威利斯·哈维兰·卡里尔,美国人,1876年11 月生于纽约州,24 岁从美国康奈尔大学毕业后,供职于制造供暖系统的布法罗锻冶公司,机械工程师。1901年夏季,纽约地区空气湿热,纽约市布鲁克林区的萨克特·威廉斯印刷出版公司由于湿热空气生产大受影响,油墨老是不干,纸张大小因温热胀缩,印出来的字迹模模糊糊。为此,印刷出版公司找到了布法罗锻冶公司,寻求一种能够调节空气温度、湿度的设备。布法罗锻冶公司将此任务交给了富有研究精神的年轻工程师卡里尔。卡里尔想:充满蒸汽的管道可以使周围的空气变暖,那么将蒸汽换成冷水,使空气吹过水冷盘管,周围不就凉爽了;而潮湿空气中的水分冷凝成水珠,让水珠滴落,最后剩下的就是更冷、更干燥的空气了。基于这一设想,卡里尔在1902年7 月17日给萨克特·威廉斯印刷出版公司安装了一台自己设计的设备,取得了较好的效果,世界上第一台空气调节系统( 简称空调) 由此产生,如图2.14所示。值得一提的是,空调发明后的最初20年间,享受空调的对象一直是机器,而不是人,主要是用于印刷厂、纺织厂。
1915年,卡里尔与6 个朋友集资32 万美元,成立了制造空调设备的卡里尔公司( 中国译名开利公司),1922年该公司研制成功了具有里程碑意义的产品——离心式空调机。从此空调效率大大提高,调节空间空前增大,使人成为空调服务的对象。接下来具有轰动意义的事接踵发生:1924年卡里尔公司为底特律的赫德逊大百货公司安装了空调,1925年为纽约里沃利大剧院安装了中央空调。大商场安装了空调,顾客们夏天购物的心情大不一样;大剧院安装了中央空调,清凉彻底征服了观众。以后5年,卡里尔公司给300 多家商场和影剧院送去了清凉,空调从此进入了迅猛发展的时期。1928年美国国会安装了空调,1929年白宫安装了空调,1936年空调开始进入飞机,1939年开始出现汽车空调,1962年第一套冷暖空调应用于太空领域。
图2.14 世界上最早的空调
卡里尔推出第一代家用空调是1928年,由于第二次世界大战打断了家用空调的普及过程,直至“二战”结束,随着50年代的经济腾飞,家用空调进入发达国家的千家万户,我国在改革开放后,经济发展迅速,空调也进入了千家万户。
空调常见的空气处理过程如下:
加热过程:利用热源、热媒加热空气的过程。空气在加热过程中只有温度的变化,含湿量不变,属于显热传递过程。主要使用表面式空气加热器加热空气。(www.xing528.com)
冷却过程:利用冷源、冷媒来冷却空气的过程。在空气冷却过程中如果含湿量不变,则只存在显热传递;如果有水分凝结,即空气的含湿量减少,则同时存在显热传递和潜热传递,将此过程称作冷却减湿过程。主要使用空气冷却盘管和喷水室冷却空气。
加湿过程:增加被处理空气中的水蒸气含量的过程,属于潜热传递过程。通常用喷水或喷蒸汽的方法增加空气湿度。
减湿过程:把水蒸气从被处理空气中分离出来以降低空气含湿量的过程,或称去湿。除使用前述冷却法减湿外,还可使用液体吸湿剂法(吸收法)或固体吸湿剂法(吸附法)降低空气湿度。
控制原理,如图2.15 所示:通过传感器检测到室内温度,通过空调系统中的加热或者制冷装置对室温进行调节。
图2.15 控制原理图
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