×
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:

Установка кондиционера без проблем
Установка кондиционера без проблем

Для охлаждения жилых помещений чаще всего используются сплит-системы кондиционирования. Это оптимальный вариант для городской квартиры или загородного дома.

Очистители воздуха для дома
Очистители воздуха для дома

Пару веков назад состояние атмосферы за городской чертой было многократно лучше, чем в настоящее время – с каждым годом человеческая цивилизация вносит все большее количество загрязнителей в окружающую воздушную среду. Острая нужда в чистом воздухе побудила инженеров создать приборы, способные устранить лишние ингредиенты из домашней атмосферы.

Техническое обслуживание кондиционеров
Техническое обслуживание кондиционеров

Установить кондиционер – не проблема, но чтобы он исправно служил год от года, ему требуется регулярное обслуживание. Об этом всегда предупреждают монтажники, об этом сказано в руководстве пользователя, но, тем не менее, многие игнорируют данные рекомендации.

Напольные кондиционеры мобильные
Напольные кондиционеры мобильные

В этой статье: как устроен моноблочный мобильный кондиционер; устройство мобильной сплит-системы; особенности напольных кондиционеров; плюсы и минусы; критерии выбора.

У популярных в наши дни сплит-систем есть два неоспоримых недостатка – их установку могут осуществить только специалисты и достаточно сложно изменить место размещения после монтажа таких кондиционеров. А как быть тем гражданам, которым часто приходится менять место жительства – к примеру, посещающим дачу по нескольку дней на неделе? Приобретать стационарные системы кондиционирования для временного жилья достаточно накладно… Выход имеется – мобильный кондиционер.