新的一波热浪席卷美国,美国人倍受煎熬,唯一的安慰,便是若非威利斯·卡利尔(Willis Carrier)的功劳,他们会更加受罪。 整整一百年前的布鲁克林,1902年7月17日,又暖又湿的仲夏,卡利尔在这天敲定了一副图纸的最终版本,几周之后,这幅图纸便变成世界第一台现代空调机。当时,空调并不是用来给汗流浃背的众人施舍一丝凉意的。恰恰相反,这庞然大物起初是用来调节一座印刷厂内的湿度。印刷工人劳动条件的改善只是意外之喜。
最早的冷却装置可追溯到1840年代,是对着冰块或其中有吸热高压液体流过的管子扇风,产生冷气。其目的是冷却内部(有时冷冻储藏食物)。但对印刷影响最大的是潮气。纸张会随着湿度的变动收缩、膨胀和变形,因此保持湿度不变至关重要,彩色印刷需要在同一张纸张上印刷4次(分别印刷基色――青色、黄色和洋红色以及黑色),因此更要求保持湿度不变。布鲁克林的一家公司Sackett & Wilhelms,其印刷的杂志的内页纸张大小不一,使得给杂志装箱的工人疲惫不堪,因此出钱让Buffalo Forge Company解决该问题。Buffalo Forge Company把这个任务交给了解决问题高手、年轻小伙子卡利尔。
卡利尔想到,可用一种螺旋管系统除去空气中的潮气。螺旋管的一半在低压下置于室内。另一半螺旋管置于墙外。用一压缩机保持该闭合回路中的压力差。室内螺旋管周围的热空气加热低沸点制冷剂,把制冷剂从液态变为气态,这一相变吸热而冷却螺旋管。螺旋管周围空气中的潮气凝结在螺旋管上后滴入排水管。气态制冷剂流过压缩机变回液态,此时产生热量。重新液化的热制冷剂在流过室外螺旋管时把热量散发到室外环境中。如此把室内的热量转移到室外。最后,气态制冷剂流过一压缩接头时压力、从而温度下降,然后重复上述过程。(冰箱的工作原理与此相同,热泵的过程相反,用于制热)。
一家制药厂和一家丝绸厂紧随Sackett & Wilhelms采用了卡利尔空调。各行各业的许多其他公司、包括湿度造成腐蚀的吉利安全剃须刀片厂不久也改弦更张。1945年成立了卡利尔公司。作为一家产业集团联合技术公司的一个分公司它一直存在至今。
空调的基本要素自上述早期岁月以来没什么改变。由于压缩机的改进,空调趋向小型化、效率提高。一些新创意如把废热用作相变的动力尚有待于流行。其它创意已获得商业应用,比方说在凉快晚上用电量低时制冰,然后使用冰冷却制冷剂。人们已回过头来使用一种叫作蒸发冷却的老方法,其过程是雾化周围空气,光靠蒸发除热。某些数据中心如脸谱在俄勒冈州普赖恩维尔的沙漠服务器集群在干燥气候中才运行良好,因此采用了这一方法。。
最大的改变是所使用的制冷剂。20世纪20年代前,制冷剂多使用二氧化碳,后来,由于二氧化碳压缩回液态时需要很高压力,这意味着必须安装坚固、昂贵的管道系统,因此被人们弃用。取而代之的含氯氟烃(CFCs)和s氟氯烃(HCFCs)在低压下便能沸腾,因此所需的设备就不用那么坚固。它们的特性也适合用作制冷剂。但70年代发现它们破坏了地球臭氧层,从而遭到弃用。随后使用的不破坏臭氧层的氟烷 (HFCs)又被发现是造成地球温度上升的温室气体,其对大气温度的影响是二氧化碳的15,000倍。
空调业正在重新发现二氧化碳。当今,柴油机和新型管道系统的使用大大减轻了造成二氧化碳遭弃用的压力。与CFCs 和 HCFCs一样,二氧化碳无毒,不燃烧,还取之不尽。现在的卡利尔公司的副总裁John Mandyck说,该公司已开始推出第一批使用二氧化碳的空调。这些空调直接从空气中提取二氧化碳,发生泄漏时便于补充。去年11月这种空调已用于海船上。
联系客服