空调制冷大多为压缩式制冷，包含压缩机、冷凝器、节流装置（膨胀阀、毛细管）、蒸发器四大部件，其中压缩机中需要消耗电能做功，因此俗称电制冷。
空调制冷的过程，就是制冷剂在四大部件间做逆卡诺循环，通过两大换热器部件与外部介质换热，分别是蒸发器的从外部取热和冷凝器的向外部排热。
蒸发器从外部取热，反过来就是对外部制冷；冷凝器向外部排热，反过来就是对外部的制热。
只利用蒸发器制冷的，称为单冷，例如单冷型家用空调、传统中央空调的冷水机组等。既利用蒸发器制冷又利用冷凝器制热的，称为热泵，例如冷暖型家用空调、风冷热泵中央空调等。
热泵空调的冷暖两用，一般通过机组内部的换向阀实现。通过换向阀改变制冷剂的流向，切换两个换热器的功能，使得用户侧的换热器，夏季用作蒸发器制冷，冬季用作冷凝器制热。
以家用分体式空调为例，夏季制冷过程如下：
换向阀切换制冷剂的流向，室外机用作冷凝器，室内机用作蒸发器。
在压缩机，来自蒸发器的低温低压气体，经压缩升压为高温高压液体，压缩时消耗电能。
进入冷凝器，放热液化为中温高压液体。液化时的放热，通过换热排至外部介质。此时，外部介质为室外空气，就是向室外空气排热。
进入膨胀阀，节流降压为低温低压液体。
进入蒸发器，吸热气化为低温低压气体。气化时的吸热，通过换热从外部介质获取。此时外部介质为室内空气，从中取热就是对室内制冷。
再次进入压缩机，开始下一次制冷循环，如此往复不断对室内制冷。
以家用分体式空调为例，冬季制热过程如下：
换向阀切换制冷剂的流向，室外机用作蒸发器，室内机用作冷凝器。
在压缩机，来自蒸发器的低温低压气体，经压缩升压为高温高压液体，压缩时消耗电能。
进入冷凝器，放热液化为中温高压液体。液化时的放热，通过换热排至外部介质。此时，外部介质为室内空气，向其排热就是对室内制热。
进入膨胀阀，节流降压为低温低压液体。
进入蒸发器，吸热气化为低温低压气体。气化时的吸热，通过换热从外部介质获取。此时外部介质为室外空气，冬季室外气温越低，取热越难，制热效果也就大打折扣了。
再次进入压缩机，开始下一次制冷循环，如此往复不断对室内制热。
夏季制冷过程中，室外侧换热器用作冷凝器，利用室外“风”冷却的方式排热，从这个角度，称之为风冷热泵。冬季制热过程中，室外侧换热器用作蒸发器，利用室外空气为低温热源从中取热，从这个角度，称之为空气源热泵。
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