空调和除湿机在除湿方面有何不同

空调和除湿机

事实上,除湿机只不过是一种改装空调。因此,在我们讨论除湿机的工作原理之前,我们先谈谈空调的工作原理。一旦了解了AC系统的工作原理,您几乎可以立即了解除湿机的工作原理。我们将通过讨论除湿机和交流系统之间的差异来完成我们的指南,并在其中介绍一些独特的特性和功能,使除湿机能够像它们一样有效地除湿。在本指南的最后,您不仅要了解除湿机的工作原理,还要非常了解交流系统的工作原理以及除湿机和交流系统如何相似但必然不同,以便每个系统都能达到自己的目的。最有效的。

请注意,在下面的指南中,在描述除湿器如何工作时,我们将更具体地描述基于压缩机的除湿器的工作原理。虽然不是全部除湿机是基于压缩机的,我们测试和审查的大多数除湿机和市场上的绝大多数除湿机实际上都是基于压缩机的。如果您正在谈论70,50,30品脱或大多数商用除湿机,那么您谈的是基于压缩机的除湿机。因此,对于本指南的其余部分,为了方便起见,并且因为它代表了大多数人在想到除湿机时所想到的,我们将“压缩机基除湿机”简称为“除湿机”。另外两种类型的除湿机(热电和干燥剂)则不常见。话虽这么说,我们也为这些其他类型的除湿机编写了全面的指南。有关热电除湿机工作原理的更多信息,请参见此处。有关干燥除湿机工作原理的更多信息,请参见此处。

空调如何工作

在任何需要冷却的地方都可以找到空调 - 包括家庭,酒店,汽车甚至船只。为简化起见,我们将讨论的范围限制在中央空调系统,其中大多数是分体式系统 - 家庭和办公室常见的空调系统,其中一些部件构成空调系统发现里面的家庭或办公楼等部位位于外家庭或办公楼。我们稍后会更详细地讨论我们所指的确切部分及其位置。

在我们开始之前,了解并理解空调系统是封闭的加压系统非常重要。流过系统是一种促进热传递的“神奇流体”。这种“流体”被称为制冷剂。制冷剂是一种化学化合物,具有促进系统正常运行所必需的物理和化学特性。这意味着它需要具有正确的沸点,凝固点等,以使系统正常工作。如果化学品不符合系统要求的确切标准,则不能使用。这就是为什么大多数住宅和商业空调系统只使用两种不同类型的制冷剂之一:R-22和R410A。大多数除湿机使用R410A制冷剂。

空调配件

空调和除湿机共享相同的四个关键部件。他们是:

1. 压缩机 - 压缩制冷剂

2. 冷凝器 - 冷凝制冷剂

3. 膨胀阀 - 有助于突然降低压力

4. 蒸发器 - 蒸发制冷剂

请注意,每个部件的名称都告诉您它的确切功能 - 压缩机压缩,冷凝器冷凝,膨胀阀“膨胀”(促进压力下降),蒸发器蒸发。压缩机和膨胀阀的设计虽然有趣,但并不是理解空调如何工作的基础。请注意,冷凝器和蒸发器都采用盘绕和/或翅片设计(制冷剂流过),以最大限度地暴露表面区域(对周围环境)。这种设计选择的原因是它确保了传热的最大效率。正如您将在下面看到的那样,系统内的大部分热传递都发生在蒸发器和冷凝器上。

制冷剂告诉故事

为了更好地了解中央空调系统的工作原理,让我们按照制冷剂在系统中行进的路径。注意制冷过程中每个阶段的制冷剂的温度,压力和相(液体/气体),因为这些质量决定了进入或离开系统时的热量方向。

我们将从制冷剂离开空调系统的蒸发器开始。冷却的低压制冷剂蒸汽进入压缩机(位于冷凝器旁边的家外),在那里压缩成热的高压蒸汽。此时蒸汽很热,因为它从两个不同的来源吸收了热量。它从在蒸发器处冷却的暖空气中吸收热量,并且还吸收了当压缩机内的蒸汽从低压压缩到高压时产生的热量。

然后,热的高压蒸汽进入冷凝器,在那里蒸汽冷凝成更冷却但仍然很热的高压液体。与蒸发器一样,冷凝器具有多个金属翅片,其具有大量的表面积以便于散热。冷凝器上还有一个风扇,可以帮助这个过程(从系统中排出热量)。冷凝器位于家外(这是家外的大型金属盒,上面有一个大风扇)。

热的高压液体离开冷凝器盘管,然后被送回系统的蒸发器(在家中)。在进入蒸发器之前,液体被迫通过膨胀阀。膨胀阀有助于突然降低压力。压力的降低导致热的高压液体蒸发成冷的低压蒸汽和液体的混合物。正是热液体的部分蒸发导致所得混合物的温度下降(蒸发过程需要能量,因此热能从系统传递以促进蒸发 - 这就是冷却制冷剂的原因)。

然后将冷却的低压混合物送至系统的蒸发器(通常位于家庭炉子上方/附近)。这里,风扇将暖空气(从家庭内部)吹到蒸发器盘管上,这使得混合物的剩余液体部分蒸发。这种蒸发导致制冷剂温度进一步下降。我们现在拥有凉爽的低压蒸汽,最终可以回到系统的压缩机。

请注意,在描述空调系统的工作过程时,我们描述了两种不同的空气冷却方式。

1对于蒸发器盘管内的蒸汽/液体制冷剂混合物的液体部分也变成蒸汽,它需要能量。该能量以热能的形式从被拉到蒸发器盘管上的暖空气供应。因此,发生能量转移。冷空气被冷却,并且蒸发器盘管内的制冷剂混合物的液体组分获得将液相变为蒸汽所需的能量。

2热力学的基本原理之一是热量喜欢从温暖的东西流到更冷的东西。因此,热量也从在系统的蒸发器盘管上移动的暖空气传递到盘管内的较冷的制冷剂。来自暖空气的热量不足以显着影响制冷剂的温度。当它进入系统的压缩机时,它仍然是一种很酷的低压蒸汽。

除湿机的工作原理

交流系统和除湿机之间的差异(压缩机类型)

AC系统和除湿器在形式和功能上几乎相同。它们在功能方面的一个主要区别在于,AC系统针对冷却空气进行了优化,而除湿机针对除湿空气进行了优化。对我们来说,重要的是要注意这两个系统都会对空气进行除湿。不同之处在于除湿机针对它进行了优化 - 它们以更高的速率去除空气中的水分,并且比交流系统更有效。请注意,两个系统都不会冷却空气。除湿机实际上略微加热处理过的空气。AC系统专门冷却处理过的空气。

就设计(形式)而言,AC系统和除湿机由完全相同的四个关键部件组成 - 压缩机,冷凝器,膨胀阀(或类似装置)和蒸发器。在设计上的主要差异与交易场所的每个系统的压缩机和冷凝器。中央空调系统的压缩机和冷凝器单元位于家庭外部,蒸发器单元位于家庭内部。除湿机的所有组件都位于同一设备内彼此非常接近的位置。因此,中央AC系统具有所谓的“分离系统”设计,而除湿器是一体化设备。

我们上面列出的每个关键组件的位置非常重要,因为它与每个系统的优化相关(用于冷却的AC系统和用于除湿的除湿器)。同样,蒸发器和冷凝器盘管位于中央AC系统中的两个独立位置。一个位于家中(蒸发器),一个位于家外(冷凝器)。在交流系统中,通过系统蒸发器盘管冷却的空气循环回到家中,因为冷却空气从您家中的地板通风口流出。在除湿机中,在系统的蒸发器盘管上冷却的空气在从排气器的顶部,后部或侧面排出之前立即被拉过除湿器的冷凝器盘管。为什么设计上的差异?

请记住,正如我们上面所讨论的那样,离开交流系统压缩机的制冷剂是热的高压蒸汽。该蒸汽进入系统的冷凝器并冷凝成热的高压液体。该相变(制冷剂从蒸气变为液体)需要制冷剂和环境空气之间的能量传递。它要求冷凝器盘管周围的空气更冷比线圈(和线圈内的制冷剂),允许在正确的方向上进行热交换(热能需要从制冷剂移动到空气中以促进制冷剂的冷凝)。如果环境空气不比冷凝器盘管冷,那么盘管内的制冷剂将不会冷凝。该过程由大型风扇(在冷凝器上)和冷凝器线圈本身的设计(它们分布在大的表面区域上以促进更有效的散热)辅助。

因此,在中央交流系统中,环境空气的相对较低温度(由设备的风扇和冷凝器盘管设计辅助)用于冷凝冷凝器盘管内的制冷剂。这个过程发生在家外,与过程相关的空气是家外的空气。另一方面,在除湿机中,在设备的蒸发器盘管上冷却的相同冷空气也用于“冷却”冷凝器盘管并将离开除湿机压缩机的制冷剂蒸汽冷凝成热的高压液体。这意味着由除湿器的冷蒸发器盘管冷却的空气几乎立即通过在装置的冷凝器盘管上移动而变暖。

因此,从除湿机排出的空气是温暖的干燥空气 - 比进入空气的空气略微变暖(并且干燥得多)的空气 - 环境空气。请记住,除湿机用于除湿空气,而不是冷却空气。通过这种设计,它实现了在不冷却空气的情况下对空气进行除湿的目标。

凝结水是如何形成的?

到目前为止,我们已经看到了AC系统如何工作以及除湿机的工作原理。我们已经看到构成每个系统的所有部件以及它们如何协同工作以冷却进入每个系统的空气。但是空气冷却如何促进水分去除?我们接下来回答这个问题。

正如我们在此讨论的那样,温度和湿度本质上是相关的。随着温度的升高,假设空气中的水分量恒定,相对湿度会降低。相反,如果温度降低,则相对湿度增加。温度和湿度之间的这种关系使得AC系统和除湿器的加热/冷却技术能够对空气进行除湿。导致相对湿度增加的温度下降是在任一系统的蒸发器盘管上形成冷凝物的原因。当紧邻线圈周围的空气被冷却时,其相对湿度可以超过100%,此时形成冷凝物。

这也是气象学家所说的露点 - 它只是露水(冷凝物)形成的温度(低温)。AC系统和除湿器基本上将温度带到其蒸发器盘管旁边的局部露点。在中央交流系统中,冷凝水滴入一组收集盘(连接到冷凝泵或连接到地漏),而在除湿机中,冷凝水滴入大型可拆卸冷凝水收集桶(它可以当然也要排干)。

除湿机优化除湿的其他方法

我们之前看到除湿机的设计允许它对空气进行除湿而不会永久冷却空气。因此,实现除湿而不会显着影响除湿空气的温度。中央空调除湿空气,但代价是在此过程中永久冷却空气。

在除湿方面,除湿机除了交流系统外还有其他几个优点。首先,大多数除湿机都配备了内置的湿度调节器,而交流系统却没有。相反,AC系统由恒温器控制。就像您在恒温器上设置所需的温度一样,您可以在除湿机的恒温器上设置所需的湿度水平。除湿机将在感应到实际室内湿度高于所需湿度水平时循环开启(压缩机和风扇开启),当感应到实际室内湿度低于所需湿度水平时,除湿机将自动关闭。这是除湿器针对湿度去除进行优化的最重要方式之一。它可以设置为所需的湿度水平,并且只要达到所需的湿度水平就会保持开启状态。使用中央空调系统无法以这种方式控制湿度。

除湿机相对于交流系统的其他优点包括:

1. 便携性 - 它们可以移动到家中的不同位置,在那里它们可以用于仅对特定区域进行除湿。除湿机还可用于对家中央交流系统无法到达的区域进行除湿 - 车库,棚屋等。

2. 定时器和除霜模式等附加功能 - 除湿机可设置为在特定时间循环或循环关闭。许多还提供额外的模式,以实现更有效的水分去除。

3. 低得多的功耗 - 除湿机比中央空调系统消耗更少的功率。

总结一下我们上面已经讨论过的优点:

4. 不变的空气温度 - 在不影响空气温度的情况下实现除湿。

5. 内置液压调节器 - 允许消费者设置精确的所需湿度水平。

最后的想法

在阅读上述AC系统和除湿机之间的差异时,您可能不相信需要除湿机。特别是在夏天,你不能只用你的AC来降低家中的湿度吗?

事实是,虽然交流系统确实消除了一些湿度,但这些系统中的水分去除只不过是副作用。除湿是系统蒸发器盘管冷却空气的产物。然而,该系统的主要目的是冷却空气。这就是它的设计目标。

另一方面,除湿机在借用交流系统的大部分设计的同时,首先建造的是除湿空气。它的效率更高。房间内的空气直接被拉到设备的蒸发器盘管上,在那里立即以非常高的速率除湿。空气从更干燥的单元排出,并且接近进入除湿器的相同温度。

这里的底线是,虽然空调和除湿机共享许多相同的组件和大部分相同的设计,但它们是两个非常不同的设备,具有两个非常不同的功能。如果您的目标是为家中的空气降温,从而稍微减少空气中的水分,那么请运行家用空调。如果您的目标是对处于高度不舒适的湿度水平的空气进行除湿,那么您肯定希望使用除湿机。


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