Lịch sử của các thiết bị làm mát không khí kéo dài hơn một thiên niên kỷ. Trong cái nóng, chúng tôi sử dụng quạt, nước đá và tàu với nước bốc hơi. Khái niệm về điều hòa không khí của người Hồi giáo xuất hiện vào năm 1815. Người Pháp Jean Chabannes đã cấp bằng sáng chế cho một hệ thống thông gió phòng. Nhờ có anh, từ điều hòa không khí, xuất hiện trong từ vựng, biểu thị một thiết bị duy trì nhiệt độ thoải mái trong phòng.
Những bước đầu tiên để phát minh
Hệ thống thông gió tòa nhà, được tạo ra bởi các tính toán khoa học, xuất hiện vào năm 1810 tại một trong những bệnh viện ở London. Ở Anh, có rất nhiều nhà khoa học làm việc để giải quyết vấn đề làm mát không khí trong nhà. Michael Faraday đã tích cực thử nghiệm với amoniac, nghiên cứu sự thay đổi tính chất của nó khi chuyển sang các trạng thái kết tập khác nhau. Nhà hóa học người Anh phát hiện ra rằng chất này hấp thụ nhiệt trong quá trình bay hơi và thải ra môi trường trong quá trình ngưng tụ. Chất làm lạnh đã được tìm thấy, nó chỉ còn lại để lắp ráp các thiết bị trong đó các thuộc tính của nó sẽ được áp dụng.
Tại Hoa Kỳ, bác sĩ John Gorrie, khi tìm cách điều trị sốt nhiệt đới, đã giải quyết vấn đề hạ nhiệt độ và độ ẩm trong các phường của bệnh viện. Phát minh của ông là một cỗ máy sản xuất đá khô. Gorrie đã thiết kế một máy nén để nén không khí để làm mát. Nguyên lý hoạt động của nó được áp dụng trong tất cả các hệ thống thiết bị làm lạnh và khí hậu. Các nhà phát minh đã không tiến xa hơn việc tạo ra băng nhân tạo.
Sự xuất hiện của điều hòa không khí đầu tiên
Gần 100 năm đã trôi qua kể từ thời điểm hệ thống thông gió tự nhiên đầu tiên được lắp đặt cho đến khi phát minh ra máy điều hòa không khí. Sự xuất hiện của bộ máy, nhân loại nợ kỹ sư người Mỹ Willis Carrier. Từ nhỏ, anh đã thích phát triển hệ thống thông gió trong trang trại mẹ.
Sau khi tốt nghiệp, chàng trai trẻ có năng khiếu đã phát triển thực tế các thiết bị thay đổi các thông số không khí.
Năm 1902, chiếc điều hòa đầu tiên trên thế giới xuất hiện.
Máy được tạo ra cho nhà in Brooklyn. Thiết bị này được cho là để giảm độ ẩm không khí, ngăn ngừa khô sơn. Cùng với sự khô ráo dự kiến, căn phòng trở nên mát mẻ hơn. Trong điều kiện thoải mái, năng suất của công nhân tăng lên. Tin tức về máy làm lạnh trở thành một cảm giác và lan truyền khắp thế giới.
Một năm sau, điều hòa không khí đã được lắp đặt trong hội trường của Nhà hát Cologne. Khán giả đã không đến xem chương trình, nhưng vì những cảm giác khác thường của hội trường mát mẻ.
Carrier đã nhận được bằng sáng chế cho phát minh của mình vào năm 1906 và trước đó đã tổ chức công ty Carrier Corportion của riêng mình. Khách hàng đầu tiên của ông yêu cầu các thiết bị chỉ giảm độ ẩm. Những máy như vậy đã được lắp đặt trong các nhà máy dệt.
Kể từ khi phát minh ra máy làm lạnh ly tâm của Carrier, vấn đề trang bị các khu vực rộng lớn với hệ thống khí hậu đã được giải quyết.
Sau khi lắp đặt điều hòa trong cửa hàng bách hóa Detroit, doanh thu của cửa hàng tăng gấp ba lần. Ngay sau đó, nhiều cơ sở thương mại và tòa nhà chính phủ đã được trang bị công nghệ khí hậu. Đến cuối những năm 1920, các hệ thống điều hòa không khí đã xuất hiện tại Thượng viện và Quốc hội Hoa Kỳ. 300 rạp chiếu phim của Mỹ đã được trang bị các sản phẩm Carrier.
Trong vài năm, có thể tận hưởng sự mát mẻ vào một ngày nóng nực chỉ ở nơi công cộng, cho đến khi General Electric giới thiệu hệ thống phân chia hộ gia đình đầu tiên. Carrier đã phát minh ra điều hòa không khí, trong đó amoniac được sử dụng làm chất làm lạnh. Chất độc hại đã đối phó tốt với việc loại bỏ nhiệt, nhưng nó là mối đe dọa đối với cuộc sống của con người. Về vấn đề này, điều hòa không khí được làm từ hai khối, một phần với máy nén và bình ngưng được đặt trên đường phố.
Phát minh của Freon
Việc sử dụng các chất độc hại trong các đơn vị làm lạnh đã nhiều lần dẫn đến ngộ độc gây tử vong.
Năm 1928, Thomas Midgley, một nhân viên của công ty General Motors của Mỹ, đã tìm được một hợp chất hóa học, sau này được gọi là freon.
Sự kết hợp chlorofluorocarbon được đặc trưng bởi tính trơ, không cháy và an toàn cho sức khỏe con người. Thuật ngữ làm lạnh lạnh đã xuất hiện. DuPon đã đề xuất chỉ định R (Môi chất lạnh). Các số và chữ trong tên xác định công thức phân tử của hợp chất. Chất làm lạnh đầu tiên được chỉ định Freon 12 hoặc R12.
Carrier Corporation nhanh chóng thiết kế lại sản phẩm của mình. Máy điều hòa không khí của nó trở thành đơn khối, một mô hình cửa sổ xuất hiện. Việc sử dụng freon an toàn làm chất làm lạnh không cần tách khối. Các mô hình cửa sổ vẫn có liên quan ở các nước châu Phi và ở Ấn Độ. Chúng được phân biệt bởi một mức giá phải chăng, dễ cài đặt và bảo trì.
Sự phát triển công nghệ
Trong một thời gian dài, các nhà thiết kế Mỹ vẫn là những người tiên phong trong việc phát triển công nghệ làm lạnh và khí hậu, trong khi các công ty Nhật Bản nắm bắt sáng kiến vào cuối những năm 1950. Daikin giới thiệu điều hòa với máy bơm nhiệt cho khách hàng. Kỹ thuật này nhận được một chế độ sưởi ấm bổ sung. Năm 1061, việc sản xuất hàng loạt các hệ thống phân chia bắt đầu.
Toshiba đã cho thấy một mức độ thoải mái mới khi sử dụng thiết bị khí hậu. Các cơ chế ồn ào nhất được đặt trong một trong những đơn vị điều hòa không khí của nó và được thực hiện trong khuôn viên. Máy nén, rung và rít trong khi hoạt động, được gắn trên mái nhà hoặc tường bên ngoài. Có một phần với thiết bị bay hơi trong phòng, làm việc trong một phạm vi âm thanh thoải mái. Sự khác biệt với các mô hình cửa sổ là nổi bật. Ngoài ra, mô hình mới có thể được đặt ở một nơi thuận tiện.
Sau 7 năm, công ty Nhật Bản đã tạo ra một hệ thống đa phân chia, trong đó một số đơn vị nội bộ được kết nối với một đơn vị bên ngoài.
Thiết bị và nguyên tắc hoạt động
Các yếu tố cấu trúc chính của thiết bị HVAC đã không thay đổi kể từ khi chúng xuất hiện với điều hòa không khí và bắt đầu sản xuất hàng loạt. Vật liệu mới, các loại bộ lọc, bộ điều khiển điện tử xuất hiện, nhưng thiết bị vẫn giữ nguyên.
Các nút chính:
- máy nén - một đơn vị nén chất làm lạnh để tăng áp suất lên đến 15-25 atm;
- tụ điện - thiết bị của đơn vị bên ngoài, nơi khí đi vào pha lỏng;
- thiết bị bay hơi - một phần của dàn lạnh trong đó freon được chuyển thành khí;
- quạt - bộ phận tạo ra luồng không khí;
- ống đồng - một đường ống kết nối hai phần của một hệ thống phân tách, đóng vai trò là tuyến đường lưu thông freon.
Trong các mô hình monoblock, tất cả các yếu tố được đặt trong một vỏ, không cần lắp đặt các ống nối. Nguyên lý hoạt động của điều hòa là một cho tất cả các kiểu máy và loại thiết bị. Máy nén nén freon, gây ra sự gia tăng áp suất và nhiệt độ. Chất làm lạnh đi vào thiết bị ngưng tụ, nơi nó nguội đi và biến thành chất lỏng. Sau đó qua ống mao dẫn vào thiết bị bay hơi. Ở trong bộ tản nhiệt đi vào pha khí, hấp thụ nhiệt. Từ thiết bị bay hơi nó quay trở lại máy nén, chu kỳ lặp lại. Quạt tạo ra một luồng không khí nguội đi khi thiết bị bay hơi được thổi.
Nhờ sự phát triển của công nghệ, một khối đã xuất hiện để điều khiển hoạt động của động cơ máy nén.
Hệ thống phân tách đầu tiên với điều khiển biến tần được tạo bởi công ty Toshiba của Nhật Bản vào năm 1980.
Mô hình điều chỉnh liên tục được đặc trưng bởi tiếng ồn thấp và hiệu quả cao. Một năm sau khi phát triển máy điều hòa không khí thương mại, một phiên bản dành cho sử dụng trong nước đã xuất hiện. Thiết bị biến tần nhận được lợi ích hữu hình: giảm hao mòn bộ phận, tiêu thụ điện, tăng tuổi thọ sử dụng. Sau 7 năm, tin tức chiếm 95% doanh số.
Sự phát triển và cải tiến của công nghệ khí hậu vẫn tiếp tục.Có những mẫu có điều khiển thông minh, cảm biến tự động không cần sự can thiệp của con người. Thiết bị có thể điều khiển chính xác mọi thông số không khí.
