水暖空调是什么原理(空调最初是为“纸”而发明的，为什么最后却成为了“降温神器”？)

Posted 2023-05-30

篇首语：时危见臣节，世乱识忠良。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了水暖空调是什么原理(空调最初是为“纸”而发明的，为什么最后却成为了“降温神器”？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

炎炎夏日，空调成了很多人眼中的必需品。空调的发明者、美国工程师威利斯·开利(Willis carrier)也成为很多人赞美的对象。甚至有网友戏称他为“凯里大菩萨”，说他的命“就是这个人给的”...

不过有意思的是，威利斯开利设计制造空调的初衷并不是“在炎炎夏日给网民生命”。他最初设计空调的时候，其实是为了“纸”。

纸张

看到这里，你会不会觉得“生命比纸还薄”？故事要从20世纪初美国纽约的一家工厂说起。

这是布鲁克林Sackett-Wilhelms平版印刷出版公司的印刷厂。

在这里，工人们使用彩色印刷的方法来制作杂志封面:一幅图像包含几种颜色，就有多少印版。在第一个印版上印刷第一种颜色后，到第二个印版上印刷第二种颜色...

一切都很好，但是在1902年夏天，工人们遇到了大麻烦。

今年夏天特别闷热，尤其是印花车间。由于湿度过高，打印用的纸张不断从空气中吸水，组成纸张的纤维膨胀变形——结果打印时，不同颜色之间的对应位置就没有那么准确了，打印成功率大大降低。

造纸

虽然你有麻烦，但不能停止工作。于是，工厂的老板求助于水牛锻造公司，希望这里的工程师能帮他解决问题。这家公司的一位年轻工程师接受了这项任务。你一定猜到了，他就是威利斯·卡莉。

起初，他打算用之前一位工程师的想法，用浓盐水解决湿度问题——原因很简单，浓盐水会从空气中吸收水分，降低浓度。但是，这种做法不好用。不能直接把空气中的水分吸出来，那就只好换个思路，降低室内温度。气温低了，空气湿度自然会下降。

当时，人们已经发明了许多降低温度的方法。1889年，在纽约卡内基音乐厅安装了一个特殊的通风系统:冰块和一个巨大的鼓风机，让观众在凉爽中享受音乐。但是对于印刷车间来说，这并不是一个好主意。

音乐厅

但问题就是问题，威利斯开利毫无头绪。幸运的是，他从未放弃，而是持续思考了几个星期。直到有一天，他站在站台上，看到蒸汽机车轰鸣着，喷出大量的水蒸气。他的脑子豁然开朗:雾不就是湿度100%的空气吗？只要确定百分之一百的湿度，其他湿度不是很容易确定吗？

在这灵感的迷雾中，威利斯·开利想出了一个绝妙的办法:

他做了一个封闭的盒子。首先，他把外面的空气吸进盒子里，然后在空气上喷洒冷水。盒子里的空气变成了雾，也就是湿度100%的空气。这时威利斯开利在盒子里加入适量的干燥空气，当两者混合后，就可以配制出任何湿度的空气。

蒸汽机车

这个原理听起来有点像“面条多了加水，水多了加面”，很简单，也很有效。这是世界上第一台原型空调。这个设备的发明者威利斯·开利年仅25岁。

在原型的基础上，1902年7月17日，威利斯·开利提交了一份新的设计，可以直接降低室内空气温度来控制湿度。原理也很简单——如果蒸汽通过管道穿过一个房间，就可以使房间变暖，那么冷水是不是也可以做到这一点，而不是达到相反的目的？这台机器最终有效解决了印刷车间的湿度问题。

起初，冷却水来自附近的一口深井。第二年春天，他开始使用氨压缩机来进一步冷却水。因此，印刷车间可以常年保持55%的相对湿度。现代空调诞生了，7月17日被广泛接受为空调的“生日”——没错，空调刚过了120岁生日。

空调

起初，威利斯·开利的发明是用来控制湿度的。在纺织、制药等行业，工厂主很快就用上了这种新设备。1903年，新建的纽约证券交易所交易大厅，因为温度控制的原因，成为第一个安装空调的建筑。

如此巨大的成功让威利斯·卡里尔非常高兴。但他并不满足于此，而是敏锐地看到了空调的应用前景和价值，不断研究和优化自己的设计理念。1906年，他建立了“露点连续降低定律”，并根据这一定律设计了第一台自调节空调器。

1911年，他发现了“合理湿度公式”，为整个空调行业树立了标准。在此期间，1915年，威利斯·开利和他的朋友们创办了一家以自己名字命名的公司——开利工程公司。直到现在，这家公司仍然在供暖、空调和通风系统领域发挥着重要作用。

物理学

如今，空调已被用于大多数公共设施和许多家庭。我们今天使用的空调的基本原理仍然与一百年前的发明一致。始于一张打印纸的灵感之风，终于吹遍了整个世界。

威利斯开利的伟大之处在于，他没有停留在完成一项发明的层面，而是研究其背后的原理，发现更广泛的规律性，从而推动其他行业甚至学科的发展。此外，他的不断研究还降低了空调的尺寸和价格，使其惠及大众。这是一项走进千家万户的发明。(注:以上内容改编自冷饭网，如果侵权请联系删除）

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