冷氣為什麼會冷

先丟掉一個直覺

「冷氣製造冷空氣」這個說法會擋住後面所有的理解。冷不是一種東西，是熱比較少的狀態，所以沒有東西可以製造。

冷氣做的是搬運：把室內空氣裡的熱抓出來，丟到室外去。室外機吹出來的那股熱風，就是室內少掉的那些熱，加上壓縮機自己耗掉的電。

這也解釋了兩個常見的疑問：

要把熱從冷的地方搬到熱的地方，需要一個媒介。冷媒之所以適合，是因為它可以在很接近室溫的溫度區間反覆蒸發與凝結，而相變化能搬的熱量遠大於單純的溫度變化。

過程	冷媒的狀態變化	熱的流向
蒸發	液體 → 氣體	從周圍吸熱
凝結	氣體 → 液體	把熱放給周圍

所以只要能讓冷媒在室內蒸發、在室外凝結，熱就會被搬過去。

問題是：同一種液體在同一個壓力下，蒸發與凝結的溫度是同一個。要讓它在室內（比較冷）蒸發、在室外（比較熱）凝結，就必須讓兩邊的壓力不一樣——低壓的地方沸點低，容易蒸發；高壓的地方沸點高，容易凝結。

壓縮機的工作就是製造這個壓力差。 整個循環是為了這一件事而存在的。

冷媒繞著這一圈跑：壓縮機加壓、冷凝器放熱、膨脹閥降壓、蒸發器吸熱。兩根銅管接的就是循環被切開的兩個位置。示意圖，本站自繪。

冷媒依這個順序繞一圈，四個元件的位置就是循環被切開的地方：

元件	位置	做什麼	冷媒進去時	出來時
壓縮機	室外機	加壓，同時把冷媒推著走	低壓氣體	高壓高溫氣體
冷凝器	室外機	把熱放給室外空氣	高壓高溫氣體	高壓液體
膨脹裝置	依機型，室外機或室內機入口	節流降壓	高壓液體	低壓液氣混合
蒸發器	室內機	從室內空氣吸熱	低壓液氣混合	低壓氣體

繞完一圈回到起點，冷媒本身沒有被消耗掉——它是搬運工，不是燃料。這一點很重要：正常的系統不會「用掉」冷媒，冷媒變少只有一個原因，就是漏。

分離式冷氣把循環切成兩半：蒸發器在室內，壓縮機與冷凝器在室外，膨脹裝置依機型放在室外機或室內機的入口。切開的地方就是兩根銅管。

管	粗細	裡面是	溫度	為什麼要保溫
液管	細	高壓液體，往室內機	接近室外溫度	減少吸熱；溫度不會低到結露
氣管	粗	低壓氣體，回室外機	明顯低於室溫	不包會結露滴水，而且吸熱會直接吃掉效率

氣管比較粗，是因為氣體的密度遠低於液體——同樣的質量流量，氣體需要大得多的截面積。所以看到兩根管子，粗的那根一定是回程。

兩根都要保溫，而氣管更不能省。 它的表面溫度低於室內外的露點時就會結露，水會沿著管子滴下來——這是「冷氣沒漏水但天花板濕了」最常見的原因。

這是理解「冷媒該加多少」的關鍵，也是判斷施工品質的依據。

過熱度：蒸發器出口的冷媒溫度，比該壓力下的沸點高多少。正常應該高一點——確保進到壓縮機的是完全的氣體。液體進壓縮機會造成液壓縮，直接打壞壓縮機。
過冷度：冷凝器出口的液體溫度，比該壓力下的凝結點低多少。正常也要有一點——確保進到膨脹閥的是完全的液體。

狀況	過熱度	後果
冷媒不足	偏高	蒸發器後段沒有液體可蒸發，冷度不夠，壓縮機過熱
冷媒過多	偏低甚至為零	液體回到壓縮機，高壓側壓力上升，耗電增加，可能損壞壓縮機

冷媒不是加越多越冷。 過多與過少都會讓效率下降，而過多還會直接傷機器。這也是為什麼「不冷就補冷媒」是一個危險的直覺—— 正常的系統不會少冷媒，會少就代表有漏點，補進去只是把問題延後。

管路裡如果留著空氣與水氣，會發生三件事：

留在管內的東西	後果
空氣（不凝結氣體）	它不會在冷凝器裡凝結，會佔住冷凝面積、推高高壓側壓力，耗電上升、冷度下降
水氣	與冷凍油、冷媒反應生成酸性物質，腐蝕內部；低溫處還可能結冰堵住膨脹閥
不凝結氣體造成的高排氣溫度	冷凍油劣化、碳化，失去潤滑能力

真空泵抽的是空氣與水氣，而不只是空氣。水在低壓下沸點會大幅下降，所以抽真空同時也是在把管壁上的水分「煮」出來——這需要時間，不是抽到指針掉下去就好。

定頻壓縮機只有開與關兩種狀態，靠反覆啟停維持溫度。變頻則是改變供給壓縮機的電源頻率，讓它可以用不同的轉速運轉。

最後一列是關鍵。冷氣絕大多數時間都在維持溫度，全力運轉的時間很短；定頻機在那段時間只能反覆開關，而變頻機可以用三成的轉速穩定運轉。

變頻也改變了電的那一面：啟動電流變小，但壓縮機的驅動是電力電子，所以它是一個會產生諧波的非線性負載。這件事在配電上有後果。

循環的說明限於單段壓縮的家用機型，忽略了實際機器裡的四通閥（冷暖兩用機用來反轉循環）、儲液器、乾燥過濾器與均油機構。過熱度與過冷度的數值依機型與工況而定，本篇只說明它們的意義與方向，不給建議值——那要看該機型的技術資料。