为了成为中产收割机，它有多努力？

啥空调都买不起的壹读君 丨 彤 云

高温天气中，有人戏称，命是空调给的。

但除了最基本的制冷、制热，现在的空调还在拼一项新“才艺”——新风功能。格力、小米、美的、海尔、TCL等空调品牌都有拥有新风空调产品。

新风空调颠覆了空调行业延续百年的“内循环”模式，是一种“外循环”模式的新技术。

依靠这种新技术，新风空调能引入室外新鲜空气，稀释室内甲醛、PM2.5、细菌病毒等污染浓度，特别适合在疫情、空气污染等环境下使用。

如此一来，新风空调能大大改善人们在空调环境下的憋闷感。传统“内循环”模式的空调为什么会令人不适，这要从人类古老的制冷技术说起。

强加于人的制冷技术

制冷技术古已有之。西方的苏美尔文明、东方的中国古代文明中都有制冷技术，只是早期的制冷技术服务对象不是人。

苏美尔文明中，古巴比伦人通过装置于屋顶的风道，将室外的自然风引入室内，并在风道周围灌入一些“冷水”，用冷水将空气降温。那么冷水又从哪里来？

可以从“冬收夏藏”的冰窖里取冰块，也可以通过中国古代“夏制冰”的制冷技术制造冰块。

在没有冰箱的古代，中国就有了“夏制冰”的制冷技术。该制冰教程详细记录于《淮南万毕术》，曾是当代物理学家的一道难题。

取沸汤置瓮中，密以新缣，沈(井)中三日成冰。——《淮南万毕术》

如今已有不少物理学者按教程实现了“夏制冰”，并证实该技术是通过“水快速蒸发吸热”实现的。西方爱丁堡的化学教授库仑（William Cullen）曾利用乙醚蒸发使水结冰，比中国古代的“夏制冰”晚了一千八百多年。

当然，制好的冰块还是要存放到密封的冰窖里，因为古时候制冷技术的主要服务对象是“货物”。

随着第二次工业革命的到来，大量机器开始参与人类的生产活动。为了配合机器工作，在钢铁厂上班的电气工程硕士Willis Carrier，研发设计了世界上第一台空调，用来降低印刷车间湿度，提升印刷机的工作质量。

那时的空调不是人类夏季续命的神器，而是“印刷辅助设备”，并逐渐在开始在工业、制药、食品、军工行业大显身手，专门调节生产过程中的温度、湿度。

1915年，Willis Carrier以空调技术为基础成立了公司，专门生产、销售空调，距今有过百年的历史。不过在 1922 年之前，空调的服务对象一直是机器。

从货物到机器，古代制冷技术和现代空调的服务对象都是不喘气的“死物”。这也是空调在设计之初没有“新风功能”的原因之一。

到了1928年，Willis Carrier开始推出家用空调，不过受二战及经济大萧条影响，这批产品没有得到广泛应用。直到上世纪50年代全球经济复苏后，空调才开始走入千家万户，救百姓于高温，顺便体会“空调病”。

那么，空调为什么令人不适？

令人不适的制冷技术

在空调市场上，机械蒸汽压缩空调（mechanical vapor compression air conditioner，MVC）占到95%，容易使空气干燥。

一般家用空调分为室外机和室内机，主要包括压缩机、冷凝器、节流装置、接收干燥器、蒸发器（室内机）等。室内空气可被处于室外的压缩机吸入蒸发器循环制冷，而降低温度，经过蒸发器时使湿度降低，这是一般空调房较干燥的原因。

此外，密闭的室内环境会使二氧化碳浓度升高，降低人体舒适度。

开窗通风是否能解决干燥和二氧化碳浓度高的问题？能，但费电。

空调一直有“电老虎”的名号，自家用空调兴起之日，空调技术研发就在“节能”上内卷。

空调“节能”就像存钱，除了研发“燃气空调”“太阳能空调”“变频空调”等新型空调开源“开源”，还需要用户关闭门窗制造密闭环境保温，减少冷气流失，降低空调能源消耗以“节流”。

不止普通人在家开空调时会在关闭门窗，公共场所则会对建筑物的出入口都进行“改良设计”，实现空调节能的目的：

酒店、商场等建筑物设置的旋转门，防止室内冷气、暖气流出，保持温度达到节能目的；食堂、超市的门口通常会设置一个称为“门斗”的小厅，也具有保持室温，利于空调节能的作用。

无论旋转门还是门斗，节能的原理都是阻止空气流通，但空气不流通会导致空气污浊，特别是人口密度较大、房间面积又较小的建筑中，会增加部分免疫力低下的群体的患病风险。

另外，房间内浑浊空气中的颗粒物，也会黏附在空调过滤网上，导致空调出风口送出的冷风不足而影响制冷效果，对空调也不好。

这也为“新风空调”的诞生埋下伏笔。

异体结合的制冷技术

取“新风机”之长，补空调病之短。

“新风机”是19 世纪末发明的“必需品”，和空调一样出身于工厂，由教育家、科学家Frederick Gardner Cottrell博士发明，最早安装在火力发电厂的烟囱上，利用静电吸附原理过滤空气中的颗粒物，滤除过滤网难以捕获的超高温细颗粒，以减少空气污染。

与内循环的空气净化器不同，“新风机”除了能降低室内空气中的可吸入颗粒物、有害气体，还有降低室内二氧化碳浓度的功能。建筑物里的通风系统，以及家用抽油烟机都有此类功能，但“新风机”也会像漏勺一样，消耗掉空调的冷气。

研究发现机械蒸汽压缩空调搭配“新风机”，可以显著改善房间内的空气质量，同时消耗掉大量电能。

而同等条件下使用新风空调（Fresh Air Conditioners），耗电量仅为机械蒸汽压缩空调的25%。

据统计，建筑耗能占世界总耗能的40%，其中通风和空调系统耗能又占建筑耗能的50%。如此算来，使用新风空调就能节省全世界20%的耗能。

当然，超级节能的新风空调也有短板，能量有限，难以将室内温湿度调整到令人舒适的范围。因此，采用新风空调和机械蒸汽压缩空调结合的蒸发冷却复合空调（evaporative cooling hybrid air conditioner, HAC），才是兼具提高人体舒适度且降低能耗的最优解。

蒸发冷却复合空调是中央空调的一种，面向普通家庭的新风空调效果如何呢？

中国疾病预防控制中心“环境与健康相关产品安全研究所”研究员戴自祝教授表示，目前市场上的新风空调水平良莠不齐，在选购新风空调时要关注“新风量”。

“新风量”是评估新风空调性能及衡量室内空气质量的重要指标。我国国家标准GB/T18883-2002规定，室内新风量不应小于每人30m³/h。

当然，年轻人们大可不必纠结如何挑选新风空调。反正大家夏季避暑的最优解，是在单位加班蹭空调。

参考资料：

[1]邱忠岳. 世界空调发展史[J]. 制冷技术, 1984.

[2]雷志华. 《淮南万毕术》之"夏造冰"研究[D]. 湘潭大学, 2007.

[3]张小来, 张炳新. 空调病室空气与呼吸道白色念珠菌感染的关系[J]. 中华护理杂志, 1998, 33(9):2.

[4]张国强, 傅凯能, 张帆,等. 住宅辐射制冷-独立新风空调系统负荷比的多目标优化[J]. 湖南大学学报:自然科学版, 2020.

[5]杨聪聪, 任承钦, 杨洋,等. 蒸发冷却新风空调器的性能对比[J]. 中南大学学报：自然科学版, 2021, 52(6):10.

[6]沈志鹏, 尚闽, 王晋琳,等. 内、外循环空气净化系统理论模型构建与性能对比分析[J]. 环境工程学报, 2017, 11(8):7.

[7]王长庆, 龙惟定, 黄治钟,等. 燃气空调发展情况介绍[J]. 天然气工业, 2002, 22(4):5.

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