História vzduchových chladiacich zariadení siaha viac ako jedno tisícročie. Na teplo sa používali ventilátory, ľad, nádoby s odparujúcou sa vodou. Koncept „klimatizácie“ sa objavil v roku 1815. Francúz Jean Chabannes si nechal patentovať ventilačný systém priestorov. Vďaka nemu sa v lexikóne objavilo slovo „klimatizácia“, čo znamenalo zariadenie, ktoré udržuje v miestnosti príjemnú teplotu.
Prvé kroky k vynálezu
V Spojených štátoch lekár John Gorry pri hľadaní spôsobov liečby tropickej horúčky riešil problém zníženia teploty a vlhkosti na nemocničných oddeleniach. Jeho vynálezom bol stroj na suchý ľad. Spoločnosť Gorri navrhla kompresor, ktorý stláča vzduch na účely chladenia. Princíp jeho fungovania sa uplatňuje vo všetkých systémoch chladiacej a klimatickej techniky. Vynálezca nepokročil ďalej ako vo vytváraní umelého ľadu.
Vzhľad prvej klimatizácie
Od okamihu prvého systému prirodzeného vetrania k vynálezu klimatizácie trvalo takmer 100 rokov. Ľudstvo vďačí za vzhľad prístroja americkému inžinierovi Willisovi Carrierovi. Od detstva rád vyvíjal ventilačné systémy na rodičovskej farme.
Po absolvovaní univerzity sa nadaný mladík pustil do praktického vývoja prístrojov, ktoré menia parametre vzduchu.
V roku 1902 sa objavila prvá klimatizácia na svete.
O rok neskôr bola klimatizácia nainštalovaná v sále kolínskeho divadla. Diváci hromadne nešli na predstavenie, ale na neobvyklé pocity chladnej sály.
Carrier dostal patent na svoj vynález v roku 1906, ešte skôr zorganizoval vlastnú spoločnosť Carrier Corportion. Jeho prví zákazníci požadovali od prístrojov iba zníženie vlhkosti. Takéto stroje boli inštalované v textilných továrňach.
Od vynálezu odstredivého chladiča od spoločnosti Carrier bol vyriešený problém vybavenia veľkých miestností klimatickými systémami.
Po inštalácii klimatizácie v obchodnom dome v Detroite sa príjmy tohto obchodu strojnásobili. Klimatické technológie boli čoskoro vybavené mnohými obchodnými prevádzkami a vládnou budovou. Na konci 20. rokov sa v Senáte a Kongrese USA objavili klimatizačné systémy. 300 amerických divadiel bolo vybavených výrobkami Carrier.
Niekoľko rokov si bolo možné vychutnať chlad v dusný deň iba na verejnom priestranstve, kým spoločnosť General Electric predstavila prvý split systém pre domácnosť. Spoločnosť Carrier vynašla klimatizáciu, ktorá ako chladivo používala amoniak. Škodlivá látka odvádzala teplo dobre, ale predstavovala hrozbu pre ľudský život.V tejto súvislosti bola klimatizácia vyrobená z dvoch blokov, časť s kompresorom a kondenzátorom bola umiestnená vonku.
Freónový vynález
Použitie toxických látok v chladiacich jednotkách opakovane viedlo k smrteľnej otrave.
V roku 1928 sa Thomasovi Midgleyovi, zamestnancovi americkej spoločnosti General Motors, podarilo získať chemickú zlúčeninu, ktorá sa neskôr nazývala freón.
Spoločnosť Carrier Corporation v krátkom čase zmenila dizajn svojich výrobkov. Jeho klimatizácia sa stala monoblokom, objavil sa model okna. Použitie bezpečného freónu ako chladiva nevyžadovalo oddelenie blokov. Modely okien sú stále relevantné v afrických krajinách a Indii. Vyznačujú sa dostupnou cenou, ľahkou inštaláciou a údržbou.
Vývoj technológií
Americkí dizajnéri dlho zostali priekopníkmi vo vývoji klimatickej a chladiacej technológie, až kým sa na konci 50. rokov iniciatívy chopili japonské spoločnosti. Spoločnosť Daikin predstavila zákazníkom klimatizáciu s tepelným čerpadlom. Táto technika získala ďalší režim ohrevu. Masová výroba split systémov sa začala v roku 1061.
Spoločnosť Toshiba preukázala novú úroveň pohodlia pri používaní klimatických zariadení. Najhlučnejšie mechanizmy boli umiestnené v jednej z jednotiek jej klimatizácie a boli vyňaté z miestnosti. Kompresor, ktorý počas prevádzky vibruje a hučí, bol namontovaný na streche alebo vonkajšej stene. Časť s výparníkom zostala v miestnosti a pracovala v pohodlnom zvukovom rozsahu. Rozdiel oproti modelom okien bol markantný. Nový model by sa navyše dal umiestniť na vhodné miesto.
Po 7 rokoch sa japonskej spoločnosti podarilo vytvoriť multi-split systém, v ktorom bolo k jednej externej jednotke pripojených niekoľko interných.
Zariadenie a princíp činnosti
Hlavné uzly:
- kompresor - jednotka, ktorá stláča chladivo na zvýšenie tlaku až na 15-25 atmosfér;
- kondenzátor - zariadenie vonkajšej jednotky, kde plyn prechádza do kvapalnej fázy;
- výparník - časť vnútornej jednotky, v ktorej sa freón mení na plyn;
- ventilátory - časti, ktoré vytvárajú prúdenie vzduchu;
- medený hlavný - potrubie spájajúce dve časti deleného systému slúži ako cesta pre cirkuláciu freónu.
V monoblokových modeloch boli všetky prvky umiestnené v jednom kryte, nebolo potrebné inštalovať spojovacie potrubia. Princíp fungovania klimatizácie je rovnaký pre všetky modely a typy zariadení. Kompresor stláča freón, čo spôsobuje zvýšenie tlaku a teploty. Chladivo vstupuje do kondenzátora, kde sa ochladzuje a mení sa na kvapalinu. Potom cez kapilárnu trubicu vstupuje do výparníka. Je v radiátore, prechádza do plynnej fázy a absorbuje teplo. Z výparníka prúdi späť do kompresora a cyklus sa opakuje. Ventilátory vytvárajú prúd vzduchu, ktorý sa ochladzuje pri fúkaní výparníka.
Vďaka vývoju technológie sa objavil blok, ktorý riadi činnosť motora kompresora.
Prvý splitový systém riadený invertorom vytvoril japonská spoločnosť Toshiba v roku 1980.
Nekonečne variabilný model sa vyznačoval nízkou úrovňou hluku a vysokou účinnosťou. Rok po vývoji komerčnej klimatizácie sa objavila verzia pre domáce použitie. Invertorové zariadenie získalo hmatateľné výhody: zníženie opotrebenia dielov, spotreba elektrickej energie a predĺženie životnosti. Po 7 rokoch predstavovala novinka 95% tržieb.
Vývoj a zdokonaľovanie klimatických technológií pokračuje. Objavujú sa modely s inteligentným ovládaním, automatickými senzormi, ktoré nevyžadujú zásah človeka. Zariadenie je schopné presne riadiť akékoľvek parametre vzduchu.
