В Индии попытка противостоять жаркому летнему климату привела практически к созданию вечного двигателя. Установив вместо входной двери в помещение каркас, обвитый кокосовой пальмой - татти, индусы поместили над ним ёмкость, которая медленно заполнялась водой за счет капиллярного эффекта татти. Когда уровень воды достигал определённого значения, ёмкость опрокидывалась, орошая водой дверь, и возвращалась в исходное состояние. Этот процесс повторялся многократно.
В XIX веке британский изобретатель Майкл Фарадей обнаружил, что сжатие и сжижение определённого газа охлаждают воздух. Но его идеи были в значительной степени теоретическими.
Электрический способ кондиционирования воздуха был изобретён Уиллисом Кэррьером примерно в 1902 году. Он же разработал первую систему кондиционирования воздуха для типографии в Бруклине. Летом, при процессе печатания, постоянное изменение температуры и влажности не позволяло добиться качественной цветопередачи.
Кэрриер разработал аппарат, который охлаждал воздух до постоянной температуры и осушал его до 55%. Своё устройство он назвал «аппаратом для обработки воздуха». В 1915 году он и еще шесть коллег-инженеров основали собственную компанию «Garner Engineering Co.», впоследствии переименованную в «Carrier» («Кэрриер»). Сегодня компания Carrier — один из ведущих производителей кондиционеров, ей принадлежит 12% мирового объёма производства кондиционеров.
Сам термин кондиционирование воздуха впервые был предложен в 1906 году Стюардом Крамером, который связывал это понятие с получением кондиционного товара.
Позже дорогие системы кондиционирования воздуха начали применяться для улучшения производительности труда на рабочих местах. Затем сфера применения кондиционирования была расширена для улучшения комфорта в домах и автомобилях.
Первые кондиционеры и холодильники использовали токсичные газы, такие как аммиак и метилхлорид, которые были далеко небезопасны для жизни, когда они просачивались. В 1930-х годах по соображениям безопасности фирма Дженерал Электрик выпустила кондиционер, компрессорно-конденсаторный агрегат которого располагался с внешней стороны здания. Это была первая сплит-система.
Уиллис Кэрриер с первым холодильным агрегатом (чиллером)
Уиллис Кэрриер (Willis Haviland Carrier) рядом с первой в мире холодильной машиной (ЧИЛЛЕРОМ).
Первый автомобильный кондиционер имел мощность охлаждения 370 Вт, был создан фирмой С & С Kelvinator Co в 1930 году и установлен на Кадиллаке.
Томас Мидглей младший первым предложил в качестве хладагента использовать дифтормонохлорметан, названный потом фреоном в 1928 году. Этот хладагент оказался намного более безопасным для людей, но не для озонового слоя атмосферы.
Фреон — торговая марка компании Дюпон для всех CFC, HCFC или HFC хладагентов, название каждого включает число, указывающее на молекулярный состав (R-11, R-12, R-22, R-134). Наиболее часто используется смесь HCFC, или R-22, но планируется отказаться от неё в производстве новых приборов к 2010 году, и совсем избавиться от неё до 2020 года. R-11 и R-12 больше не изготовляются, единственный способ купить их — это очистить газ, находящийся в старых кондиционерах. В наши дни набирает популярность хладагент R-410A, безопасный для озонового слоя Земли, невоспламеняющийся, нетоксичный и в высшей степени энергосберегающий.
В 1980-х годах компанией Toshiba был разработан новый способ управления компрессором, заключающийся в изменении частоты тока электропитания компрессора и названный впоследствии инвертором. Инверторное управление питанием позволяет сократить потребление электроэнергии кондиционером на 30%.
ВЕХИ ИСТОРИИ
1734 год.
В здании английского парламента установлен первый из известных истории осевых вентиляторов. Он приводился в действие при помощи парового двигателя и проработал без ремонта более 80 лет.
1754 год.
Леонард Эйлер разработал теорию вентилятора, которая легла в основу расчета современных систем механической вентиляции.
1763 год.
Михаил Ломоносов публикует свой труд «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном». Идеи, изложенные в этой работе, легли в основу расчета систем естественной вентиляции.
1810 год.
В больнице пригорода Лондона - Дерби установлена первая рассчитанная система естественной вентиляции.
1815 год.
Француз Жан Шабаннес получил британский патент на «метод кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях…»
1852 год.
Лорд Кельвин разработал основы использования холодильной машины для обогрева помещений (тепловой насос). Спустя четыре идея была практически реализована австрийцем Риттенгером.
1902 год.
Американским инженером Уиллисом Карриером разработана первая промышленная установка для кондиционирования воздуха.
1929 год.
В США компанией General Electric разработан первый комнатный кондиционер.
1931 год.
Изобретение безопасного для здоровья человека хладагента - фреона. Произвело настоящую революцию в развитии климатической техники.
1958 год.
Компания Daikin предложила кондиционер, способный работать не только на холод, но и на тепло по принципу «теплового насоса».
1961 год.
Toshiba первой в мире начала промышленный выпуск кондиционеров разделенных на два блока, получивших название сплит-системы.
1966 год.
Компания Hitachi первой в мире предложила оконный кондиционер с функцией осушения. Через четыре года она же первой внедрила эту функцию в сплит-системах.
1968 год.
Компания Daikin предложила кондиционер с одним наружным и двумя внутренними блоками. Так появились мультисплит-системы.
1977 год.
Toshiba впервые в мире выпускает кондиционер с микропроцессорным управлением.
1981 год.
Toshiba разработала компрессор с регулируемой частотой вращения. В том же году на рынке появились оснащенные ими кондиционеры, получившие название инверторных.
1982 год.
Компания Daikin разработала и внедрила в производство новый тип центральных систем кондиционирования воздуха VRF, позволяющих в комплексе решить вопросы кондиционирования и вентиляции.
1998 год.
Компания Sanyo предложила VRF систему с безынверторным регулированием мощности.
1995 год.
Принято решение об отказе от использования хладагентов, представляющих опасность для озонового слоя. В Европе их производство должно быть полностью остановлено к 2014 году.
2002 год.
Компания Haier впервые в мире предложила бытовой кондиционер, способный повышать концентрацию кислорода в помещении.
И У НАС ЕСТЬ ИСТОРИЯ
В Советском Союзе кондиционер долгое время считался непозволительной роскошью, отвлекающей пролетариат от классовой борьбы. Так в 1940 за публикацию ряда материалов о кондиционировании воздуха был разгромлен журнал «Отопление и вентиляция». Эти статьи были восприняты как «пропаганда буржуазных взглядов в технике», и вплоть до 1955 года, (когда выяснилось, что Советские корабли абсолютно не приспособлены к плаванию в тропиках) эта тема оставалась под негласным запретом. Несколько позже в 1963-65 годах в подмосковном городе Домодедово был налажен выпуск кондиционеров для узлов связи и пунктов управления ракетным оружием, завод Экватор в г. Николаев стал выпускать судовые кондиционеры, и, наконец, несколько предприятий приступило к выпуску климатического оборудования для авиации. Производство кондиционеров для промышленных предприятий было освоено в Харькове, а в меньших масштабах и на ряде отраслевых предприятий.
Выпуск бытовых кондиционеров на территории Советского Союза началось только в 70-ых годах, после того, как построенный в Баку завод начал производство продукции по лицензии японской фирмы Hitachi. В свои лучшие годы, которые пришлись на середину 80-ых, Бакинский завод выдавал 400.000 - 500.000 кондиционеров в год, из которых порядка 120,000-150,000 шло на экспорт. Больше всего советских оконников было продано на Кубу - порядка 700,000 штук. Крупными импортерами были Китай, Иран, Египет и Австралия. Причем в иные годы на зеленый континент отправлялось более 10,000 аппаратов. Сейчас модно ругать БК, за большие габариты и высокий уровень шума, но нельзя не признать, что они оказались на редкость неприхотливыми и долговечными. В той же Австралии некоторые аппараты работают до сих пор! К тому же советские цены так приятно радовали местных фермеров, что на родине кенгуру эту продукцию до сих пор вспоминают добрым словом.
Ни один кондиционер японского, американского, израильского или корейского производства не отличался такой долговечностью. Возможно, дело в том, что во всем мире концепция долговечности выпускаемой техники претерпела существенные изменения уже на рубеже 70-80 годов. Если ранее старались сделать на века, то теперь срок службы не превышает времени морального старения. При нынешних темпах развития техники - это не более 10 лет. Кстати о качестве БК выпущенных в 70-80-ых годах говорит хотя бы такой факт. Завод по производству компрессоров (рассчитанный на 1,000,000 штук в год) половину продукции отправлял на экспорт, выполняя заказ компании Toshiba. После распада СССР и отъезда лучших специалистов производство кондиционеров в Баку пошло на убыль и к 1997-98 году окончательно развалилось. Из былых 6,000 рабочих на предприятии осталось не более 500 человек, занятых ремонтом и обслуживанием техники. Эра БК закончилась.
Еще одним советским проектом, в настоящее время практически забытом, были кондиционеры «Нева», небольшая партия которых была сделана в Ленинграде. Первыми кондиционерами, сделанными в России стали оконники Fedders, которые в начале 90-ых годов собирали в городе Железногорске (Курская обл.). Однако из-за невысокого качества продукции производство долго не продержалось, и к 1996 году было полностью свернуто. Эстафету подхватили в подмосковной Электростали. В 1997 году на заводе Элемаш был освоен выпуск сплит-систем из сборочных комплектов Samsung, а затем налажено производство продукции под собственной торговой маркой.
Первый в мире кондиционер изобрел инженер У. Кэриер в самом начале прошлого столетия в США. Это произошло лишь спустя почти девяносто лет с момента изобретения Ж. Шабанессом самого метода охлаждения воздуха. Однако попытки создания охлаждающего прибора предпринимали и ранее, а у древних были свои способы.
Все началось с того, что в пятнадцатом году девятнадцатого века во Франции был выдан патент на имя Жанна Шабанеса . В нем была изложена революционная для того времени технология кондиционирования помещений. Но по каким-то причинам дальше теории изобретатель не продвинулся.
И вот уже в двадцатом веке к инженеру-конструктору Уиллису Кэриеру обратились владельцы крупной типографии в Нью-Йорке. Они нуждались в новой системе вентилирования, поскольку из-за повышенной влажности внутри помещения страдало качество печатной продукции.
Именно попытки понизить уровень влажности и привели к созданию устройства для кондиционирования воздуха. О комфортных условиях для рабочих при этом даже не думали.
Комнатные системы охлаждения воздуха
Новое изобретение довольно быстро завоевало популярность у различных заводов, цехов и хранилищ, также нуждающихся в регуляции влажности и снижении температуры. Но со временем кондиционеры по достоинству оценили и в других отраслях.
В двадцатых годах прошлого века руководство кельнского театра решилось на установку кондиционирующего устройства. Это мгновенно сделало их заведение одним из самых популярных в Европе.
А спустя всего несколько лет похожая идея пришла в голову и владельцам крупнейшего в Детройте (США) универмага. Что обеспечило не только приток новых покупателей, но и широкую заинтересованность общественности в кондиционерах.
В 1929 году был создан «прадедушка» современных сплит-систем. Такая конструкция была необходима из-за использования аммиака для охлаждения. Но с изобретением фреона в начале тридцатых появились привычные глазу оконные кондиционеры.
Интересные факты о кондиционерах
Интересно, что различные системы для кондиционирования воздуха существовали задолго до появления механики или электричества:
- Бедуины опускали свободный край чалмы в специальные кувшины с водой, закрепленные на поясах или седлах. Вода постепенно поднималась по ткани и испарялась, что позволяло избежать перегрева.
- В древней Персии при строительстве дворцов и особняков закладывали специальные шахты с водой , связанные с системой вентилирования. Благодаря этому внутри сохранялась комфортная температура.
- В Индии и сейчас в жару смачивают циновки и коврики, а затем кладут их у открытых окон или дверей. Таким нехитрым способом можно немного охладить помещение.
- Верблюды – это живые «кондиционеры». В их носах горячий сухой воздух на вдохе увлажняется, а на выдохе вся влага отфильтровывается и остается в организме.
Системы кондиционирования продолжают совершенствоваться. А их повсеместное распространение, согласно данным исследователей, способствовало снижению уровня инфекционных заболеваний и смертности как в странах с жарким климатом, так и в летний период для стран с континентальным климатом.
Это важно не только с точки зрения дизайна - различные типы внутренних блоков позволяют создавать наиболее оптимальное распределение охлажденного воздуха в помещениях определенной формы и назначения.
А в 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до шести внутренних блоков, различных типов. Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95% японского рынка. Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров - VRV- системы были предложены компанией в 1982 году компанией Daikin.
ВЕХИ ИСТОРИИ
1734 год. В здании английского парламента установлен первый из известных истории осевых вентиляторов. Он приводился в действие при помощи парового двигателя и проработал без ремонта более 80 лет.
1754 год. Леонард Эйлер разработал теорию вентилятора, которая легла в основу расчета современных систем механической вентиляции.
1763 год. Михаил Ломоносов публикует свой труд «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном». Идеи, изложенные в этой работе, легли в основу расчета систем естественной вентиляции.
1810 год. В больнице пригорода Лондона - Дерби установлена первая рассчитанная система естественной вентиляции.
1815 год. Француз Жан Шабаннес получил британский патент на «метод кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях…»
1852 год. Лорд Кельвин разработал основы использования холодильной машины для обогрева помещений (тепловой насос). Спустя четыре идея была практически реализована австрийцем Риттенгером.
1902 год. Американским инженером Уиллисом Карриером разработана первая промышленная установка для кондиционирования воздуха.
1929 год. В США компанией General Electric разработан первый комнатный кондиционер.
1931 год. Изобретение безопасного для здоровья человека хладагента - фреона. Произвело настоящую революцию в развитии климатической техники.
1958 год. Компания Daikin предложила кондиционер, способный работать не только на холод, но и на тепло по принципу «теплового насоса».
1961 год. Toshiba первой в мире начала промышленный выпуск кондиционеров разделенных на два блока, получивших название сплит-системы.
1966 год. Компания Hitachi первой в мире предложила оконный кондиционер с функцией осушения. Через четыре года она же первой внедрила эту функцию в сплит-системах.
1968 год. Компания Daikin предложила кондиционер с одним наружным и двумя внутренними блоками. Так появились мультисплит-системы.
1977 год. Toshiba впервые в мире выпускает кондиционер с микропроцессорным управлением.
1981 год. Toshiba разработала компрессор с регулируемой частотой вращения. В том же году на рынке появились оснащенные ими кондиционеры, получившие название инверторных.
1982 год. Компания Daikin разработала и внедрила в производство новый тип центральных систем кондиционирования воздуха VRF, позволяющих в комплексе решить вопросы кондиционирования и вентиляции.
1998 год. Компания Sanyo предложила VRF систему с безынверторным регулированием мощности.
1995 год. Принято решение об отказе от использования хладагентов, представляющих опасность для озонового слоя. В Европе их производство должно быть полностью остановлено к 2014 году.
2002 год. Компания Haier впервые в мире предложила бытовой кондиционер, способный повышать концентрацию кислорода в помещении.
И У НАС ЕСТЬ ИСТОРИЯ
В Советском Союзе кондиционер долгое время считался непозволительной роскошью, отвлекающей пролетариат от классовой борьбы. Так в 1940 за публикацию ряда материалов о кондиционировании воздуха был разгромлен журнал «Отопление и вентиляция». Эти статьи были восприняты как «пропаганда буржуазных взглядов в технике», и вплоть до 1955 года, (когда выяснилось, что Советские корабли абсолютно не приспособлены к плаванию в тропиках) эта тема оставалась под негласным запретом. Несколько позже в 1963-65 годах в подмосковном городе Домодедово был налажен выпуск кондиционеров для узлов связи и пунктов управления ракетным оружием, завод Экватор в г. Николаев стал выпускать судовые кондиционеры, и, наконец, несколько предприятий приступило к выпуску климатического оборудования для авиации. Производство кондиционеров для промышленных предприятий было освоено в Харькове, а в меньших масштабах и на ряде отраслевых предприятий. Выпуск бытовых кондиционеров на территории Советского Союза началось только в 70-ых годах, после того, как построенный в Баку завод начал производство продукции по лицензии японской фирмы Hitachi. В свои лучшие годы, которые пришлись на середину 80-ых, Бакинский завод выдавал 400.000 - 500.000 кондиционеров в год, из которых порядка 120,000-150,000 шло на экспорт. Больше всего советских оконников было продано на Кубу - порядка 700,000 штук. Крупными импортерами были Китай, Иран, Египет и Австралия. Причем в иные годы на зеленый континент отправлялось более 10,000 аппаратов. Сейчас модно ругать БК, за большие габариты и высокий уровень шума, но нельзя не признать, что они оказались на редкость неприхотливыми и долговечными. В той же Австралии некоторые аппараты работают до сих пор! К тому же советские цены так приятно радовали местных фермеров, что на родине кенгуру эту продукцию до сих пор вспоминают добрым словом. Ни один кондиционер японского, американского, израильского или корейского производства не отличался такой долговечностью. Возможно, дело в том, что во всем мире концепция долговечности выпускаемой техники претерпела существенные изменения уже на рубеже 70-80 годов. Если ранее старались сделать на века, то теперь срок службы не превышает времени морального старения. При нынешних темпах развития техники - это не более 10 лет. Кстати о качестве БК выпущенных в 70-80-ых годах говорит хотя бы такой факт. Завод по производству компрессоров (рассчитанный на 1,000,000 штук в год) половину продукции отправлял на экспорт, выполняя заказ компании Toshiba. После распада СССР и отъезда лучших специалистов производство кондиционеров в Баку пошло на убыль и к 1997-98 году окончательно развалилось. Из былых 6,000 рабочих на предприятии осталось не более 500 человек, занятых ремонтом и обслуживанием техники. Эра БК закончилась. Еще одним советским проектом, в настоящее время практически забытом, были кондиционеры «Нева», небольшая партия которых была сделана в Ленинграде. Первыми кондиционерами, сделанными в России стали оконники Fedders, которые в начале 90-ых годов собирали в городе Железногорске (Курская обл.). Однако из-за невысокого качества продукции производство долго не продержалось, и к 1996 году было полностью свернуто. Эстафету подхватили в подмосковной Электростали. В 1997 году на заводе Элемаш был освоен выпуск сплит-систем из сборочных комплектов Samsung, а затем налажено производство продукции под собственной торговой маркой. И, наконец, в последние два года производство сплит-систем начато во Фрязино (Rolsen), Хабаровске (ЕВГО), Москве (МВ), Ижевске (Купол), Ростове-на-Дону (Artel).
Сама по себе идея искусственного охлаждения в жару насчитывает несколько тысячелетий. Для этого использовались веера, опахала и специально обученный персонал. Но история механической вентиляции, и последовавшего за нею кондиционирования, много короче. В 1735 году в здании английского парламента установили первое в истории механическое опахало, приводимое в движение паровым двигателем. Устройство назвали вентилятором.
А в 1810 году в одной из лондонских больниц впервые была применена научно рассчитанная система естественной вентиляции. Скоро (в 1815 году) эта система была запатентована. Но сделали это отчего-то не англичане, а находчивый француз Жан Шабаннес. Свой метод естественной вентиляции он назвал «кондиционированием зданий». Так в лексикон вошло слово «кондиционировать», означающие «приводить что-либо в соответствие с определенными требованиями или нормами».
В Англии также вовсю кипела научная мысль. В её авангарде находился великий британский физик, химик и изобретатель Майкл Фарадей. Изучая состояния вещества, он переводил жидкости в газообразное состояние, и обратно. Экспериментируя с аммиаком, ученый убедился: это вещество, испаряясь, поглощает тепло. Принцип работы кондиционера и холодильника был открыт: в одной части двусторонней системы, вещество, испаряясь, поглощает тепло. В другой же, возвращаясь в жидкое состояние, выделяет его в окружающую среду.
Осталось только собрать работающий агрегат. В США изобретательством занимался некто Джон Горри, практикующий врач. Согласно свидетельствам историков, Горри работал в клинике города Апалачикола, штат Флорида, где изучал тропические болезни. Климат во Флориде был довольно жарким, а потому причинял немалые страдания больным. Желая помочь своим пациентам, Джон Горри начал разработку агрегата, способного охлаждать воздух.
В результате изобретатель создал первый в мире компрессор, сжимающий воздух, который, проходя через змеевик, расширялся и охлаждался. Этот принцип и по сей день применяется во всех холодильных агрегатах и кондиционерах. На основе своего изобретения Джон Горри построил машину для производства льда, на которую в 1851 году получил патент N 8080. Первый холодильник не принес богатства своему создателю — Джон Горри вернулся к медицинской практике и до конца своей жизни работал врачом. .
И лишь в 1902 году инженер Уиллис Карриер изготовил первый образец охлаждающей воздух машины. Это чудо техники было установлено в одной из бруклинских типографий. Охлаждающий воздух агрегат был смонтирован, чтобы уменьшить влажность воздуха (на влажной бумаге краска сохнет очень медленно). А влажность, как известно, уменьшается при снижении температуры. Но прохлада, о которой меньше всего думал типографский делец, обернулась для него дополнительной прибылью. Рабочие, печатавшие в комфортных условиях, стали меньше уставать, тиражи значительно выросли.
Уже через год подобный аппарат был установлен в Кельнском театре, где посетители стали сопереживать страстям на сцене в прохладе и комфорте. Не отставал и Новый свет. В 1924 году кондиционер установили в Детройтском универмаге. Народ повалил туда толпой; система кондиционирования еле справлялась, но благодаря приятной прохладе оборот заведения вырос за несколько дней чуть ли не в три раза! Примеру универмага последовали банки, кинотеатры, и даже общественные туалеты…
Принцип работы вентилятора.
В 1928 году было кондиционирован американский Конгресс, а в 1929-м и Сенат США.
В 1929 году компанией General Electric был выпущен первый комнатный кондиционер, предок современных агрегатов. В принципе, эта машина была прообразом сплит-системы - её компрессор и конденсатор крепились на улице. Сделано это было ради безопасности, т.к. в качестве хладогента использовался вредный аммиак. , к тому же он мог взрываться
В 1931 году решением проблемы стал новый хладагент - фреон. Все части кондиционера были тотчас собраны в одном блоке. Так появился оконный кондиционер, быстро завоевавший популярность в Америке.
Устройство кондиционера
1 - конденсатор
2 - терморегулирующий вентиль
3 - испаритель
4 - компрессор
Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, ТРВ и др.) и испаритель соединены тонкостенными медными трубками (в последнее время иногда и алюминиевыми) и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует хладагент. (Традиционно в кондиционерах используется смесь фреона с небольшим количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование старых сортов, разрушающих озоновый слой, постепенно прекращается.)
В процессе работы кондиционера происходит следующее. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3 - 5 атмосфер и температурой 10 - 20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент до давления 15 - 25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается до 70 - 90 °C, после чего поступает в конденсатор (на примере R22).
Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.
На выходе конденсатора хладагент находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10 - 20 °C выше температуры атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора теплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе ТРВ давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.
После ТРВ смесь жидкого и газообразного хладагента с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий хладагент переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется. Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя.
Работа кондиционера (холодильника) без отвода тепла от конденсатора принципиально невозможна. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизуется для бытовых целей: горячее водоснабжение, и др.
В середине 50-х японские производители вытеснилои с рынка американских низкими ценами и стали конкурировать на рынке кондиционеров между собою. В конце 50-х японская компания Daikin выпустила на рынок бытовой кондиционер, оснащенный тепловым насосом. Это устройство не только охлаждало, воздух, но и могло обогреть помещение.
А еще через три года начался массовый выпуск сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделенный на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера - компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях оборудованных сплит-системами намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Интенсивность звука уменьшена на порядок. Второй огромный плюс - это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.
Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок - кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна - различные типы внутренних блоков позволяют создавать наиболее оптимальное распределение охлажденного воздуха в помещениях определенной формы и назначения. А в 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до девяти внутренних блоков различных типов.
Кондиционеры в СССР
Бытовые кондиционеры были и в СССР. В 1975 году, по лицензии японской фирмы Hitachi в Баку было налажено производство бытовых кондиционеров. Выпускались эти кондиционеры, названные «БК» (Бытовой Кондиционер), лишь в трех варианттах по мощности 1500, 2000, 2500 ватт, что примерно соответствовало современным 5-ке, 7-ке и 9-ке. Громоздкий, шумный и дорогой (модель1500 стоила около 350 рублей!), этот кондиционер был в СССР бешеным дефицитом. Во первых других просто не было, а во вторых ставили его прежде всего в учереждения. Считалось, что Советскому человеку кондиционер «без надобности»…
Надо правда отдать должное их неприхотливости, дуракоустойчивости и ремонтопригодности. Как правило они не ломались, а забивались грязью и пылью после чего тепловой контур терял эффективность и их списывали, а потом выбрасывали. Именно таким кондиционером я впервые разжился в 1988 году. После промывки он проработал влоть до дефолта.
В незапамятные времена люди спасались от жары под сенью пальм. Благо было их тогда больше, чем людей. Вскоре пальм на всех хватать перестало, - человеческое племя быстро плодилось и умножалось. Однако пращуры не растерялись, и стали растаскивать деревья на веточки. Так появились первые опахала.
История кондиционера: от пальмовой ветви до наших дней
Греческая мифология предлагает нам менее прозаическую версию появления веера. Согласно ей, в Психею, жену бога любви Эроса, влюбился бог ветра Эол. Вероломно воспользовавшись отсутствием ужасно занятого Эроса, Эол проник в комнату к спящей Психее и начал ее целовать и миловать. Но тут, как водится, вернулся муж. Увидев рядом со спящей супругой постороннее божество, Эрос распустил руки и оторвал у наглого Эола кусок его крыла. Бедняга взвыл от боли! Психея проснулась, вырвала из рук мужа пучок перьев и начала кокетливо ими обмахиваться, дабы скрыть конфуз
Так или иначе, но довольно далеко от Греции, в Китае опахало знали уже в начале второго тысячелетия до нашей эры. Знанием гордились, а потому кому попало опахало не выдавали только царственным и к ним приближенным особам. Китайские императоры даже написали специальный кодекс, который определил, кому каким веером владеть. Монаршей семье полагалось опахало, богато украшенное золотом и нефритом. Мандарины (сановники) «довольствовались» опахалом из серебра и слоновой кости. А самым простым был веер китайского ученого из вощеной бумаги.
Из Китая вееры попали в Старый свет. Их завезли предприимчивые португальские купцы в середине XVI века. Европа с радостью взяла новинку на вооружение. Вооружались веерами, конечно, не гвардейцы кардинала, а благородные дамы некоторые из них владели целым арсеналом этих модных аксессуаров. Екатерина Медичи, например, имела более 900 таких «игрушек», и каждая была настоящим произведением искусства! Веер стоил так дорого, что одна из знатнейших дам того времени, герцогиня Мантуанская, при нужде в деньгах просто отдавала свое опахало под залог в банк
Шли годы. Человечество по-прежнему обмахивалось веерами. И делало бы это и впредь, не зашагай по свету широкой поступью научно-техническая революция. Были изобретены такие замечательные вещи как паровоз и автомобиль
Однако оставим одного на рельсах, а другого на трассах, и обратим взор на устройство, принесшее намного больше пользы в деле создания адекватного климата. В 1735 году закончилась эпоха мальчиков-пажей, чей рабский труд безжалостно использовали разнообразные дамы и господа, заставляя беспрестанно обмахивать себя опахалами. В тот памятный год в здании английского парламента установили первое в истории механическое опахало, приводимое в движение паровым двигателем. Никаких мальчиков устройство не требовало: только воды и угля. Неудивительно, что вскоре оно стало широко использоваться не только в Англии, но и по всей Европе. Устройство назвали вентилятором.
Свой вклад в исследование вентиляции внесла и Россия. Вернее, гениальный русский ученый Михаил Ломоносов. В своем труде «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном», вышедшем в1763 году, он изложил «теорию естественного движения воздуха под влиянием погоды и времен года». На родине труд Ломоносова остался незамеченным, но им с радостью воспользовалась Европа, подуставшая от грохота паровых вентиляторов. В 1810 году в одной из лондонских больниц впервые была применена научно рассчитанная система естественной вентиляции. Скоро (в 1815 году) эта система была запатентована. Но сделали это отчего-то не англичане, а находчивый француз Жан Шабаннес. Свой метод естественной вентиляции он назвал «кондиционированием зданий». Так в лексикон вошло слово «кондиционировать», означающие «приводить что-либо в соответствие с определенными требованиями или нормами». Правда в наши дни, употребляя словосочетание «кондиционированное помещение», мы скорее думаем о прохладе, а не требованиях или нормах.
Пока во Франции оформляли патенты и делили шкуру неубитого медведя, в Англии вовсю кипела научная мысль. В её авангарде находился великий британский физик, химик и изобретатель Майкл Фарадей. Изучая состояния вещества, он переводил жидкости в газообразное состояние, и обратно. Экспериментируя с аммиаком, ученый убедился: это вещество, испаряясь, поглощает тепло. Стоило ли столь значимое открытие пары отмороженных пальцев, неизвестно. Но принцип работы кондиционера и холодильника был открыт: в одной части двусторонней системы, вещество, испаряясь, поглощает тепло. В другой же, возвращаясь в жидкое состояние, выделяет его в окружающую среду.
Осталось только собрать работающий агрегат. По всему миру начались эксперименты. В США их проводил некто Джон Горри, практикующий врач. Доктор пытался охладить воздух в больничных палатах и облегчить тем самым страдания больных желтой лихорадкой. Некоторых успехов он добился, создав в 1844 году машину для изготовления искусственного льда. Лед из машины Горри можно было использовать для охлаждения помещений, но кондиционером в сегодняшнем понимании это изобретение, конечно же, не являлось.
Лишь в 1902 году инженер Уиллис Карриер изготовил первый образец охлаждающей воздух машины. Это чудо техники было установлено в одной из бруклинских типографий. Если вы думаете, что сердобольный владелец печатни так решил позаботиться о своих работниках и улучшить условия их труда, вы ошибаетесь. Охлаждающий воздух агрегат был смонтирован, чтобы уменьшить влажность воздуха (на влажной бумаге краска сохнет очень медленно). А влажность, как известно, уменьшается при снижении температуры. Но прохлада, о которой меньше всего думал типографский делец, обернулась для него дополнительной прибылью. Рабочие, печатавшие в комфортных условиях, стали меньше уставать, тиражи значительно выросли.
И пошло-поехало Уже через год подобный аппарат был установлен в Кельнском театре, где посетители стали сопереживать страстям на сцене в прохладе и комфорте. Не отставал и Новый свет. В 1924 году кондиционер установили в детройтском универмаге. Народ повалил туда толпой; система кондиционирования еле справлялась, но благодаря приятной прохладе оборот заведения вырос за несколько дней чуть ли не в три раза! Примеру универмага последовали банки, кинотеатры, общественные туалеты
В 1928 году было кондиционирован американский Конгресс, а в 1929-м и Сенат США.
Поначалу люди просто наблюдали за всем этим кондиционированным великолепием, посещая точки общепита и кинопросмотра. Но вскоре кое-кому захотелось иметь кондиционер у себя дома. А когда есть спрос предложение появится. В 1929 году компанией General Electric был выпущен первый комнатный кондиционер, предок современных агрегатов. В принципе, эта машина была прообразом сплит-системы её компрессор и конденсатор крепились на улице. Сделано это было ради безопасности. В изделии General Electric использовался аммиак, весьма опасный для человека, поэтому содержащие его элементы устройства были вынесены подальше от людей. Увы, такое решение не всегда помогало. За недолгое время использования аммиачных кондиционеров было зафиксировано несколько случаев со смертельным исходом аммиак взрывался. Слава прогрессу, длилась эта вакханалия недолго. В 1931 году решением проблемы стал новый хладагент фреон. Он не взрывался, не был токсичным, и необходимость выносить содержащие фреон элементы кондиционера на безопасное расстояние отпала. Поэтому все части агрегата были тотчас собраны в одном блоке. Так появился оконный кондиционер, быстро завоевавший популярность в Америке.
США долгое время лидировали и в производстве кондиционеров. После Второй мировой войны производство этих машин в США особенно разрослось. Увеличился экспорт в Европу (там, на разоренных второй мировой войной территориях, выпускать кондиционеры было просто негде). Воспользовавшись доминирующим положением, американские монополисты быстро взвинтили цены, их кондиционеры стали удовольствием недешевым. И тут на рынок Европы вышла возрождающаяся Япония. Изделия японских фирм Toshiba и Daikin, оказались дешевле, и совершенней американских. Более того, японцы сделали свои агрегаты еще доступнее, построив свои заводы в Европе (например, завод Daikin, в Бельгийском Остенде). Постепенно это привело к тому, к чему и должно было привести увеличению спроса на японскую продукцию и смене лидера. Вытеснив Америку, японские производители стали конкурировать на рынке кондиционеров между собою, попутно совершенствуя свои изделия. На ближайшие десятилетия вся история развития кондиционеров практически свелась к борьбе двух азиатских титанов.
Так, в конце 50-х японская компания Daikin выпустила на рынок бытовой кондиционер, оснащенный тепловым насосом. Это устройство не только охлаждало, воздух, но и могло обогреть помещение.
В Toshiba тоже не дремали. В 1961-м концерн реанимировал уже подзабытую сплит-систему. «Раздельные кондиционеры» оказались значительно тише своих одноблочных собратьев. Шумный компрессор в такой системе вынесен на улицу. Еще одним несомненным удобством сплит-системы стала возможность установки внутреннего блока в любом месте, а не только в оконном проеме.
В 1969 году от Daikin последовал, как сейчас модно говорить, ассиметричный ответ. На рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком могло работать сразу несколько внутренних мультисплит-система. Сперва внутренних модуля было всего два, но шли годы Теперь их может быть и 3 и 4 и даже 6!
Стоит ли говорить, что гордая Toshiba не смогла просто снести неожиданную пощечину от конкурентов? В стерильных цехах под сенью сакуры гении научно-технической мысли снова взялись за разработку новых моделей кондиционеров
Давайте временно оставим их за работой, и перенесемся на просторы нашей, в прошлом советской, Родины. Как ни удивительно, кондиционеры нужны были и в СССР темпы строительства коммунизма требовали некоторого охлаждения пыла народных масс. В 1975 году, с помощью японской фирмы Hitachi в столице советского Азербайджана, городе Баку было налажено производство бытовых кондиционеров. Выпускались эти кондиционеры, названные «БК» (Бытовой Кондиционер), лишь в одном варианте, оконном, но он был глотком свежего воздуха для советских граждан, мучимых жарою. Громоздкий, шумный и дорогой (стоил 350 рублей!), этот кондиционер пользовался в СССР бешеной популярностью других просто не было. «БК» можно было встретить не только в Советском Союзе. Изделия из Баку экспортировались в страны соцлагеря, на Кубу, и даже в Австралию! До сих пор на многих окнах висят кондиционеры с берегов Каспия, и кажется, что даже время над ними не властно. Но, как это не печально, бакинский завод не оставил глубокого следа в деле мирового кондиционеросторения.
Впрочем, не только в СССР, но и в Америке и Европе тоже особо не утруждали себя высокими технологиями. Поэтому мы снова возвращаемся в Японию. В 1977 году Toshiba представила широкой общественности кондиционер с микропроцессорной системой управления. Однако это, пожалуй, была лишь артподготовка. Четыре года спустя эта же фирма вышла на рынок с предложением, от которого невозможно было отказаться. Был запущен в серию аппарат с регулируемой частотой вращения компрессора. Другими словами, это означало появление инверторного кондиционера. В отличие от традиционного, где двигатель компрессора имеет два режима работы «вкл.» и «выкл.», у инвертора, после того, как воздух в помещении приобрел необходимую температуру, мотор внешнего блока не выключается. Он просто снижает обороты и поддерживает температуру на требуемом уровне. Это существенно экономит электроэнергию, до 45 процентов, в зависимости от модели кондиционера.
В Daikin удар выдержали. В 1982 году эта фирма устроила премьеру принципиально нового типа кондиционера VRV (Variation Refrigerant Volume, изменяемый уровень хладагента). Эта система кардинально отличалась от инверторной. С достижением заданной температуры воздуха, кондиционеры от Daikin снижали не обороты двигателя, а регулировали количество фреона, поступающего в охлаждающий контур. Идею подхватили и другие производители, но, поскольку название VRV было запатентовано Daikin, стали наименовать её VRF (Variation Refrigerant Flow, изменяемое течение хладагента).
Но тут неожиданно выяснилось, что благодаря фреону, жизнь на Земле оказалось под угрозой. Ученые обнаружили в атмосфере озоновые дыры и пришли к выводу, что виновником этих катастрофических прорех является используемый в кондиционерах и холодильниках хладагент фреон. Во имя спасения всего живого, в 1987 году наиболее экономически развитыми странами был подписан Монреальский протокол. Он предусматривал поэтапную замену фреона на безопасные для атмосферы Земли хладагенты. Производителям кондиционеров пришлось переходить на новые вещества, постепенно заменяя ими привычный фреон. Но окончательно от него планируется избавиться лишь к 2014 году
Впрочем, развитие науки сейчас происходит такими темпами, что за ним не успевают сами научные работники. Даже им трудно себе представить, какими станут привычные для нас вещи через семь лет. Хочется верить, что недалек тот час, когда кондиционеры будут размером с пуговицу, да и стоить будут не дороже. Будем надеяться, что жить в эту пору прекрасную нам все же придется.