家庭热泵﹣﹣空调
夏天来了,安装空调的家庭逐渐多了起来,如图甲是家用分体式空调的原理图,其制冷原理是室外机中的压缩机将气态的制冷剂压缩后成为高温高压的液态制冷剂,散热后液态的制冷剂经膨胀阀进入蒸发器(室内机)迅速变成气体,吸收大量的热量,从而使房间的温度迅速下降(冬天的制热工作过程与上述相反),空调在制冷运行的过程中会产生大量的冷凝水,因此空调配有排水系统.
制冷量是家庭购买空调时需要考虑的一项重要指标.它是指空调进行制冷运行时,单位时间内从密闭空间内去除的热量总和.制冷量大的空调适用于面积比较大的房间,且制冷速度较快.以15平方米的居室面积为例,使用额定制冷量在2500W左右的空调比较合适,家用空调的制冷量单位常用“匹”.1匹=2324W.
能效比是衡量空调节电效果的一项重要指标.家用空调器的能效比(EER)就是其制冷量与制冷消耗电功率之比.如图乙所示是两台不同品牌空调上的能效标识(能效标识是附在产品上的一种信息标签,用于表示耗能产品的能源效率等级等性能指标,为用户和消费者的购买决策提供必要的信息,以引导用户和消费者选择高效节能产品).如表是国家标准中关于分体式空调部分能效等级指标.
额定制冷量CC/W | 能效等级与对应的EER | ||||
5 | 4 | 3 | 2 | 1 | |
CC≤4500 | 2.60 | 2.80 | 3.00 | 3.20 | 3.40 |
4500<CC≤7100 | 2.50 | 2.70 | 2.90 | 3.10 | 3.30 |
空调制冷运行时,室内的空气湿度_________(大于/小于)室外.图乙中,两空调工作时更节能的是_________(A/B).
关于空调机,下列说法正确的是( ).
某家庭空调机制冷量为1.5匹,能效比为3,在额定状态下连续工作10min,消耗的电能为_________kW•h,不计热损失,理论上可以使40m2的密闭房间内的空气温度下降_________℃.[取房间层高3m,空气的密度ρ=1.29kg/m3,比热容c=1.0×103J/(kg•℃)].
XXXKFRD﹣23GW/Z1分体式房间空调器 | ||
电源 | IPH220V﹣50Hz | |
制冷运行 | 制冷量 | 2300W |
额定输入功率 | 830W | |
制热运行 | 制热量 | 2600W |
额定输入功率 | 780W | |
电热功率 | 500W |
如果房间的面积为15m2,高度为2.6m,问:如果按照表中的数据工作,该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃?
在l中,若室外温度不太低,实际加热时间约为4.0min,则在利用空调器对室内空气加热的过程中,室内空气向外散热的平均功率约为多少?空调器总共消耗的电能为多少?
该空调器在制冷时的额定输入功率为830W,而它的制冷量却是2300W,比输入功率还要大,这是为什么?
变频空调机
空调机中有被称为“冷媒”的物质,利用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移,如图所示是空调机制冷系统的原理图,其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压,并使“冷媒”在管内循环,压缩机的转速越大,“冷媒”的流量越大,空调机的制冷能力就越强.
压缩机的转速由供电频率决定,“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念,与“定频空调”相比,变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率,从而改变压缩机的转速.供电频率越高,转速越大,达到控制“冷媒”流量的目的.
变频空调机开始工作时,以最大功率进行制冷,当室内温度快速降至设定温度后,压缩机随机处于低速持续运转状态,维持室温基本不变.
某型号变频空调机的部分参数如下表,其中:制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和;能效比是空调机在额定状态工作时,制冷量与输入功率之比.
最小 | 额定 | 最大 | |
输入功率/W | 130 | 700 | 1400 |
制冷量/W | 650 | 2660 | 3600 |
能效比 | ﹣﹣ | 3.8 | ﹣﹣ |
请回答下列问题:
空调机的制冷原理是:在室内,“冷媒”由于_________吸收热量,而在室外则由于_________放出热量,从而把室内的热量转移到室外,达到降低室内温度的目的.(以上均填物态变化名称)
关于变频空调机,下列说法正确的是:( ).(填字母序号)
四大措施解决千年冻土问题
①热棒:天然“制冷机”
进入两大滩冻土区,路基两旁插有一排排碗口粗细、高约2m的铁棒(如图甲).铁棒间隔2m,一直向前延伸,我们称它热棒.热棒在路基下还有5m,整个棒体是中空的,里面灌有液氨,棒的顶端是散热片,这样棒体就相当于一个天然“制冷机”.
②抛石路基:廉价“土空调”
在青藏铁路路基内部,还有一种廉价而有效的“土空调”,在土层路基中间,填筑了一定厚度的碎石,保证了冻土层的温度不随外界气温的变化而变化,从而保护了冻土的完好性.
③遮阳板:隔热“外衣”
遮阳板路基是在路基的边坡和坡石上架设一层用于遮挡太阳辐射的板材,完全消除太阳对路基的辐射加热作用.
④以桥代路:“最后绝招”(如图乙)
增氧机解决高原气压低、氧气含量低的问题
在沿途建立氧气制造站、列车配有完整的供氧系统等,确保了施工人员的安全和旅客的乘车的舒适度.
通过阅读材料,谈谈青藏铁路蕴含的物理知识(至少举出两点).
试分析说明,天然“制冷机”(或廉价“土空凋”)的工作原理.
空调器在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
在一个周期内,空调器消耗的电能是多少度?
在1h内,空调器消耗的电能是多少度?
资料:如图所示,冰箱的致冷设备由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管等部件组成.电冰箱工作过程中,致冷剂氟利昂(一种既容易汽化又容易液化的化学物质)在蒸发器中迅速蒸发①热,使冷冻室内温度②,气态的氟利昂经压缩机压缩后,送入冰箱外面的冷凝器,在此致冷剂液化③热,液态的致冷剂通过很细的毛细管回到蒸发器,又开始了新的循环.电冰箱就这样源源不断地将冷冻室内的热吸出来,并散发到冰箱的外面.
在资料的①、②、③三处,补写上适当的内容分别是①_________、②_________、③_________.
冰箱冷冻室内温度很低,那么在室内多放几台打开冷冻室门的冰箱长时间工作能不能降低室内温度?