Ilmanjäähdytyslaitteiden historia ulottuu yli vuosituhannen taakse. Lämmössä käytettiin tuulettimia, jäätä, astioita, joissa oli haihtuvaa vettä. "Ilmastointin" käsite ilmestyi vuonna 1815. Ranskalainen Jean Chabannes patentoi tilojen ilmanvaihtojärjestelmän. Hänen ansiostaan sanassa "ilmastointi" esiintyi sanastossa, mikä tarkoitti laitetta, joka ylläpitää huoneen mukavaa lämpötilaa.
Ensimmäiset askeleet kohti keksintöä
Yhdysvalloissa lääkäri John Gorry, etsimällä tapoja hoitaa trooppista kuumetta, ratkaisi lämpötilan ja kosteuden alentamisen ongelman sairaalan osastoilla. Hänen keksintönsä oli kuivajääkone. Gorri suunnitteli kompressorin, joka puristaa ilmaa jäähdytystarkoituksiin. Sen toiminnan periaatetta sovelletaan kaikissa jäähdytys- ja ilmastotekniikkajärjestelmissä. Keksijä ei edennyt pidemmälle kuin tekojään luominen.
Ensimmäisen ilmastointilaitteen ulkonäkö
Kesti lähes 100 vuotta ensimmäisen luonnollisen ilmanvaihtojärjestelmän hetkestä ilmastointilaitteen keksimiseen. Ihmiskunta on laitteen ulkonäön velkaa amerikkalaiselle insinöörille Willis Carrierille. Lapsuudesta lähtien hän halusi kehittää ilmanvaihtojärjestelmiä vanhempien tilalla.
Valmistuttuaan yliopistosta lahjakas nuori mies ryhtyi käytännössä kehittämään laitteita, jotka muuttavat ilman parametreja.
Vuonna 1902 ilmestyi maailman ensimmäinen ilmastointilaite.
Vuotta myöhemmin ilmastointilaite asennettiin Kölnin teatterin saliin. Yleisö ei mennyt massaan näyttelyyn, vaan viileän salin epätavallisiin tuntemuksiin.
Carrier sai patentin keksinnöstään vuonna 1906, jo aikaisemmin hän perusti oman yrityksen, Carrier Corportionin. Ensimmäiset asiakkaat vaativat laitteilta vain kosteuden vähentämistä. Tällaisia koneita asennettiin tekstiilitehtaisiin.
Carrier on keksinyt keskipakojäähdyttimen, ja ongelma suurten huoneiden varustamisesta ilmastojärjestelmillä on ratkaistu.
Asennettuaan ilmastointilaitteen Detroitin tavarataloon myymälän tulot kolminkertaistuivat. Pian monet kaupalliset laitokset ja valtion rakennus rakennettiin ilmastotekniikalla. 1920-luvun lopulla ilmastointijärjestelmät ilmestyivät Yhdysvaltain senaatissa ja kongressissa. 300 amerikkalaista teatteria on varustettu Carrier-tuotteilla.
Useiden vuosien ajan viileästä päivästä oli mahdollista nauttia vain julkisella paikalla, kunnes General Electric esitteli ensimmäisen kotitalouksien jakojärjestelmän. Carrier keksi ilmastointilaitteen, joka käytti kylmäaineena ammoniakkia. Haitallinen aine teki hyvää työtä lämmön johtamiseksi, mutta se oli uhka ihmisen elämälle.Tässä suhteessa ilmastointilaite tehtiin kahdesta lohkosta, osa kompressorilla ja lauhduttimella sijoitettiin ulkopuolelle.
Freonin keksintö
Myrkyllisten aineiden käyttö jäähdytysyksiköissä on toistuvasti johtanut kuolemaan johtaneeseen myrkytykseen.
Vuonna 1928 amerikkalaisen General Motors -yhtiön työntekijä Thomas Midgley onnistui saamaan kemiallisen yhdisteen, jota myöhemmin kutsuttiin freoniksi.
Carrier Corporation muutti tuotteidensa suunnittelua lyhyessä ajassa. Sen ilmastointilaitteet muuttuivat yksilohkoisiksi, ilmestyi ikkunamalli. Turvallisen freonin käyttö kylmäaineena ei vaatinut lohkojen erotusta. Ikkunamallit ovat edelleen merkityksellisiä Afrikan maissa ja Intiassa. Ne eroavat edullisesta hinnasta, ne on helppo asentaa ja ylläpitää.
Teknologian kehitys
Amerikkalaiset suunnittelijat olivat pitkään edelläkävijöitä ilmasto- ja jäähdytystekniikan kehittämisessä, kunnes 50-luvun lopulla japanilaiset yritykset tarttuivat aloitteeseen. Daikin esitteli lämpöpumpun ilmastointilaitteen asiakkaille. Tämä tekniikka on saanut lisälämmitystilan. Jaettujen järjestelmien massatuotanto alkoi vuonna 1061.
Toshiba on osoittanut uudenlaista mukavuutta ilmastointilaitteiden käytössä. Meluisimmat mekanismit asetettiin yhteen ilmastointilaitteiden yksiköistä ja vietiin huoneesta. Kompressori, joka värisee ja humisee käytön aikana, asennettiin katolle tai ulkoseinälle. Höyrystimen sisältävä osa pysyi huoneessa ja toimi miellyttävällä äänialueella. Ero ikkunamalleihin oli silmiinpistävää. Lisäksi uusi malli voitaisiin sijoittaa sopivaan paikkaan.
Seitsemän vuoden kuluttua japanilainen yritys onnistui luomaan multi-split-järjestelmän, jossa useita sisäisiä järjestelmiä oli kytketty yhteen ulkoiseen yksikköön.
Laite ja toimintaperiaate
Tärkeimmät solmut:
- kompressori - yksikkö, joka puristaa kylmäainetta paineen nostamiseksi 15-25 ilmakehään;
- lauhdutin - ulkoisen yksikön laite, jossa kaasu kulkee nestefaasiin;
- höyrystin - sisäyksikön osa, jossa freoni muuttuu kaasuksi;
- puhaltimet - osat, jotka luovat ilmavirran;
- kuparipää - putkilinja, joka yhdistää split-järjestelmän kaksi osaa, toimii reitinä freonin kiertämiseen.
Yksilohkoisissa malleissa kaikki elementit sijoitettiin yhteen koteloon, liitosputkia ei tarvinnut asentaa. Ilmastointilaitteen toimintaperiaate on sama kaikille malleille ja laitetyypeille. Kompressori puristaa freonia aiheuttaen paineen ja lämpötilan nousun. Kylmäaine tulee lauhduttimeen, missä se jäähtyy ja muuttuu nestemäiseksi. Sitten se menee höyrystimeen kapillaariputken kautta. Jäähdyttimessä ollessaan se siirtyy kaasufaasiin absorboimalla lämpöä. Sykli toistuu höyrystimestä takaisin kompressoriin. Puhaltimet muodostavat ilmavirran, joka jäähdytetään, kun höyrystin puhalletaan.
Teknologian kehityksen ansiosta on ilmestynyt lohko, joka ohjaa kompressorimoottorin toimintaa.
Ensimmäisen taajuusmuuttajaohjatun jakojärjestelmän loi japanilainen Toshiba-yritys vuonna 1980.
Portaattomasti vaihtelevassa mallissa oli matala melutaso ja korkea hyötysuhde. Vuosi kaupallisen ilmastointilaitteen kehittämisen jälkeen ilmestyi kotikäyttöön tarkoitettu versio. Taajuusmuuttajalaitteet ovat saaneet konkreettisia etuja: vähentynyt osien kuluminen, sähkönkulutus ja pidempi käyttöikä. Seitsemän vuoden kuluttua uutuuden osuus myynnistä oli 95%.
Ilmastotekniikan kehittäminen ja parantaminen jatkuu. Mallit ovat älykkäitä ohjaimia, automaattisia antureita, jotka eivät vaadi ihmisen toimintaa. Laitteisto pystyy ohjaamaan tarkasti kaikkia ilman parametreja.
