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炎炎夏日，很多家庭都会开启空调来使室内变得凉爽。通常的家用空调是如何工作的？
制冷剂对环境有什么样的影响？
撰文/方晨
炎热的夏季，空调是一种常用的温度调节设备。在气温高、湿度大的天气里，我们会觉得又闷又热，很不舒服。空调不但能降低室内温度，还能降低湿度，让人觉得既凉快又干爽。
空调为什么能让屋里变得凉快？很多人马上会联想到同样用来制冷的电冰箱。确实，家庭常用的分体式空调（分为室内机和室外机）或窗式空调，和冰箱的制冷原理是一样的。下面，我们就以市场上最常见的分体式空调为例，来看看它是如何制冷的。
利用液体的汽化来制冷
有很多办法可以让温度降低，其中之一就是利用液体的汽化。一种物质从液态转变为气态，需要吸收热量。天气炎热或是剧烈运动后满头大汗时，如果有风吹过，我们就会感到一阵凉爽，这就是因为空气的流动加快了身上汗水的蒸发，从身体表面带走了更多的热量。另一方面，当气体液化变为液体时，则会放出热量。另外，气体的膨胀要吸收热量而压缩又放出热量。一般家用空调和冰箱其实就是利用上述原理来制冷的。空调具体是怎样将室内的热量带走的，让我们一起来看看空调的结构就明白了。
一般来说，热量会自发地从温度较高的地方跑到温度较低的地方，而空调却可以把低温环境中（室内）的热量"搬运"到高温环境中（室外），让房间里的温度降低。当然，要完成这种与自发过程相反的过程，需要消耗能量，对于家用空调来说就是消耗电能。空调是通过一个巧妙的循环过程来完成这项工作的，在这个循环不断的系统中，通过自身状态（相态）的变化来搬运热量的关键物质就是制冷剂。
在空调的管路中，没有空气，只有制冷剂这一种物质在里面循环。这个循环管路中主要包括了压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等几部分，如右页图所示。蓝色的管路是位于室内的制冷部分，管路内部压力较低；红色的管路则是位于室外的散热部分，由于压缩机的作用，管路内部压力较高。管路边上的箭头表示了制冷剂移动的方向。
通过液态制冷剂的汽化吸收热量
在室内的蒸发器部分，由于压缩机不断地把管路中的制冷剂抽走，而膨胀阀（其实就是一段很细的管路。因为管径变细导致流量下降，所以又称节流阀）又限制了制冷剂流入的速度，所以压力较低。这样，通过膨胀阀进来的制冷剂就会迅速从液态变为气态并膨胀，吸收热量。空调室内机的风扇将室内的空气吹过蒸发器，使空气的热量通过蒸发器传递给里面的制冷剂，这样空气就不断变凉，室温下降。所以，空调吹出的凉风并不是从室外进来的。
通过快速压缩使制冷剂气体的压力和温度上升
我们在用打气筒给自行车轮胎打气时，如果注意一下就会发现，连续快速打气一段时间后，打气筒会明显发热、变烫，这是为什么？原来，当气体受到快速压缩时，温度是要升高的。
空调也利用了这个原理。从蒸发器（室内机）吸收了热量的制冷剂气体经过压缩机的压缩，压力和温度都会进一步上升，然后来到了冷凝器（室外机）部分。在这里，需要靠室外的空气带走热量，使制冷剂冷凝。夏季室外的气温本来就比较高，而热量只能从温度高的地方传递到温度低的地方，所以就需要通过压缩机的压缩，使制冷剂气体的温度上升到超过室外空气的温度。
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