空调竟然也会“中暑” 到底发生了什么?

2022年08月01日 18:59 次阅读 稿源:科普中国 条评论

这段时间,关于空调有一则流言广为流传,说空调在环境温度过高时会停机,温度超过60℃,远超空调工作温度等等。这个说法部分属实,但有些夸大其词了,下面咱们就仔细说说。今夏已入三伏,各地高温桑拿天也是此起彼伏,大家纷纷感慨空调对自己有再造之恩。不过,你有没有想过,空调虽然能带给千家万户丝丝凉意,但热到一定程度,空调自己也会“中暑”导致停机……

原来,空调也有适合的工作温度范围,温度过高,就可能导致空调触发保护机制,自动关机,顺便带给你酸爽的一天——空调都热“中暑”的天气,想想没有空调的你会是个啥感觉吧……

那么,空调为什么会“中暑”呢?又该怎么预防呢?

01

空调“中暑”,到底发生了什么?

要解释这个问题,就得先简单了解一下空调制冷的原理。

我们都打过针抽过血,消毒的时候酒精棉消个毒,会感觉皮肤上面凉飕飕的,这是因为液体的酒精挥发变成酒精蒸气,这个过程中带走了大量的热。

空调的基本原理与其类似,是靠液态的制冷剂在蒸发器(空调室内机里那些层层叠叠密密匝匝的结构)里气化吸热降温。当然,我们不可能靠一罐一罐往空调蒸发器里灌制冷剂来降温,因此还需要压缩机、冷凝器(这两样通常装在室外机里),将从蒸发器里出来的气态制冷剂加压、冷却,重新进入蒸发器气化,这样周而复始,制冷剂就循环起来了,房间温度也降下来了。

不过,这个过程并不轻松。

先说说压缩机,空调压缩机工作起来,高压部分压强可达2.2Mpa以上,也就是约22个标准大气压,而我们平时用的高压锅,压强通常只能达到0.18Mpa,也就是不到2个标准大气压。而且环境温度越高,压缩机工作起来就越费力,为了达到屋里空调的设定温度,运转的时间会更长,也就越费电。

再说说冷凝器,它的作用就是给被压缩机处理后的高压气态的制冷剂降温,让它们重新变回液体。这个过程需要放出大量的热,因此需要一个强力的风扇让空气流过冷凝器来散热。而环境温度高了,散热效率也会下降。

除了制冷剂放热,压缩机、风扇工作的时候,机器本身也会产生热量。如果环境温度过高,散热效果变差,就会导致空调过热,可能造成器件故障、损坏,甚至着火。因此空调都有过热保护装置,如果空调温度过高,就会自动关机,于是,空调“中暑”了。

02

多少度空调会“中暑”?

那么空调到底多少度会自动关机呢?这个主要取决于环境温度,以及空调本身的性能和状态。按照空调使用的2019版本的国家标准GB/T 7725《房间空气调节器》,咱们中国最常见的空调适合的气候类型是T1,这个类型的空调,只要环境温度在43℃以下,都应当能够正常工作。

来自 GB/T 7725-2019《房间空气调节器》

当然,空调厂家往往会留出一些余量来应对极端情况,因此,就算环境温度超过43℃一点,空调也仍然会坚持工作。好在我国绝大部分地区,夏季最高气温通常都不会超过空调标准的的43℃上限,环境温度过高触发热保护导致空调停机并不常见。

至于流传的消息里称室外地面温度60度,远超空调正常使用范围的说法,则是混淆了概念。

因为咱们说的“环境温度”,通常指的是设备运转现场的大气温度或进气口附近的大气温度。对一台正确安装、散热充分的空调来说,这个环境温度可以说约等于该地点的气温。而气温则是气象部门观测站草坪上,离地1.5米的百叶箱里温度计的温度。

至于地表温度,顾名思义就是地面的温度。由于承受阳光直晒,在阳光强烈的日子里,地表温度可以轻松地达到50-60℃,而同时气温则只有30-40℃。众所周知,空调室外机都是挂在外面用,而不是埋进地里用……所以上图里用地面温度来说明远超空调使用温度,属于危言耸听,不必理会。

可能有些读者朋友会疑问,明明我们这儿气温也没到43℃啊,这空调它怎么还是停机了?接下来咱们就分析一下原因,看看该怎么做。

03

怎么才能给空调“避暑”?

空调开启过热保护,是因为设备温度过高,就算环境温度不很高,只要产热过多或散热不利,仍有可能造成过热。为了避免这种情况,咱们可以做这么几件事:

1.正确安装

安装空调时,务必考虑散热,在室外机周围留出足够的散热空间。有研究模拟发现,空调室外机如果安装过于紧密,就会造成区域内环境温度升高,影响散热。此外,有些建筑物,为了美观,将室外机“藏”进小隔间,再加上百叶窗,看起来是美观了,但如果百叶窗及小隔间设计不周,可能造成室外机吸入的空气温度上升到50℃以上[1],给空调带来沉重负担,触发热保护。

因此,对于以制冷为主的空调,在安装空调的时候,需要尽可能选择通风顺畅,日晒较少的位置。

2.定期维护

空调散热,良好的空气流通至关重要,如果被脏东西堵住了空气流动的通道,或积灰过多风扇不能自如旋转,就算环境温度不高,也有可能导致过热保护。而制冷剂则是空调工作时用来“搬运”热量的媒介,如果空调使用多年,制冷剂损耗过多,那制冷效率就会下降,室外机会拼命工作以至于过热。此外,室外机挂在外边,常年风吹日晒,一些原件可能会老化,更加不耐热,出现故障导致停机。

因此空调需要定期清洗、维护,以保持良好的工作状态。

3.合理使用

在比较舒适的前提下,夏季我们可以将空调温度设定在26-30℃之间,以降低空调的负担,还能节约用电。而空调可以让我们凉爽,但凉爽却不一定非要用空调,比如可以在使用空调的同时,辅以小电扇让空气流通。如果白天没人在家,也可以拉上遮光的窗帘,这样屋里升温就慢,空调不用工作很久就能凉快下来。

最后总结一下,空调确实有过热保护机制,元器件如果温度过高,就会触发保护导致关机。不过气温高只是原因之一,安装不当、维护不周、负担太重,都可能导致空调过热。在这样的炎夏,照顾好你的空调,空调才能照顾好你。

作者 | 丁 崝

审核 | 秦宗民 中国制冷学会委员 高级工程师

[1] 蒋悦波, 金梧凤, 刘杨,等. 不同安装条件下空调室外机周围热环境的数值模拟[J]. 流体机械, 2013, 41(9):5.

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