為了充分發揮一臺制冷設備的作用,因而希望它不僅在夏季能制冷,而且在冬季又能用以取暖。CKP-3A型空調器就是這種一機二用的空調裝置。它是從CKT-3型空調器發展而來。與CKT-3型空調器相比,僅多添了一個電磁換向閥。圖9-6是CKT-3A型窗式空調器的工作示意圖。電磁換向閥的作用是:當線圈通電后(參見圖9-6中電磁換向閥部分)將鐵芯吸向左移,滑閥在制冷劑壓力差作用下亦向左移,使換向閥處于熱泵工況位置,從而改變了系統中制冷劑的流動方向。CRT-3A型空調器既可制冷又可制熱的工作原理如下:
在夏季需要降溫時,它按制冷工況運行,見圖9-7(a)。由壓縮機排出的高壓氟利昂蒸汽,經由電磁換向閥進入用室外空氣來冷卻的冷凝器,制冷劑在其中冷凝后,經節流裝置(毛細管)降壓降溫后,進入蒸發器,并在其中蒸發吸熱,使室內溫度降低,達到降溫的目的。
冬季取暖時,先將電磁換向閥旋至熱泵的位置,于是該機就可按照熱泵工況工作(見圖9-7(b)所示)。由壓縮機排出的高壓氟利昂蒸汽經電磁換向閥先流至蒸發器(作冷凝器用),在其中被循環風機送來的室內空氣冷卻成液體,而在氟利昂蒸汽冷凝的同時,將放出汽化潛熱來加熱室內空氣,達到取暖的目的。氟利昂蒸汽凝結后,以反向流過節流裝置(毛細管)降壓降溫,然后進入室外冷凝器(用作蒸發器),此時室外冷凝器內的氟利昂溫度低于室外空氣溫度,因此它就能從外界吸熱而使它本身汽化。此后被壓縮機吸入,壓縮成高壓氟利昂蒸汽,重行送到室內蒸發器(用作冷凝器)冷凝放熱,完成一個循環。如此周而復始地將外界的熱量“泵”往室內。這種從外界低溫的空氣中將熱量“泵,入室內的裝置通常稱為熱泵。由熱泵排入室內的熱量,根據能量守恒的原理,顯然等于熱泵從室外空氣中吸得的熱量和熱泵所耗功的當量熱之和。因而,用熱泵取暖比直接用電取暖經濟些。此外,熱泵的產熱量總要比它的制冷量大。
但是,我們要注意,這種帶熱泵的空調器,只有在外界空氣溫度在0-5℃以上時,才能達到制熱的目的。這是為什么呢?因為,電磁換向閥的作用,僅僅是改變制冷系統的流向,在制冷時,其流向是:壓縮機一冷凝器一毛細管一蒸發器一壓縮機;而在制熱時,其流向是:壓縮機一蒸發器(作冷凝器)一毛細管一冷凝器(用作蒸發器)一壓縮機。因此制熱過程是制冷過程的逆過程。所以在熱泵工況下,氟利昂經過毛細管后進入冷凝器(用作蒸發器)中的蒸發溫度也在一2℃左右。所以若室外空氣的溫度低于0℃的話,那末冷凝器(用作蒸發器)內的氟利昂就不能從外界吸得足夠的熱量,使它完全汽化,甚至無法汽化(如室外溫度低于一2℃)。這樣,非但無法從低溫的外界將熱量“泵”往室內,而且還將造成壓縮機發生液擊的危險。由此可見,帶熱泵的空調器只適用于室外空氣溫度為0-5℃的地區。在嚴寒地區,不能用這種帶熱泵的空調器在冬季取暖。