电热型空调器结构设计分析

刘智航

摘要：冷热型空调器主要分为电热型空调器和热泵型空调器。由于热泵型空调器受气候影响干预较大，电热型空调器得到了广泛的使用。本文对电热型空调器的结构设计进行了深入的分析和討论。首先，给出了电热型空调器的系统结构图，详细介绍了构成电热型空调器系统的各个组成部分。然后根据系统结构图讨论分析了电热型空调器的制冷和制热工作过程。最后，根据电热型空调器的特点给出了其安装过程的一些建议。

关键词：电热型空调器；系统结构图；制冷制热

近年来，随着温室效应的加重，全球平均气温逐步上升。特别是夏天，三四十度的高温天气已成为常见的天气。这么炎热的天气，空调是人们用以降温防暑的最常用家电之一。但是纯粹的制冷型空调在四季明显的地方显得不太够用，特别是寒冷的冬天，人们对制热型空调需求越来越高。因此，当前的冷热型空调器得到了人们的追捧，应用越来越广泛。空调制热的方式主要有热泵型和电加热型两种类型[1]。因此，目前的冷热型空调主要采用电热型空调器。那么电热型空调器的结构如何，又是如何工作的呢？相比于热泵型空调器有什么优缺点呢？下面我们进行详细的探讨和分析。

一、电热型空调器的系统组成

为了实现制热，电热型空调器在原制冷型空调器的基础上增加电热丝部分。因此，电热型空调器是由电热丝部分产生热量实现制热效果的[2]。电热型空调器的系统组成如图1所示。

根据图1可知，电热型空调器主要由室内换热器（也称为蒸发器）、管接头、高压阀、低压阀、气液分离器、压缩机、毛细管、干燥过滤器、室外换热器（也称为冷凝器）、电热丝等组成。

不同于热泵型空调器，电热型空调器制热不需要制冷剂，而是依赖电热丝结构。

管接头是将室内机组和室外机组连通的液压零件，是可以拆装的连接点。在电热型空调器中共有两个管接头，一个连接室内换热器和低压阀，另一个链接室内换热器和高压阀。

高压阀低压阀的区分可以从形状上进行简单区分。它们分别连接管接头到室内机，粗的为低压阀，细的为高压阀。高压阀是指从外机内出来制冷剂是高压状态，低压阀是指从室内机回来的制冷剂是低压状态。

毛细管是一根直径很小、长度较长的单铜管，一般内径在1-1.5mm之间，壁厚0.5mm，长度在600-2000mm之间。在空调制冷时，毛细管将高温高压的制冷剂将为低温低压的制冷剂；在空调制热时，则相反。

气液分离器位于压缩机和市内换热器之间的低压管道上，实现制冷剂的储存、过滤，并从制冷器中吸收水蒸气。制冷剂在气液分离器的底部气化后才能送入压缩机，以防止液态制冷剂进入压缩机造成压缩机寿命缩短。

压缩机是空调的核心组成，位于室外机组。它将气态制冷剂送往冷凝器冷凝，然后通过节流装置进入蒸发器，使得压力降低，制冷剂从液态变成气态，并进行吸热从而降温。

干燥过滤器主要用于系统制冷系统中的水分，阻止系统中的杂质通过，避免管道发生冰冻堵住或者脏东西堵住。这也是考虑到毛细管特别容易被堵住而设计的。

室外换热器也称为冷凝器，实现制冷剂的冷凝放热，将吸收的热量排放到室外。

室内换热器也称为蒸发器，实现制冷剂的蒸发吸热，将室内的热量吸收，使室内变冷，同时带走一部分水蒸气。因此，开启空调会导致房间干燥。

二、电热型空调器的制冷制热工作原理

1.电热型空调器的制冷工作原理

电热型空调器的制冷工作原理如图2所示。

根据图2，电热型空调器的制冷跟一般的单制冷空调器是类似的[3]。首先，气态低压制冷剂经压缩机后被压缩成高温高压蒸气；然后送往室外换热器（冷凝器）进行冷凝过程，制冷剂冷却放热而成为常温高压液体，进而通过干燥过滤器对制冷剂进行干燥过滤处理，将杂质过滤掉，防止进入毛细管造成堵塞；接着制冷剂经过毛细管后降压节流成为低温低压液体，才能通过高压阀、管接头送到室内换热器（蒸发器）中。室内蒸发器将液态制冷剂蒸发吸收室内的热量，使得制冷剂成为低温低压蒸气。之后将低温低压蒸汽通过低压阀、气液分离器送到压缩机。这样子就完成一次制冷过程。整个制冷过程就是不断的循环执行上述过程。

2.电热型空调器的制热工作原理

电热型空调器的制热不需要压缩机，因此，需要通过开关切断制冷压缩电动机的电源，直接接通电热丝加热电路，由电热丝产生热能来达到制热。由此可见，电热型空调器制热并不需要制热所经历的繁琐过程，不依靠制冷剂，一方面可降低制冷剂对空气的污染，一方面可以提高压缩机的使用寿命。

三、电热型空调器的安装位置

电热型空调器的安装位置需要综合考虑各种因素，包括房间的布局、空调的大小、空调的发热隔热以及防电等。一般将电加热部分安装在空调器的出风通道。同时为了让空调器的冷凝时产生的冷凝水顺利流出，需要将出水口挂板一侧低0.2-0.5cm之间。一般不要超过0.5cm，因为太低会导致空调整体的美观性。室内机需要等连接配管后才能够安装。

四、结束语

近年来，电热型空调器得到了人们的喜爱和广泛使用。本文主要讨论分析了电热型空调器的结构，首先给出了空调器的系统结构图，对其各个组成部分进行了详细的介绍；然后重点分析了电热型空调器的制冷制热工作原理，并与热泵型空调器进行了简单的对比分析。最后对电热型空调器的安装进行了简要介绍，对一些注意事项进行了强调。

参考文献：

[1]高桂元.电热型空调器结构设计分析[J].家用电器科技，1985，3：008.

[2]钟锡汉.浅谈房间空调器的优化设计[J].科技创业月刊，2010 （1）：74-76.

[3]周雷.空调器结构设计对提高产品性能的影响[J].科技视界，2014 （22）：87-87.endprint