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知識加值 研究報告

現代人的夏天救星!他不到30歲就發明冷氣,當初竟不是要給人吹的?

現代人的夏天救星!他不到30歲就發明冷氣,當初竟不是要給人吹的?

冷氣早就是夏日避暑的必需品,但空調一開始並不是發明來給人吹,而是機器和工廠才能享受。時間倒回1902年紐約一處印刷廠,故事就從這邊開始。

身在台灣,每個夏日收到高溫特報似乎已經是習以為常的生活,大部分人在炙熱的天氣裡,最為享受的莫過於躲進冷氣房,再來杯冰涼的飲料。

這項改變人類生活的發明,是由當時還沒30歲、現在被稱為「冷氣之父」的威利斯 · 開利(Willis Carrier)一手打造。

開利於1876年出生於美國,取得了康乃爾大學的工程學位之後,就加入了水牛城鍛造公司,隔年收到一間紐約印刷廠的工作委託,成為了他發明現代空調系統的起點。

從火車站月台萌芽的靈感

《The New Yorker》寫道,打造空調系統的初衷,並不是讓人擁有舒適的環境,而是因為不穩定的溫度和濕度,導致印刷品質受到影響:當時同一張紙必須以4種顏色印刷4次,如果濕度等外在條件在2次印刷之間發生變化,紙張就會略微膨脹或收縮,使得印刷位置不同、整張成品無法使用。

開利接下了印刷廠的挑戰:必須設計出一種可以控制溼度的解決方案。他實驗了許多方向,像是以含鈣氯化物鹽溶液的毛巾來降低濕度,確實可以消除濕氣,但同時會帶來異味,並讓溫度升高,不適用於印刷環境。

讓當年這位年輕工程師產生靈感的,是充滿霧氣的匹玆堡火車站月台。當他凝視著水氣時,想到如果可以讓濕空氣冷卻、產生霧,就能將空氣的含水量減少。

冷氣的雛形正是運用了這個觀念,開利讓要進入印刷空間的空氣,經過一套充滿冷卻劑的盤管,高濕度的空氣便會凝結成水珠,而此時排出的空氣則能有效去除濕度,並一併降低溫度,解決印刷廠的難題,順便帶來了變冷的好處。

帶動工作效率,卻成環境殺手

斬獲這次的成功之後,水牛城鍛造公司也把握住機會,將這套系統推廣到各種需要控制濕度的產業,例如麵粉廠、知名刮鬍刀公司吉列(Gillette)等。

除了工業或製造業,空調技術後續逐漸走向其他商業場域。例如以往的劇院會搬來巨大的冰塊,再由風扇吹往觀眾席,但這麼做不只麻煩,還可能因為水質不佳、吹出來的風有異味。《Times》雜誌就指出,到了1930年代,開利為劇院、電影院特別打造專屬的系統,成為當時少數可以享受「人工冷空氣」的公共場合。

也就是說,在空調系統出現的前幾十年中,基本上都是面對商用市場,甚至成為當時企業討論提昇生產力的有效手段。《Times》引述《美國空調系統》(Air-Conditioning America)一書中的數據,打字員在冷氣房的效率會增加24%,至1950年代時,已有9成企業都認同冷氣是影響辦公室效率的關鍵。

然而,隨著空調普及,大眾也意識到其帶來的環境挑戰。

早在1960年代,就有評論家指出冷氣會將熱氣排到戶外,美國鳳凰城一項研究發現,從空調系統抽出的熱空氣,會使該城市的夜間溫度升高2°C。

而冷氣所產生的碳排放,還會加劇氣候暖化。根據《路透社》報導,冷媒和用於冷卻能源的排放量,目前占全球溫室氣體排放量7%,隨著地球氣溫持續上升,預計到2050年將增加至3倍。

不少國際組織和國家都相繼制定規範或使用方針,以減少負面影響。

例如在第28屆聯合國氣候變化大會上,要求各成員國在2050年前,需將冷氣所產生的排放量減少68%以上,並期待各國投資更永續的技術,包括解決冷媒中使用的氫氟碳化物(HFC),以及轉往建置再生電力供應來源。

而澳洲、台灣在內等國家,都以能源標章來淘汰效率類似但吃電過多的舊型機種。台灣經濟部能源局預計在2025年調高冷氣能效基準3~5%,估計可年省711萬度電 ,有望加速定頻冷氣退場。

以當前人類的活動,沒有冷氣的日子已經「回不去了」,但氣候變遷的進程,同樣也是一去不復返。持續尋找突破矛盾的替代方案,才有辦法找出平衡點。

 

文/Y Chen

出處 Cheers

https://www.cheers.com.tw/article/article.action?id=5103417

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