現(xiàn)代空調(diào)簡(jiǎn)史和概述
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現(xiàn)代空調(diào)簡(jiǎn)史和概述
縱觀歷史，某些發(fā)明極大地提高了人們的生活質(zhì)量。其中包括空調(diào)。
供暖從來(lái)都不是什么大問(wèn)題：人類(lèi)在大約 200 萬(wàn)年前發(fā)明了火和壁爐，這使他們能夠遷移到更冷的氣候。然而，冷卻一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。
現(xiàn)代空調(diào)簡(jiǎn)史
直到 1800 年代后期，空氣循環(huán)（風(fēng)扇）和蒸發(fā)冷卻是消除熱量的主要方式。1902 年，一位名叫 Willis Carrier 的工程師試圖解決高濕度問(wèn)題，該問(wèn)題對(duì)布法羅 (NY) 印刷廠的紙卷、墨水和機(jī)器產(chǎn)生了不利影響。一個(gè)有霧的日子，當(dāng)他盯著霧氣時(shí)，開(kāi)利意識(shí)到可以通過(guò)將空氣通過(guò)涼水產(chǎn)生冷凝來(lái)干燥空氣。一年之內(nèi)，他發(fā)明了一種電動(dòng)系統(tǒng)來(lái)去除室內(nèi)空氣中的水分，這也有降低空氣溫度的效果。這就是現(xiàn)代空調(diào)的開(kāi)端。
Carrier 無(wú)法想象他的發(fā)明以多種方式從根本上改變了我們的工作和生活方式。不僅印刷機(jī)運(yùn)行得更好，而且機(jī)械冷卻改進(jìn)了食品、飲料、藥品和石化產(chǎn)品的制造。醫(yī)院、零售商、劇院和運(yùn)輸行業(yè)，尤其??是航空旅行，都從能夠控制溫度和濕度中受益。通過(guò)冷卻服務(wù)器機(jī)房和數(shù)據(jù)中心，空調(diào)還使高科技計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)成為可能。簡(jiǎn)而言之，空調(diào)催生了全#球經(jīng)濟(jì)，更不用說(shuō)讓家庭、辦公室、學(xué)校、商店和禮拜堂在悶熱的天氣中變得更能忍受了。難怪《時(shí)代》雜志將 Carrier 評(píng)為20 世紀(jì)zui具影響力的 100 位人物。
住宅、商業(yè)和工業(yè) HVAC 的類(lèi)型
在開(kāi)利獲得初始專(zhuān)利一個(gè)多世紀(jì)后，根據(jù)需要冷卻的區(qū)域，有多種尺寸、技術(shù)和容量不同的空調(diào)系統(tǒng)。自然，住宅系統(tǒng)不同于商業(yè)和工業(yè)系統(tǒng)，因?yàn)榭臻g和用戶(hù)需求不同。
中央空調(diào)冷凝機(jī)組
對(duì)于較舊的房屋和建筑物，獨(dú)立的窗戶(hù)單元在高溫高濕期間提供了受歡迎的緩解，但通常僅適用于一個(gè)房間。從 2000年左右開(kāi)始，中央空調(diào)在中國(guó)家庭中無(wú)處不在。它的優(yōu)點(diǎn)是安靜、不引人注目，并且可以有效地為整個(gè)房屋降溫。強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)可以使用電力或天然氣運(yùn)行，并且與新技術(shù)相比成本更低。缺點(diǎn)：它們需要一個(gè)管道網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)于增加房間或在舊建筑中進(jìn)行改造既困難又昂貴。在歷史建筑中，這種改造是不可取的，甚至是不可能的。
迷你分體系統(tǒng)
Mini-splits不需要管道系統(tǒng)和通風(fēng)口，是中央空氣的絕佳替代品。其名稱(chēng)中的“迷你”部分來(lái)自于低調(diào)的室內(nèi)蒸發(fā)器裝置，這些裝置安裝在墻壁上，只需要為各種管線開(kāi)小孔：制冷劑、冷凝水排放管和電力。“分體”部分是指室外冷凝器單元，與室內(nèi)單元分開(kāi)或“分體”。雖然小型分體式系統(tǒng)由于尺寸較小而更昂貴且容量較低，但它們比強(qiáng)制通風(fēng)更節(jié)能，因此運(yùn)行成本更低。歐洲和亞洲的許多新住宅和建筑物都采用無(wú)管迷你分體式系統(tǒng)建造，因?yàn)樗鼈冞€可用作加熱器并允許每個(gè)房間設(shè)置自己的溫度。
VRF 室外機(jī)
日本大金公司于 1982 年發(fā)明了VRF（可變制冷劑流量），但該技術(shù)直到 2008 年代初才進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)廣泛應(yīng)用。它的名字來(lái)源于室外機(jī)的變頻壓縮機(jī)和風(fēng)扇，它們通過(guò)調(diào)節(jié)電源來(lái)改變速度。變化率決定了壓縮機(jī)輸送多少制冷劑。VRF 類(lèi)似于 mini-splits，因?yàn)樗哂惺覂?nèi)/室外單元，無(wú)管道，可以加熱和冷卻。主要區(qū)別在于 VRF 單元具有更高的容量，使 VRF 成為倉(cāng)庫(kù)、工業(yè)設(shè)施和商業(yè)建筑的理想選擇。它也很靈活：一個(gè)系統(tǒng)可以同時(shí)加熱或冷卻建筑物中的不同區(qū)域。
封裝 RTU
亞洲和美洲的許多商業(yè)建筑都有用于冷卻和有時(shí)加熱的封裝屋頂單元 (RTU)。顧名思義，用于制冷（和加熱）循環(huán)的所有 HVAC 組件都裝在一個(gè)大金屬箱內(nèi)。事實(shí)上，人們可以將其視為標(biāo)準(zhǔn)窗單元的巨大表親！管道系統(tǒng)直接連接到 RTU 的底部，將冷卻空氣輸送到下面的建筑物并接收熱空氣。（例如，如果放置在建筑物旁邊，成套設(shè)備也可以具有水平連接。）RTU 以恒定風(fēng)量 (CAV) 開(kāi)始系統(tǒng)，這意味著它們具有針對(duì)特定區(qū)域優(yōu)化的固定氣流速率。然而，這種不變的流速有時(shí)意味著建筑物某些部分的冷卻不均勻，而其他部分則需要更多的空氣循環(huán)。變風(fēng)量 (VAV)系統(tǒng)解決了這些問(wèn)題，提高了舒適度并提高了能源效率。
冷水機(jī)系統(tǒng)
水既是熱流體又是制冷劑。在家庭和工業(yè)設(shè)施中常見(jiàn)的傳統(tǒng)鍋爐系統(tǒng)中，熱水或蒸汽在室內(nèi)空間散發(fā)熱量。相反，冷凍水系統(tǒng)吸收熱量，因?yàn)樗ㄟ^(guò)地板下方、墻壁和天花板上的管道將冷卻到 45°F (7°C) 左右的水推入。這種方法可以為一座建筑物降溫，或者在冷水機(jī)組的情況下，為幾座建筑物甚至整個(gè)高密度區(qū)域提供服務(wù)（區(qū)域冷卻）。
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氣溫波動(dòng)很大，但在地面以下 10 英尺 (3m) 處，全年溫度為 55°F (13°C)。地?zé)岵膳偷乩淝捌诔杀靖甙?，但隨著消費(fèi)者和企業(yè)尋求減少能源消耗的方法，它們正在吸引更多的興趣?；旧?，這些系統(tǒng)包括一圈埋地管道，水通過(guò)這些管道循環(huán)。天氣寒冷時(shí)，將氣溫水送入地下取暖；當(dāng)它移回地面時(shí)，熱泵將水增加到所需的溫度并通過(guò)建筑物中的管道輸送。在炎熱的天氣，系統(tǒng)使用相同的原理，但相反。沒(méi)有室外/屋頂單元，地?zé)嵯到y(tǒng)非常安靜且美觀。但更重要的是，更多的商業(yè)開(kāi)發(fā)商正在為其項(xiàng)目爭(zhēng)取 LEED（能源和環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)力）認(rèn)證，而地?zé)岬忍娲?HVAC 解決方案在這一目標(biāo)中發(fā)揮著重要作用。
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