“热”的账单

今夏天气格外热，今夏电费账单也格外高，应该是我们每一个人的真切感受！在热日当头，拿到如此夸张高昂的电费账单时，有没有眼前一黑，电表坏了？被盗电了？原来都不是，是由于我们的电表也被热得起飞了。

热！电表怎么就起飞了？

为了能够使我们大伙在舒适的环境下工作、学习、休闲、睡觉，可以说空调功不可没。没有空调，在如此炎热的夏天我们已无处可藏了。因此，为了避暑乘凉和能够保持正常生活，空调也就当仁不让的马不停蹄的开足马力的跑了起来。

那么空调的起跑和电表的飞走又有什么关系呢？要说清楚道明白个中缘由，我们就不得不先从空调的工作原理说起了。

空调是在电驱动下工作的，这是一句废话，谁不知道呢？那就让我们先来看看下面这张图吧，它说明了空调在夏天是如何工作的。

我们就从压缩机说起。

l  压缩机在电的驱动作用下，将空调的血液（也即制冷剂）由气体压缩为液体，此时液态血液处于高温高压；

l  在高压的驱动下液态血液进入冷凝器（也即空调外机），将压缩后的高温液态降温；

l  降温后的高压液态血液通过膨胀阀减压，由于压力的突然下降，血液会在蒸发器（也即室内机）中由液态变为气态，在此过程中空调的血液吸热；

l  吸热后的气态血液再进入压缩机被压缩成液态，从而完成一个循环。

在此循环中，通过空调血液在液态和气态变化中将室内的热带到室外，从而保持室内温度恒定，并为我们提供一个拥有稳定温度的场所。

为什么液态和气态在互换过程中就可以将室内的热带走呢？

因为物质在液态到气态的变化（气化）过程中会吸热。就像在用煤气灶烧水，需要提供热量给水，水被逐渐加热至沸腾汽化，如果在沸腾汽化过程中停止了加热，水就不在沸腾汽化，因此要维持沸腾汽化状态，就必需源源不断的给其提供热量。所以，空调的血液在液态和气态持续互换状态的循环过程中带走热量。

空调血液状态的变化，是通过压缩机来实现的，在这里“电”就必须出场了，我们总不能自己动手来推动压缩机的活塞吧，那该多累啊！

电驱动压缩机，也即电对压缩机做功，将空调血液由气态变为液态，从而持续的带走室内热量。那么每时每刻到底要带走多少热量呢？

实际上，当室内和室外均处于一个稳定状态时，也就是其温度都不变时，那么从室内每时每刻需要抽走的热量就等于室外向室内传输的热量，看看下图或许你就知晓了。当然，这里排出的总热量“Q出”中要包括两部分，即“Q进”和电功。

那么，为了从低温T2持续的抽走“Q进”的热量，需要多少电功W呢？根据热力学原理（日后话），可以用下面这个式子来计算。

W ≥ Q进×（T1-T2）/ T2

这里的W和“Q进”表示单位时间内传输的电功或热量，它们具有相同的单位，J/S或千瓦时；这里的温度T需采用绝对温标K。同时，传热量“Q进”又和传热面积和传热温度差有关系，可以写为下式。

Q进 = A×（T1-T2）

这里A是房屋与外界热空气的接触总面积。把这个式子代入到上面的式子，可以得到下面的式子。

W≥ A ×（T1-T2）^2 / T2

到此，我们看到了，使空调工作维持室内一定的温度，电功与房屋大小、内外温差平方以及室内控制温度有关系。

下面让我们计算看看电表是如何起飞的吧！

以室内24度和室外为30度为基准，室外温度由30度变化到40度，室内温度从24变化到28，电功增长和变化看下图。

在室外温度不变情况下，室内温度升高可以降低电功消耗；在室内温度不变，室外温度升高使电功消耗快速上升。这边只是理想情况，没有考虑过程热损失。同理，家里的冰箱、冰柜与其相似。

这就是炙热的夏天电费起飞的原因了。如果要省电，也只能调高室内温度，牺牲舒适度来换取了。当然，还有一种方法，就是增强我们墙壁的隔热效果，不让外面的热传进屋内来，即降低“Q进”，期望节电环保的日子早日到来！