目前國內(nèi)使用的制冷設(shè)備，如家用空調(diào)、汽車空調(diào)、冰箱、水冷機等，原理都大同小異。其機構(gòu)主要由4部分組成：壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和管路，基本原理是：通過壓縮機壓縮一種在常壓下沸點較低的介質(zhì)，壓縮后形成高溫高壓的氣體，氣體通過冷凝器，將熱量傳遞給外界空氣，內(nèi)部介質(zhì)溫度降低變成液體，最后液態(tài)介質(zhì)進入蒸發(fā)器，介質(zhì)膨脹氣化吸收大量的熱，室內(nèi)空氣流經(jīng)蒸發(fā)器表面，熱量被傳導(dǎo)介質(zhì)吸走形成冷風(fēng)，以達到室內(nèi)制冷效果。整個系統(tǒng)循環(huán)工作一次，實際上是將室內(nèi)的熱量搬運到外界的過程。

▲制冷空調(diào)基本原理圖
 

下面介紹一些家用空調(diào)和汽車空調(diào)的基本能耗情況。

大家在挑選空調(diào)時一定會注意匹數(shù)，其實匹數(shù)也和空調(diào)功率對應(yīng)，匹為日本使用單位，國內(nèi)一般使用瓦為單位。同種規(guī)格的空調(diào)能效比越大越節(jié)能。因為能效比越高的空調(diào)，消耗掉同樣多電量的情況下，達到的制冷量越多。制冷量等于功率乘以能效比。所以空調(diào)實際耗電功率其實是我們所看標識中的輸入功率。而制冷量越大代表降溫效果越明顯。

 
▲能耗標識

定頻與變頻空調(diào)這兩種空調(diào)最本質(zhì)的區(qū)別在與定頻空調(diào)的壓縮機不能夠控制其轉(zhuǎn)速而變頻空調(diào)可以控制壓縮機轉(zhuǎn)速，壓縮機轉(zhuǎn)速越高瞬間消耗的電能越多。家用空調(diào)最耗電的部分就是壓縮機壓縮制冷劑產(chǎn)生的能耗。

• 定頻空調(diào)在開啟后就以輸入功率值運轉(zhuǎn)。如輸入功率為1kW，空調(diào)每運行一小時耗費一度電。所以大家在設(shè)置空調(diào)的不同溫度與風(fēng)速時，耗電量一樣（忽略風(fēng)扇耗電）。但溫度設(shè)置高時室內(nèi)溫度比較容易降溫到設(shè)定值，此時空調(diào)外機將停止運轉(zhuǎn)而基本停止耗電。在定頻空調(diào)開一晚上的情況下，設(shè)置溫度越低耗電量越大，原因在于外機和壓縮機停機時間短，工作時間長。如果在同樣溫度設(shè)置下打開門窗吹空調(diào)，室外的熱量將與室內(nèi)進行交換，室內(nèi)溫度很難達到設(shè)定值，從而外機將一直工作，消耗的電量更多。對于定頻空調(diào)而言要想省電就得想辦法盡可能減少壓縮機的運轉(zhuǎn)時間，“降低設(shè)置溫度和風(fēng)速就能節(jié)能”是比較片面的說法。

• 與定頻空調(diào)相比，變頻空調(diào)更加智能。我國的電網(wǎng)工頻為50Hz，變頻空調(diào)可以通過控制改變輸入頻率來控制壓縮機轉(zhuǎn)速。壓縮機轉(zhuǎn)速越低時瞬間耗能越小，因此在同樣開一晚上空調(diào)的情況下，變頻空調(diào)將室內(nèi)溫度降至接近設(shè)置溫度時，智能降低壓縮機轉(zhuǎn)速，耗電量將遠遠小于定頻空調(diào)。所以變頻空調(diào)比定頻省電主要是省在了室溫達到預(yù)設(shè)溫度之后，但假設(shè)在同樣打開門窗的環(huán)境下，變頻空調(diào)的省電效果就不明顯了，因為室內(nèi)外不停地?zé)峤粨Q，它也一直是在額定功率下工作。

▲某品牌的變頻空調(diào)產(chǎn)品廣告

汽車空調(diào)與家用空調(diào)相似，都能夠智能化控制壓縮機轉(zhuǎn)速，已實現(xiàn)不同的制冷需求。汽車空調(diào)相對于整車而言，其是一個耗能大戶。

燃油車空調(diào)的壓縮機一般是通過皮帶與發(fā)動機相連接，帶輪的傳動比恒定，壓縮機轉(zhuǎn)速跟隨發(fā)動電機轉(zhuǎn)速，兩者之間通過電磁離合器連接，控制電磁離合器的吸合或脫離來控制空調(diào)壓縮的運轉(zhuǎn)。開啟空調(diào)，電磁離合器吸合，發(fā)動機消耗更多能耗帶動壓縮機運轉(zhuǎn)，從而增加油耗，當(dāng)關(guān)閉空調(diào)時，電磁離合器斷開，壓縮機停止轉(zhuǎn)動。

純電動車上使用的是電動壓縮機，即電動機+壓縮機，這兩者一般集成一體，稱為電動壓縮機。電動壓縮機直接利用動力電池的電能驅(qū)動，壓縮機內(nèi)部匹配一個控制系統(tǒng)，外部可直接輸入通過信號來控制壓縮機轉(zhuǎn)速。同樣地，它的轉(zhuǎn)速越高，耗電量就越大。相比傳統(tǒng)汽油車的空調(diào)壓縮機，電動壓縮機的好處是不受車速或發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響，可以根據(jù)車內(nèi)制冷需求和環(huán)境溫度隨時調(diào)整壓縮機轉(zhuǎn)速，達到較高的效率，如當(dāng)剛開啟空調(diào)，車內(nèi)溫度比設(shè)定溫度相差較大時，壓縮機轉(zhuǎn)速高，制冷量大，實現(xiàn)快速降溫，當(dāng)車內(nèi)溫度越接近設(shè)定溫度，控制系統(tǒng)就會降低壓縮機轉(zhuǎn)速，從而減少耗電。