動(dòng)比恒定，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速跟隨發(fā)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，兩者之間通過電磁離合器連接，控制電磁離合器的吸合或脫離來控制空調(diào)壓縮的運(yùn)轉(zhuǎn)。開啟空調(diào)，電磁離合器吸合，發(fā)動(dòng)機(jī)消耗更多能耗帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而增加油耗，當(dāng)關(guān)閉空調(diào)時(shí)，電磁離合器斷開，壓縮機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

純電動(dòng)車上使用的是電動(dòng)壓縮機(jī)，即電動(dòng)機(jī)+壓縮機(jī)，這兩者一般集成一體，稱為電動(dòng)壓縮機(jī)。電動(dòng)壓縮機(jī)直接利用動(dòng)力電池的電能驅(qū)動(dòng)，壓縮機(jī)內(nèi)部匹配一個(gè)控制系統(tǒng)，外部可直接輸入通過信號(hào)來控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。同樣地，它的轉(zhuǎn)速越高，耗電量就越大。相比傳統(tǒng)汽油車的空調(diào)壓縮機(jī)，電動(dòng)壓縮機(jī)的好處是不受車速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，可以根據(jù)車內(nèi)制冷需求和環(huán)境溫度隨時(shí)調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到較高的效率，如當(dāng)剛開啟空調(diào)，車內(nèi)溫度比設(shè)定溫度相差較大時(shí)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高，制冷量大，實(shí)現(xiàn)快速降溫，當(dāng)車內(nèi)溫度越接近設(shè)定溫度，控制系統(tǒng)就會(huì)降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，從而減少耗電。

無論家用空調(diào)還是汽車空調(diào)，耗能最多的部件就是壓縮機(jī)，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能效比一定時(shí)，想要得到更多的制冷量只能增加能耗。兩者的原理相同，都是將室內(nèi)的熱量搬運(yùn)到外部，所以盡可能的減少車內(nèi)或室內(nèi)與外界的熱交換也是節(jié)省能耗的關(guān)鍵。

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