空调的原理常常给人一种高深莫测、深奥难懂的印象，现在我们用通俗易懂的方式来解释一下空调的原理。
在正式讲解空调的工作原理之前，先来看看水泵抽水的原理。众所周知，水泵的作用是将水从低位抽到高位。
水泵抽水演示图
水从低位流到高位，是通过水泵产生的速度和压力来实现的。这就是我们常说的水泵将电能转化为机械能，从低位提升到高位。
现在你可能会好奇为什么要提到水泵，空调和水泵有什么关系呢？
确实，空调和水泵有相似之处。只要稍微留意，你会发现一个现象：夏季使用空调制冷时，室内机吹出的空气是冷的，而室外机吹出的空气是热的；而冬季使用空调制热时，室内机吹出的空气是热的，而室外机吹出的空气是冷的。这个现象是否让你联想到了什么呢？
给你一点提示，夏季室外空气温度高，室内空气温度低。
我们可以将温度视为抽水系统中的水位。夏季室外空气温度高（相当于高水位），室内空气温度低（相当于低水位）。空调可以被看作水泵，不同的是空调是把室内的热量“抽”到室外。
反过来，在冬季制热时，冬季室内空气温度高（相当于高水位），室外空气温度低（相当于低水位），也就是说冬季将室外的热量“抽”到室内。
那么空调是如何将热量从温度低的环境“抽”到温度高的环境的？
分体空调制冷原理动图1
关于空调的各个部件及功能将在下一篇文章中进行详细讲解。现在我们主要解释制冷或制热是如何实现的。
01
空调是如何实现热量搬运的
空调制冷原理图1说明一点，室内的热量并不是自己从温度低的地方跑到温度高的地方的，而是通过空调里面一种叫做“制冷剂”的物质进行一系列的物理变化。制冷剂，也称为“冷媒”、“雪种”，实际上这些名称仅仅是一种习惯用法，关于制冷剂的介绍将在专题篇章中详细讲解。简单来说，制冷剂是用于完成热量转换的介质。这些物质通过可逆的相态变化（例如气体到液体的变化）来增加功率。而空调的制冷机使用制冷剂将低温环境中的热量传递到高温环境中。
制冷剂在压缩机中变为高温高压的气体状态，然后进入冷凝器。在冷凝器中，制冷剂通过与空气或气体介质的热交换，冷却并变成高压液体状态。这是制冷剂的第一次相变。在这里，气体变为液体的过程会释放热量，因此当我们在夏季经过空调的外机时，感觉到吹出的是热风，这个热量是通过空调的外机利用室外空气和冷凝器中高温高压的气体状态的制冷剂进行热交换，然后将高温的空气吹出来。
然后液态的制冷剂经过节流机构（有的空调器里面是膨胀阀、有的空调器里面是毛细管、有的空调器里面是孔板……），这个节流机构，你也可以理解为消火栓的水枪（高压的水经过水枪，压力变低了），高压液态的制冷剂从节流机构经过，变成了低压液态的制冷剂，而制冷剂最大的特点就是沸点和压力相关，压力变低，沸点也变低，这样，低压制冷剂进入蒸发器，低压液态变成低压气态，这个过程是需要吸热的，所吸收的热量来自蒸发器外表面。这样，经过蒸发器表面的空气的热量被蒸发器内部的低压液态制冷剂吸收带走空气温度降低，也就是空调内机吹出来的风，温度比空调内机吸进去的风温度低。
在经过蒸发器后，制冷剂就成为了低压气态，这样的气态制冷剂再次进入压缩机，经过压缩机再次压缩，变成了高温高压的气态制冷剂，开始下一个循环，空调就是这样周而复始的进行热量搬运的。
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空调热量的搬运的实质与作用
空调原理图2
通过上述情况可以知道，空调是如何实现热量搬运的，当然作为非专业人士，也可以直接理解为空调就是一个“抽”热量的机器，具体内部是如何工作如何实现的可以不做过多的了解和研究。
通过上面的过程描述，可以知道，空调里面的制冷剂就像是血夜，压缩机就是心脏。制冷剂在机器内部循环，本身性质没有变，只是制冷剂由低温低压的气态制冷剂变成高温高压气态制冷剂（在压缩机内完成，温度约75摄氏度，吸收电功率）——高温高压气态制冷剂变成高温高压液态制冷剂（在冷凝器内完成，温度约45摄氏度，向外放热）——高温高压液态制冷剂变成低压液态制冷剂（经过节流机构完成）——低压液态制冷剂变成低温低压气态制冷剂（在蒸发器内完成，温度约5摄氏度，吸热）。
空调制冷原理动图2
从上述的介绍，是不是感觉空调更像是一个泵，一个抽热量的泵，我们可以简单称呼其为“热泵”，一般家用空调还有一个名字就是“风冷式热泵空调”。是不是这个名字更名副其实呢，更加贴近其工作原理。
其实在生活中，有家里用到的家用空调，也有办公室的大型中央空调，还有大家经常接触到多联机空调系统，或者称之为一拖多空调，还有地源热泵空调系统、水源热泵空调系统等等。不管大小空调，还是空调形式是什么，其实都是一个热量搬运的过程，搬运的方式不唯一，但是原理基本都是一致的，那就是把热量从温度低的地方搬到温度高的地方。上面的原理主要是针对电动蒸汽压缩式制冷机制冷的过程进行介绍的。其他空调形式的制冷原理将在后续的相关文章进行介绍。