现在网上流传一句话，夏天有“三宝”：WIFI、西瓜和空调。尤其今年，破纪录的高温热浪席卷全球各地，连处于冬季的南半球都出现超过30℃的罕见天气。如今虽已过立秋，但暑气尚存，尤其南方地区高温仍盛，不由让人感慨，夏天的命，都是空调给的！
舒适的温度离不开空调，自然更离不开它背后的制冷技术。
图库版权图片，不授权转载
无处不在的制冷技术，是如何改善我们的生活的？
01 古代制冷“黑科技”
你以为古人降温只靠“心静自然凉”吗？其实他们也有先进的技术发明。
当发现低温可以延长食品的保鲜期，人们就开始寻求新技术来保存食物。《夏小正》（夏朝历书，约公元前21世纪~约公元前16世纪）记载：“三月参则伏……颁冰者。分冰以授大夫也”，可见我们的祖先在夏朝便已开始贮冰、用冰了。
图库版权图片，不授权转载
唐宋时期人们不仅会利用天然冰，还发明了用机械传动制冷，于是宫里修建了专门的凉亭，旁边是储水池，利用机械传动将冷水送到屋顶，达到人造水帘的效果，同时转动扇轮产生风力将冷气送到凉亭内，虽不比如今的空调，但在当时已经是最舒畅的制冷方式了。
02 现代工业发展与制冷技术的革新
真正意义上的主动制冷是在第一次工业革命之后蒸汽机的出现，热力循环过程中的汽化、冷凝和压缩等过程来实现物体的制冷。
随着技术发展，人们逐步在工业中应用制冷设备，并合成了用于制冷系统的制冷剂。制冷剂又称冷媒、雪种，是空调、冰箱制冷循环的工作介质。制冷剂通过在蒸发器中汽化时吸热，在冷凝器中凝结时放热循环往复来达到制冷的目的。最常见的制冷剂有氨、氟利昂类、水和一些碳氢化合物等。如今，制冷技术广泛应用于食品保鲜、冷链物流、建筑环境、钢铁冶炼、电子纺织、医药卫生、航空航天乃至超导、遥感等高科技领域，成为现代科学和现代社会发展不可或缺的关键技术。
制冷剂，真是破坏环境的幕后黑手？
工业化发展促进人类科技文明发生了质的飞跃，但与此同时，人们也愈发觉得，如今的生活环境除了上文提到的夏季高温以外，台风、暴雨、冰雹等极端天气也越来越频繁。这主要是人类生产活动排放大量温室气体带来的负面影响。
01 空调或成气候变暖“帮凶”？
的确，我们在使用空调的同时也在给地球“加热”。人们发现，为空调供电要消耗电能，发电过程会排放大量温室气体（可以纯粹利用可再生能源的空调除外）；同时，空调、冷库等使用的制冷剂含有氟利昂和氯氟烃等化学物质，其本身也会释放温室气体，也因此被视为全球气候变化的“帮凶”。
图库版权图片，不授权转载
由于空调在运行过程中会向室外排出热气，因此会使周围的环境变得更热。正因如此，如果你所在的小区装有大量空调，那么你的住处也会变得更热。
同时，森林被大量砍伐也降低了自然界对最主要的温室气体二氧化碳的吸收效率。
02 制冷的可持续发展之路如何前进
现在，地球比过去两千年都要热，如果情况持续恶化，本世纪末，地球气温将攀升至近二百万年来的最高位。随着气候的升温，人们对于空调将会更加依赖，这无疑将陷入了生态破坏“死循环”。
但值得庆幸的是，世界各国早就意识到空调对于气候的影响，也在努力发展清洁能源技术。联合国环境规划署于1985年4月在奥地利首都维也纳通过了有关保护臭氧层的国际公约——《保护臭氧层维也纳公约》；1987年在加拿大蒙特利尔会议上通过了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》对成员国开始管控相关产品的生产、销售和使用，并明确了淘汰时间表。到了2016年，《蒙特利尔议定书》缔约方达成了《基加利修正案》，旨在限控温室气体氢氟碳化物（HFCs）。
图库版权图片，不授权转载
我国也非常重视环境保护的工作，二十世纪九十年代由国家环保局牵头十八个部委组成国家保护臭氧层领导小组，编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》，标志着我国作为负责任的大国，对世界环境的承诺。随着2021年6月，中国常驻联合国代表向联合国秘书长交存了中国政府接受《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》的接受书，高度重视保护臭氧层履约工作，扎实开展履约治理行动，并通过政策实施和技术升级，努力减少空调对全球环境的影响。
给地球“降降温”，从空调调高一度开始
很多人会觉得，节能减排只关乎高耗能、高污染等“碳排大户”，其实不然。作为家庭能耗的重要来源之一，空调的合理使用不仅利于身体健康，更是减污降碳、改善生态环境的重要途径。
图库版权图片，不授权转载
既然人类已经离不开空调，那么，为了保护生态环境，我们能做些什么？
01节约用电，减少碳排放
如今我国清洁能源的发电比例越来越高，但火力发电占比仍在60-70%以上，所以节约用电就可以减少碳排放。家用空调不要频繁开关，不然既会影响压缩机寿命，而且还更加费电，如果是短时出门一两个小时，空调并不需要关闭。
02 温度调高一度，健康又节能
我们曾经做过实验：在夏季相同的房间、相同的空调、相同的温度湿度环境，一台空调制冷温度设置为25℃，另一台设置为26℃，同样运行8小时后，室内温度都在25.7℃左右，但是设置为26℃的空调比25℃的空调节约了4.6度电。如果说一台空调每8小时调高一度可以节约近5度电，全国那么多的空调都调高1℃，将节约多少度电？可以说国家建议夏季空调开26℃是经过多方专家测试论证，在满足大多数人们舒适度和节能环保的角度下提出的相对合理的制冷温度。
图库版权图片，不授权转载
03 减少制冷剂排放
空调制冷剂是强温室气体，一般来说1匹空调的运转需要1公斤制冷剂，如果这一公斤制冷剂泄漏到大气中，以我们空调常见R410a泄漏为例，这一公斤制冷剂的二氧化碳排放量相当于一辆1.6升排量的小汽车行驶8400公里排放量。所以，如果家中空调维修人员说要添加制冷剂（俗称加氟），那一定要请维修人员寻找到泄漏点维修好再加，不然不仅没有达到维修效果，还将浪费制冷剂加剧气候变化。
04 定期清洗空调，避免室外机周围堆积杂物
空调长时间使用后最好请专业人员进行清洗保养，因为室外机灰尘积攒较多，会影响空调散热导致用电量升高；室内机灰尘较多容易滋生细菌或病毒影响健康。同时要保证室外机周围不要堆积杂物、不要遮盖塑料袋之类防尘罩，这同样会影响散热导致用电增加。
低碳生活，便是做自己力所能及的小事。选择环保型、低能耗的空调，养成良好的家用制冷设备使用习惯，的确能够减少空调对环境的影响，进而增强生态环境保护的思想自觉和行动自觉。让我们一起提高绿色环保理念，共筑绿水青山！
作者： 李晋灏 高级工程师 中国制冷学会科普部主任
审核： 常琳 高级工程师 中国制冷学会科普工作委员会秘书长
出品：科普中国
监制：中国科学技术出版社有限公司、中科数创（北京）数字传媒有限公司
2023-08-15
扫码下载APP
科普中国APP
科普中国
科普中国
京公网安备11010202008423号
