机柜空调是什么意思,机柜空调工作原理

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提起机柜空调，可能很多朋友都不知道。这是一种和我们生活中的家用空调完全不一样的特种空调，其最大的作用就是用来给机器降温的，所以空调一般都是在工业中应用的比较广泛。因此大部分没有接触过工业的朋友自然不知道机柜空调这东西。那么机柜空调是什么呢？其空调工作原理又是什么呢？下面我们就一起来看看机柜空调及其工作原理介绍吧。

机柜空调是什么意思

所谓的机柜空调，其实就是指能够对电气控制柜内的空气温度和相对湿度以及流动速度进行调节的一种装置。此空调作用服务的物件与一般的家用空调不同，针对的物件就是电气机械设备或者是电子电气机械元件。

众所周知，电子电气设备在运转的时候通常会发热发烫，进而影响设备的使用寿命和可靠性，这个机柜空调能够将其降温，使之在工作中也保持稳定的温度，进而延长设备的使用寿命和工作可靠性。

机柜空调工作应用

机柜空调是特种空调，是人们专门针对通讯领域而研发设计的一种空调。它能够解决户外通信机柜以及无线户外柜基站和蓄电池机柜的散热问题。机柜空调运作的时候能够带走这些设备电气元件消耗电能之后产生的热量，为这些机柜内部提供了一个相对理想的温湿度环境，而且在同时空调还隔离了外界存在的灰尘和腐蚀性气体，

延长了电气元件设备的使用寿命，提高它们的运行可靠性，其工作应用还是挺广泛的。

机柜空调工作原理

1、蒸汽压缩式空调工作原理

通过对压缩机进行冷媒压缩和冷凝放热之后，进行再蒸发吸热来降低周围环境温度来实现制冷。这种工作原理的实行可以实现在封闭的环境中，将设备柜内的热量向柜外进行转移，进而避免了外界的粉尘和气体进入控制柜内的问题，是机柜空调工作原理当中非常重要的。

2、半导体空调工作原理

半导体空调的工作原理简单，就是通过电子的迁移来实现能量的转移，这种原理可以在没有压缩机以及制冷剂的情况下得以实现，不过机柜空调半导体空调的结构是比较紧凑的，

所以其制冷的量较少，制冷的效果不是非常的明显。

3、涡旋管空调工作原理

原理比较复杂，简而言之就是将压缩空气流经涡旋管后迅速的变成冷热的两股气流，其中热气流会从涡旋管当中的排气装置中派出去，而冷空气则会通过分流器导入设备主机壳内的发热部位，从而降低并同时稳定主机壳内部温度的这么一回事。此工作原理可以让外界的空气不进入主机壳内部，降低成本，空调在运作的时候也更加安全和可靠一些。

总结：机柜空调不同于家用空调，这是一种非常独特的空调，可能我们有的人一辈子也没有见过，但是这的确是一种非常好用的空调，在工业中运用的非常广泛。

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机柜空调根据制冷原理分为蒸汽压缩式空调、半导体空调以及涡旋管空调蒸汽压缩式机柜空调通过压缩机将冷媒压缩、冷凝放热，再蒸发吸热来降低环境的温度，当安装于控制柜上时，可在密闭的情况下，将柜内的热量计向柜外转移，从而避免了外界环境中的高温粉尘、腐蚀性气体进入控制柜内，造成上述问题的发生。而控制柜内的温度、湿度始终恒定理想状态中，使得电子元器件的使用寿命和工作稳定性得到了保证。半导体空调通过电子的迁移转移能量，没有压缩机和制冷剂，空调的结构比较紧凑，制冷量较小，COP较低。涡旋管空调的工作原理是：压缩空气流经涡旋管后变成冷、热两股气流。热气流通过涡旋管排气装置以稍高的压力排出，冷气流通过分流器导入机箱内的发热部位，降低并稳定机箱内部温度，而外界空气不会进入机箱。以低成本，性能可靠的涡旋管冷却器为核心部件，屏柜制冷器可将压缩空气温度降低45度。冷气流通过分流器导入屏柜内的发热部位同时在柜内形成正压，使外界空气不能进入，对屏柜进行有效的冷却和净化。那些小型紧凑的多功能电子控制系统、变速驱动系统、伺服系统和可编程序的逻辑控制系统等对热和污染是极端敏感的。过热造成这些敏感的电子电气元件失效,

数显系统误显示、控制系统漂移和系统在低于额定负荷的情况下误动作停车。

结果是因机器或生产线的经常停车而降低生产效率。风扇只能提供不充分冷却效果，而且经常把环境中的肮脏、潮湿、腐蚀的空气带入柜内，引起电器设备的损坏。

空调体积大、难于安装并且要经常维护，运行费用高。涡流制冷器没有运动部件的损耗,

仅使用一支内部涡流管将压缩空气转换成低压、均匀分布在屏柜之中的冷气。冷气流在柜内形成轻微的正压，可防止尘土或污染物的进入，特别适用于恶劣的工作环境。

从小型计算机控制柜、触摸屏控制板到大型电子屏柜, 涡流制冷器提供了高效的、可靠的，不会因热量和环境污染而造成故障停车的封闭保护。涡流管从压缩空气中产生涡流，并把它分成两股气流——一股是热气流，另一股是冷气流。压缩空气进入一个圆柱型涡流发生器，这个发生器比产生旋转气流的热（长）管相比要大些，接下来，旋转的气流被迫以1,000,000

rpm的旋转速度沿热管壁进入热管内部。在热管的终端，一小部分空气通过针型阀以热空气方式泻出。剩余的空气则以较低速度通过进入热管的旋转气流的中心返回。热的、较慢速度旋转的气流通过进入热管的快速旋转的气流。这股超速冷气流通过发生器中心并冷气排气口泻放冷气。

半导体空调原理：

半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的，即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关，即： Qab=Iπab

πab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数 ，单位为[V], πab为正值时，表示吸热，反之为放热，由于吸放热是可逆的，所以πab=－πab

帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度，其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的绝对温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相，帕尔帖系也具有加和性，即：

Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I

因此绝对帕尔帖系数有πab=πa－ πb

金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。

磁制冷冰箱原理：

磁冰箱是根据磁热效应的原理制成的。稀土元素钆（Gd）是一种具有巨磁热效应的金属，在等温磁化时向外界放出热量，在绝热去磁时温度降低，因而可从外界吸取热量，达到制冷目的。为了完成制冷循环过程，可先在高温环境中对工质施加外磁场，并等温地实现伴随着熵减少而进行的放热过程；然后在低温下撤去外磁场，让工质进行等温吸热，最后在这两个过程之间用适当的过程加以连接，就可完成制冷 *** 作。用不同种类的过程连接上述两个过程可以得到不同的磁制冷循环，如磁卡诺循环、磁斯特林循环、磁埃里克森循环以及磁布雷顿循环等。

  磁卡诺循环是用绝热去磁和绝热磁化过程连接两个等温过程（见图1）。在这个循环中，外部对制冷工质所做的功相当于四边形ABCD的面积。下面以最简单的磁卡诺循环为例对绝热去磁制冷过程进行说明（见图2）。

等温磁化过程（图1中的AB过程）：热开关Ⅰ闭合、Ⅱ断开，磁场施加于磁工质，使熵减小，通过高温热源与磁工质的热端连接，热量从磁工质传入高温热源。   绝热去磁过程（图1中的BC过程）：热开关Ⅰ断开、Ⅱ仍断开，逐渐移去磁场，磁工质内自旋系统逐渐无序，在去磁过程中消耗内能，使磁工质温度下降到低温热源温度。   等温去磁过程（图1中的CD过程）：Ⅱ闭合、Ⅰ仍断开，磁场继续减弱，磁工质从低温热源吸热。   绝热磁化过程（图1中的DA过程）：Ⅱ断开、Ⅰ仍断开，施加一较小磁场，磁工质温度逐渐上升到高温热源温度。

  由于室温附近磁性离子系统的热运动大大加强，磁性工质的磁有序度难以形成，在受外磁场作用前后的磁熵变大大减小，同时强磁场的产生也受到许多条件的限制，磁热效应也大减弱。为了进一步提高室温磁制冷机的效率，通常主要应用磁埃里克森循环制冷机，图3是金属钆在200～300K条件下的T-S图。若按磁卡诺循环制冷（图中1'23'4'1'），则温降很小。埃里克森循环（图中12341）由四个过程组成，1→2为等温磁化、2→3为等磁场过程（温度降低）、3→4为等温去磁（吸热制冷）、4→1为等磁场过程（温度上升）。

磁冰箱的核心是一个旋转装置，该装置包括含有金属钆片的转轮和一块高磁场强度稀土永磁铁。工作时，钆轮通过永磁铁缺口进入磁场后出现巨大的磁热效应，由此导致钆轮升温，系统内第一条循环管道的水将钆轮温度升高获得的热量带走，以使钆轮冷却；当钆轮离开磁场后，钆轮温度就会下降到低于它进入磁场前的温度，此时系统内第二条循环管道的水通过钆轮并被钆轮冷却，被冷却的水成为制冷源，可用于制冷；若用凝固点远低于纯水的液体（如水和乙醇的1：1混合液）作为制冷源，就可制成有冷冻功能的实用型冰箱。

这一科研成果彻底改变了传统的冰箱制冷系统，工作时只需驱动钆轮转动的发动机、抽水机的电力，从而节约了能源。该系统工作时无声、几乎无振动。如果用近年来新发现的GdSiGe系磁致冷材料（在室温附近，Gd5Si2Ge2的磁热效应是金属钆的两倍）或新近研究出的铁锰磷砷合金材料替代金属钆片，其制冷效率将更高。

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