1王历圣 2指导老师：陈仰来
1福建省安溪县凤城中学初三年19班
2福建省安溪县凤城中学
物理存在于生活的方方面面。
炎炎夏日中，清凉或许是每一个人最大的愿望。因此，人类发明了空调。即使窗外艳阳高照，而屋内却依然有凉风习习。可以说，空调已存在于大部分人的生活中。那么，空调是如何做到调节室内温度的呢？
大部分家用空调属于中小型的制冷装置。一般来说，可分为压缩机、冷凝器、节流阀（节流装置）及蒸发器这四部分。同时跟据制冷剂的状态可将空调的一个工作循环相应的分为压缩、冷凝、膨胀（或节流）和蒸发四个流程。
空调的制冷原理是这样的：
1.压缩。压缩机将气态的制冷剂（一般使用氟利昂）进行压缩，将机械能转化为内能，使制冷剂内能增大，压强变大，成为高温高压的气态制冷剂，其中并没有发生物态变化。压缩机一般分为两种：容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机。容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性吸入的定量气体压缩。离心式制冷压缩机是靠离心力的作用，连续地将所吸入的气体压缩。
2.冷凝。再压缩之后，高温高压的气态制冷剂被送到冷凝器(即我们通常所说的室外机)。由于热量总是从高温物体传向低温物体，制冷剂通过铜管和铝箔片散热冷却，同时在轴流式冷却风扇的作用下，采用风冷式，制冷剂与室外空气发生热传递。这样，在冷凝机中，空气带走了压缩机送来的高温空调制冷剂气体的过热部分，使其成为干燥饱和蒸气，在饱和温度不变的情况下进行液化。高温的气态制冷剂温度降低，低于沸点，但压力保持不变，所以沸点升高，因而转化为常温高压的液态制冷剂。而外界空气吸收热量后，温度升高，所以在制冷时室外机吹出来的都是热风。
3.膨胀。冷凝器冷凝后的常温高压液态制冷剂经过节流装置进行节流降压，成为容易蒸发的低温低压的汽液混合物。空调或低温系统内（尤其是氟利昂制冷系统）的所有非满液式蒸发器一般使用热力式膨胀阀，是节流装置的一种。它通过控制蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制供入蒸发器的制冷剂流量。也有一些空调使用毛细管作为节流装置，毛细管的原理工作是：“液体比气体更容易通过”。它的供液能力主要取决于毛细管入口处制冷剂的状态以及毛细管的几何尺寸。当入口处压力提高，毛细管的供液能力增加。这时毛细管的长度增加或内径缩小，相应地使供液能力减小。但毛细管的缺点是：调节性能差，供液能力不能随工况的波动而进行改变。
4.蒸发。低温低压的汽液制冷剂经节流装置，进入蒸发器(即我们所说的室内机)，空间突然增大，压强减小，沸点降低，常温低压的汽液制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂。由于汽化会吸收大量的热量，蒸发器温度就会降低，低于外界的空气温度，同时室内机风扇将空气从蒸发器中吹过，外界空气与蒸发机存在温差，热量由空气传向蒸发机，空气的温度就会降低，所以室内机吹出来的就是冷风。有时候，我们会发现空调出水，这是因为空气中的水蒸汽遇到温度较低的蒸发器后就会放热液化成小水滴，小水滴汇集起来就顺着水管了流出来。
空调制冷原理图
如此，在现在资源短缺的情况下，我们应如何使用空调才更节能呢？以下是几点建议：
1.使用空调时，不宜把温度设定得太低。国家推荐家用空调夏季设置的温度为26℃~27℃。一般来说，空调温度每调高1℃，可降低7％~10％的用电负荷。
2.要选择适宜的出风角度。空气温度变低后，冷气流比较容易向下沉，因此在制冷时，应让出风口向上，这样才能达到较好的制冷效果，同时更为节能。
3.空调不要频繁开关。空调停机后必须间隔2~3分钟后才可以重新开机，否则易引起耗电增多，甚至压缩机因超载而烧毁。
4.睡眠时，应使用空调的睡眠(或经济)功能。人在睡觉时，散发的热量少，而且对温度变化不敏感。睡眠功能能使空调在人入睡一定时间后，自动调高温度，可能可以起到20％的节电效果。
原来看似简单的空调并不简单，它蕴含了无穷的奥秘，其中运用的物理知识是人类智慧的结晶。物理存在于生活当中，我们的生活也因物理而更丰富多彩。