Istoria dispozitivelor de răcire cu aer se întinde pe mai mult de un mileniu. În căldură, am folosit un ventilator, gheață și vase cu apă care se evaporă. Conceptul de „aer condiționat” a apărut în 1815. Francezul Jean Chabannes a patentat un sistem de ventilație a încăperii. Mulțumită lui, cuvântul „aer condiționat” a apărut în lexic, care denota un dispozitiv care menține o temperatură confortabilă în cameră.
Primii pași către invenție
Sistemul de ventilație al clădirii, creat prin calcule științifice, a apărut în 1810 într-unul din spitalele din Londra. În Anglia, erau mulți oameni de știință care lucrau pentru a rezolva problema răcirii aerului în case. Michael Faraday experimenta activ cu amoniacul, studiind schimbarea proprietăților sale la trecerea la diferite stări de agregare. Chimistul britanic a descoperit că substanța absoarbe căldura în timpul evaporării și se eliberează în mediu în timpul condensării. Refrigerantul a fost găsit, a rămas doar să asambleze aparatul în care vor fi aplicate proprietățile sale.
În SUA, medicul John Gorrie, în căutarea modalităților de a trata febra tropicală, a rezolvat problema scăderii temperaturii și umidității din secțiile spitalului. Invenția sa a fost o mașină care produce gheață uscată. Gorrie a proiectat un compresor pentru a comprima aerul pentru răcire. Principiul funcționării sale este aplicat în toate sistemele de refrigerare și echipamente climatice. Inventatorul nu a avansat dincolo de crearea gheții artificiale.
Apariția primului aparat de aer condiționat
Au trecut aproape 100 de ani de la instalarea primului sistem de ventilație naturală la invenția aparatului de aer condiționat. Apariția aparatului, umanitatea îi datorează inginerului american Willis Carrier. Încă din copilărie, i-a plăcut să dezvolte sisteme de ventilație la ferma părintească.
După absolvire, tânărul talentat a preluat dezvoltarea practică a dispozitivelor care schimbă parametrii aerului.
În 1902, a apărut prima aer condiționată din lume.
Mașina a fost creată pentru tipografia Brooklyn. Dispozitivul trebuia să reducă umiditatea aerului, împiedicând uscarea vopselei. Împreună cu uscăciunea scontată, camera a devenit mai rece. În condiții confortabile, productivitatea lucrătorilor a crescut. Vestea despre chiller a devenit o senzație și s-a răspândit în întreaga lume.
Un an mai târziu, aerul a fost instalat în holul Teatrului din Köln. Publicul nu a mers la spectacol în masă, ci pentru senzațiile neobișnuite ale sălii cool.
Carrier a primit un brevet pentru invenția sa în 1906 și și-a organizat anterior compania Carrier Corportion. Primii săi clienți au cerut ca dispozitivele să reducă doar umiditatea. Astfel de mașini au fost instalate în fabricile textile.
De la inventarea răcitorului centrifugal de către Carrier, a fost rezolvată problema echipării unor zone mari cu sisteme climatice.
După instalarea aparatului de aer condiționat în magazinele din Detroit, veniturile magazinului s-au triplat. Curând, numeroase unități comerciale și clădirea guvernamentală au fost dotate cu tehnologie climatică. Spre sfârșitul anilor 1920, sistemele de climatizare au apărut în Senat și în Congresul SUA. 300 de teatre americane au fost echipate cu produse Carrier.
Timp de câțiva ani, a fost posibil să vă bucurați de răcoare într-o zi caldă doar într-un loc public, până când General Electric a introdus primul sistem de divizare a gospodăriei. Transportatorul a inventat aer condiționat, unde amoniacul era folosit ca agent frigorific. Substanța dăunătoare a făcut față bine eliminării căldurii, dar era o amenințare pentru viața umană. În acest sens, aerul condiționat era format din două blocuri, o parte cu un compresor și un condensator era amplasat pe stradă.
Invenția lui Freon
Utilizarea substanțelor toxice în unitățile de refrigerare a dus în mod repetat la intoxicații fatale.
În 1928, Thomas Midgley, un angajat al companiei americane General Motors, a reușit să obțină un compus chimic, numit ulterior freon.
Combinația clorofluorocarbonului s-a caracterizat prin inerție, incombustibilitate și siguranță pentru sănătatea umană. A apărut termenul „agent frigorific”. DuPon a propus desemnarea R (agent frigorific). Numerele și literele din nume determină formula moleculară a compusului. Primul agent frigorific a fost desemnat Freon 12 sau R12.
Carrier Corporation și-a reproiectat rapid produsele. Climatizatoarele sale au devenit monobloc, a apărut un model de fereastră. Utilizarea freonului sigur ca agent frigorific nu a necesitat separarea blocurilor. Modelele de ferestre sunt încă relevante în țările africane și în India. Se disting printr-un preț accesibil, ușor de instalat și întreținut.
Dezvoltarea tehnologiei
Designerii americani au rămas pionieri în dezvoltarea tehnologiei climatice și frigorifice până când companiile japoneze au preluat inițiativa la sfârșitul anilor '50. Daikin a introdus clienților aer condiționat cu o pompă de căldură. Această tehnică a primit un mod suplimentar de încălzire. În 1061, a început producția în masă a sistemelor divizate.
Toshiba a arătat un nou nivel de confort atunci când utilizați echipamente climatice. Cele mai zgomotoase mecanisme au fost plasate într-una din unitățile aparatelor sale de aer condiționat și efectuate în incintă. Compresorul, care vibra și vibrează în timpul funcționării, a fost montat pe acoperiș sau pe peretele exterior. În cameră era o parte cu un evaporator, care lucra într-o gamă sonoră confortabilă. Diferența cu modelele de ferestre a fost izbitoare. În plus, noul model ar putea fi plasat într-un loc convenabil.
După 7 ani, compania japoneză a reușit să creeze un sistem multi-split în care mai multe unități interne erau conectate la o unitate externă.
Dispozitiv și principiu de funcționare
Principalele elemente structurale ale echipamentelor HVAC nu s-au schimbat de când au venit cu aer condiționat și au început producția în masă a acestuia. Au apărut materiale noi, tipuri de filtre, unități de control electronice, dar dispozitivul a rămas același.
Noduri principale:
- compresor - unitate care comprimă agentul frigorific pentru a crește presiunea până la 15-25 atmosfere;
- condensator - dispozitivul unității externe, unde gazul intră în faza lichidă;
- evaporator - parte a unității interioare în care freonul este transformat în gaz;
- ventilatoare - piese care creează flux de aer;
- conducta de cupru - o conductă care leagă două părți ale unui sistem divizat, servește ca o rută pentru circulația freonului.
În modelele monobloc, toate elementele au fost plasate într-o singură carcasă, nu a fost necesară instalarea conductelor de legătură. Principiul de funcționare a aparatului de aer condiționat este unul pentru toate modelele și tipurile de echipamente. Compresorul comprimă freonul, determinând o creștere a presiunii și a temperaturii. Agentul frigorific intră în condensator, unde se răcește și se transformă într-un lichid. Apoi prin tubul capilar intră în evaporator. A fi în calorifer intră în faza gazoasă, absorbind căldură. De la evaporator se revine la compresor, ciclul se repetă. Ventilatoarele creează un flux de aer care se răcește atunci când evaporatorul este suflat.
Datorită dezvoltării tehnologiei, a apărut un bloc care controlează funcționarea motorului compresorului.
Primul sistem split cu control invertor a fost creat în 1980 de compania japoneză Toshiba.
Modelul reglabil continuu s-a caracterizat prin zgomot redus și eficiență ridicată. La un an de la dezvoltarea unui aparat de aer condiționat comercial, a apărut o versiune pentru uz casnic. Echipamentele invertorului au beneficiat tangibil: uzura redusă a pieselor, consumul de energie electrică, durata de viață crescută. După 7 ani, știrile au reprezentat 95% din vânzări.
Dezvoltarea și îmbunătățirea tehnologiei climatice continuă.Există modele cu comenzi inteligente, senzori automati care nu necesită intervenție umană. Echipamentul este capabil să controleze cu precizie orice parametri de aer.
