空調從問世以來，距今已有百年以上歷史?？照{應用于汽車也有半個多世紀的時間。目前國內使用的制冷設備，如家用空調、汽車空調、冰箱、水冷機等，原理都大同小異。其機構主要由4部分組成：壓縮機、冷凝器、蒸發器和管路，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，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，內部介質溫度降低變成液體，最后液態介質進入蒸發器，介質膨脹氣化吸收大量的熱，室內空氣流經蒸發器表面，熱量被傳導介質吸走形成冷風，以達到室內制冷效果。整個系統循環工作一次，實際上是將室內的熱量搬運到外界的過程。

制冷空調基本原理圖

下面介紹一些家用空調和汽車空調的基本能耗情況。

1.家用空調

大家在挑選空調時一定會注意匹數，其實匹數也和空調功率對應，匹為日本使用單位，國內一般使用瓦為單位。同種規格的空調能效比越大越節能。因為能效比越高的空調，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

定頻與變頻空調這兩種空調最本質的區別在于定頻空調的壓縮機不能夠控制其轉速而變頻空調可以控制壓縮機轉速，壓縮機轉速越高瞬間消耗的電能越多。家用空調最耗電的部分就是壓縮機壓縮制冷劑產生的能耗。

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

與定頻空調相比，變頻空調更加智能。我國的電網工頻為50Hz，變頻空調可以通過控制改變輸入頻率來控制壓縮機轉速。壓縮機轉速越低時瞬間耗能越小，因此在同樣開一晚上空調的情況下，變頻空調將室內溫度降至接近設置溫度時，智能降低壓縮機轉速，耗電量將遠遠小于定頻空調。所以變頻空調比定頻省電主要是省在了室溫達到預設溫度之后，但假設在同樣打開門窗的環境下，變頻空調的省電效果就不明顯了，因為室內外不停地熱交換，它也一直是在額定功率下工作。

某品牌的變頻空調產品廣告

2.汽車空調

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

燃油車空調的壓縮機一般是通過皮帶與發動機相連接，帶輪的傳動比恒定，壓縮機轉速跟隨發動電機轉速，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壓縮的運轉。開啟空調，電磁離合器吸合，發動機消耗更多能耗帶動壓縮機運轉，從而增加油耗，當關閉空調時，電磁離合器斷開，壓縮機停止轉動。

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動，壓縮機內部匹配一個控制系統，外部可直接輸入通過信號來控制壓縮機轉速。同樣地，它的轉速越高，耗電量就越大。相比傳統汽油車的空調壓縮機，電動壓縮機的好處是不受車速或發動機轉速的影響，可以根據車內制冷需求和環境溫度隨時調整壓縮機轉速，達到較高的效率，如當剛開啟空調，車內溫度比設定溫度相差較大時，壓縮機轉速高，制冷量大，實現快速降溫，當車內溫度越接近設定溫度，控制系統就會降低壓縮機轉速，從而減少耗電。

無論家用空調還是汽車空調，耗能最多的部件就是壓縮機，整個空調系統的能效比一定時，想要得到更多的制冷量只能增加能耗。兩者的原理相同，都是將室內的熱量搬運到外部，所以盡可能的減少車內或室內與外界的熱交換也是節省能耗的關鍵。

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