你的命是我給的!空調(diào)簡史【電能時代 01】
19世紀后半葉,人類才真正意義上將電投入應(yīng)用,如電燈,電話就是從這個時期發(fā)明的,電的應(yīng)用使生產(chǎn)力又一次有了質(zhì)的提升,也標志著人類從此由蒸汽時代進入電氣時代,電徹底改變了我們的生活,人類也離不開電。像是我們每天使用的電燈,手機,電飯煲,你有了解過它的歷史么?沒了解過,不要緊,這檔新的節(jié)目將專門介紹生活中常見以及不常見的各類產(chǎn)品,我將它取名為【電能時代】,會從古至今介紹它的發(fā)展歷史。本期將講講夏天續(xù)命品之一的 空調(diào)。一、古早時期的降暑方式
你的命是我給的!我們有空調(diào)度過炎熱的夏天。但是在古代,人們又該怎么辦呢?
冰
不知道你們在看古裝劇時,有沒有發(fā)現(xiàn)過房間里有放冰塊,古代皇親貴胄在夏天用來降溫。
但是,冰又怎么來的呢,早在周朝時期,國家有專門管理冰塊的公務(wù)員來負責(zé)采冰,蓄冰,他們的職位叫做,凌人,存儲冰塊的地下室呢,就叫 凌室。
我國古代絕大部分地區(qū)只有冬天才能形成冰,冰塊也都是冬天從河里去處理,放到 凌室 里,等到夏天再拿出來用。(那場景大概就跟冰雪奇緣開頭看到的差不多)
而且當時的人們也非常的聰明,發(fā)明了一種叫冰鑒的器物?!盾妿熉?lián)盟》的開局曹丕任命司馬懿為輔政大臣,而新任天子曹叡,為了籠絡(luò)司馬懿,賜給了司馬懿一個大宅子。其中大家看到的神器之一就是冰鑒。
·
冰鑒大多是銅制的。外面一圈放冰塊,中間還能存放一些水果蔬菜,可以說是空調(diào)冰箱一體機了,是不是很高級。
夏天的時候,在屋子中間放一個冰鑒,或者是在房間四個角各放一個體量較小的冰鑒,能讓室溫很快降下來。偶爾還摸一個冰冰涼涼的果子,生活還是過的很愜意的。
根據(jù)《左傳》記載,古代還有"賜冰"制度,將冰作為官員福利發(fā)放,這樣的制度一直延續(xù)到明清。那個時候,要是能在夏天得到幾塊冰,可比現(xiàn)在送一個愛馬仕手工限量版包包,金貴的多。
又有人要問了:北方的冬天有冰可挖,那南方可怎么辦呢?其實南方這個概念有點大,畢竟古代的版圖跟現(xiàn)在還是很不一樣的。不過能知道的是,一般沿河地區(qū)的冰基本是靠水運的方式在夏季之前完成運輸并儲存起來。至于一些運輸不便的地區(qū),那里的百姓可能一輩子都不知道冰是什么東西,沒有冰的概念,可能熱著熱著,就熱習(xí)慣了吧。到了唐宋時期,人們已經(jīng)學(xué)會用硝石來制冰,那時候用冰應(yīng)該就不是什么太大的問題了。
而且你看,以往各朝各代定都,基本都靠北一些。那我們是不是能大膽猜測,除了經(jīng)濟因素和地理環(huán)境因素,用冰方便是不是也是君王定都所考慮的原因之一呢?
冰窖和寒涼殿
冰窖顧名思義,一般都是建在地下,隔絕陽光和空氣。冬天時候把冰放進去,由于冰窖基本不通風(fēng),深于地下,且沒有光照,所以熱量很少傳導(dǎo)進去,保溫很好,所以冰塊可以存很長時間。
冰窖的主要作用當然是存放冰塊。不過皇室宗族,能有自己的冰窖,夏天實在受不了了,也會選擇進冰窖涼快一下。
不過也只有皇室才有這種條件。《天龍八部》里就有展現(xiàn)過古代的冰窖,有一段是說天山童姥帶著虛竹,進入西夏皇宮冰窖療傷。那也是西夏皇宮,才有冰窖。
但是用冰這樣的祛暑方式還是過于簡單粗暴了些,完全沒有體現(xiàn)出中國勞動人民的智慧。而且冰在夏天很容易就化了,無法很好的利用起來。再說了,冰也不是所有人家都用得起的稀罕物,像我這樣家境貧寒的人只能熱習(xí)慣了。
到了唐朝時期,為了更好的有效利用資源,聰明的匠人們造出了先進的"空調(diào)房"。那時候長安的富戶都會修建一種屋子,叫做"涼屋"。
"涼屋"一般建在活水邊上,用水車把活水抽到屋頂,順著屋檐流下來,周而往復(fù),流水就會帶走整個屋子的熱量。也就是水冷啦,大家都懂。這個水車叫做"扇車",在抽動活水的同時,還能驅(qū)動屋里的風(fēng)扇輪子轉(zhuǎn)動,送出涼風(fēng),這種機械裝置巧奪天工,堪稱中國最古老的空調(diào)。
如果這個涼屋剛好修在山腳下、流水邊,就可以直接利用山泉、瀑布、河流的力量,連賣苦力的仆人都省了,既能降溫,又能送風(fēng),還能成為一道水簾瀑布般的風(fēng)景,一舉三得。
到了唐玄宗時期,皇家已經(jīng)開始用"中央空調(diào)"了,他們把空調(diào)房叫做"含涼殿"。它的制冷原理其實和現(xiàn)在的空調(diào)是一樣的,都是把冷氣從外部輸送到房間來實現(xiàn)消暑的目的。而且古代的空調(diào)更加的節(jié)能環(huán)保。
大明宮含涼殿是一項大規(guī)模避暑建筑體系。它盡可能地阻隔了陽光直射入室,從而保持了室內(nèi)的陰涼。而機械化裝置是含涼殿媲美中央空調(diào)的關(guān)鍵。與現(xiàn)在電力廣泛的運用不同,它的制冷設(shè)備是由水力驅(qū)動的。含涼殿建筑內(nèi)外都設(shè)置了許多水車,流水激起扇葉轉(zhuǎn)動,在大殿的上方和四周布滿竹排,讓冷水從竹排不斷流動,沿著檐壁順流直下,形成一道道的水簾,冰涼的水汽和冷風(fēng)就被送入殿內(nèi),達到給房子和室內(nèi)降溫的作用。
《唐羽林》中說,唐玄宗在含涼殿召見大臣,寶座后有水力帶動的風(fēng)扇產(chǎn)生涼氣,而且還把水引到天花板上再灑下來,"四隅積水成簾飛灑",其清涼自不必言。
宋代的各項技術(shù)水平突飛猛進,人們的思想也更加活泛。他們的涼殿不但以風(fēng)輪送冷水涼氣,還在蓄水池上和大廳四周擺設(shè)各種花卉,使冷風(fēng)帶香,芬芳滿室。
但是這些設(shè)備和建筑對于有錢人家來說還能承受,平頭百姓難道就只有吃瓜泡腳搖扇的份嗎?
那你就太小看人了!
造房子不行,挖井總可以吧!
有時我們?nèi)ヒ恍┍4娴谋容^好的古鎮(zhèn)老宅子里,會看見屋里有塊地板是帶孔洞的,下面其實是挖的深井。據(jù)說洞里流通的空氣還是冬暖夏涼的,非常智能!
陶管冷卻器
而很早以前的古羅馬其實也有想到用積雪來消暑的方法。一般都是人力或者騾子將雪從雪山上一點點運下來,非常的勞民傷財。到了古埃及,工匠們制作出了一種"冷卻器",冷卻器由蜂窩狀的陶土管組成。水通過人力在陶土管里循環(huán),當空氣通過管道時,水從陶土表面蒸發(fā),從而達到冷卻空氣的作用。
當夏季的溫度在排氣口附近達到50攝氏度時,冷卻系統(tǒng)可以將熱量降低到30攝氏度左右。而這樣一套古代空調(diào)系統(tǒng)是非常環(huán)保和節(jié)能的,每天只需要200公升的水循環(huán)蒸發(fā)。
這套冷卻系統(tǒng)最初是為皇室和貴族設(shè)計的,后來隨著技術(shù)的不斷升級,慢慢的在有錢人中廣泛應(yīng)用了。
不過普通人該怎么辦,就無從查證了。
二、空調(diào)的起源與發(fā)展
現(xiàn)在一到夏天我們就會在空調(diào)房里吃著冰西瓜高喊人間值得??照{(diào)已經(jīng)成為了我們生活中必不可少的家用電器。
很多人都知道,最早的空調(diào)是美國工程師威利斯·開利發(fā)明的。的確,威利斯是發(fā)明了科學(xué)的電力空調(diào)系統(tǒng)的第一人。但是,要說到制冷技術(shù)理念的起源,我們要把時間再往前推一點點。
19世紀,英國的科學(xué)家及發(fā)明家麥可·法拉第發(fā)現(xiàn)壓縮及液化某種氣體可以將空氣冷凍,而使液化氨氣蒸發(fā)就能產(chǎn)生這種冷凍現(xiàn)象,但是冷凍技術(shù)理念當時僅僅止步于此。
時間往后走到1842年。到了夏天,佛羅里達州瘧疾和黃熱病得病率非常高,人們要忍受病痛和高溫的雙重折磨。一名叫約翰·哥里的醫(yī)生發(fā)明了制冰降溫裝置給病人們降溫。之后他想到可以使用制冰機管理大廈的環(huán)境,并構(gòu)想了令整個城市涼快的中央空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
但是約翰發(fā)明的制冷裝置除了體積龐大、效率低下外有個很大的問題。由于裝置需要先制冰后制冷,導(dǎo)致空氣溫度降低的同時,空氣濕度也隨之增加。
改進制冷裝置的難題就是在1902年被空調(diào)之父威利斯·開利給解決了。開利從小就對修理和發(fā)明抱有極大的熱情,1902年他獲得機械工程碩士學(xué)位后就職于水牛城鍛造公司,并為公司解決了不少技術(shù)難題。
當時開利接手了一個非常麻煩的客戶——布魯克林印刷廠。每到夏天,印刷廠的效率就會明顯下降。而開利很快找到了問題的關(guān)鍵所在,夏天印刷廠內(nèi)溫度過高使得印刷機器無法正常工作,而濕熱的天氣還會使紙張變形、油墨不干。其實控制溫度并不難,重點是怎么能在降低溫度的同時控制工廠內(nèi)的濕度??嗫嗨妓鲾?shù)日的開利在某個霧天突然得到了靈感——如果把空氣溫度降到足夠低,能夠凝結(jié)出水,再把水集中排出,那么濕度不也就同時降低了嗎?他將冷水替代蒸汽注入加熱機的加熱盤管,用冷水降溫的同時將凝結(jié)的水汽排出從而降低濕度。他還深入研究了美國氣象局的報表,通過美國氣象局報表的數(shù)據(jù),選定了一個霧點,將印刷廠的濕度控制在一個合理的程度內(nèi)。從而有效的提高了印刷廠的工作效率。所以最開始享受空調(diào)的其實是工廠的機器。并且,隨后的20年里,空調(diào)一直作為各種生產(chǎn)機械的輔助降溫設(shè)施。
時間推移到20世紀20年代左右。以前的夏天,劇場和商場是非常的悶熱難受的,甚至還有消費者在商場被熱暈了的情況。所以每到了夏天娛樂業(yè)和消費行業(yè)就非常不景氣。1925年,開利與一個大劇院合作并給劇院安裝了當時的離心式空調(diào)機。進入劇院時的那種沁涼和舒爽徹底征服了劇院的觀眾。至此,空調(diào)開始慢慢的進入了人們的生活。到后來空調(diào)系統(tǒng)被廣泛運用在賭場、室內(nèi)運動場、飯店和摩天大樓等場所。但因為經(jīng)濟大蕭條和二戰(zhàn)的影響,直到20世紀50年代后期,空調(diào)才真正走進美國人的家庭。開利發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)可以說給企業(yè)制造產(chǎn)品和提供服務(wù)的方式帶來了巨大的轉(zhuǎn)變,同時還改變了美國人的工作環(huán)境,直接引領(lǐng)了美國人居住環(huán)境和工作時長的歷史性轉(zhuǎn)變。
能享受空調(diào)帶來的涼爽固然很好,但是空調(diào)開久了也會冷的有些不舒服。當時的空調(diào)并不能像現(xiàn)在這樣智能控溫,所以只好反復(fù)的開關(guān)空調(diào),但這樣一來空調(diào)的耗電量又會增加。幸好,日本東芝于1981年研發(fā)的變頻空調(diào)有效解決了定頻空調(diào)不能兼顧節(jié)能和控溫的問題。變頻技術(shù)是在室溫達到設(shè)定溫度之后,自動改變壓縮機的功率,使之一直以低功耗保持室內(nèi)溫度的相對穩(wěn)定。
隨著人們對空調(diào)要求的不斷提高,1988年日本又研制出了直流變頻技術(shù),這種直流變頻空調(diào)性能相對更加優(yōu)異,并且迅速成為現(xiàn)代空調(diào)的主流。
三、中國空調(diào)的發(fā)展史
就如同美國的空調(diào)一開始是被廣泛用于商場、電影院等公共場合。我國的第一臺空調(diào)是安裝在1924年上海延安西路164號,建筑面積3300㎡的嘉道理大理石大廈(現(xiàn)中國福利會少年宮)中,當時使用的是美國約克公司氨立式2缸和4缸活塞式冷水機組,這是我國第一個安裝中央空調(diào)的商用建筑。
又過了十幾年,南京新都大劇院安裝了美國約克公司冷凍機,建成了我國影劇院中第一臺采用氟利昂制冷劑的中央空調(diào)系統(tǒng)。
但是,新中國成立前,我國的房間空調(diào)器生產(chǎn)幾乎是空白。直至20世紀60年代中期,我國始終是依靠從美國、英國、日本等國家購進的產(chǎn)品來滿足特殊場合的需要。
直到1974年,我國的第一臺窗式空調(diào)在合肥天鵝制冷科技誕生了。技術(shù)人員梁德瑞在當時廠里負責(zé)人的指導(dǎo)下,和同事們一起"搗鼓"出了中國第一臺窗式空調(diào)——天鵝空調(diào),并且迅速進入市場銷售。
而我國自主生產(chǎn)的國產(chǎn)分體壁掛式空調(diào)器KF-19G1A于1989年在華寶空調(diào)器廠誕生,并取名"雪蓮",寓意它就如蓮花般純潔美好,同時能給用戶帶去清涼。"雪蓮"的研發(fā)拉開了我國空調(diào)器由窗機向分體式產(chǎn)品過渡的序幕。
在日本研發(fā)直流變頻技術(shù)的十年后,海爾率先推出國內(nèi)首臺直流變頻空調(diào)。國內(nèi)生產(chǎn)變頻空調(diào)的廠家也迅速增加,中國變頻空調(diào)市場尤其是直流變頻空調(diào)市場開始有了突飛猛進的發(fā)展。
2008年,中國頒布了首個變頻空調(diào)器的能效標準,再次把變頻空調(diào)引入到一個全新的發(fā)展階段。
四、空調(diào)的發(fā)展前景
大家都知道,空調(diào)主要的冷媒介質(zhì)是氟利昂,但是氟利昂對環(huán)境和臭氧層的破壞是非常嚴重的,臭氧層的耗減和全球溫暖化進程不斷加劇,對地球整體環(huán)境影響非常嚴重。不過現(xiàn)在R410A新型制冷劑正在逐步替代氟利昂。
而這也說明市面上銷售的空調(diào)必須要逐步換成環(huán)保的新能效空調(diào)。其實從今年的6月份開始,主流企業(yè)的生產(chǎn)及出貨均已切換為新能效產(chǎn)品,而老能效產(chǎn)品依舊在清庫存階段。產(chǎn)品更新?lián)Q代這種事其實再正常不過了,但這必定會對某些中小品牌形成自然的壓力。不過總的來說,市場和現(xiàn)實需求促使空調(diào)產(chǎn)業(yè)必須將精力投入到創(chuàng)新研發(fā)中去,對于整個空調(diào)行業(yè)以及提高我們這些產(chǎn)品使用者的體驗感來說,倒不失為一件好事。
空調(diào)對于現(xiàn)代社會來說本就是家家戶戶不可或缺的電器,作為廣大消費者中的一員,當然也是希望以后空調(diào)的使用能更加便利,功能更加完善。