制冷循环
中央空调制冷示意图：1)冷凝器盘管，2)膨胀阀，3)蒸发盘管，4)压缩机。
中央空调总体结构
在制冷循环中，热泵将热量从一个冷热源传递到另一个热区的散热器，热量自然反方向流动。这是最常见的空调方式。冰箱的工作原理非常类似，将热量从冰箱内部传递到冰箱外部的空气中。
这个循环可以用卡诺循环来解释。
最常见的制冷循环使用电动机驱动压缩机。在汽车中，压缩机由发动机的曲轴通过皮带轮驱动，两者都使压缩机进行压缩循环。由于热量被吸收和蒸发，并释放热量形成冷凝，空调使用压缩机来改变两个隔间之间的压力并泵送制冷剂。在制冷模式下，压缩机将制冷剂从气态压缩至气液混合状态。气体压缩过程将制冷剂的温度提高到大约100摄氏度.来自压缩机的高温高压混合制冷剂流入室外冷凝器，室外轴流风机的风冷带走冷凝器铜管和铝板上的热量。制冷剂的温度将略高于室外温度。之后常温/中压制冷剂通过毛细管，压力迅速下降。温度骤降至0度的低温/常压制冷剂，由室内机贯流风机带着保温棉进行升温。流经蒸发器铜管和铝箔的空气吸收大量热量，将室内机的低温空气吹出。来自蒸发器的常压常温制冷剂通过连接管返回压缩机，开始另一个循环。
中央空调湿度
制冷和空调设备通常会降低被处理空气的湿度。冷却器的蒸发器盘管(露点以下)冷凝处理过的空气中的水蒸气。就像冷饮会将容器外的空气中的水蒸气冷凝，水会通过下水道流走，减少了水蒸气的制冷空间和相对湿度。干燥的空气提高了人体的舒适度，因为自然蒸发的汗水会降低体温。舒适的空调系统通常设计为排出相对湿度为40%至60%的空气。开放式冰箱可作为食品零售设施中的高效空气除湿机。
制冷剂(制冷剂)
氟利昂(氯氟甲烷)是杜邦化学公司和其他公司生产的一系列氯氟烃的商标名。这些制冷剂由于其高稳定性和安全性而被广泛使用。然而，有证据表明，这些含氯制冷剂在释放到大气中时会上升到高层大气中。虽然化学作用尚不清楚，但人们认为，平流层被紫外线分解后，CFCs会增加。释放氯原子。作为臭氧分解的催化剂，氯破坏了保护地球免受紫外线伤害的臭氧层。氯原子是催化剂，直到它与其他粒子形成稳定状态。但是罕见的被禁止的CFC制冷剂包括R-11和R-12。逐渐被禁用的制冷剂包括HCFCs(R-22，常用于家庭)和HFCs(R-134a，用于汽车)，已经完全取代了CFCs。根据《蒙特利尔议定书》(蒙特利尔议定书)，氢氯氟烃已被逐步废除，取而代之的是R-410A和R404等氢氯氟烃(HFCs)。
除了使用化学或混合化学制冷剂外，传统上使用天然制冷剂(制冷剂)制冰，但由于氨的物理特性(易燃性、毒性、恶臭性、腐蚀性等)的影响。)，不适合在传统的家用空调环境下使用。主要用于渔船和工业制冰。另一种正在开发的天然制冷剂是二氧化碳。由于其超临界压缩特性，当用于热水热泵时，它具有极好的优点。
蒸发冰箱
吸收式冷冻机
有些建筑使用燃气发电机发电，发电效率可达40%以上。共同产生的热量、高夹套水和热烟气可用于驱动称为“吸收式冷却器”的设备。“制造冷水。系统泵出的冷水可以通过末端散热器冷却空气，达到空调的目的。”
这种发电和制冷的双能源利用技术非常有吸引力，特别是在气价非�：茫懈髦质褂眯枨蟮牡厍�。这种同时产生热、电和冷的系统现在被称为“三供”系统(一个小的常见应用是旅行拖车的三用冰箱)。使用气体(易燃材料)或电力。它提供使用车库，船屋，供暖和制冷，空调，烹饪，电力，电信和转换。
中央空调能源效率
在美国，空调设备的容量通常用“冷吨”来表示。“冷吨”定义为冷却和融化“短吨”(2000磅或907公斤)冰24小时所需的冷却能力。这相当于12，000英制热量单位/小时或公制3517瓦[3]。住宅(独立别墅式建筑)的中央空调系统通常有1-5吨的制冷量。车内空调需要消耗大约5马力(4 kW)用于AC/DC系统转换。
评价有两个指标：
EER(能效比)就是能效比，即制冷量除以每小时耗电量，所以空调的EER值越高，效率越高。
COP(性能系数)是性能系数，即空调单位时间消耗的热量除以耗电量。
在我国，空调设备的法定标称功率是千瓦或瓦，但常用“马力”。空调一匹马指的是2000大卡的制冷量，也就是2325瓦。如果COD为3.16，则1马力的额定功率为2325瓦3.16=735.5瓦=1马力。“正1HP”空调的制冷量为2500W。“大1HP”空调的制冷量为2600W。目前能效比是第一级COP=3.6，第二级COP=3.4，第三级COP=3.2。
使绝缘
隔热可以减少空调系统所需的能量。建筑物旁的厚墙、反光屋顶、中空玻璃、窗帘、树木等都可以降低系统的能源需求，减少耗电量。
增加房间的气密性是隔热节能的必要手段，但也有害健康(气密性会造成室内二氧化碳和有害物质的堆积)。如果要考虑节能和健康，就要保证气密性，引入过滤后的外界空气。当空气通过全热交换器引入时，节能效果得到改善。
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