Historie vzduchotechnických zařízení zahrnuje více než jedno tisíciletí. V žáru jsme použili ventilátor, led a nádoby s odpařenou vodou. Koncept „klimatizace“ se objevil v roce 1815. Francouz Jean Chabannes patentoval systém větrání místnosti. Díky němu se v lexikonu objevilo slovo „klimatizace“, které označuje zařízení, které udržuje v místnosti příjemnou teplotu.
První kroky vynálezu
Větrací systém budovy, vytvořený vědeckými výpočty, se objevil v roce 1810 v jedné z londýnských nemocnic. V Anglii pracovalo na řešení problému chlazení vzduchu v domácnostech mnoho vědců. Michael Faraday aktivně experimentoval s amoniakem a studoval změnu svých vlastností po přechodu na různé stavy agregace. Britský chemik zjistil, že látka absorbuje teplo během odpařování a během kondenzace se uvolňuje do životního prostředí. Bylo nalezeno chladivo, zůstalo pouze sestavit zařízení, ve kterém by byly použity jeho vlastnosti.
V USA lékař John Gorrie při hledání způsobů léčby tropické horečky vyřešil problém snižování teploty a vlhkosti na odděleních nemocnice. Jeho vynález byl stroj, který produkuje suchý led. Gorrie navrhl kompresor pro stlačování vzduchu pro chlazení. Princip fungování je aplikován ve všech systémech chladicího a klimatického zařízení. Vynálezce nepokročil za vytvoření umělého ledu.
Vzhled prvního klimatizačního zařízení
Uplynulo téměř 100 let od okamžiku, kdy byl nainstalován první přirozený ventilační systém k vynálezu klimatizačního zařízení. Vzhled aparátu, lidstvo dluží americký inženýr Willis Carrier. Od dětství měl rád vývoj ventilačních systémů na mateřské farmě.
Po promoci se nadaný mladý muž ujal praktického vývoje zařízení, která mění parametry vzduchu.
V roce 1902 se objevila první klimatizace na světě.
Stroj byl vytvořen pro tiskárnu v Brooklynu. Zařízení mělo snižovat vlhkost vzduchu a zabránit vysychání barvy. Spolu s očekávanou suchostí se místnost ochladila. V pohodlných podmínkách se zvýšila produktivita pracovníků. Zprávy o chladiči se staly senzací a šířily se po celém světě.
O rok později byla v sále Kolínského divadla instalována klimatizace. Publikum nešlo na masovou show, ale na neobvyklé pocity chladné haly.
Carrier získal patent na svůj vynález v roce 1906 a dříve organizoval vlastní společnost Carrier Corportion. Jeho první zákazníci požadovali, aby zařízení pouze snižovala vlhkost. Takové stroje byly instalovány v textilních továrnách.
Od vynálezu odstředivého chladiče Carrierem byl vyřešen problém vybavení velkých ploch klimatickými systémy.
Po instalaci klimatizace v obchodním domě Detroit se tržby obchodu ztrojnásobily. Mnoho komerčních zařízení a vládní budovy byly brzy vybaveny klimatizací. Ke konci 20. let se v Senátu a Kongresu objevily klimatizační systémy. 300 amerických divadel bylo vybaveno produkty Carrier.
Po několik let bylo možné vychutnat si chlad v horkém dni pouze na veřejném místě, dokud General Electric představil první domácí split systém. Carrier vynalezl klimatizaci, kde byl jako chladivo použit amoniak. Tato škodlivá látka se dobře vypořádala s odváděním tepla, ale byla to hrozba pro lidský život. V tomto ohledu byla klimatizační jednotka vyrobena ze dvou bloků, na ulici byla umístěna část s kompresorem a kondenzátorem.
Freonův vynález
Použití toxických látek v chladicích zařízeních opakovaně vedlo k fatální otravě.
V roce 1928 Thomas Midgley, zaměstnanec americké společnosti General Motors, dokázal získat chemickou sloučeninu, později nazývanou freon.
Kombinace chlorfluoruhlovodíků byla charakterizována inertností, nehořlavostí a bezpečností pro lidské zdraví. Objevil se termín „chladivo“. DuPon navrhl označení R (chladivo). Čísla a písmena v názvu určují molekulární vzorec sloučeniny. První chladivo bylo označeno Freon 12 nebo R12.
Společnost Carrier Corporation rychle přepracovala své produkty. Jeho klimatizace se stala monoblokem, objevil se model okna. Použití bezpečného freonu jako chladiva nevyžaduje blokové oddělení. Modely oken jsou stále relevantní v afrických zemích a v Indii. Vyznačují se dostupnou cenou, snadnou instalací a údržbou.
Technologický rozvoj
Američtí designéři zůstali průkopníky ve vývoji klimatických a chladicích technologií, dokud se japonské společnosti na konci 50. let nevyhnuly této iniciativě. Daikin zákazníkům představil klimatizaci s tepelným čerpadlem. Tato technika získala další režim vytápění. V roce 1061 začala hromadná výroba dělených systémů.
Společnost Toshiba prokázala novou úroveň pohodlí při používání klimatických zařízení. Nejhlučnější mechanismy byly umístěny v jedné z jednotek jeho klimatizačních jednotek a provedeny z areálu. Kompresor, vibrační a bzučivý během provozu, byl namontován na střechu nebo vnější stěnu. V místnosti byla část s výparníkem, pracující v příjemném zvukovém pásmu. Rozdíl oproti modelům oken byl pozoruhodný. Kromě toho by nový model mohl být umístěn na vhodném místě.
Japonské společnosti se po 7 letech podařilo vytvořit systém s více rozděleními, ve kterém bylo k jedné externí jednotce připojeno několik interních jednotek.
Zařízení a princip činnosti
Hlavní konstrukční prvky zařízení HVAC se nezměnily od doby, kdy přicházely s klimatizací a zahájily masovou výrobu. Objevily se nové materiály, typy filtrů, elektronické řídicí jednotky, ale zařízení zůstalo stejné.
Hlavní uzly:
- kompresor - jednotka kompresující chladivo pro zvýšení tlaku až na 15-25 atmosfér;
- kondenzátor - externí jednotka zařízení, kde plyn přechází do kapalné fáze;
- odpařovač - část vnitřní jednotky, ve které je freon přeměňován na plyn;
- ventilátory - části, které vytvářejí proudění vzduchu;
- měděná trubka - potrubí spojující dvě části splitového systému, slouží jako cesta pro cirkulaci freonu.
U monoblokových modelů byly všechny prvky umístěny do jednoho pouzdra, nebylo nutné instalovat spojovací trubky. Princip činnosti klimatizace je jeden pro všechny modely a typy zařízení. Kompresor komprimuje freon, což způsobuje zvýšení tlaku a teploty. Chladivo vstupuje do kondenzátoru, kde se ochladí a promění se v kapalinu. Poté kapilární trubicí vstupuje do výparníku. Být v radiátoru prochází do plynné fáze a absorbuje teplo. Z výparníku se vrací zpět do kompresoru, cyklus se opakuje. Ventilátory vytvářejí proud vzduchu, který se chladí, když se odpařuje odpařovač.
Díky vývoji technologie se objevil blok, který řídí činnost kompresorového motoru.
První split systém s řízením střídače vytvořila japonská společnost Toshiba v roce 1980.
Plynule nastavitelný model se vyznačoval nízkou hlučností a vysokou účinností. Rok po vývoji komerčního klimatizačního zařízení se objevila verze pro domácí použití. Invertorové vybavení získalo hmatatelné výhody: snížené opotřebení dílů, spotřeba elektřiny, prodloužená životnost. Po 7 letech představovaly zprávy 95% tržeb.
Vývoj a zlepšování klimatických technologií pokračuje.Existují modely s inteligentním ovládáním, automatické senzory, které nevyžadují zásah člověka. Zařízení je schopno přesně řídit jakékoli parametry vzduchu.
