La història dels dispositius de refrigeració d'aire s'estén més d'un mil·lenni. A la calor, vam utilitzar un ventilador, gel i vasos amb aigua evaporant. El concepte d’aire condicionat apareixia el 1815. El francès Jean Chabannes patentà un sistema de ventilació de l’habitació. Gràcies a ell, al lèxic va aparèixer la paraula “aire condicionat”, que denotava un dispositiu que manté una temperatura còmoda a l’habitació.
Els primers passos cap a la invenció
El sistema de ventilació de l’edifici, creat per càlculs científics, va aparèixer el 1810 en un dels hospitals de Londres. A Anglaterra, hi havia molts científics que treballaven per solucionar el problema de la refrigeració de l’aire a les llars. Michael Faraday estava experimentant activament amb amoníac, estudiant el canvi en les seves propietats després de la transició a diversos estats d’agregació. El químic britànic va trobar que la substància absorbeix la calor durant l'evaporació i es desprèn al medi durant la condensació. Es va trobar el refrigerant, només quedava muntar l’aparell en el qual s’aplicarien les seves propietats.
Als EUA, el metge John Gorrie, a la recerca de maneres de tractar la febre tropical, va solucionar el problema de baixar la temperatura i la humitat a les sales de l’hospital. La seva invenció va ser una màquina que produeix gel sec. Gorrie va dissenyar un compressor per comprimir l’aire per a la refrigeració. El principi del seu funcionament s'aplica en tots els sistemes de refrigeració i equipaments climàtics. L’inventor no va avançar més enllà de la creació de gel artificial.
L’aparició del primer aire condicionat
Han passat gairebé 100 anys des del moment en què es va instal·lar el primer sistema de ventilació natural a la invenció del climatitzador. L’aparició de l’aparell, la humanitat deu a l’enginyer nord-americà Willis Carrier. Des de petit, li agradava desenvolupar sistemes de ventilació a la granja progenitora.
Després de la seva graduació, el jove talentós va assumir el desenvolupament pràctic de dispositius que canvien els paràmetres de l'aire.
El 1902 va aparèixer el primer aire condicionat del món.
La màquina va ser creada per a la impremta de Brooklyn. El dispositiu suposava reduir la humitat de l’aire, evitant l’assecat de pintura. Juntament amb l’esperada sequedat, l’habitació es va tornar més fresca. En condicions còmodes, va augmentar la productivitat dels treballadors. La notícia del refredador es va convertir en una sensació i es va estendre per tot el món.
Un any després, l’aire condicionat es va instal·lar a la sala del teatre de Colònia. El públic no va anar a la sessió en massa, sinó per les sensacions inusuals de la sala freda.
Carrier va rebre una patent per la seva invenció el 1906 i havia organitzat anteriorment la seva pròpia companyia Carrier Corportion. Els seus primers clients van exigir que els aparells només reduïssin la humitat. Aquestes màquines es van instal·lar a les fàbriques tèxtils.
Des de la invenció del refrigerador centrífug de Carrier, s’ha resolt el problema d’equipar àrees grans amb sistemes climàtics.
Després d’instal·lar l’aire condicionat a les grans botigues de Detroit, els ingressos de la botiga es van triplicar. Aviat, nombrosos establiments comercials i l'edifici governamental van ser equipats amb tecnologia climàtica. Cap al final dels anys vint, van aparèixer sistemes de climatització al Senat i al Congrés dels Estats Units. 300 teatres nord-americans estaven equipats amb productes Carrier.
Durant diversos anys, es va poder gaudir de la frescor en un dia calorós només en un lloc públic, fins que General Electric va introduir el primer sistema de divisió de la llar. Carrier va inventar aire condicionat, on s'utilitzava amoníac com a refrigerant. La substància nociva va fer front a l’eliminació de calor, però era una amenaça per a la vida humana. En aquest sentit, l’aire condicionat es feia de dos blocs, un part amb compressor i un condensador situat al carrer.
Invenció de Freon
L’ús de substàncies tòxiques en unitats frigorífiques ha comportat diverses vegades una intoxicació mortal.
El 1928, Thomas Midgley, empleat de la companyia nord-americana General Motors, va aconseguir obtenir un compost químic, més tard anomenat freó.
La combinació de clorofluorocarbon es va caracteritzar per inertesa, incombustibilitat i seguretat per a la salut humana. Ha aparegut el terme "refrigerant". DuPon ha proposat la designació R (refrigerant). Els nombres i les lletres del nom determinen la fórmula molecular del compost. El primer refrigerant es va designar Freon 12 o R12.
Carrier Corporation va redissenyar ràpidament els seus productes. Els seus aparells d’aire condicionat es van convertir en monobloc, va aparèixer un model de finestra. L’ús d’un freó segur com a refrigerant no requeria separació per blocs. Els models de finestra continuen sent rellevants als països africans i a l'Índia. Es distingeixen per un preu assequible, fàcil d’instal·lar i mantenir.
Desenvolupament tecnològic
Durant molt temps, els dissenyadors nord-americans van seguir sent pioners en el desenvolupament de la tecnologia de clima i refrigeració, mentre que les empreses japoneses es van apoderar de la iniciativa a finals dels anys cinquanta. Daikin va presentar als clients la climatització amb una bomba de calor. Aquesta tècnica va rebre un mode de calefacció addicional. El 1061 es va iniciar la producció massiva de sistemes dividits.
Toshiba ha mostrat un nou nivell de confort quan utilitza equipament climàtic. Els mecanismes més sorollosos es van col·locar en una de les unitats dels seus aparells d’aire condicionat i es van dur a terme a les instal·lacions. El compressor, vibrant i batent durant el funcionament, es muntava al terrat o a la paret exterior. Hi havia una part amb un evaporador a la sala, que funcionava en una àmplia gamma de so. La diferència amb els models de finestra era sorprenent. A més, es podria situar el nou model en un lloc convenient.
Després de 7 anys, l’empresa japonesa va aconseguir crear un sistema multi-split en el qual es connectaven diverses unitats internes a una unitat externa.
Dispositiu i principi de funcionament
Els principals elements estructurals dels equips de climatització no han canviat des que es van instal·lar aire condicionat i van començar la seva producció massiva. Van aparèixer nous materials, tipus de filtres, unitats de control electrònic, però el dispositiu es va mantenir igual.
Nodes principals:
- compressor: unitat que comprimeix el refrigerant per augmentar la pressió fins a 15-25 atmosferes;
- condensador: el dispositiu de la unitat externa, on el gas entra en fase líquida;
- evaporador: part de la unitat interior en què es converteix el freó en gas;
- ventiladors: parts que creen flux d'aire;
- canonada de coure: una canonada que connecta dues parts d’un sistema de divisió, serveix de via per a la circulació del freó.
En els models monobloc, tots els elements es van col·locar en un sol cargol, no hi havia necessitat d'instal·lar canonades de connexió. El principi de funcionament de l’aire condicionat és un per a tots els models i tipus d’equips. El compressor comprimeix el freó, provocant un augment de la pressió i la temperatura. El refrigerant entra al condensador, on es refreda i es converteix en un líquid. Aleshores a través del tub capil·lar entra a l’evaporador. Estar al radiador entra en fase gasosa, absorbint calor. Des de l’evaporador es torna al compressor, el cicle es repeteix. Els aficionats creen un corrent d’aire que es refreda quan es bufa l’evaporador.
Gràcies al desenvolupament de la tecnologia, ha aparegut un bloc que controla el funcionament del motor del compressor.
El primer sistema de divisió amb control d'inversor va ser creat per l'empresa japonesa Toshiba el 1980.
El model regulable en continu es caracteritzava per un baix soroll i una alta eficiència. Un any després del desenvolupament d’un climatitzador comercial, va aparèixer una versió per a ús domèstic. Els equips d’inversor van rebre avantatges tangibles: un desgast reduït de les peces, consum d’electricitat, augment de la vida útil. Després de 7 anys, les notícies van representar el 95% de les vendes.
El desenvolupament i la millora de la tecnologia climàtica continua.Hi ha models amb controls intel·ligents, sensors automàtics que no requereixen intervenció humana. L'equip és capaç de controlar amb precisió els paràmetres de l'aire.
