Dove e quando è apparso il primo condizionatore?

La storia dei dispositivi di raffreddamento ad aria risale a più di un millennio. Nel caldo sono stati utilizzati ventilatori, ghiaccio, recipienti con acqua evaporante. Il concetto di "aria condizionata" è apparso nel 1815. Il francese Jean Chabannes ha brevettato il sistema di ventilazione dei locali. Grazie a lui, nel lessico è apparsa la parola "condizionatore d'aria", che significava un dispositivo che mantiene una temperatura confortevole in una stanza.

Primi passi verso l'invenzione

Il sistema di ventilazione degli edifici, creato secondo calcoli scientifici, è apparso nel 1810 in un ospedale di Londra. C'erano molti scienziati in Inghilterra che lavoravano per risolvere il problema del raffreddamento dell'aria nelle case. Michael Faraday ha sperimentato attivamente l'ammoniaca, studiando il cambiamento delle sue proprietà durante il passaggio a vari stati di aggregazione. Il chimico britannico ha scoperto che una sostanza assorbe calore quando evapora e quando si condensa lo rilascia nell'ambiente. Il refrigerante è stato trovato, non restava che assemblare l'apparato in cui sarebbero state applicate le sue proprietà.

Negli Stati Uniti, il medico John Gorrie, alla ricerca di modi per curare la febbre tropicale, ha risolto il problema dell'abbassamento della temperatura e dell'umidità dell'aria nei reparti ospedalieri. La sua invenzione era una macchina per il ghiaccio secco. Gorri ha progettato un compressore che comprime l'aria per il raffreddamento. Il principio del suo funzionamento è applicato in tutti i sistemi di refrigerazione e tecnologia climatica. L'inventore non è andato oltre la creazione di ghiaccio artificiale.

L'aspetto del primo condizionatore d'aria

Ci sono voluti quasi 100 anni dal momento del primo sistema di ventilazione naturale all'invenzione del condizionatore d'aria. L'umanità deve l'aspetto dell'apparato all'ingegnere americano Willis Carrier. Fin dall'infanzia, amava sviluppare sistemi di ventilazione nella fattoria dei genitori.

Dopo essersi laureato all'università, il giovane dotato ha intrapreso lo sviluppo pratico di dispositivi che modificano i parametri dell'aria.

Nel 1902 apparve il primo condizionatore d'aria al mondo.

La macchina è stata costruita per una tipografia di Brooklyn. Il dispositivo avrebbe dovuto ridurre l'umidità dell'aria, che impedisce alla vernice di asciugarsi. Insieme alla prevista secchezza, la stanza divenne più fresca. In condizioni confortevoli, la produttività dei lavoratori è aumentata. La notizia del refrigeratore fece scalpore e si diffuse in tutto il mondo.

Un anno dopo, il condizionatore è stato installato nella sala del teatro di Colonia. Il pubblico è andato in massa non allo spettacolo, ma alle sensazioni insolite della sala fresca.

Carrier ricevette un brevetto per la sua invenzione nel 1906 e ancor prima organizzò la sua compagnia, Carrier Corporation. I suoi primi clienti chiedevano solo ai dispositivi di ridurre l'umidità. Tali macchine sono state installate nelle fabbriche tessili.

Dall'invenzione del refrigeratore centrifugo da parte di Carrier è stato risolto il problema di dotare grandi ambienti di impianti climatici.

Dopo aver installato un condizionatore d'aria in un grande magazzino di Detroit, le entrate del negozio sono triplicate. Ben presto, numerosi stabilimenti commerciali e un edificio governativo furono dotati di tecnologia climatica. Alla fine degli anni '20, i sistemi di condizionamento dell'aria apparvero al Senato e al Congresso degli Stati Uniti. 300 teatri americani sono stati dotati di prodotti Carrier.

Per diversi anni è stato possibile godersi il fresco in una giornata afosa solo in un luogo pubblico, fino a quando General Electric ha introdotto il primo sistema split domestico. Carrier ha inventato un condizionatore d'aria che utilizzava l'ammoniaca come refrigerante. La sostanza nociva ha fatto un buon lavoro di dissipazione del calore, ma era una minaccia per la vita umana.A tal proposito il condizionatore è stato realizzato in due blocchi, la parte con compressore e condensatore è stata posta all'esterno.

Invenzione del freon

L'uso di sostanze tossiche nelle unità di refrigerazione ha portato ripetutamente ad avvelenamenti mortali.

Nel 1928, Thomas Midgley, un dipendente della società americana General Motors, riuscì ad ottenere un composto chimico chiamato in seguito freon.

La combinazione di clorofluorocarburi si distingueva per inerzia, non infiammabilità e sicurezza per la salute umana. Apparve il termine "refrigerante". DuPon ha proposto la designazione R per Refrigerante. I numeri e le lettere nel nome definiscono la formula molecolare del composto. Il primo refrigerante è stato designato Freon 12 o R12.

Carrier Corporation ha cambiato il design dei suoi prodotti in breve tempo. I suoi condizionatori d'aria sono diventati monoblocco, è apparso un modello di finestra. L'uso del freon sicuro come refrigerante non ha richiesto la separazione dei blocchi. I modelli di finestre sono ancora rilevanti nei paesi africani e in India. Si distinguono per un prezzo accessibile, di facile installazione e manutenzione.

Sviluppo tecnologico

Per molto tempo i designer americani rimasero i pionieri nello sviluppo della tecnologia climatica e del freddo, finché alla fine degli anni '50 le aziende giapponesi presero l'iniziativa. Daikin ha presentato ai clienti un condizionatore d'aria a pompa di calore. Questa tecnica ha ricevuto una modalità di riscaldamento aggiuntiva. La produzione in serie di sistemi split iniziò nel 1061.

Toshiba ha mostrato un nuovo livello di comfort nell'utilizzo di attrezzature climatiche. I meccanismi più rumorosi sono stati collocati in una delle unità dei suoi condizionatori d'aria e sono stati portati fuori dalla stanza. Il compressore, che vibra e ronza durante il funzionamento, è stato montato su un tetto o su una parete esterna. La parte con l'evaporatore è rimasta nella stanza, operando in una comoda gamma sonora. La differenza con i modelli di finestre era impressionante. Inoltre, il nuovo modello potrebbe essere collocato in una posizione comoda.

Dopo 7 anni, l'azienda giapponese è riuscita a creare un sistema multisplit in cui diversi interni erano collegati a un'unità esterna.

Dispositivo e principio di funzionamento

I principali elementi strutturali della tecnologia climatica non sono cambiati da quando è stato inventato il condizionatore d'aria e ne è iniziata la produzione in serie. Sono comparsi nuovi materiali, tipi di filtri, unità di controllo elettroniche, ma il dispositivo è rimasto lo stesso.

Nodi principali:

• compressore - un'unità che comprime il refrigerante per aumentare la pressione fino a 15-25 atmosfere;
• condensatore - un dispositivo di un'unità esterna, dove il gas passa nella fase liquida;
• evaporatore - parte dell'unità interna in cui il freon si trasforma in gas;
• ventilatori - parti che creano un flusso d'aria;
• principale in rame: la tubazione che collega le due parti del sistema diviso funge da percorso per la circolazione del freon.

Nei modelli monoblocco, tutti gli elementi sono stati collocati in un unico alloggiamento, non è stato necessario installare tubi di collegamento. Il principio di funzionamento del condizionatore d'aria è lo stesso per tutti i modelli e tipi di apparecchiature. Il compressore comprime il freon, provocando un aumento di pressione e temperatura. Il refrigerante entra nel condensatore dove si raffredda e si trasforma in liquido. Quindi entra nell'evaporatore attraverso un tubo capillare. Essendo nel radiatore, passa nella fase gassosa, assorbendo calore. Dall'evaporatore ritorna al compressore, il ciclo si ripete. I ventilatori creano un flusso d'aria che viene raffreddato quando l'evaporatore viene soffiato.

Grazie allo sviluppo della tecnologia, è apparso un blocco che controlla il funzionamento del motore del compressore.

Il primo sistema split controllato da inverter è stato creato dalla società giapponese Toshiba nel 1980.

Il modello infinitamente variabile presentava bassi livelli di rumorosità e alta efficienza. Un anno dopo lo sviluppo del condizionatore d'aria commerciale, è apparsa una versione per uso domestico. Le apparecchiature inverter hanno ricevuto vantaggi tangibili: ridotta usura delle parti, consumo di elettricità e maggiore durata. Dopo 7 anni, la novità ha rappresentato il 95% delle vendite.

Continua lo sviluppo e il miglioramento della tecnologia climatica. I modelli appaiono con controlli intelligenti, sensori automatici che non richiedono l'intervento umano. L'apparecchiatura è in grado di controllare con precisione qualsiasi parametro dell'aria.