蘇更林
“仲夏苦夜短,開(kāi)軒納微涼。”如今,有了空調(diào)相伴,杜甫體會(huì)到的難耐酷暑,對(duì)我們就不再難耐了。那么,關(guān)于空調(diào)器你知道多少呢?
把空調(diào)器稱(chēng)為消暑降溫的“利器”,是由空調(diào)器的功能定位決定的。說(shuō)它“遲到”也是有依據(jù)的,因?yàn)榧矣每照{(diào)器是空調(diào)發(fā)展史上的一個(gè)衍生產(chǎn)品。為什么這樣說(shuō)呢?這可以從兩個(gè)重要的時(shí)間節(jié)點(diǎn)略知一二。
1902年是世界上第一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的誕生年,但主要是用于生產(chǎn)企業(yè)的工藝所需。以人為服務(wù)對(duì)象的家用空調(diào)開(kāi)始登堂入室則已到了20世紀(jì)50年代。
說(shuō)起空調(diào)器,有一個(gè)人不能不提,他就是美國(guó)工程師及發(fā)明家威利斯·開(kāi)利(1876~1950)。他是現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)明者,被譽(yù)為“空調(diào)之父”。
1901年,開(kāi)利畢業(yè)于康奈爾大學(xué),并獲得機(jī)械工程碩士學(xué)位。他的第一份工作是在一家鍛造公司擔(dān)任供暖工程師。第二年,他接手的第一個(gè)任務(wù)就是處理一家印刷廠的溫度和濕度問(wèn)題。
這家印刷廠在生產(chǎn)中遇到了一個(gè)大難題,由于空氣溫度和濕度的變化,使得紙張的伸縮不定,這樣就導(dǎo)致了油墨對(duì)位不準(zhǔn),自然就無(wú)法生產(chǎn)出清晰的印刷品了。
印刷是一個(gè)精細(xì)活,對(duì)環(huán)境條件的要求十分苛刻。比如,對(duì)于室內(nèi)溫度和濕度,一般冬季要保持在21℃,夏季要保持在27℃,全年相對(duì)濕度要保持在55%。對(duì)于只有26歲的開(kāi)利來(lái)說(shuō),這個(gè)問(wèn)題無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
開(kāi)利是個(gè)聰明人。他很快就找到了問(wèn)題的癥結(jié)所在,原來(lái)都是濕熱波動(dòng)惹得“禍”。但是,要用機(jī)器裝置來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題可不容易。
開(kāi)利的一次經(jīng)歷開(kāi)闊了他的思路。當(dāng)時(shí)他正在火車(chē)站等火車(chē),那彌漫空中的大霧啟發(fā)了他,使得他對(duì)溫度、濕度和露點(diǎn)之間的關(guān)系有了深刻的認(rèn)識(shí)?!昂昧耍蛷倪@里突破!”開(kāi)利決定用“濕潤(rùn)”空氣的方式來(lái)控制空氣里的水分含量,同時(shí)通過(guò)控制噴霧水的溫度來(lái)控制飽和溫度。1906年,開(kāi)利的發(fā)明以“空氣處理裝置”為名獲得了美國(guó)專(zhuān)利。該裝置調(diào)節(jié)溫度和濕度的方法,構(gòu)建了現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)的基本框架。
開(kāi)利的發(fā)明開(kāi)創(chuàng)了空氣溫度和濕度人工調(diào)節(jié)的先河,并在諸多生產(chǎn)領(lǐng)域獲得了廣泛認(rèn)同。在之后的20年間,開(kāi)利的空調(diào)系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于化工、制藥、食品以及軍火等行業(yè)。
1928年,開(kāi)利公司推出了第一代家用空調(diào),但當(dāng)時(shí)價(jià)格至少也得1500美元,再加上經(jīng)濟(jì)大蕭條以及二戰(zhàn)等方面的原因,使得開(kāi)利公司決定還是集中力量開(kāi)拓工業(yè)和寫(xiě)字樓的空調(diào)市場(chǎng),暫不開(kāi)拓家用市場(chǎng)。
1950年9月,開(kāi)利這位擁有80多項(xiàng)空調(diào)專(zhuān)利的發(fā)明家因心臟病突發(fā)而去世。為了紀(jì)念開(kāi)利對(duì)人類(lèi)的貢獻(xiàn),美國(guó)將開(kāi)利公司1922年制造的第一臺(tái)離心式空調(diào)機(jī)陳列于華盛頓國(guó)立博物館,以讓后人記住這項(xiàng)偉大的發(fā)明。20世紀(jì)50年代,家用空調(diào)迎來(lái)了大發(fā)展的新契機(jī)。此時(shí),已經(jīng)有更多的企業(yè)投入到了家用空調(diào)的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。
20世紀(jì)60年代,中國(guó)人就開(kāi)始制造空調(diào)器了,上海冰箱廠首次研制成功我國(guó)第一臺(tái)窗式空調(diào)器。1974年,泰州市無(wú)線電元件九廠(春蘭集團(tuán)的前身)生產(chǎn)的我國(guó)第一臺(tái)CKF-3A窗式空調(diào)器通過(guò)鑒定。1988年,我國(guó)第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)分體壁掛機(jī)KF-19G1A在華寶空調(diào)器廠誕生。近30年來(lái),中國(guó)的空調(diào)產(chǎn)品大規(guī)模步入家庭,見(jiàn)證了中國(guó)社會(huì)生活的巨大進(jìn)步。
空調(diào)器是一種向密封房間或區(qū)域直接提供經(jīng)過(guò)處理的空氣的一種空氣調(diào)節(jié)器??照{(diào)的基本功能就是降溫,所以我們就來(lái)談?wù)劀囟鹊脑掝}。
根據(jù)生理學(xué)家的研究,室內(nèi)溫度過(guò)高會(huì)影響人體體溫調(diào)節(jié)功能,人體散熱不良往往會(huì)引起人的體溫升高、血管舒張、脈搏加快、心率加速。如果室內(nèi)溫度過(guò)低,則會(huì)使人體代謝功能下降,脈搏和呼吸減慢,皮下血管收縮,皮膚過(guò)度緊張,呼吸道黏膜的抵抗力減弱,容易誘發(fā)呼吸道疾病。同時(shí),如果室內(nèi)外溫差太過(guò)懸殊,那么人體往往難以適應(yīng),非常容易患傷風(fēng)感冒。
不過(guò),人們對(duì)于環(huán)境溫度和濕度的感受,取決于主客觀多方面的因素。比如,人們?cè)诳照{(diào)房間內(nèi)感覺(jué)到的舒適溫度和濕度,就受到人的活動(dòng)量、衣著多少、健康狀況以及年齡大小等因素的制約。
空調(diào)器調(diào)節(jié)溫度的目的就是保持室內(nèi)空氣溫度適宜,實(shí)質(zhì)上就是增加或減少空氣所具有的顯熱(顯熱是指物質(zhì)在不發(fā)生相變和化學(xué)反應(yīng)的條件下,因溫度改變而吸收或放出的熱)的過(guò)程。對(duì)于居室溫度,夏季一般保持在25~27℃,冬季保持在18~20℃比較適合。
那么,空調(diào)器是如何調(diào)節(jié)溫度的呢?原來(lái),家用空調(diào)器的基本結(jié)構(gòu)包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流裝置等。這四者都是連通的,其內(nèi)充灌有制冷工質(zhì)(也就是制冷劑)。制冷工質(zhì)在壓縮機(jī)的作用下,在空調(diào)器中連續(xù)不斷地循環(huán)流動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)房間內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。
制冷劑通常是以液態(tài)、氣態(tài)和氣液混合物幾種形態(tài)存在的。在這幾種狀態(tài)互相轉(zhuǎn)化(即汽化和液化)的過(guò)程中,制冷劑就會(huì)伴隨著物態(tài)的變化而吸收和散發(fā)熱量,從而引起外界環(huán)境溫度的變化。壓縮機(jī)實(shí)際上是空調(diào)器的“心臟”,正是它的工作才使得制冷劑在空調(diào)器制冷系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)房間內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和控制。
空調(diào)器還有一個(gè)重要的功能就是調(diào)節(jié)濕度。你也許會(huì)問(wèn),降溫的意義顯而易見(jiàn),那調(diào)節(jié)濕度是怎么回事呢?所謂濕度調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)上就是調(diào)節(jié)空氣中的水汽含量,以保持室內(nèi)合適的濕度。
原來(lái),人們對(duì)環(huán)境的感覺(jué)舒服不舒服,需要綜合考慮溫度和濕度兩種因素的共同影響。夏天,室內(nèi)濕度過(guò)大時(shí),往往會(huì)抑制人體的散熱,使人感到十分悶熱、煩躁。冬天,室內(nèi)濕度過(guò)大時(shí),則會(huì)加速熱的傳導(dǎo),使人覺(jué)得陰冷、抑郁。但當(dāng)室內(nèi)的濕度過(guò)低時(shí),則會(huì)因上呼吸道黏膜的水分散失而使人們感到口干舌燥,甚至出現(xiàn)咽喉腫痛、聲音嘶啞和鼻出血等癥狀。
我們周?chē)h(huán)境中的空氣可以認(rèn)為就是“濕空氣”,即含有水汽的空氣。但是,空氣對(duì)水汽的包容能力是隨著氣溫的變化而變化的,氣溫越高,空氣可以容納的水汽就越多。在一定的溫度下,當(dāng)空氣不能再容納更多的水汽時(shí),就成為了飽和空氣。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,人體感覺(jué)最舒服的室內(nèi)溫濕度:夏天室內(nèi)溫度26~29℃,相對(duì)濕度40%~60%;冬天室內(nèi)溫度16~21℃,相對(duì)濕度30%~50%。一般來(lái)說(shuō),相對(duì)濕度上限值不應(yīng)超過(guò)80%,下限值不應(yīng)低于30%。
由于空氣濕度直接影響著人們的身體健康,所以應(yīng)隨著季節(jié)的變化調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣濕度,使之保持在一個(gè)適宜的范圍之內(nèi)。對(duì)于未飽和的空氣來(lái)說(shuō),降低空氣的溫度可使水汽的過(guò)熱狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),此時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度被稱(chēng)為露點(diǎn)溫度。如果對(duì)達(dá)到露點(diǎn)溫度的空氣繼續(xù)進(jìn)行冷卻,就會(huì)有水滴析出。
我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn),空調(diào)在制冷時(shí)會(huì)不斷地排水。原來(lái),空調(diào)器在制冷過(guò)程中,當(dāng)室內(nèi)的空氣從蒸發(fā)器中吹過(guò)時(shí)就會(huì)變成冷風(fēng)。當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到露點(diǎn)溫度以下時(shí),空氣中的水汽就會(huì)凝結(jié)成水滴,并順著排水管流出去,這就是空調(diào)工作時(shí)不斷排水的原因。
一般來(lái)說(shuō),夏天梅雨季節(jié)空氣濕度非常大,做好室內(nèi)的降溫除濕工作具有重要的意義。使用空調(diào)器來(lái)進(jìn)行降溫除濕具有很好的效果。除了制冷除濕之外,許多空調(diào)器還有一種獨(dú)立的除濕功能。即在非制冷模式下也能夠除濕。
原來(lái),空調(diào)器把通過(guò)蒸發(fā)器被冷卻了的空氣再加熱到原來(lái)的溫度,然后再送入到室內(nèi)去。此時(shí),室內(nèi)風(fēng)扇一直以低速運(yùn)行,制冷系統(tǒng)作間斷性的制冷循環(huán),產(chǎn)生的制冷量大部分用于平衡室內(nèi)空氣的潛熱,即將水汽變成冷凝水。在這個(gè)過(guò)程中,室溫一直保持在設(shè)定值附近,而又大量除去了空氣中的濕氣。因此這種除濕方法又被稱(chēng)為“恒溫除濕”。
隨著空調(diào)器在家庭的普及,人們已不再為夏日高溫酷暑擔(dān)憂,然而隨之而來(lái)的是逐年增多的“空調(diào)病”。那么,什么是“空調(diào)病”呢?
人們長(zhǎng)時(shí)間在空調(diào)環(huán)境下生活,往往會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間停留在空調(diào)維持的相對(duì)低溫環(huán)境中,而改變了人們?cè)谧匀画h(huán)境中長(zhǎng)期形成的熱適應(yīng)狀況,由此產(chǎn)生了一系列不適應(yīng)癥:出現(xiàn)鼻塞、頭昏、打噴嚏、耳鳴、乏力、記憶力減退等癥狀,還會(huì)產(chǎn)生一些皮膚過(guò)敏癥狀,如皮膚發(fā)緊發(fā)干、易過(guò)敏、膚質(zhì)變差等。這在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上被稱(chēng)為“空調(diào)綜合征”,也稱(chēng)“空調(diào)病”。
“空調(diào)綜合征”屬于一種環(huán)境因素所致的疾病。致病因素包括低溫刺激、負(fù)離子缺乏、空氣不新鮮、溫度驟變等。有研究報(bào)告認(rèn)為,人們出現(xiàn)“空調(diào)綜合征”不適癥狀與長(zhǎng)時(shí)間使用空調(diào)有關(guān)。其不適癥狀包括神經(jīng)與精神類(lèi)不適感、消化系統(tǒng)類(lèi)不適感、呼吸系統(tǒng)類(lèi)不適感和皮膚黏膜類(lèi)不適感等,其中神經(jīng)與精神類(lèi)不適癥狀反應(yīng)比較明顯。
我們要想平安度夏一定要注意與空調(diào)“和平共處”。特別是穿著“清涼”的職業(yè)女性,無(wú)論在職場(chǎng)還是在家庭幾乎全天候與空調(diào)相伴。長(zhǎng)此以往的過(guò)冷刺激,很容易引發(fā)很多不適,并出現(xiàn)一系列“內(nèi)分泌綜合征”,嚴(yán)重威脅職業(yè)女性的身心健康。
人們?cè)趶难谉岬氖彝膺M(jìn)入室內(nèi)時(shí),應(yīng)在至少10分鐘以后再開(kāi)空調(diào)。最好把溫度設(shè)定在26℃以上,以防止過(guò)低溫度對(duì)身體的傷害。最好在空調(diào)室內(nèi)備上披肩或者厚一點(diǎn)的衣服,并用其蓋住自己的肩頸和腿部。同時(shí),還要注意盡量避免冷風(fēng)直吹自己的身體。在吹空調(diào)時(shí),冷空氣是向下沉的,因此應(yīng)讓空調(diào)風(fēng)盡量向上吹。
對(duì)于嬰幼兒來(lái)說(shuō),由于他們的體溫調(diào)節(jié)功能尚不完善,因此對(duì)環(huán)境溫度的變化更加敏感。盛夏酷暑,科學(xué)合理地為寶寶吹吹空調(diào)十分必要,但千萬(wàn)不要把寶寶整天放在空調(diào)房?jī)?nèi),這不利于寶寶的健康成長(zhǎng),甚至還會(huì)吹出毛病來(lái)。
作為家長(zhǎng)來(lái)說(shuō),盡量不要抱著嬰幼兒在溫差很大的室內(nèi)外來(lái)回進(jìn)出。可以先讓嬰幼兒進(jìn)入房間后再打開(kāi)空調(diào),好讓嬰幼兒慢慢地適應(yīng)溫度的變化。有條件的話,最好能在套間或者嬰幼兒臥室隔壁的房間開(kāi)空調(diào),讓涼氣通過(guò)敞開(kāi)的房門(mén)慢慢吹進(jìn)嬰幼兒的臥室,這樣室內(nèi)溫度既不會(huì)太涼,也有利于室內(nèi)的空氣流通。
對(duì)于老年人來(lái)說(shuō),開(kāi)空調(diào)也是很有講究的?!袄虾取北緛?lái)是冬季的常見(jiàn)病,然而隨著空調(diào)的普及,久居空調(diào)室的老年人在夏季也犯上了“老寒腿”。從誘發(fā)“老寒腿”的因素來(lái)看,基本是由于長(zhǎng)時(shí)間在開(kāi)啟空調(diào)的低溫室內(nèi)工作和生活所致,所以有人又將“老寒腿”稱(chēng)為“空調(diào)腿”。
預(yù)防“空調(diào)腿”的發(fā)生,老年人應(yīng)盡量不要長(zhǎng)時(shí)間待在空調(diào)房?jī)?nèi),最好要穿上長(zhǎng)褲和絲襪等衣物,保護(hù)好膝關(guān)節(jié)免受其涼。在空調(diào)房?jī)?nèi)還應(yīng)避免空調(diào)涼風(fēng)直吹腿部,絕不要圖一時(shí)“涼爽”之快,而患上“空調(diào)腿”的毛病。
科學(xué)使用空調(diào)也是至關(guān)重要的,如空調(diào)不當(dāng)開(kāi)啟和使用引發(fā)的火災(zāi),就是一個(gè)需要引起高度重視的問(wèn)題。空調(diào)器一定要請(qǐng)生產(chǎn)廠家在各地的維修中心進(jìn)行安裝,并請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的電工師傅為空調(diào)器安裝地線??照{(diào)器要用專(zhuān)用電源插座,電源線不宜經(jīng)常移動(dòng),以防發(fā)生漏電而造成觸電或火災(zāi)事故。
空調(diào)器的發(fā)明為人類(lèi)帶來(lái)了舒適,而空調(diào)器的普及又加大了電能的消耗??磥?lái),如何平衡人體舒適和節(jié)能的關(guān)系,是一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的大問(wèn)題。
有專(zhuān)家認(rèn)為,我們?nèi)梭w的平均體溫在36~37℃之間,人體在低于體溫10℃左右的環(huán)境中是比較舒適的。從節(jié)能的角度講,一臺(tái)空調(diào)器如果夏天溫度調(diào)高1℃,那么它運(yùn)行10個(gè)小時(shí)就能節(jié)約0.5度電。因此26℃正好是人體舒適和節(jié)能的“平衡點(diǎn)”。
我們國(guó)家制定的公共建筑空調(diào)溫度控制標(biāo)準(zhǔn),就是希望通過(guò)合理控制空調(diào)溫度來(lái)節(jié)約寶貴的能源。該控制標(biāo)準(zhǔn)要求,所有公共建筑都要設(shè)定室內(nèi)空調(diào)溫度限定值,比如夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得低于26℃,冬季室內(nèi)空調(diào)溫度不得高于20℃。
在夏季,把室內(nèi)空調(diào)溫度調(diào)高1℃并不是一件十分難辦的事情。它既不會(huì)影響人們的舒適度,而又能帶來(lái)顯著的節(jié)能效果。據(jù)測(cè)算,把空調(diào)制冷溫度每調(diào)高1℃,可節(jié)電10%左右;把空調(diào)制熱溫度每調(diào)低2℃,可節(jié)電10%左右。
只要你緊繃節(jié)能這根弦,一個(gè)小小的行為習(xí)慣也可以達(dá)到節(jié)電的效果。如巧用空調(diào)開(kāi)關(guān)機(jī)“時(shí)間差”也是可以節(jié)電的。在設(shè)定空調(diào)器制冷溫度時(shí),本著“先高后低”的原則,即在較高溫度下啟動(dòng)空調(diào)器,并維持送風(fēng)工作狀態(tài),5~10分鐘后再降至更低的溫度,這樣可以節(jié)省電能。又比如,在外出前20~30分鐘,可以先關(guān)閉空調(diào)器的制冷功能,即由制冷改為送風(fēng)。在離家前10分鐘關(guān)閉空調(diào)器,既可以使人感覺(jué)到一樣的涼爽,又能節(jié)省電能。