空调问世的时候可不是为了给大家吹的
几千年来,找到保持凉爽的诀窍是人类的一大追求。而热带地区的人们真正感受到跨领域的自然降温功能是在19世纪。1846年,一个叫Frederic Tudor的商人将沉睡在美国瓦尔登湖的天然寒冰凿出,以木屑包裹防止其融化并运到外面去。随后,像变魔术一般,这块冰出现在汽水、家用浴缸和医院治疗过程中,在接下来的几个世纪提升了人们的幸福感。Tudor因此被冠以一个传奇的称谓——“冰王”。
Tudor Ice Company如今生产的超纯净水冰块其实Tudor最初只是想用冰块贸易发财,却没想到带来了部分产业变革。有趣的是,真正极大解决了我们生活中降温问题的空调,最初设计出来也并非为了给人类创造舒适的环境。1902年,布鲁克林的Sackett-Wilhelms 印刷厂遇到了一个麻烦,在他们的工作中,由于纸张需要被投放在机器里重复印刷色彩,一旦有轻微受潮,颜色位置就会出现偏差,致使印纸作废。为了帮助印刷厂克服这个麻烦,一个名叫Willis Haviland Carrier的年轻工程师制造了一台可以调节温度和湿度的机器。
第一台在印刷厂诞生的空调第一台空调的雏形由供应211千瓦冷却温度的盘绕线圈组成,能够维持27°C的温度和55%的相对湿度。其中50%由冷井水提供、另一半来自于蒸发冷却的机械制冷(这种原理在18世纪由几位科学家提出,其中包括本杰明·富兰克林)。在初试牛刀的过程中,虽然空调系统较为庞大,也并不高效,但Carrier整理出了一份温度、湿度和人们对这些要素感知的图表——焓湿图。它是如今“温度测量法”的雏形。1906年,Carrier获得了空气处理仪的第一项专利。同年,同样为棉纺厂设计控温控湿设备的纺织工程师Stuart Cramer创造了“空调”(Air Conditioning)这个词。1911年,Carrier发表了论文《合理的湿度计公式》,完成了设计高效空调系统的持久基础理论。
左:Willis Carrier为首个现代空调系统设计的图纸。右:美国专利808,897的“空气处理设备”。起初,空调主要用于纺织、印刷、胶片和食品加工业。1920年代,百货公司和电影院开始提供这种服务。要知道在以前,电影院的生意在冬季才会好,而夏季十分惨淡,因为谁也不愿意在闷热的室内和很多人一起“汗蒸”几个小时。1925年,纽约时代广场的Rivoli剧院首次安装了Carrier空调设备,凉爽的观赏环境大受好评。剧院观众蜂拥而至,也在全国范围内引起了轰动。
1925年,由于Carrier空调,纽约的Rivoli剧院成为避暑天堂。1932年,出现了第一批带独立通风窗口的空调机,有点像现在大家看到的空调外机箱,它在1938年被推向市场。
有通风窗口的空调开始流行不得不提到的是,1939年的纽约世界博览会上,展示空调效果的“明日冰屋”大受欢迎,Carrier手持温度计,向外界展示室内20摄氏度的恒温效果。空调和录音机、塑料、磁带、电视机一起出现在那次博览会上,完美阐释了“明日的世界和建设”这一主题,其中的一些产品直到今天也造福着我们的生活。
博览会上的“明日冰屋”而在之后,二战的爆发使空调产业不得不暂时停止。直到20世纪40年代末,美国才有一半的家庭拥有了室内空调。后来,内战又使美国北部的居民移至“阳光地带”,空调产业也随即南迁。如今全球变暖使得夏季温度的峰值一再创下新高,炎热日期的数量增加。同时,由于耗能排放,空调的使用也加剧了全球变暖。世界上超过90%的人口增长将分布在非洲、中东和南亚等较热区域但这些区域的空调占有量还不到全球10%。2019年有超过16亿台在运行的空调机组,其中超过一半在中国和美国。希望在未来,通过更好的城市规划,更智能的建筑设计以及更完善的生产标准,我们能在地球上创造更便利、平等的生活体验。
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