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空调是我们日常生活中常见的设备，它通过人工手段调节和控制建筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数。空调的主要功能包括制冷降温、制热升温、除湿干燥和通风换气。在夏季，空调将室内的热量转移到室外，实现制冷效果；在冬季，则将室外的热量转移到室内，实现制热效果。
理解空调工作原理需要掌握基本的热力学知识。热量传递有三种方式：传导、对流和辐射。在相变过程中，物质蒸发时吸收热量，冷凝时释放热量。最重要的是压力与沸点的关系：压力越高，沸点越高；压力越低，沸点越低。制冷剂正是利用这一特性，在不同压力下发生相变，实现热量的转移。
制冷循环是空调工作的核心原理，包含四个基本过程。首先是压缩过程，压缩机将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压气体。然后是冷凝过程，高温制冷剂在冷凝器中向外界放热并冷凝成液体。接着是节流过程，高压液体通过节流装置降压。最后是蒸发过程，低压制冷剂在蒸发器中吸收室内热量并蒸发成气体，完成一个循环。
空调系统由四大核心组件构成。压缩机是系统的心脏，为制冷剂循环提供动力。冷凝器位于室外机内，负责向外界散热，使制冷剂冷凝成液体。节流装置通常是毛细管或膨胀阀，用于降低制冷剂压力。蒸发器位于室内机内，制冷剂在此吸收室内热量并蒸发。此外还有风扇、过滤器等辅助组件，共同构成完整的空调系统。
空调通过四通阀实现制冷和制热功能的切换。四通阀可以改变制冷剂的流向。在制冷模式下，室内机作为蒸发器吸收室内热量，室外机作为冷凝器向外界放热。在制热模式下，流向相反，室内机作为冷凝器向室内释放热量，室外机作为蒸发器从外界吸收热量。制热时室外机容易结霜，需要定期除霜以保证正常工作。