酷暑話空調

炎炎夏日，尋得一席清涼之地對于任何人來說都極為難得。在中國，古時候為了降溫，人們會用地窖貯藏冰塊，等到天熱之時，取出冰來做成簡易的“冰箱”來降低室內溫度；或者在房屋的設計上極盡能事，制作簾子、搭建涼棚等等。隨著科技的發展，一種現代化電器產物的出現逐漸改變這些情形，那就是——空調。直到上個世紀60～70年代，我們現在所用的這種空氣散熱模式才在美國研制成功，空調的發展不過短短一個世紀。有意思的是，空調最開始并不是給活人用的，而是用于儲藏死物來保持新鮮度，以免發臭的。后來，因緣際會，空調逐漸成了家庭和公共場合大規模使用的降溫設備。

這里，只是刻意強調了空調的制冷功能，實際上，科技的進一步發展，使得空調已經逐漸演變成了一個強大的室內空氣調節器，除了溫度，還可以調節濕度、負離子濃度并具有凈化空氣的功效等等。制冷是其最“古老”和最基本的功能。

空調為何會制冷?

外觀看起來，空調有一個室外機和一個室內機，二者用一根管線連接。制冷的時候，二者的分工非常明確，室外機負責散熱，室內機負責吸熱。內部的機理其實也很簡單，就是利用了一個最基本的物理原理：液化(物質由氣相變為液相)時需要放熱；汽化時(物質從液相變為氣相)需要吸熱。

室外機又稱作冷凝器，接收來自壓縮機輸出的高溫高壓的制冷劑，并將其轉變成常溫常壓的狀態，然后，把制冷劑通過毛細管輸送到蒸發器，即室內機，這個時候壓力驟減，液態制冷劑就會變成氣態，吸收大量熱量。再由吹風機將室內空氣吹過蒸發器，自然就獲得了“冷風”。制冷劑循環回到壓縮機內，進行下一次的散熱、吸熱。

壓縮機在這個循環過程中扮演著很重要的角色，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環系統提供動力。一般家用的空調壓縮機電源為單相交流電，我們遙控空調的操作就是在控制壓縮機電機的運轉，從而達到控制溫度的目的。

最近幾年，世面上流行的“變頻空調”，指的就是對電機進行變頻調速。它在設計時會在電機選型上留有一定的余量，電機的速度不是固定不變的，在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行，因此進行變頻是非常有必要的。變頻器可以實現電機軟啟動、通過改變設備輸入電壓的頻率達到節能調速的目的，而且能給設備提供過流、過壓、過載等保護功能。

制冷劑為何物?

前面提到的制冷劑，就像是蒸發器、冷凝器和壓縮機的連接媒介與能量的載體。通過它，能量就有了一個不斷循環往復的過程。所以選取什么樣的制冷劑自然也極為關鍵。

有這樣幾個標準會限制制冷劑的選用：首先，·“自身素質”要過關，作為制冷劑，須本身容易進行氣液兩態的轉化，有較高的傳熱系數和足夠好的化學穩定性；第二，必須要安全，無毒，無刺激性，無燃燒性和爆炸性，若是“急性子”，則堅決不能用：第三，須環保，不能在制冷的過程中，給人類帶來舒適感和便利的同時又給整個環境帶來過大壓力。

當然，這3點也得根據社會當時的科學水平來評判。當年，一開始尋找制冷劑的時候，第一項或許會占據主導位置，畢竟在當時的水平下能找出符合這種條件的化學劑已經不容易。1834年，英國人帕金斯在發明蒸汽壓縮制冷系統時，用到了一種化學物質——二乙醚，這種物質就具有毒性，同時還帶有刺激性氣味。但在他的發明框架里畢竟已經是個很大的進步了。

著名的制冷劑氟利昂曾經叱咤風云。它是在20世紀初，由杜邦實驗室的科學家托馬斯·米奇利發明的。因為在那之前所用的制冷劑基本上是具有毒性的，稍不留神就會造成中毒事件。直到托馬斯·米奇利發現了氟利昂，這種制冷劑自身條件很好，還沒有明顯副作用，當然就得到了追捧。

誰曾想氟利昂卻是個冷面殺手，它對臭氧層有著特殊的偏好，分解出的氯原子會親和臭氧分子，以致造成大面積的臭氧空洞。至于臭氧層的作用，無需贅言，要是地球缺少臭氧層的保護，太陽光中的紫外線直接照射地球表面，人類將會遭到很大危害。除此之外，臭氧層對于維持地表溫度平衡、抵御溫室氣體危害均有很大作用。

正因如此，氟利昂遭到了世界各國的封殺。現在的工作就是盡快尋找到更好的替代品，但想要找到各方面都滿足要求的制冷劑確是需要進一步探索。

過著有空調的日子

空調邁過歷史的門檻走進了千家萬戶。炎炎夏日，大街小巷擠在馬路上乘涼的人也少了很多。這是科技給人類帶來的一份福祉，讓人們在大熱的天氣里還能找到一份清涼和舒適。

不過，我們在享受這份清涼的同時，也應該對空調的當前局勢和未來趨向有個了解，這也算是權利和義務的一個結合。

對于目前的空調而言，節能和環保是非常重要的兩個指標。實際上，從能量守恒的角度來看，簡單地講，你所享受的這份“舒服”必然源自于其他地方的“不舒服”。對于大自然，不要抱以“事不關己”的態度，因為你現在使用的每一度電，或許就來自于某個角落的若干煤的燃燒或者數立方米的水的流過。這是大自然對人類的恩賜。

節能和環保會是未來空調發展的兩個突破點，除此之外就是空調功能的多元化，再結合如今的互聯網時代，空調作為家居電器用品，遲早會加入這一網絡。或許某一天，我們在回家的路上控制空調的開關，提前降溫的這一功能就會普及；那時空調的自我診斷信息也會更加方便地通過互聯網傳回到制造商總部，然后定期更新，以保持最好的狀態。

有了空調，只是熬過熱浪滾滾的夏日的一個解決辦法，不應該成為一種依賴。所以有機會，還是提倡關掉空調，打開窗戶，讓自然的空氣在室內流通。更好的是，尋找機會，自己親自呼吸一下室外的空氣，要知道，只有整個地球才是一個巨大無比的完美空調。(文章代碼：1叭627)

【責任編輯】趙檸