×
Сделать запрос

Тип заявки:


Раздел:


Подраздел:




 

Рекомендуем


 

 





Каталог статей

Изобретение кондиционера


Изобретение кондиционера

 Первыми экспериментами по быстрому снижению температуры физических объектов занимались совместно американский исследователь Бенджамин Франклин и английский профессор Джон Хэдли. По результатам серии опытов, проводимых на кафедре химии кембриджского университета в 1758 году, они достигли впечатляющих результатов – показания ртутного градусника в помещении с температурой воздуха +18 градусов понизились до -7. Впрочем, в бытовых условиях их метод охлаждения был неприменим – ученые попеременно обливали колбу градусника жидким эфиром и спиртом, затем обдували ее воздухом. Эфир со спиртом интенсивно испарялись, отнимая при этом тепло у ртути – температура жидкого металла снижалась, уровень ртутного столба в градуснике падал.

Спустя 62 года Майкл Фарадей, известный английский ученый-экспериментатор, занимался изучением аммиака. Он установил, что пары сжиженного аммиака интенсивно поглощают тепло из воздуха, предоставив инженерам первый хладагент.

Но своим воплощением в реальность холодильные и климатические установки обязаны шотландскому инженеру-химику Уильяму Ренкину, открывшему в 1859 году термодинамический цикл паровой машины – изобретателям климатических установок будущего оставалось лишь заменить воду на аммиак, воспользовавшись результатами экспериментов Фарадея.

Изобретатели и их кондиционеры

Ледогенератор Джона ГорриИнженеры XIX века представляли климатическую установку исключительно в виде ледогенератора. Ведь единственно
возможным, по их мнению, источником холода мог выступать только лед – оставалось лишь создать устройство, его генерирующее. Первую рабочую версию ледогенератора построил Джон Горри, врач из Апалачиколы, небольшого городка в американском штате Флорида. В те годы летняя жара способствовала росту инфекционных заболеваний и палаты больницы, в которой работал Горри, были заполнены больными желтой лихорадкой и малярией, чьи страдания жара лишь ужесточала. Стремясь помочь пациентам, врач спроектировал и построил ледогенератор, которым надеялся оснастить все больницы штата. Но эффективность работы его установки была крайне низкой, а поломки и утечки аммиака происходили по нескольку раз в день. 

А вот первую действительно продуктивную модель механического ледогенератора с компрессором создал английский инженер Джеймс Харрисон. В 1851 году он построил действующий агрегат, способный выпускать по три тонны льды ежесуточно. Харрисон считал, что его изобретение идеально подходит для морских перевозок говядины и предложил ее судовладельцам. Но он ошибся в расчетах – произведенный машиной лед становился водой быстрее, чем она успевала произвести новую порцию. В итоге вся партия говяжьих туш в корабельном трюме испортилась, на практике доказав низкую эффективность изобретения Харрисона.

В 1902 году серьезная потребность в охлаждении атмосферы печатных цехов вынудила владельцев нью-йоркской литографической фирмы Sackett&Wilhelms искать специалиста в этой области. Задача была непростой – обычные способы, базирующиеся на таянии льда, для печатников не годились, поскольку в цехах требовалось поддерживать определенный уровень влажности.Уиллис Карриер

Уиллис Карриер, эксперт по паровому отоплению, разработал по заказу печатниковновую систему контроля климата – компрессор подавал воздух по сети труб крупного диаметра, внутрь которых инженер установил медные змеевики, в которые постоянно поступала холодная вода. Оригинальное техническое решение, найденное Карриером, потребностям заказчиков соответствовало более чем.

Спустя годы Уиллис Карриер основал компанию по производству вентиляционных систем Carrier Corp., в 1929 году разработавшей и запустившей в серийный выпуск первые в истории бытовые климатические системы. И хотя Карриеру не принадлежит авторство названия – «кондиционер» - именно он создал этот прибор.

А вот кондиционером свою климатическую установку назвал американский изобретатель Стюарт Кремер. Он создал в 1906 году систему кондиционирования и увлажнения воздуха по заказу владельцев текстильной фабрики, расположенной в городке Шарлотта, штат Северная Каролина. В поданной Кремером патентной заявке его установка носила название «кондиционер» - позже это название популяризовал Уиллис Карриер, назвав им свою линейку изделий. 

Создание оптимального хладагента

Последней нерешенной проблемой в конструкции различных климатических установок начала XX века оставался хладагент. В первых моделях кондиционеров его роль выполняли пропан, аммиак, двуокись серы и хлорметан – одинаково взрывоопасные и смертельно ядовитые для человека. После долгих экспериментов производители климатических установок решили разделить кондиционер на два блока – первый, содержащий минимальное количество хладагента, монтировался в помещении, а второй блок выводился на внешнюю стену здания, как можно дальше от окон и дверей. Поэтому большинство кондиционеров до середины прошлого века являлись двухблочными сплит-системами.

В 1890 году бельгийский химик Фредерик Свартс создал первое хлорфторуглеродное соединение. Тридцать пять лет спустя синтезированный им химический продукт привлек внимание Томаса Мидгли, ведущего химика General Motors – его группа химиков искала новые, безопасные типы хладагентов для кондиционеров. Команда Мидгли совместно с химиком компании DuPont разработала технологию синтеза хлорфторуглеродов и создала в 1929 году новый вид хладагента на их основе – дихлордифторметан, названный ими «фреон». Владеющая патентом на фреон химическая компания DuPont классифицировала новые типы хладагентов, присвоив им номера и буквенные обозначения – дихлордифторметан получил маркировку R-12. Хладагент фреон обладал значительными преимуществами, по сравнению с его более ранними аналогами – не горел, а значит, его утечка не могла вызвать объемный взрыв, был нетоксичным для человеческого организма.

 

 

Выпуск первых оконных кондиционеров

Первый оконный кондиционерСтоимость двухблочных кондиционеров начала XX века была очень и очень высока, что не позволяло производителям сделать их массовым продуктом, доступным различным слоям общества. Попытки удешевить климатическую технику в конце 30-х годов прошлого века предприняли инженеры General Electric, запустив производство недорогих моноблочных оконных моделей, единственный недостаток которых – роль хладагента выполнял ядовитый аммиак. Ситуацию исправило появление на рынке фреона – с 1931 года оконные кондиционеры GE заправлялись только этим хладагентом, а его гарантированная безопасность для людей многократно увеличила объемы сбыта. Следом за General Electric выпуск оконных моноблоков начали сразу несколько производителей кондиционеров – недорогой, не занимающий много места и допускающий многократную переустановку климатический прибор обрел популярность среди домовладельцев США и Европы.

Смена лидерства на рынке кондиционеров

В конце 50-х годов XX века американские производители климатических установок были оттеснены на второй план активно развивающимися японскими компаниями. Кондиционеры страны Восходящего Солнца, более дешевые и оснащенные бесплатными опциями, превосходили американские модели. Если производители США предпочитали прежде насытить рынок и только после этого выводить на него новые модели, то климатическое оборудование Японии совершенствовалось с фантастическими по тем временам темпами:

  • 1958 год – Daikin выпускает кондиционер-тепловой насос, который впервые способен охлаждать и обогревать комнаты;
  • 1961 год – Toshiba неожиданно для конкурентов выводит на мировой рынок двухблочные сплит-кондиционеры. Если прежде два блока были необходимы для снижения степени опасности хладагента, то теперь японские инженеры разместили в уличном блоке компрессор, снизив уровень шума климатической системы до минимума. Кроме того, сплит-системы позволяли монтировать их в любом помещении, не зависимо от наличия в его стенах оконных проемов;
  • 1969 год – Daikin начинает серийное производство систем кондиционирования мультисплит, состоящих из единственного уличного блока и 3-4-х внутренних. Мультисплиты пользовались спросом у владельцев и арендаторов помещений в зданиях, где установка блоков сплит-систем запрещалась городскими властями, поскольку те нарушали архитектуру фасадов.
Кондиционер - тепловой насос

Все современные модификации кондиционирующих установок были разработаны в свое время японскими конструкторами. Перечислим их:

  • 1977 год – Toshiba создает сплит-систему, управляемую микропроцессорным блоком. Такие модели кондиционеров, прежде всего, допускали точную настройку климатических параметров в помещении;
  • 1981 год – Toshiba приступает к выпуску инверторных кондиционирующих установок. Микропроцессор, встроенный в кондиционер, управлял работой компрессора – повышал или понижал его рабочую частоту соответственно исполняемой в данный момент задачи прибора. Ранее все компрессоры кондиционеров работали с практически одинаковой частотой, потребляя электроэнергию в больших объемах – инвертор позволил заметно снизить их энергозатраты;
  • 1982 год – Daikin разрабатывает мультизональную систему кондиционирования VRV, позволяющую подключать к общей магистрали с циркуляцией хладагента от внешнего блока внутренние блоки-фены различного типа и мощности. При этом каждый внутренний блок получал тот объем хладагента, который ему был необходим – в обслуживаемых помещениях впервые стало возможным формирование индивидуальных климатических условий.

Современные модели кондиционеров, независимо от количества блоков, прошли долгий путь совершенствования и их модернизация не прекращается год от года. К примеру, сплит-системы из появившейся на рынке в 2007 году серии тепловых насосов Zubadan Invertor от Mitsubishi Electric сегодня исправно обогревают дома при морозах вплоть до -25 оС, что прежде было недопустимо. Какими будут следующие поколения кондиционеров, каковы будут их возможности – ответ может дать только время. 

30.01.2014
Автор текста: Абдюжанов Рустам
Добавил: Рустам Абдюжанов



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.








Другие статьи по этой теме:

Оконный кондиционер – просто купить, легко установить
Оконный кондиционер – просто купить, легко установить

В этой статье: история создания оконных кондиционеров; возможности современных оконников; плюсы и минусы оконных кондиционеров; как правильно выбрать оконник.

Оконные модели бытовых кондиционеров до середины 90-х занимали лидирующую позицию на российском рынке по одной простой причине – других типов кондиционирующих приборов попросту в продаже не было. Сегодня салоны бытовой техники наперебой предлагают сплит-системы, утверждая, что эти кондиционеры превосходят оконные климатические системы по всем параметрам. Так ли это?

Вентиляция в квартире: зачем нужна, как работает и как проверить ее работу
Вентиляция в квартире: зачем нужна, как работает и как проверить ее работу

Свежий воздух необходим домочадцам не меньше воды и тепла. Снабжающая воздухом система вентиляции в квартире обязательна, таковы строительные нормы. Однако наличие вентиляционных решеток на стенах санузла и кухни не означает, что приточно-вытяжной комплекс работает правильно. Причем встраивание вентилятора в вытяжку проблемы не решит.

Кондиционеры – не роскошь!
Кондиционеры – не роскошь!

Кондиционеры уже перестали быть исключительно «офисными работниками» и прочно заняли место в домах и квартирах. Распространению поспособствовало значительное их удешевление и модернизация, позволяющая легко осуществлять монтаж.

Монтаж сплит-систем по всем правилам (часть вторая)
Монтаж сплит-систем по всем правилам (часть вторая)

В этой статье: установка внутреннего блока; закладка коммуникаций холодильной системы; порядок монтажа внешнего блока; связь сплит-блоков медной магистралью; построение дренажа; правила заполнения системы хладагентом; пусконаладочные работы.

Процедура установки двухблочного кондиционера стороннему наблюдателю напоминает хирургическую операцию, сцены которой часто присутствуют в кинофильмах – многозначительные переглядывания монтажников, просьбы подать инструмент, пристальные взгляды на манометр во время подкачки фреона. Пояснять свои действия установщики либо всего не желают, либо бросают короткие и малопонятные отговорки. Из этой статьи вы узнаете последовательность работ по инсталляции сплит-систем, следовать которой обязаны все монтажники кондиционирующих систем.