La historia de los dispositivos de refrigeración por aire abarca más de un milenio. En el calor, usamos un ventilador, hielo y recipientes con agua evaporada. El concepto de "aire acondicionado" apareció en 1815. El francés Jean Chabannes patentó un sistema de ventilación de la habitación. Gracias a él, la palabra "aire acondicionado" apareció en el léxico, que denota un dispositivo que mantiene una temperatura confortable en la habitación.
Los primeros pasos para la invención.
El sistema de ventilación del edificio, creado por cálculos científicos, apareció en 1810 en uno de los hospitales de Londres. En Inglaterra, había muchos científicos trabajando para resolver el problema del enfriamiento del aire en los hogares. Michael Faraday estaba experimentando activamente con amoníaco, estudiando el cambio en sus propiedades tras la transición a varios estados de agregación. El químico británico descubrió que la sustancia absorbe calor durante la evaporación y se libera al medio ambiente durante la condensación. Se encontró el refrigerante, solo quedaba ensamblar el aparato en el que se aplicarían sus propiedades.
En Estados Unidos, el doctor John Gorrie, en busca de formas de tratar la fiebre tropical, resolvió el problema de reducir la temperatura y la humedad en las salas del hospital. Su invento fue una máquina que produce hielo seco. Gorrie diseñó un compresor para comprimir aire para enfriamiento. El principio de su funcionamiento se aplica en todos los sistemas de refrigeración y equipos climáticos. El inventor no avanzó más allá de la creación de hielo artificial.
La aparición del primer aire acondicionado.
Han pasado casi 100 años desde el momento en que se instaló el primer sistema de ventilación natural para la invención del aire acondicionado. La aparición del aparato, la humanidad se lo debe al ingeniero estadounidense Willis Carrier. Desde la infancia, le gustaba desarrollar sistemas de ventilación en la granja de padres.
Después de la graduación, el joven talentoso emprendió el desarrollo práctico de dispositivos que cambian los parámetros del aire.
En 1902, apareció el primer aire acondicionado en el mundo.
La máquina fue creada para la imprenta de Brooklyn. Se suponía que el dispositivo reduciría la humedad del aire, evitando el secado de la pintura. Junto con la sequedad esperada, la habitación se enfrió. En condiciones confortables, la productividad de los trabajadores aumentó. La noticia del enfriador se convirtió en una sensación y se extendió por todo el mundo.
Un año después, se instaló aire acondicionado en la sala del Teatro de Colonia. El público no fue al espectáculo en masa, sino por las sensaciones inusuales de la sala fría.
Carrier recibió una patente por su invención en 1906, y anteriormente había organizado su propia compañía Carrier Corportion. Sus primeros clientes exigieron que los dispositivos solo redujeran la humedad. Dichas máquinas se instalaron en fábricas textiles.
Desde la invención del enfriador centrífugo por Carrier, el problema de equipar grandes áreas con sistemas climáticos se ha resuelto.
Después de instalar el aire acondicionado en los grandes almacenes de Detroit, los ingresos de la tienda se triplicaron. Pronto, numerosos establecimientos comerciales y el edificio del gobierno fueron equipados con tecnología climática. Hacia finales de la década de 1920, aparecieron sistemas de aire acondicionado en el Senado y el Congreso de los Estados Unidos. 300 teatros estadounidenses fueron equipados con productos Carrier.
Durante varios años, fue posible disfrutar de la frescura en un día caluroso solo en un lugar público, hasta que General Electric introdujo el primer sistema dividido para el hogar. Carrier inventó el aire acondicionado, donde se usaba amoníaco como refrigerante. La sustancia nociva se las arregló bien con la eliminación del calor, pero era una amenaza para la vida humana. En este sentido, el aire acondicionado estaba hecho de dos bloques, una parte con un compresor y un condensador ubicado en la calle.
El invento de Freon
El uso de sustancias tóxicas en las unidades de refrigeración ha conducido repetidamente a intoxicaciones fatales.
En 1928, Thomas Midgley, un empleado de la compañía estadounidense General Motors, logró obtener un compuesto químico, más tarde llamado freón.
La combinación de clorofluorocarbono se caracterizó por su inercia, incombustibilidad y seguridad para la salud humana. El término "refrigerante" ha aparecido. DuPon ha propuesto la designación R (refrigerante). Los números y letras en el nombre determinan la fórmula molecular del compuesto. El primer refrigerante fue designado Freón 12 o R12.
Carrier Corporation rediseñó rápidamente sus productos. Sus aires acondicionados se volvieron monobloque, apareció un modelo de ventana. El uso de freón seguro como refrigerante no requirió la separación de bloques. Los modelos de ventanas siguen siendo relevantes en los países africanos y en la India. Se distinguen por un precio asequible, fácil de instalar y mantener.
Desarrollo tecnológico
Los diseñadores estadounidenses siguieron siendo pioneros en el desarrollo de la tecnología climática y de refrigeración hasta que las empresas japonesas tomaron la iniciativa a fines de la década de 1950. Daikin introdujo aire acondicionado con bomba de calor a los clientes. Esta técnica recibió un modo de calentamiento adicional. En 1061, comenzó la producción en masa de sistemas divididos.
Toshiba ha mostrado un nuevo nivel de comodidad al usar equipos climáticos. Los mecanismos más ruidosos se colocaron en una de las unidades de sus aires acondicionados y se llevaron a cabo fuera de las instalaciones. El compresor, que vibraba y zumbaba durante el funcionamiento, estaba montado en el techo o en la pared exterior. Había una parte con un evaporador en la habitación, trabajando en un rango de sonido cómodo. La diferencia con los modelos de ventana fue sorprendente. Además, el nuevo modelo podría colocarse en un lugar conveniente.
Después de 7 años, la compañía japonesa logró crear un sistema de división múltiple en el que varias unidades internas estaban conectadas a una unidad externa.
Dispositivo y principio de funcionamiento.
Los principales elementos estructurales de los equipos de HVAC no han cambiado desde que se les ocurrió el aire acondicionado y comenzaron su producción en masa. Aparecieron nuevos materiales, tipos de filtros, unidades de control electrónico, pero el dispositivo permaneció igual.
Nodos principales:
- compresor: una unidad que comprime el refrigerante para aumentar la presión hasta 15-25 atmósferas;
- condensador: el dispositivo de la unidad externa, donde el gas entra en la fase líquida;
- evaporador: parte de la unidad interior en la que el freón se convierte en gas;
- ventiladores: partes que crean flujo de aire;
- tubería de cobre: una tubería que conecta dos partes de un sistema dividido, sirve como ruta para la circulación del freón.
En los modelos monobloque, todos los elementos se colocaron en una carcasa; no era necesario instalar tuberías de conexión. El principio de funcionamiento del aire acondicionado es uno para todos los modelos y tipos de equipos. El compresor comprime el freón, lo que provoca un aumento de la presión y la temperatura. El refrigerante ingresa al condensador, donde se enfría y se convierte en líquido. Luego a través del tubo capilar entra al evaporador. Estar en el radiador entra en la fase gaseosa, absorbiendo calor. Desde el evaporador vuelve al compresor, el ciclo se repite. Los ventiladores crean una corriente de aire que se enfría cuando se sopla el evaporador.
Gracias al desarrollo de la tecnología, ha aparecido un bloque que controla el funcionamiento del motor del compresor.
El primer sistema dividido con control de inversor fue creado por la compañía japonesa Toshiba en 1980.
El modelo continuamente ajustable se caracterizó por un bajo nivel de ruido y una alta eficiencia. Un año después del desarrollo de un aire acondicionado comercial, apareció una versión para uso doméstico. El equipo inversor recibió beneficios tangibles: menor desgaste de las piezas, consumo de electricidad, mayor vida útil. Después de 7 años, las noticias representaron el 95% de las ventas.
El desarrollo y la mejora de la tecnología climática continúa.Hay modelos con controles inteligentes, sensores automáticos que no requieren intervención humana. El equipo puede controlar con precisión cualquier parámetro de aire.
