Povijest uređaja za hlađenje zraka traje više od jednog tisućljeća. U vrućini smo koristili ventilator, led i posude s vodom koja isparava. Koncept "klimatizacija" pojavio se 1815. Francuz Jean Chabannes patentirao je sustav ventilacije u sobi. Zahvaljujući njemu, u leksikonu se pojavila riječ "klima uređaj", što je značilo uređaj koji održava ugodnu temperaturu u sobi.
Prvi koraci prema izumu
Ventilacijski sustav zgrade, stvoren znanstvenim proračunima, pojavio se 1810. godine u jednoj od londonskih bolnica. U Engleskoj je bilo mnogo znanstvenika koji su radili na rješavanju problema hlađenja zraka u kućama. Michael Faraday aktivno je eksperimentirao s amonijakom, proučavajući promjene njegovih svojstava nakon prelaska u različita stanja agregacije. Britanski kemičar otkrio je da tvar apsorbira toplinu tijekom isparavanja, a ispušta se u okoliš tijekom kondenzacije. Pronađeno je rashladno sredstvo, preostalo je samo sastaviti uređaj u kojem će se primijeniti njegova svojstva.
U SAD-u je liječnik John Gorrie, u potrazi za načinima liječenja tropske groznice, riješio problem snižavanja temperature i vlage u bolničkim odjelima. Njegov je izum bio stroj koji proizvodi suhi led. Gorrie je dizajnirao kompresor za komprimiranje zraka za hlađenje. Načelo njegova rada primjenjuje se u svim sustavima rashladne i klimatske opreme. Izumitelj nije napredovao dalje od stvaranja umjetnog leda.
Pojava prvog klima uređaja
Gotovo je 100 godina od trenutka postavljanja prvog prirodnog ventilacijskog sustava do izuma klima uređaja. Izgled aparata čovječanstvo duguje američkom inženjeru Willisu Carrieru. Od djetinjstva je volio razvijati ventilacijske sustave na matičnoj farmi.
Nakon što je diplomirao, nadareni mladić zauzeo se za praktični razvoj uređaja koji mijenjaju parametre zraka.
1902. godine pojavio se prvi klima uređaj na svijetu.
Stroj je stvoren za tiskaru u Brooklynu. Uređaj je trebao smanjiti vlažnost zraka, sprječavajući sušenje boje. Zajedno s očekivanom suhom, soba je postala hladnija. U ugodnim uvjetima povećala se produktivnost radnika. Vijest o hladnjaci postala je senzacija i proširila se svijetom.
Godinu dana kasnije, u dvorani Kelnskog kazališta ugrađen je klima uređaj. Publika nije masovno išla na predstavu, ali za neobične senzacije cool dvorane.
Carrier je dobio patent za svoj izum 1906. godine, a ranije je organizirao vlastitu tvrtku Carrier Corportion. Njegovi prvi kupci zahtijevali su da uređaji samo smanjuju vlagu. Takvi strojevi ugrađeni su u tekstilne tvornice.
Otkako je Carrier izumio centrifugalne hladnjake, riješen je problem opremanja velikih površina klimatskim sustavima.
Nakon instaliranja klima uređaja u robnoj kući u Detroitu, prihod od trgovine se utrostručio. Ubrzo su brojne komercijalne ustanove i vladina zgrada opremljeni klimatskom tehnologijom. Krajem 1920-ih u Senatu i američkom Kongresu pojavili su se klimatizacijski sustavi. 300 američkih kazališta bilo je opremljeno proizvodima Carrier.
Nekoliko godina bilo je moguće uživati u hladnoći vrućeg dana samo na javnom mjestu, sve dok General Electric nije uveo prvi splitski sustav kućanstva. Carrier je izumio klimatizaciju, u kojoj je amonijak korišten kao rashladno sredstvo. Štetna tvar dobro se nosila s uklanjanjem topline, ali bila je prijetnja ljudskom životu. S tim u vezi klima uređaj je napravljen od dva bloka, dio s kompresorom i kondenzatorom smješten je na ulici.
Freonov izum
Upotreba otrovnih tvari u rashladnim uređajima više puta je dovela do kobnog trovanja.
1928. Thomas Midgley, zaposlenik američke tvrtke General Motors, uspio je dobiti kemijski spoj, kasnije nazvan freon.
Kombinaciju klorofluoroogljikovodika karakterizirala je inertnost, nezapaljivost i sigurnost za ljudsko zdravlje. Pojavio se pojam "rashladno sredstvo". DuPon je predložio oznaku R (rashladno sredstvo). Brojevi i slova u imenu određuju molekularnu formulu spoja. Prvo rashladno sredstvo označeno je Freon 12 ili R12.
Carrier Corporation brzo je redizajnirala svoje proizvode. Klima uređaji postali su monoblok, pojavio se model prozora. Upotreba sigurnog freona kao rashladnog sredstva nije zahtijevala odvajanje blokova. Modeli prozora još uvijek su relevantni u afričkim zemljama i Indiji. Odlikuje ih pristupačna cijena, lako se instaliraju i održavaju.
Razvoj tehnologije
Dugo su američki dizajneri ostali pioniri u razvoju klime i rashladne tehnologije, dok su japanske tvrtke inicijativu preuzele krajem 1950-ih. Daikin je kupcima predstavio klima uređaj s toplinskom pumpom. Ova tehnika dobila je dodatni način grijanja. 1061. godine započela je masovna proizvodnja split sustava.
Toshiba je pokazala novu razinu komfora prilikom upotrebe klimatske opreme. Najglasniji mehanizmi bili su postavljeni u jednoj jedinici njegovih klima uređaja i izvedeni iz prostorija. Kompresor, vibrirajući i vičući tijekom rada, postavljen je na krov ili vanjski zid. U sobi je bio dio s isparivačem, koji je radio u udobnom zvučnom rasponu. Razlika u modelima prozora bila je upečatljiva. Osim toga, novi model mogao bi se postaviti na prikladno mjesto.
Nakon 7 godina, japanska je tvrtka uspjela stvoriti multi-split sustav u kojem je nekoliko unutarnjih jedinica bilo spojeno na jednu vanjsku jedinicu.
Uređaj i princip rada
Glavni strukturni elementi opreme za klimatizaciju nisu se promijenili otkako su osmislili klima uređaj i započeli njegovu masovnu proizvodnju. Pojavili su se novi materijali, vrste filtera, elektroničke upravljačke jedinice, ali uređaj je ostao isti.
Glavni čvorovi:
- kompresor - jedinica koja komprimira rashladno sredstvo za povećanje tlaka do 15-25 atmosfere;
- kondenzator - uređaj vanjske jedinice, gdje plin prelazi u tekuću fazu;
- isparivač - dio unutarnje jedinice u kojem se freon pretvara u plin;
- ventilatori - dijelovi koji stvaraju protok zraka;
- bakrena cijev - cjevovod koji povezuje dva dijela split sustava, služi kao put za cirkulaciju freona.
U monoblok modelima svi su elementi smješteni u jednom kućištu, nije bilo potrebe za ugradnjom spojnih cijevi. Princip rada klima uređaja je jedan za sve modele i vrste opreme. Kompresor komprimira freon, uzrokujući porast tlaka i temperature. Rashladno sredstvo ulazi u kondenzator, gdje se hladi i pretvara u tekućinu. Zatim kroz kapilarnu cijev ulazi u isparivač. Budući da je u radijatoru prelazi u plinovitu fazu, upijajući toplinu. Iz isparivača se vraća u kompresor, ciklus se ponavlja. Ventilatori stvaraju struju zraka koja se hladi kad isparivač puše.
Zahvaljujući razvoju tehnologije, pojavio se blok koji kontrolira rad motora kompresora.
Prvi splitski sustav s inverterskim upravljanjem kreirala je 1980. japanska tvrtka Toshiba.
Model koji se kontinuirano može prilagoditi karakterizirao je nizak šum i visoka učinkovitost. Godinu dana nakon razvoja komercijalnog klima uređaja pojavila se verzija za kućnu upotrebu. Inverterska oprema dobila je opipljive prednosti: smanjeno trošenje dijelova, potrošnju električne energije, produljeni vijek trajanja. Nakon 7 godina, vijest je činila 95% prodaje.
Nastavlja se razvoj i poboljšanje klimatske tehnologije.Postoje modeli s inteligentnim upravljanjem, automatskim senzorima koji ne zahtijevaju ljudsku intervenciju. Oprema je u mogućnosti precizno kontrolirati bilo koje parametre zraka.
