Историята на устройствата за охлаждане с въздух обхваща повече от едно хилядолетие. В горещината използвахме вентилатор, лед и съдове с изпаряваща се вода. Концепцията за „климатизация” се появява през 1815 г. Французинът Жан Шабан патентова система за вентилация на помещенията. Благодарение на него в лексикона се появи думата „климатик“, която обозначава устройство, което поддържа комфортна температура в стаята.
Първите стъпки към изобретението
Системата за вентилация на сгради, създадена с научни изчисления, се появява през 1810 г. в една от лондонските болници. В Англия имаше много учени, работещи за решаване на проблема с охлаждането на въздуха в домовете. Майкъл Фарадей активно експериментира с амоняк, изучавайки промяната в свойствата му при преминаване към различни състояния на агрегация. Британският химик установи, че веществото абсорбира топлината по време на изпаряването и се отделя в околната среда по време на кондензация. Хладилният агент е намерен, остава само да сглоби апарата, в който ще се прилагат неговите свойства.
В САЩ лекарят Джон Гори в търсене на начини за лечение на тропическа треска реши проблема с понижаването на температурата и влажността в болничните отделения. Неговото изобретение е машина, която произвежда сух лед. Gorrie проектира компресор за компресиране на въздух за охлаждане. Принципът на неговото действие се прилага във всички системи за хладилно и климатично оборудване. Изобретателят не е напреднал извън създаването на изкуствен лед.
Появата на първия климатик
Почти 100 години са изминали от момента на инсталирането на първата естествена вентилационна система до изобретяването на климатика. Появата на апарата човечеството дължи на американския инженер Уилис Кариер. От детска възраст обичаше да разработва вентилационни системи в родителската ферма.
След дипломирането талантливият младеж се зае с практическата разработка на устройства, които променят параметрите на въздуха.
През 1902 г. се появява първият климатик в света.
Машината е създадена за печатницата в Бруклин. Устройството е трябвало да намали влажността на въздуха, предотвратявайки изсъхването на боята. Заедно с очакваната сухота в помещението стана по-хладно. В комфортни условия производителността на работниците се увеличи. Новината за чилъра стана сензация и се разпространи в целия свят.
Година по-късно в залата на Кьолнския театър беше инсталиран климатик. Публиката не ходеше на шоуто масово, но заради необичайните усещания на хладната зала.
Carrier получи патент за своето изобретение през 1906 г., а по-рано беше организирал собствена компания Carrier Corportion. Първите му клиенти поискаха устройствата да намаляват само влагата. Такива машини бяха инсталирани в текстилни фабрики.
След изобретяването на центробежния чилър от Carrier, проблемът с оборудването на големи площи с климатични системи е решен.
След като инсталирате климатика в универсалния магазин в Детройт, приходите от магазина се утроиха. Скоро многобройни търговски заведения и правителствената сграда бяха оборудвани с климатична технология. В края на 20-те години в Сената и в Конгреса на САЩ се появяват климатични системи. 300 американски театри бяха оборудвани с продукти на Carrier.
В продължение на няколко години беше възможно да се насладите на прохладата в горещ ден само на обществено място, докато General Electric не представи първата домакинска сплит система. Carrier изобретява климатик, където амонякът е използван като хладилен агент. Вредното вещество се справи добре с отделянето на топлина, но беше заплаха за човешкия живот. В тази връзка климатикът беше направен от два блока, част с компресор и кондензатор беше разположена на улицата.
Изобретението на Фреон
Използването на токсични вещества в хладилни агрегати многократно е довело до фатално отравяне.
През 1928 г. Томас Мидгли, служител на американската компания General Motors, успява да получи химическо съединение, по-късно наречено фреон.
Хлорофлуорокарбонатната комбинация се характеризира с инертност, негоримост и безопасност за човешкото здраве. Появи се терминът „хладилен агент“. DuPon предложи обозначението R (Хладилен агент). Цифрите и буквите в името определят молекулната формула на съединението. Първият хладилен агент беше обозначен с фреон 12 или R12.
Carrier Corporation бързо преработи своите продукти. Климатиците му станаха моноблок, появи се модел на прозорци. Използването на безопасен фреон като хладилен агент не изисква блоково разделяне. Моделите на прозорците все още са актуални в африканските страни и в Индия. Те се отличават с достъпна цена, лесен за инсталиране и поддръжка.
Развитие на технологиите
Дълго време американските дизайнери остават пионери в развитието на климатичните и хладилни технологии, докато японските компании предприемат инициативата в края на 50-те години. Daikin представи климатик с термопомпа на клиентите. Тази техника получи допълнителен режим на отопление. През 1061 г. започва масовото производство на сплит системи.
Toshiba показа ново ниво на комфорт при използване на климатично оборудване. Най-шумните механизми бяха поставени в един от блоковете на нейните климатици и изнесени от помещенията. Компресорът, вибриращ и бръмчещ по време на работа, беше монтиран на покрива или външната стена. В стаята имаше част с изпарител, работеща в удобен звуков диапазон. Разликата с моделите на прозорците беше поразителна. Освен това новият модел може да бъде поставен на удобно място.
След 7 години японската компания успява да създаде мулти-сплит система, в която няколко вътрешни звена са свързани към едно външно тяло.
Устройство и принцип на работа
Основните конструктивни елементи на ОВК оборудване не са се променили, тъй като те излязоха с климатик и започнаха масовото му производство. Появиха се нови материали, видове филтри, електронни контролни устройства, но устройството остана същото.
Основни възли:
- компресор - агрегат, компресиращ хладилния агент за увеличаване на налягането до 15-25 атмосфери;
- кондензатор - устройството на външния блок, където газът преминава в течна фаза;
- изпарител - част от вътрешното тяло, в която фреонът се превръща в газ;
- вентилатори - части, които създават въздушен поток;
- медна тръба - тръбопровод, свързващ две части на сплит система, служи като маршрут за циркулация на фреон.
При моноблочните модели всички елементи бяха поставени в един корпус, нямаше нужда да се монтират свързващи тръби. Принципът на работа на климатика е един за всички модели и видове оборудване. Компресорът компресира фреон, причинявайки повишаване на налягането и температурата. Хладилният агент влиза в кондензатора, където се охлажда и се превръща в течност. След това през капилярната тръба влиза в изпарителя. Намирайки се в радиатора преминава в газообразна фаза, поглъщайки топлина. От изпарителя се връща обратно към компресора, цикълът се повтаря. Вентилаторите създават въздушен поток, който се охлажда при издухване на изпарителя.
Благодарение на развитието на технологиите се появи блок, който контролира работата на двигателя на компресора.
Първата сплит система с инверторно управление е създадена от японската компания Toshiba през 1980г.
Моделът с непрекъснато регулиране се характеризира с нисък шум и висока ефективност. Година след разработването на търговски климатик се появи версия за битова употреба. Инверторното оборудване получи осезаеми ползи: намалено износване на части, консумация на електроенергия, увеличен експлоатационен живот. След 7 години новините представляват 95% от продажбите.
Продължава развитието и усъвършенстването на климатичните технологии.Има модели с интелигентни контроли, автоматични сензори, които не изискват човешка намеса. Оборудването е в състояние прецизно да контролира всички параметри на въздуха.
