L'histoire des dispositifs de refroidissement par air s'étend sur plus d'un millénaire. Dans la chaleur, nous avons utilisé un ventilateur, de la glace et des récipients avec de l'eau qui s'évapore. Le concept de «climatisation» est apparu en 1815. Le Français Jean Chabannes a breveté un système de ventilation de pièce. Grâce à lui, le mot «climatisation» est apparu dans le lexique, qui désignait un appareil qui maintient une température confortable dans la pièce.
Les premières étapes de l'invention
Le système de ventilation du bâtiment, créé par des calculs scientifiques, est apparu en 1810 dans l'un des hôpitaux de Londres. En Angleterre, de nombreux scientifiques travaillaient pour résoudre le problème du refroidissement de l'air dans les maisons. Michael Faraday expérimentait activement l'ammoniac, étudiant le changement de ses propriétés lors de la transition vers divers états d'agrégation. Le chimiste britannique a découvert que la substance absorbe la chaleur pendant l'évaporation et se libère dans l'environnement pendant la condensation. Le fluide frigorigène a été trouvé, il ne restait plus qu'à assembler l'appareil dans lequel ses propriétés seraient appliquées.
Aux États-Unis, le docteur John Gorrie, à la recherche de moyens de traiter la fièvre tropicale, a résolu le problème de l'abaissement de la température et de l'humidité dans les services hospitaliers. Son invention était une machine qui produit de la glace sèche. Gorrie a conçu un compresseur pour comprimer l'air pour le refroidissement. Le principe de son fonctionnement est appliqué dans tous les systèmes de réfrigération et d'équipements climatiques. L'inventeur n'a pas progressé au-delà de la création de glace artificielle.
L'apparition du premier climatiseur
Près de 100 ans se sont écoulés entre le moment où le premier système de ventilation naturelle a été installé et l'invention du climatiseur. L'apparition de l'appareil, l'humanité doit à l'ingénieur américain Willis Carrier. Dès l'enfance, il aimait développer des systèmes de ventilation dans la ferme parentale.
Après ses études, le jeune homme surdoué a entrepris le développement pratique d'appareils qui modifient les paramètres de l'air.
En 1902, la première climatisation au monde est apparue.
La machine a été créée pour l'imprimerie de Brooklyn. L'appareil était censé réduire l'humidité de l'air, empêchant le séchage de la peinture. Avec la sécheresse attendue, la pièce est devenue plus fraîche. Dans des conditions confortables, la productivité des travailleurs a augmenté. La nouvelle du refroidisseur est devenue une sensation et s'est répandue dans le monde entier.
Un an plus tard, la climatisation est installée dans la salle du théâtre de Cologne. Le public n'est pas allé en masse au spectacle, mais pour les sensations inhabituelles de la salle cool.
Carrier a reçu un brevet pour son invention en 1906 et avait auparavant organisé sa propre entreprise Carrier Corportion. Ses premiers clients ont exigé que les appareils ne réduisent que l'humidité. Ces machines ont été installées dans des usines textiles.
Depuis l'invention du refroidisseur centrifuge par Carrier, le problème de l'équipement de grandes surfaces en systèmes climatiques a été résolu.
Après avoir installé le climatiseur dans le grand magasin de Détroit, les revenus du magasin ont triplé. Bientôt, de nombreux établissements commerciaux et le bâtiment gouvernemental ont été équipés de technologies climatiques. Vers la fin des années 1920, des systèmes de climatisation sont apparus au Sénat et au Congrès américain. 300 théâtres américains étaient équipés de produits Carrier.
Pendant plusieurs années, il était possible de profiter de la fraîcheur par temps chaud uniquement dans un lieu public, jusqu'à ce que General Electric présente le premier système domestique split. Carrier a inventé la climatisation, où l'ammoniac était utilisé comme réfrigérant. La substance nocive résiste bien à l'évacuation de la chaleur, mais constitue une menace pour la vie humaine. À cet égard, le climatiseur était composé de deux blocs, une partie avec un compresseur et un condenseur était situé dans la rue.
L'invention de Fréon
L'utilisation de substances toxiques dans les unités de réfrigération a conduit à plusieurs reprises à un empoisonnement mortel.
En 1928, Thomas Midgley, un employé de la société américaine General Motors, a réussi à obtenir un composé chimique, appelé plus tard fréon.
La combinaison chlorofluorocarbone se caractérisait par son inertie, son incombustibilité et sa sécurité pour la santé humaine. Le terme «réfrigérant» est apparu. DuPon a proposé la désignation R (réfrigérant). Les chiffres et les lettres du nom déterminent la formule moléculaire du composé. Le premier réfrigérant a été désigné Fréon 12 ou R12.
Carrier Corporation a rapidement repensé ses produits. Ses climatiseurs sont devenus monoblocs, un modèle de fenêtre est apparu. L'utilisation de fréon sûr comme réfrigérant n'a pas nécessité de séparation des blocs. Les modèles de fenêtres sont toujours pertinents dans les pays africains et en Inde. Ils se distinguent par un prix abordable, facile à installer et à entretenir.
Développement de la technologie
Pendant longtemps, les designers américains sont restés des pionniers dans le développement des technologies climatiques et de réfrigération, tandis que les entreprises japonaises ont pris l'initiative à la fin des années 1950. Daikin a présenté la climatisation avec une pompe à chaleur aux clients. Cette technique a reçu un mode de chauffage supplémentaire. En 1061, la production en série de systèmes fractionnés a commencé.
Toshiba a montré un nouveau niveau de confort lors de l'utilisation d'équipements climatiques. Les mécanismes les plus bruyants ont été placés dans l'une des unités de ses climatiseurs et réalisés dans les locaux. Le compresseur, vibrant et bourdonnant pendant le fonctionnement, était monté sur le toit ou le mur extérieur. Il y avait une pièce avec un évaporateur dans la pièce, fonctionnant dans une plage sonore confortable. La différence avec les modèles de fenêtres était frappante. De plus, le nouveau modèle pourrait être placé dans un endroit pratique.
Après 7 ans, la société japonaise a réussi à créer un système multi-split dans lequel plusieurs unités internes étaient connectées à une unité externe.
Appareil et principe de fonctionnement
Les principaux éléments structurels des équipements CVC n'ont pas changé depuis qu'ils ont conçu la climatisation et commencé sa production en série. De nouveaux matériaux, types de filtres, unités de contrôle électroniques sont apparus, mais l'appareil est resté le même.
Noeuds principaux:
- compresseur - une unité de compression du réfrigérant pour augmenter la pression jusqu'à 15-25 atmosphères;
- condensateur - le dispositif de l'unité externe, où le gaz entre dans la phase liquide;
- évaporateur - partie de l'unité intérieure dans laquelle le fréon est converti en gaz;
- ventilateurs - pièces qui créent un flux d'air;
- tuyau en cuivre - un pipeline reliant deux parties d'un système divisé, sert de voie de circulation pour le fréon.
Dans les modèles monoblocs, tous les éléments étaient placés dans un seul boîtier; il n'était pas nécessaire d'installer des tuyaux de raccordement. Le principe de fonctionnement du climatiseur est valable pour tous les modèles et types d'équipements. Le compresseur comprime le fréon, provoquant une augmentation de la pression et de la température. Le réfrigérant entre dans le condenseur, où il se refroidit et se transforme en liquide. Ensuite, à travers le tube capillaire entre dans l'évaporateur. Être dans le radiateur entre dans la phase gazeuse, absorbant la chaleur. De l'évaporateur il retourne au compresseur, le cycle se répète. Les ventilateurs créent un flux d'air qui se refroidit lorsque l'évaporateur est soufflé.
Grâce au développement de la technologie, un bloc est apparu qui contrôle le fonctionnement du moteur du compresseur.
Le premier système split avec commande par onduleur a été créé par la société japonaise Toshiba en 1980.
Le modèle réglable en continu se caractérise par un faible bruit et une efficacité élevée. Un an après le développement d'un climatiseur commercial, une version à usage domestique est apparue. Les équipements onduleurs ont bénéficié d'avantages tangibles: réduction de l'usure des pièces, consommation d'électricité, durée de vie accrue. Après 7 ans, l'actualité représente 95% des ventes.
Le développement et l'amélioration des technologies climatiques se poursuivent.Il existe des modèles avec des commandes intelligentes, des capteurs automatiques qui ne nécessitent pas d'intervention humaine. L'équipement est capable de contrôler avec précision tous les paramètres de l'air.
