盛夏的续命法宝,除了凉,还有什么

逍影歌 逍影成长利器 2019-07-07

已经小暑了,估计你早已感慨「仲夏苦夜短」,本想「开轩纳微凉」,却发现「热浪逼人汗」。赶紧下意识,关上窗户,打开空调,呼,一躺真凉爽……

▲ 开空调盖被子是最好的享受

前方高温,全靠空调续命。如果没有空调科技,我们可能续命还停留在「轻罗小扇」、「地下室」、「冰块」,那时想改变室内局部的温度几乎难以做到,但现在小小的空调,却让我们拥有了控制室内天气的能力

对你来说,空调只是个日常的电器,但你可能忽视了它是改变世界的伟大发明之一。它被蒂姆·哈福德选为《塑造世界经济的50项伟大发明》之一。

阅读此文,你将收获这些:


1)空调不是为降温而生,那是用来干什么?

2)为什么空调是改变世界的伟大发明之一?

3)空调的新科技还有哪些?

4)人体有季节性节律,空调又是如何影响健康?

5)在南方夏天,为何除湿比降温更容易凉快?



我们来看看空调有什么来头?

空调的前世今身

今天最熟悉的空调功能,就是用来降温的。但空调被发明的一开始,却不是为了让你晚上能睡个好觉。

▲ 从北方运输冰块

在19世纪40年代,美国南部佛罗里达州,跟中国南方一样也是炎热无比,John Gorrie作为医生,想到如果能给整座城市降温,说不定能抵抗疟疾。当时,想法是对的,但是做不到,只能从北方的冰冻湖泊运来大冰块。

这样做的成本太高了,Gorrie想如果能人工制造冰块,那就太好了。所以,Gorrie开始尝试人工造冰,最后设计出了一台通过动力来驱动的压缩机,来制造冰块,并于1851年获得了专利,奠定了现代空调和制冷的基础。但由于给他投资的人意外死亡,他没能成功向市场推广这项技术。从此这项技术被搁置了近六十年。

▲ Sackett&Wilhelms印刷公司面临湿度问题

现代空调真正的诞生,却跟降温无关,而是为了除湿。在1902年,Sackett&Wilhelms印刷公司的印刷厂里,即将迎来第一台空调的雏形。我们平时能看到,潮湿的天气,纸质书的纸页会变皱,这个问题出现在印刷中,会严重影响了印刷的质量。因为同一张纸,用不同颜色印 4 遍,纸张如果稍微膨胀或收缩,就会带来一毫米的偏差,让结果看起来很糟糕。

▲ Willis Carrier

印刷厂委托Buffalo Forge加热公司设计一个解决湿度的方案。一位的年轻工程师Willis Carrier,大学毕业才一年,被托付重任,来解决印刷中湿度的问题。为此,他想出了一个解决办法:让空气在用压缩氨冷却的线圈上循环,以使湿度保持在恒定的 55%,由此设计出一套控制湿度的系统。这是空调的前身,如今依然是空调中一个重要功能。

▲ Willis Carrier设计的图纸

印刷厂老板大喜,将这套系统出售给那些面临湿度问题的企业:从纺织工厂、面粉磨坊到吉列剃须刀公司。 这项控制湿度的发明,令许多行业由此受益。之后,Carrier出来,创办了自己的公司Carrier Engineering Corporation,继续优化这项发明。

慢慢,人们发现在装了除湿的厂里工作,不仅湿度低,而且温度也有所下降,整个工作体验更加舒服。于是人们开始尝试把空调使用在人群聚集的地方。1904年,在圣路易斯世界博览会期间,使用了机械制冷系统来保持密苏里州立大厦的凉爽。一旦人们意识到空调带来的凉爽,就再也回不去了。

▲ 1904年圣路易斯世界博览会

20世纪20年代,新兴的电影院成为公众首次体验空调的地方。那时除了宣传有声电影,还宣传电影院很凉爽,这样人们在暑期就更愿意待在电影院里。1922年5月,Carrier创办的公司,推出了工作冷却系统,为纽约的里沃利剧院安装了新的冷却系统,采用了离心式冷水机组,让系统更加稳定,同时节省成本,这促使美国各地安装了更多的大型空调。这为30年代以后美国的大型超市腾飞铺好了路。

▲ 空调进入寻常百姓家

尽管当时空调很贵,但人们可以待在这些公共场所里面去度过漫漫的夏日。到60年代,随着空调成本的降低,以及分体式空调的成熟,家庭里开始出现空调,足不出户就能享受清凉,提升了居民的生活体验。

于是,空调被用在新兴的电脑和互联网行业,电脑运行怕潮湿,也会发热,所以空调可以使服务器正常运转。机房温度很低,慢慢也成为国际惯例,而互联网行业的发展也得到了保障。

▲ 机房可以成为「冷库」

此后,空调大体定型,原理上没有大改变,主要在优化制冷的效率,在选择冷却剂时减少氟利昂,从环保角度让空调服务人类,而保护自然。

但空调的意义,远不止于此。空调还让高层建筑成为可能,改变了城市的天际线。过去玻璃墙的摩天大楼,在高层可是非常炎热,没人愿意建高层,但有了空调,这就不成问题,建筑可以越建越高。现在很多城市里的CBD,也是靠着空调在续命。

▲ 空调让高层建筑成为可能

空调影响更深的是,改变了人口结构。以往南方非常炎热潮湿,人难以提升工作效率,也难以生活。所以地球的热带地区,经济发展很缓慢。如果没有空调,像休斯敦、迪拜或新加坡这样一些高温城市,根本就难以崛起。空调吸引了人来热带工作,比如美国的炎热的南方,人口因为空调的引入,差不多翻了一倍。

▲ 新加坡也靠空调续命

最经典还是新加坡,它就是东南亚最早安装空调,在小小国土上,让人们的工作效率大大提升,新加坡因此从1960年到2011年人均GDP增长了100倍。连国父李光耀也不得不称赞,新加坡的成功因素之一,就是空调。

表面上,看空调就是一个简单直接的科技产品,但对于世界来说,它确实是了不起的发明

空调的新科技还有哪些

空调的科技进展可以说是稳扎稳打,那最近几年,甚至在可见的未来,空调还会有哪些新科技出现呢?

▲ 松下往空调里加入nanoeX技术

一个方向是「空气净化」和「空调」合体,增加了除菌、去PM2.5 的功能。

2018年3月,松下发布了健康科技nanoeX,全称是「纳米水离子技术」,原理是通过雾化水粒子,高压电解,让水变成水离子,产生高化学活性成分物质OH自由基,然后这些自由基会攻击细菌,起到抑制细菌的效果。松下把这种技术结合到空调中,有效抑制其中嗜肺军团菌繁殖,同时还能分解PM2.5中的有害物质苯甲酸和十六烷,去除异味,让空调和空气净化得以结合,减少细菌带来的疾病。

▲ 滤网自清洁技术

另一个方向是「智能化」,连Wi-Fi、语音控制,我就不说了,其中有个重点是自清洁功能。在空调的过滤网上,有了一个自动的刷子,每次可以自动运行自清洁,它会把灰尘清理,并收集在一个灰尘存储区域。另一个是,自动检测湿度,湿度如果超过设定值,自动执行除湿,让人体更快感受到舒适。

▲ 美的空调「微气候」

之前,看过一个例子,是美的提出的「微气候」,他们去采集了全球舒适地区气候参数,构建自己的气候模型,模拟更加复杂的环境特征。

在衡量气候方面,美的空调尝试从更多维的角度给用户更好的体验,包括温度、湿度、风感、洁净度、新鲜度。同时采用了全直流变频调温系统,控温技术可精确到 0.5℃,给人体更精细的感受温度。针对各类别特别人群,产品还提供舒缓感冒、孕期关怀、风湿呵护、畅通呼吸、宝宝关爱共五种呵护模式。

走出早期空调粗放的控制方案,未来空调正朝着精细、智能、健康,不断完善自身。

感受高温不是坏事

从小就经常听说「空调病」的问题。据说是,空调开得过猛,室外热,而室内冷,两者不一致,让人体的体温调节发生大逆转,人体缓不过来,就容易生病。这有一定的道理,所以室内一般只要略低几度就行,感到清凉,而不要感到寒冷。

▲ 血压的季节性变化:心脏和脑血管的发病率和死亡率

我查了一些生物研究文献,像《Seasonal changes in blood pressure: Cardiac and cerebrovascular morbidity and mortality》,发现人体存在一种季节性的节律,像血压、体液、耗氧量、激素分泌等,随季节性有不同变化。人体要经历春夏秋冬的变化,长期适应自然变化。

如今有了空调和暖气,人的生活是更舒服,但人所经历的季节性变化也更小,为健康埋下了一些隐患。比如说温度,几乎可以保持,四个季节的室温是差不多的,人体少了炎热和寒冷的刺激。但人体的生理机制,却依旧遵循着古老的自然节奏在进行。两者步调不一致,身体就容易生病。

对于空调的使用,尽管它有降低室温,冷却空气的作用,但仍然需要保持温差在5-7度左右,并且不适宜长时间使用。最好还是要适当走出室外,接受高温,对人体的体温调节中枢有激活作用。

其实对于南方的炎热,大部分时候是潮湿的空气造成的。一般夏天,让人体舒适的温度在19℃-25℃。正常人体感觉凉爽,是汗液蒸发带走体表的热量。而当空气中的湿度过高,汗液就难以挥发,人体积累热量,就会感觉酷热难耐。

▲ 空调除湿

所以,正常情况下,在南方夏天,空调使用除湿功能,将室内的相对湿度降到45%-65%,这时就算是28℃,开个风扇,就能感觉很凉爽。在夜晚,或者没有阳光直射的时候,其实不用空调也行,用个除湿机先除湿,再用风扇,就能达到凉快的效果。

总结一下,夏天保持凉快不难,使用空调做到三个原则:温度适合,湿度降低,吹自然风,既能保持健康,又不会给身体带来过多的节律上的负担,这样的夏天,你也可以放飞自我。

--THE END--


【讨论】

关于空调这个盛夏的续命科技,你还有哪些知识和经历想分享的,欢迎写在留言区。

【参考资料】

1、https://homeairguides.com/air-cooling/the-history-of-air-conditioning/

2、https://www.bbc.com/news/business-39735802

3、http://m.gdp6.com/2018/0726/5371.html

4、https://www.wjgnet.com/2220-3168/full/v3/i1/1.htm


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