小弟：用机外传感器提供温度信息，很有道理。我也常听说化霜，这是怎么一回事？

二哥：小弟，这要从家用空调的原理说起。实际上，空调是一台热泵。水泵，你是知道的，把水从一个地方搬到另一个地方，就是泵的功能。我们老家隔壁的一口井就安有一台，人握着它的柄上下动，井里的水就出来了，比人工吊水省力多了。

小弟：想起来了。

二哥：热泵，就是把室外的热量搬到室内来，要制冷，则是把室内的热量搬到室外去。化霜只会在制热模式发生。不管是窗台式还是分体式的空调，都有两个热交换器，一个在室外的空气里，另一个在房间的空气里，还有一个主要部件是压缩机。氟利昂是运送热量的介质，它在压缩机和管道组成的封闭系统里，不能让它泄漏。氟利昂是气体，压缩机对它做功，能量守恒，压缩它消耗的机械能转化成热能，受压缩的氟利昂，不但压力升高了，其温度也提高。在制热模式下，热了的氟利昂流到室内的热交换器，交换器里的风机使空气不断地流过热了的热交换器，吹向房间，借风力，这样热了的空气能流到距热交换器几米远的范围内，使冷的房间变温暖。

二哥：这还没有完。在压缩机和管道组成的封闭系统里，氟利昂的总量是一定的，压缩机工作后，进入压缩机的氟利昂压力升高再离开压缩机，而在压缩机前面的室外热交换器里，氟利昂变少了，必然变稀，压力大大下降，在室内热交换器里，压力高的氟利昂经过一个喷口流回室外热交换器突然降压，温度会下降，这在物理学里称之为“绝热膨胀”。实际上，绝热膨胀降温是空调的灵魂。低于室外空气温度的氟利昂隔着管壁从空气中吸取热量，室外热交换器就是让氟利昂吸取热量，并把这些热量带到室内，这就是热泵！你见过做干冰没有？

小弟：好像见过，二氧化碳从钢瓶里放出来，就生成雪一样的固体，比雪还冷。二哥，怎么来理解绝热膨胀会降温？

二哥：对了，这就是绝热膨胀！可以这样来理解绝热膨胀，一团有压力的气体在膨胀，尽管压力在下降，压力在气体中无处不在，力在运动就要做工，需要能量，既然是绝热，能量只能从自身取，也就是只能降温释放能量。这样降了温的氟利昂从室外热交换器获取热量，温度升高，而室外热交换器的温度下降。工作时间长了，室外热交换器的温度可以下降许多，如果外界的空气湿度很高，特别是温度又相当低，水蒸气就会在室外热交换器的表面凝聚，如果室外热交换器的温度低于0°C，凝聚水就是霜了。厚厚的霜会像雪保护农作物那样阻碍热交换，这里，霜使氟利昂没能从室外空气获得热量，流出交换器的氟利昂温度基本不变，这时，空调输出的热能比压缩机对氟利昂做的功还小，谈不上制热！为了还能制热，空调就停机化霜，化霜后继续工作。

 小弟：哦，化霜是这么回事。那么，现在有没有不要化霜的空调呢？

二哥：大楼里的中央空调大概有特殊的装置来解决或避开这个霜的问题。能避开霜问题，价位又能接受的家用空调，还没有听说。不过，我读到过有关用地下水供热空调的文章。我在想，进一步研究和改进或许能在不久的将来出现省电又不凝霜的家用空调。你想听听我的想法吗？”

小弟：你说。

二哥：其实，用地下水代替室外空气提供热量的空调机，在原理上仍与前面空气供热应该是一样的，前者用地下水使绝热膨胀后的氟利昂升温，后者用温度本就不高的空气使氟利昂升温。地下水一定比当时的空气热，水的热容量，热传导都远大于空气，同样的热交换量，用水的热交换器体积可以小一些。通常，地下水的温度能高于10°C，当然不会有霜的问题。…

小弟：城市住房那么多，哪有那么多的地下水？地下水用多了会造成地面沉降！不行，不行。

二哥：你说得很对。怎么来找到地下水回放地下的技术或许是关键。冬天要制热，需要热一些的水，经过空调机后水变冷，回到地下，地下水变冷。到了夏天，要制冷，正好用这些变冷了的水来冷却室外热交换器，正好互补。关键还在于怎样使用过的地下水再还到地下去。

小弟：能把水再灌回地下去，冬天从地下水获取热量，夏天，地下水当冷却水用就有希望。就怕要把水还到地下不是那么容易。

二哥：是的，这方面我不懂。不过，我听说，有些城市，为了控制地面沉降，有向地下灌水的。好像开采石油也要向地下灌水，保持地下有压力，石油才能流出，就是不知道成本。

小弟：我想，会有人研究解决这样的难题。还有，现在的空调，房间温度很不均匀。别说家里，上饭馆，许多人不愿意坐在出风口附近。

二哥：是的，即便是中央空调，在出风口处是很难耐的。关于这个问题，我倒有个想法，可与你讨论讨论。

小弟：我想听，你说。

二哥：一年多前我家装修，卫生间装了地暖，600W功率的发热体大致均匀地分布在地砖下面，我们设定地砖下发热体附近的温度只有35°C，控制器就按这一温度进行工作，几小时后，卫生间的室温就达到18°C左右，摸摸地面略感一点热，第二天早晨，在卫生间洗涮更宜人，有时我就在卫生间看书看报，很舒服。一次维修空调时得知，一般空调机的出风口温度要高于50°C以上才算正常，热量集中在出风口那么一点的地方，温度又远高于人的体温，必然会造成温度不均匀，靠近出风口必然难受。我们卫生间地热的散热面积有好几个平方米，是空调机的几百上千倍！

小弟：让我去感受感受。

二哥：哦，早上8时就关了，现在温度已经降下来了，现在去开，要几小时后才热，这是电热地暖的缺点。还有，3小时化2度电还是太不环保了，世博会提倡环保，提倡低碳，完全用电变热是我们这种地暖的大缺点。空调机的热是从室外空气中泵进来的。空调机耗电主要是用在压缩机上，耗电800W左右能泵进2900W的热（功率），我想，正是这一优点，现在的空调机还广泛应用着。我的想法就在这里，现在的空调机室内热交换器不再用来加热室内空气，该热交换器和几十米长的管道构成另一个封闭系统，内部装满净水，水能在一个小泵的推动下流动，在交换器里流过内有热氟利昂的管子外壁变成热水，这些热水流到几十米长的管子系统，热量交给室内空气，然后回到热交换器再次变成热水。

小弟：哦，我明白了，几十米长的管道散热，散热面积大了许多，水的热容量远比空气大，同样的热量，水的温度升得比空气低，房间里就不会有特别热的地方了。

二哥：对！我算了一下，同样体积的水和空气，提高同样的温度，水增加的热能是空气的几千倍！每秒近3000焦耳的热能流，就要大量的空气快速流过热交换器，所以，空调机出风口的风速是很大的，用水的热交换器，水的流速就可以相当慢。我不是研究空调的，这里只是跟你讨论讨论，我想空调行业的专家们会改进现在这种空调，研制出价廉物美，耗电少，出热温和，温度均匀，噪声小的空调来。夏天要制冷，情况也会好许多，几十米长的散热面变成吸热面，它的温度不必很低，不是特别潮湿的环境里不会有明显的冷凝水出现。

小弟：我想，城市让生活更美好，包括空调在内的生活设施，都会随着科技的发展变得更好。