Gaisa dzesēšanas ierīču vēsture aptver vairāk nekā vienu tūkstošgadi. Karstumā mēs izmantojām ventilatoru, ledu un traukus ar iztvaikojošu ūdeni. “Gaisa kondicionēšanas” jēdziens parādījās 1815. gadā. Francūzis Žans Čabāns patentēja telpas ventilācijas sistēmu. Pateicoties viņam, leksikonā parādījās vārds “gaisa kondicionēšana”, kas apzīmēja ierīci, kas telpā uztur komfortablu temperatūru.
Pirmie izgudrojuma soļi
Ar zinātniskiem aprēķiniem izveidota ēku ventilācijas sistēma parādījās 1810. gadā vienā no Londonas slimnīcām. Anglijā strādāja daudz zinātnieku, lai atrisinātu māju dzesēšanas problēmu. Maikls Faraday aktīvi eksperimentēja ar amonjaku, pētot tā īpašību izmaiņas, pārejot uz dažādiem agregācijas stāvokļiem. Britu ķīmiķis atklāja, ka viela iztvaiko siltumu iztvaikošanas laikā un izdalās vidē kondensācijas laikā. Aukstumaģents tika atrasts, atliek tikai salikt aparātu, kurā tiks piemērotas tā īpašības.
ASV ārsts Džons Gorijs, meklējot tropiskā drudža ārstēšanas veidus, atrisināja temperatūras un mitruma pazemināšanas problēmu slimnīcas palātās. Viņa izgudrojums bija mašīna, kas ražo sausu ledu. Gorijs izveidoja kompresoru gaisa saspiešanai dzesēšanai. Tās darbības princips tiek piemērots visās saldēšanas un klimatisko iekārtu sistēmās. Izgudrotājs nepārsniedza mākslīgā ledus radīšanu.
Pirmā gaisa kondicioniera izskats
Ir pagājuši gandrīz 100 gadi kopš brīža, kad tika uzstādīta pirmā dabiskās ventilācijas sistēma, līdz gaisa kondicioniera izgudrojumam. Aparāta izskats, cilvēce ir parādā amerikāņu inženierim Willis Carrier. Kopš bērnības viņam patika vecāku saimniecībā attīstīt ventilācijas sistēmas.
Pēc absolvēšanas apdāvinātais jauneklis sāka praktiski attīstīt ierīces, kas maina gaisa parametrus.
1902. gadā parādījās pirmais gaisa kondicionieris pasaulē.
Mašīna tika izveidota Bruklinas tipogrāfijai. Ierīcei vajadzēja samazināt gaisa mitrumu, novēršot krāsas izžūšanu. Kopā ar paredzamo sausumu istaba kļuva vēsāka. Ērtos apstākļos strādājošo produktivitāte palielinājās. Ziņas par dzesētāju kļuva par sensāciju un izplatījās visā pasaulē.
Gadu vēlāk Ķelnes teātra zālē tika uzstādīts gaisa kondicionieris. Skatītāji nevis devās uz izrādi masveidā, bet gan uz neparastajām vēsās zāles sajūtām.
Carrier saņēma patentu par savu izgudrojumu 1906. gadā, un viņš jau iepriekš bija organizējis savu uzņēmumu Carrier Corportion. Viņa pirmie klienti pieprasīja, lai ierīces mazinātu tikai mitrumu. Šādas mašīnas tika uzstādītas tekstilrūpnīcās.
Kopš Carrier ir izgudrojis centrbēdzes dzesētāju, problēma ar lielu zonu aprīkošanu ar klimata sistēmām ir atrisināta.
Pēc gaisa kondicioniera uzstādīšanas Detroitas universālveikalā ieņēmumi no veikala trīskāršojās. Drīz daudzās tirdzniecības iestādēs un valdības ēkā tika uzstādīta klimata tehnoloģija. 1920. gadu beigās Senātā un ASV Kongresā parādījās gaisa kondicionēšanas sistēmas. 300 amerikāņu teātri bija aprīkoti ar Carrier izstrādājumiem.
Vairākus gadus vēsā laikā karstā dienā bija iespējams baudīt tikai sabiedriskā vietā, līdz General Electric ieviesa pirmo sadzīves sadalīšanas sistēmu. Carrier izgudroja gaisa kondicionēšanu, kur par dzesēšanas līdzekli tika izmantots amonjaks. Kaitīgā viela tika galā ar siltuma noņemšanu, taču tā bija drauds cilvēku dzīvībai. Šajā sakarā gaisa kondicionieris tika izgatavots no diviem blokiem, daļa ar kompresoru un kondensatoru atradās uz ielas.
Freona izgudrojums
Toksisku vielu lietošana saldēšanas iekārtās vairākkārt ir izraisījusi letālu saindēšanos.
1928. gadā amerikāņu uzņēmuma General Motors darbiniekam Tomasam Midlijam izdevās iegūt ķīmisku savienojumu, vēlāk sauktu par freonu.
Hlorfluorogļūdeņraža kombinācijai bija raksturīga inerce, neuzliesmojamība un cilvēku veselības drošība. Ir parādījies termins “aukstumaģents”. DuPon ir ierosinājis apzīmējumu R (aukstumaģents). Cipari un burti nosaukumā nosaka savienojuma molekulāro formulu. Pirmais aukstumaģents tika apzīmēts ar Freon 12 vai R12.
Carrier Corporation ātri pārveidoja savus produktus. Tās gaisa kondicionieri kļuva monobloki, parādījās loga modelis. Droša freona kā dzesēšanas līdzekļa lietošanai nebija nepieciešama bloku atdalīšana. Logu modeļi joprojām ir aktuāli Āfrikas valstīs un Indijā. Tos izceļas ar pieņemamu cenu, tos ir viegli uzstādīt un uzturēt.
Tehnoloģiju attīstība
Amerikāņu dizaineri palika pionieri klimata un saldēšanas tehnoloģiju attīstībā, līdz japāņu uzņēmumi izmantoja šo iniciatīvu 1950. gadu beigās. Daikins klientiem iepazīstināja ar gaisa kondicionēšanu ar siltumsūkni. Šis paņēmiens saņēma papildu sildīšanas režīmu. 1061. gadā sākās sadalīto sistēmu masveida ražošana.
Toshiba, izmantojot klimata aprīkojumu, ir parādījis jaunu komforta līmeni. Trokšņainākie mehānismi tika ievietoti vienā no gaisa kondicionētāju blokiem un veikti telpās. Kompresors, kas darbības laikā vibrēja un kolibri, tika uzstādīts uz jumta vai ārsienas. Telpā bija daļa ar iztvaicētāju, kas strādāja ērtā skaņas diapazonā. Atšķirība no logu modeļiem bija pārsteidzoša. Turklāt jauno modeli varēja novietot ērtā vietā.
Pēc 7 gadiem Japānas uzņēmumam izdevās izveidot multi-split sistēmu, kurā vairākas iekšējās vienības tika savienotas ar vienu ārēju vienību.
Ierīce un darbības princips
Galvenie HVAC aprīkojuma konstrukcijas elementi nav mainījušies, kopš tie nāca klajā ar gaisa kondicionēšanu un sāka tā masveida ražošanu. Parādījās jauni materiāli, filtru veidi, elektroniskās vadības bloki, taču ierīce palika tāda pati.
Galvenie mezgli:
- kompresors - vienība, kas saspiež dzesēšanas šķidrumu, lai palielinātu spiedienu līdz 15-25 atmosfērām;
- kondensators - ārējā bloka ierīce, kurā gāze nonāk šķidrā fāzē;
- iztvaicētājs - iekštelpu vienības daļa, kurā freons tiek pārveidots par gāzi;
- ventilatori - detaļas, kas rada gaisa plūsmu;
- vara caurule - cauruļvads, kas savieno divas sadalītās sistēmas daļas, kalpo kā ceļš freona cirkulācijai.
Monobloku modeļos visi elementi tika ievietoti vienā korpusā, nebija nepieciešams uzstādīt savienojošās caurules. Gaisa kondicioniera darbības princips ir viens visiem modeļiem un aprīkojuma veidiem. Kompresors saspiež freonu, izraisot spiediena un temperatūras paaugstināšanos. Aukstumaģents nonāk kondensatorā, kur tas atdziest un pārvēršas šķidrumā. Tad caur kapilārā cauruli nonāk iztvaicētājā. Atrodoties radiatorā, tas nonāk gāzveida fāzē, absorbējot siltumu. No iztvaicētāja tas atgriežas kompresorā, cikls atkārtojas. Ventilatori rada gaisa plūsmu, kas atdziest, kad iztvaicētājs tiek izpūsts.
Pateicoties tehnoloģijas attīstībai, ir parādījies bloks, kas kontrolē kompresora dzinēja darbību.
Pirmo sadalīšanas sistēmu ar invertora vadību 1980. gadā izveidoja japāņu uzņēmums Toshiba.
Nepārtraukti regulējamo modeli raksturoja zems trokšņa līmenis un augsta efektivitāte. Gadu pēc komerciālā gaisa kondicionētāja izstrādes parādījās versija lietošanai mājās. Invertora aprīkojums saņēma taustāmus ieguvumus: samazināts detaļu nodilums, elektrības patēriņš, palielināts kalpošanas laiks. Pēc 7 gadiem jaunumi veidoja 95% no pārdošanas apjoma.
Klimata tehnoloģijas attīstība un uzlabošana turpinās.Ir modeļi ar inteliģentu vadību, automātiskiem sensoriem, kuriem nav nepieciešama cilvēka iejaukšanās. Iekārta spēj precīzi kontrolēt visus gaisa parametrus.
