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空调史话:从雪山制冷到蒸汽压缩式制冷
http://www.cnhvacrnet.com 2013-12-02 11:12:56
暖通制冷网】讯许多人渴望回到古代去过一种简单的生活,但是他们不得不面对现代技术发明之前的许多不愉快的事:化脓的牙齿、尿壶、黑死病——以及七月底的炎热日子里没有空调。随着持续高温的夏季到来,让我们来看看对炎热空气的控制是怎样发展的。 直到20世纪,人们在夏季依然还在流汗和扇扇子。原始的空调系统从古代开始就有,但是它们非常昂贵而且十分不便,只有最富有的人才能拥有。直到20世纪初,美国家庭中才出现电风扇,而空调制冷系统是在最近几十年,随着全球中产阶级的兴起和能率技术的突破,才传到美国境外的。 从古罗马时代起,人们就开始尝试控制室内温度,富有的罗马市民利用举世闻名的引水系统,使流动的冷水流过他们家中的墙壁。公元3世纪,古罗马皇帝埃拉伽巴路斯改进了制冷系统,他在自己别墅旁边的花园里堆起一座雪山,来使整个夏天保持凉爽,积雪是从山顶用成队的毛驴拉来的。这种制冷方式极端浪费,不惜一切代价的态度仿佛是现代中央空调系统的预兆。即使在当时,也有人嘲笑使用新奇技术抵御炎热的行为。斯多葛派哲学家塞内加,曾经讽刺过那些吞吃冰雪来降温的“骨瘦如柴的年轻人”,他认为真正的罗马人就应该有勇气忍受炎热。 在欧洲中世纪,这些奢侈品统统都消失了,大规模的调节空气温度的尝试,直到19世纪初才在西方卷土重来,一些资金充沛的美国工程师开始着手解决这个问题。在此期间的漫长世纪里,扇子是可以选择的制冷手段。中国人在3000年前就开始使用手摇扇子,公元2世纪,有个中国发明家建造了第一台房间大小的手摇旋转扇。在现代温控技术发明前,建筑也起到很重要的通风降温作用。传统的中东地区建筑窗户都不朝向太阳,大型建筑有称为“风塔”的结构,作用是捕捉空气中的微风加以流通。 19世纪晚期,美国的工程师有了资金和雄心重拾古罗马失传的降温技术。1881年,华盛顿的夏天异常闷热难耐,遇刺垂死的总统詹姆斯·加菲尔德,在一台笨拙的机器帮助下,延续了一段时间生命,这台机器的作用是使风吹过浸透了冰水的棉花胎。就像埃拉伽巴路斯一样,加菲尔德的舒适需要消耗巨大的能量,据说他的看护过程中,两个月内就用掉了100万磅冰块。 对空调技术而言,最大的突破是电。尼古拉·特斯拉发明了交流电马达,使20世纪早期摇头电扇的发明成为可能。1902年,25岁的纽约工程师威利斯·卡利尔发明了第一台现代空调系统。这台机器的工作原理是使空气通过水冷的卷板,然而,它的发明却不是为了人们的舒适,而是为了控制他工作的印刷厂的温湿度。1922年,他又发明了离心式冷水机,为了减少机器的体积,增加了中央空气压缩机。1925年,卡利尔发明的空调正式在时代广场的里沃利剧院面对公众亮相。此后多年,人们到了炎热的夏天就挤进装有空调的电影院,促进了夏季大片的兴盛。 可以毫不夸张地说,卡利尔的发明造就了20世纪的美国。20世纪30年代,空调开始进入百货商店、轨道交通和办公室,使得工人的夏季生产效率产生飞跃。在此之前,唯一能提供凉爽的是天井和敞开的窗户。住宅用空调的发展比较缓慢,直到1965年,美国才有10%的家庭拥有空调。南方家庭解决炎热的办法是睡在走廊里,甚至把他们的内衣放进冰柜。到了2007年,拥有空调的家庭数量是86%。自从空调遍布美国后,本来夏季炎热难忍的阳光地带城市,成为工作和生活的乐园,从长期来看促进了美国人口的增长。 欧洲人很晚才开始使用空调,但是,空调像冰啤酒和冰水一样,很快在那里变得流行起来。在非洲大部分地区和南亚,人们还是没有空调。最近,《印度时报》有篇文章谈如何在夏季保持凉爽,推荐穿亚麻布衣服以及喝大量饮料来防止中暑。现代印度版本的门廊上的冰茶,就是街边货车上“Nimbupaani”。
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