Die Geschichte der Luftkühlgeräte umfasst mehr als ein Jahrtausend. In der Hitze benutzten wir einen Ventilator, Eis und Gefäße mit verdunstendem Wasser. Das Konzept der „Klimaanlage“ erschien 1815. Der Franzose Jean Chabannes patentierte ein Raumlüftungssystem. Dank ihm tauchte im Lexikon das Wort „Klimaanlage“ auf, das ein Gerät bezeichnet, das eine angenehme Temperatur im Raum aufrechterhält.
Die ersten Schritte zur Erfindung
Das nach wissenschaftlichen Berechnungen geschaffene Gebäudelüftungssystem erschien 1810 in einem der Londoner Krankenhäuser. In England arbeiteten viele Wissenschaftler daran, das Problem der Kühlluft in Haushalten zu lösen. Michael Faraday experimentierte aktiv mit Ammoniak und untersuchte die Änderung seiner Eigenschaften beim Übergang in verschiedene Aggregationszustände. Der britische Chemiker stellte fest, dass die Substanz während der Verdampfung Wärme absorbiert und während der Kondensation an die Umwelt abgibt. Das Kältemittel wurde gefunden, es blieb nur die Vorrichtung zusammenzubauen, in der seine Eigenschaften angewendet werden würden.
In den USA löste Arzt John Gorrie auf der Suche nach Wegen zur Behandlung von Tropenfieber das Problem der Senkung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf den Stationen des Krankenhauses. Seine Erfindung war eine Maschine, die Trockeneis produziert. Gorrie entwarf einen Kompressor, um Luft zur Kühlung zu komprimieren. Das Funktionsprinzip wird in allen Kühl- und Klimaanlagen angewendet. Der Erfinder ging nicht über die Schaffung von Kunsteis hinaus.
Das Aussehen der ersten Klimaanlage
Fast 100 Jahre sind von der Installation des ersten natürlichen Lüftungssystems bis zur Erfindung der Klimaanlage vergangen. Das Aussehen des Apparats verdankt die Menschheit dem amerikanischen Ingenieur Willis Carrier. Seit seiner Kindheit entwickelte er gern Lüftungssysteme auf der Elternfarm.
Nach dem Abschluss nahm der begabte junge Mann die praktische Entwicklung von Geräten auf, die Luftparameter ändern.
1902 erschien die erste Klimaanlage der Welt.
Die Maschine wurde für die Druckerei in Brooklyn entwickelt. Das Gerät sollte die Luftfeuchtigkeit reduzieren und das Austrocknen der Farbe verhindern. Zusammen mit der erwarteten Trockenheit wurde der Raum kühler. Unter komfortablen Bedingungen stieg die Produktivität der Arbeitnehmer. Die Nachricht vom Kühler wurde zu einer Sensation und verbreitete sich auf der ganzen Welt.
Ein Jahr später wurde im Saal des Kölner Theaters eine Klimaanlage installiert. Das Publikum ging nicht massenhaft zur Show, sondern wegen der ungewöhnlichen Empfindungen der coolen Halle.
Carrier erhielt 1906 ein Patent für seine Erfindung und hatte zuvor seine eigene Firma Carrier Corportion organisiert. Seine ersten Kunden forderten, dass die Geräte nur die Feuchtigkeit reduzieren. Solche Maschinen wurden in Textilfabriken installiert.
Seit der Erfindung des Radialkühlers durch Carrier ist das Problem der Ausstattung großer Flächen mit Klimasystemen gelöst.
Nach der Installation der Klimaanlage im Kaufhaus Detroit verdreifachte sich der Umsatz. Bald wurden zahlreiche Gewerbebetriebe und das Regierungsgebäude mit Klimatechnik ausgestattet. Gegen Ende der 1920er Jahre erschienen Klimaanlagen im Senat und im US-Kongress. 300 amerikanische Theater wurden mit Carrier-Produkten ausgestattet.
Mehrere Jahre lang war es möglich, die Kühle an einem heißen Tag nur an einem öffentlichen Ort zu genießen, bis General Electric das erste Haushalts-Split-System einführte. Carrier erfand die Klimaanlage, bei der Ammoniak als Kältemittel verwendet wurde. Der Schadstoff kam mit der Wärmeabfuhr gut zurecht, war jedoch eine Bedrohung für das menschliche Leben. In dieser Hinsicht bestand die Klimaanlage aus zwei Blöcken, ein Teil mit einem Kompressor und einem Kondensator befand sich auf der Straße.
Freons Erfindung
Die Verwendung giftiger Substanzen in Kühlaggregaten hat wiederholt zu tödlichen Vergiftungen geführt.
1928 gelang es Thomas Midgley, einem Mitarbeiter der amerikanischen Firma General Motors, eine chemische Verbindung zu erhalten, die später Freon genannt wurde.
Die Fluorchlorkohlenwasserstoffkombination war durch Inertheit, Unbrennbarkeit und Sicherheit für die menschliche Gesundheit gekennzeichnet. Der Begriff "Kältemittel" ist aufgetaucht. DuPon hat die Bezeichnung R (Kältemittel) vorgeschlagen. Die Zahlen und Buchstaben im Namen bestimmen die Summenformel der Verbindung. Das erste Kältemittel wurde als Freon 12 oder R12 bezeichnet.
Die Carrier Corporation hat ihre Produkte schnell neu gestaltet. Seine Klimaanlagen wurden Monoblock, ein Fenstermodell erschien. Die Verwendung von sicherem Freon als Kältemittel erforderte keine Blocktrennung. Fenstermodelle sind in afrikanischen Ländern und in Indien nach wie vor relevant. Sie zeichnen sich durch einen erschwinglichen Preis aus, der einfach zu installieren und zu warten ist.
Technische Entwicklung
Amerikanische Designer blieben Pioniere in der Entwicklung der Klima- und Kältetechnik, bis japanische Unternehmen Ende der 1950er Jahre die Initiative ergriffen. Daikin stellte seinen Kunden eine Klimaanlage mit Wärmepumpe vor. Diese Technik erhielt einen zusätzlichen Heizmodus. 1061 begann die Massenproduktion von Split-Systemen.
Toshiba hat ein neues Maß an Komfort bei der Verwendung von Klimaanlagen gezeigt. Die lautesten Mechanismen wurden in einer der Einheiten ihrer Klimaanlagen platziert und von den Räumlichkeiten aus ausgeführt. Der Kompressor, der während des Betriebs vibrierte und summte, wurde auf dem Dach oder der Außenwand montiert. Es gab einen Teil mit einem Verdampfer im Raum, der in einem komfortablen Schallbereich arbeitete. Der Unterschied zu Fenstermodellen war auffällig. Darüber hinaus könnte das neue Modell an einem geeigneten Ort platziert werden.
Nach 7 Jahren gelang es dem japanischen Unternehmen, ein Multi-Split-System zu schaffen, bei dem mehrere interne Einheiten mit einer externen Einheit verbunden waren.
Gerät und Funktionsprinzip
Die Hauptstrukturelemente von HLK-Anlagen haben sich seit der Einführung der Klimaanlage und der Massenproduktion nicht geändert. Neue Materialien, Filtertypen und elektronische Steuergeräte erschienen, aber das Gerät blieb das gleiche.
Hauptknoten:
- Kompressor - eine Einheit, die das Kältemittel komprimiert, um den Druck auf 15 bis 25 Atmosphären zu erhöhen;
- Kondensator - das Gerät der externen Einheit, bei dem das Gas in die flüssige Phase gelangt;
- Verdampfer - Teil des Innengeräts, in dem Freon in Gas umgewandelt wird;
- Lüfter - Teile, die einen Luftstrom erzeugen;
- Kupferrohr - Eine Rohrleitung, die zwei Teile eines Split-Systems verbindet und als Route für die Zirkulation von Freon dient.
Bei Monoblock-Modellen wurden alle Elemente in einem Gehäuse untergebracht, sodass keine Verbindungsrohre installiert werden mussten. Das Funktionsprinzip der Klimaanlage gilt für alle Modelle und Gerätetypen. Der Kompressor komprimiert Freon und verursacht einen Druck- und Temperaturanstieg. Das Kältemittel gelangt in den Kondensator, wo es abkühlt und sich in eine Flüssigkeit verwandelt. Dann tritt durch das Kapillarrohr in den Verdampfer ein. Im Kühler zu sein, geht in die Gasphase und absorbiert Wärme. Vom Verdampfer geht es zurück zum Kompressor, der Zyklus wiederholt sich. Lüfter erzeugen einen Luftstrom, der sich abkühlt, wenn der Verdampfer durchgebrannt wird.
Dank der Entwicklung der Technologie ist ein Block entstanden, der den Betrieb des Kompressormotors steuert.
Das erste Split-System mit Wechselrichtersteuerung wurde 1980 von der japanischen Firma Toshiba entwickelt.
Das stufenlos einstellbare Modell zeichnete sich durch geringe Geräuschentwicklung und hohe Effizienz aus. Ein Jahr nach der Entwicklung einer kommerziellen Klimaanlage erschien eine Version für den Hausgebrauch. Wechselrichterausrüstung erhielt konkrete Vorteile: geringerer Verschleiß der Teile, Stromverbrauch, längere Lebensdauer. Nach 7 Jahren machten die Nachrichten 95% des Umsatzes aus.
Die Entwicklung und Verbesserung der Klimatechnik geht weiter.Es gibt Modelle mit intelligenten Steuerungen und automatischen Sensoren, die kein menschliches Eingreifen erfordern. Das Gerät kann alle Luftparameter präzise steuern.
