Historie vzduchových chladicích zařízení sahá více než jedno tisíciletí. V horku byly použity ventilátory, led, nádoby s odpařovací vodou. Koncept „klimatizace“ se objevil v roce 1815. Francouz Jean Chabannes si nechal patentovat ventilační systém areálu. Díky němu se v lexikonu objevilo slovo „klimatizace“, což znamenalo zařízení, které udržuje v místnosti příjemnou teplotu.
První kroky k vynálezu
Ve Spojených státech lékař John Gorry při hledání způsobů léčby tropické horečky řešil problém snižování teploty a vlhkosti na nemocničních odděleních. Jeho vynálezem byl stroj na suchý led. Gorri navrhl kompresor, který stlačuje vzduch pro účely chlazení. Princip jeho fungování se uplatňuje ve všech systémech chladicí a klimatické technologie. Vynálezce nepokročil dále, než vytvořil umělý led.
Vzhled první klimatizace
Trvalo téměř 100 let od okamžiku prvního systému přirozeného větrání po vynález klimatizačního zařízení. Lidstvo vděčí za vzhled aparátu americkému inženýrovi Willisovi Carrierovi. Od dětství měl rád vývoj ventilačních systémů na farmě rodičů.
Po absolvování univerzity se nadaný mladík pustil do praktického vývoje zařízení, která mění parametry vzduchu.
V roce 1902 se objevila první klimatizace na světě.
O rok později byla klimatizace instalována v sále kolínského divadla. Diváci hromadně nechodili na představení, ale na neobvyklé pocity chladného sálu.
Carrier získal patent na svůj vynález v roce 1906, ještě dříve zorganizoval vlastní společnost Carrier Corportion. Jeho první zákazníci požadovali od zařízení pouze snížení vlhkosti. Tyto stroje byly instalovány v textilních továrnách.
Od vynálezu odstředivého chladiče od společnosti Carrier byl vyřešen problém vybavení velkých místností klimatickými systémy.
Po instalaci klimatizace v obchodním domě v Detroitu se tržby obchodu ztrojnásobily. Četné obchodní podniky a vládní budova byly brzy vybaveny klimatickou technologií. Na konci 20. let se v Senátu a Kongresu USA objevily klimatizační systémy. 300 amerických divadel bylo vybaveno produkty Carrier.
Po několik let bylo možné užít si chlad v dusném dni pouze na veřejném místě, dokud General Electric nepředstavil první split systém pro domácnost. Společnost Carrier vynalezla klimatizaci, která jako chladivo používala amoniak. Škodlivá látka odváděla teplo dobře, ale byla to hrozba pro lidský život.V tomto ohledu byla klimatizace vyrobena ze dvou bloků, část s kompresorem a kondenzátorem byla umístěna venku.
Freon vynález
Použití toxických látek v chladicích jednotkách opakovaně vedlo k smrtelné otravě.
V roce 1928 se Thomasovi Midgleyovi, zaměstnanci americké společnosti General Motors, podařilo získat chemickou sloučeninu později nazvanou freon.
Společnost Carrier Corporation v krátké době změnila design svých produktů. Jeho klimatizace se stala monoblokem, objevil se okenní model. Použití bezpečného freonu jako chladiva nevyžadovalo separaci bloků. Modely oken jsou stále relevantní v afrických zemích a Indii. Vyznačují se dostupnou cenou, snadnou instalací a údržbou.
Vývoj technologií
Po dlouhou dobu zůstali američtí designéři průkopníky ve vývoji klimatické a chladicí technologie, dokud se na konci 50. let této iniciativy chopily japonské společnosti. Daikin představil zákazníkům klimatizaci s tepelným čerpadlem. Tato technika získala další režim ohřevu. Hromadná výroba dělených systémů začala v roce 1061.
Společnost Toshiba prokázala novou úroveň pohodlí při používání klimatických zařízení. Nejhlučnější mechanismy byly umístěny v jedné z jednotek jejích klimatizací a byly vyvedeny z místnosti. Kompresor, který během provozu vibruje a bzučí, byl namontován na střechu nebo vnější stěnu. Část s výparníkem zůstala v místnosti a fungovala v pohodlném zvukovém rozsahu. Rozdíl u modelů oken byl markantní. Nový model lze navíc umístit na vhodné místo.
Po 7 letech se japonské společnosti podařilo vytvořit multi-split systém, ve kterém bylo několik interních připojeno k jedné externí jednotce.
Zařízení a princip činnosti
Hlavní uzly:
- kompresor - jednotka, která stlačuje chladivo za účelem zvýšení tlaku až na 15-25 atmosfér;
- kondenzátor - zařízení externí jednotky, kde plyn prochází do kapalné fáze;
- výparník - část vnitřní jednotky, ve které se freon mění na plyn;
- ventilátory - části, které vytvářejí proudění vzduchu;
- měděné potrubí - potrubí spojující dvě části děleného systému slouží jako cesta pro cirkulaci freonu.
U monoblokových modelů byly všechny prvky umístěny v jednom krytu, nebylo třeba instalovat spojovací potrubí. Princip fungování klimatizace je stejný pro všechny modely a typy zařízení. Kompresor stlačuje freon, což způsobuje zvýšení tlaku a teploty. Chladivo vstupuje do kondenzátoru, kde se ochladí a přemění se na kapalinu. Poté vstupuje do výparníku kapilární trubicí. V radiátoru prochází do plynné fáze a absorbuje teplo. Z výparníku proudí zpět do kompresoru, cyklus se opakuje. Ventilátory vytvářejí proud vzduchu, který se ochlazuje při vyfukování výparníku.
Díky vývoji technologie se objevil blok, který řídí činnost motoru kompresoru.
První splitový systém řízený invertorem vytvořil japonská společnost Toshiba v roce 1980.
Nekonečně variabilní model se vyznačoval nízkou úrovní hluku a vysokou účinností. Rok po vývoji komerční klimatizace se objevila verze pro domácí použití. Střídač získal hmatatelné výhody: snížené opotřebení dílů, spotřebu elektřiny a prodlouženou životnost. Po 7 letech představovala novinka 95% tržeb.
Vývoj a zdokonalování klimatických technologií pokračuje. Objevují se modely s inteligentním ovládáním, automatickými senzory, které nevyžadují zásah člověka. Zařízení je schopné přesně řídit jakékoli parametry vzduchu.
