Wo und wann erschien die erste Klimaanlage?

Die Geschichte der Luftkühlgeräte reicht mehr als ein Jahrtausend zurück. Bei Hitze wurden Ventilatoren, Eis, Gefäße mit verdunstendem Wasser verwendet. Das Konzept der "Klimaanlage" erschien 1815. Der Franzose Jean Chabannes patentierte das Belüftungssystem der Räumlichkeiten. Dank ihm tauchte das Wort "Klimaanlage" im Lexikon auf, was ein Gerät bedeutete, das eine angenehme Temperatur in einem Raum aufrechterhält.

Erste Schritte zur Erfindung

Das nach wissenschaftlichen Berechnungen erstellte Lüftungssystem von Gebäuden erschien 1810 in einem Londoner Krankenhaus. Es gab viele Wissenschaftler in England, die daran arbeiteten, das Problem der Kühlung der Luft in Häusern zu lösen. Michael Faraday experimentierte aktiv mit Ammoniak und untersuchte die Änderung seiner Eigenschaften beim Übergang in verschiedene Aggregatzustände. Ein britischer Chemiker fand heraus, dass ein Stoff beim Verdampfen Wärme aufnimmt und beim Kondensieren an die Umwelt abgibt. Das Kältemittel wurde gefunden, es musste nur noch die Apparatur zusammengebaut werden, in der seine Eigenschaften angewendet werden sollten.

In den Vereinigten Staaten löste der Arzt John Gorry auf der Suche nach Möglichkeiten zur Behandlung des Tropenfiebers das Problem, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf den Krankenstationen zu senken. Seine Erfindung war eine Trockeneismaschine. Gorri hat einen Kompressor entwickelt, der Luft zu Kühlzwecken komprimiert. Das Funktionsprinzip wird in allen Systemen der Kälte- und Klimatechnik angewendet. Der Erfinder ist nicht weiter gekommen, als künstliches Eis zu schaffen.

Das Aussehen der ersten Klimaanlage

Vom ersten natürlichen Lüftungssystem bis zur Erfindung der Klimaanlage vergingen fast 100 Jahre. Das Aussehen des Apparats verdankt die Menschheit dem amerikanischen Ingenieur Willis Carrier. Seit seiner Kindheit entwickelte er gerne Lüftungssysteme auf dem elterlichen Hof.

Nach dem Studium begann der begabte junge Mann mit der praktischen Entwicklung von Geräten, die die Parameter der Luft verändern.

1902 erschien die erste Klimaanlage der Welt.

Die Maschine wurde für eine Druckerei in Brooklyn gebaut. Das Gerät sollte die Luftfeuchtigkeit reduzieren, was das Austrocknen der Farbe verhindert. Mit der erwarteten Trockenheit wurde der Raum kühler. Unter komfortablen Bedingungen ist die Produktivität der Arbeiter gestiegen. Die Nachricht vom Chiller wurde zu einer Sensation und verbreitete sich auf der ganzen Welt.

Ein Jahr später wurde die Klimaanlage im Saal des Kölner Theaters installiert. Das Publikum ging en masse nicht zur Show, sondern zu den ungewöhnlichen Sensationen des kühlen Saals.

Carrier erhielt 1906 ein Patent für seine Erfindung, noch früher gründete er seine eigene Firma Carrier Corporation. Seine ersten Kunden forderten von den Geräten lediglich die Reduzierung der Luftfeuchtigkeit. Solche Maschinen wurden in Textilfabriken installiert.

Seit der Erfindung des Zentrifugal-Chillers durch Carrier ist das Problem gelöst, große Räume mit Klimasystemen auszustatten.

Nach der Installation einer Klimaanlage in einem Detroiter Kaufhaus verdreifachte sich der Umsatz des Ladens. Bald wurden zahlreiche Gewerbebetriebe und ein Regierungsgebäude mit Klimatechnik ausgestattet. In den späten 1920er Jahren erschienen im US-Senat und -Kongress Klimaanlagen. 300 amerikanische Theater wurden mit Carrier-Produkten ausgestattet.

Mehrere Jahre lang war es nur an einem öffentlichen Ort möglich, die Kühle an einem schwülen Tag zu genießen, bis General Electric das erste Haushalts-Split-System auf den Markt brachte. Carrier erfand eine Klimaanlage, die Ammoniak als Kältemittel verwendet. Der Schadstoff leitete zwar Wärme gut ab, war aber eine Gefahr für Menschenleben.In dieser Hinsicht bestand die Klimaanlage aus zwei Blöcken, der Teil mit einem Kompressor und einem Kondensator wurde außen platziert.

Freon-Erfindung

Der Einsatz giftiger Stoffe in Kühlaggregaten hat immer wieder zu tödlichen Vergiftungen geführt.

1928 gelang es Thomas Midgley, einem Mitarbeiter der amerikanischen Firma General Motors, eine chemische Verbindung zu erhalten, die später Freon genannt wurde.

Die Fluorchlorkohlenwasserstoff-Kombination zeichnete sich durch Inertheit, Nichtentflammbarkeit und Unbedenklichkeit für die menschliche Gesundheit aus. Der Begriff "Kältemittel" tauchte auf. DuPon schlug die Bezeichnung R für Kältemittel vor. Die Zahlen und Buchstaben im Namen definieren die Summenformel der Verbindung. Das erste Kältemittel wurde als Freon 12 oder R12 bezeichnet.

Die Carrier Corporation änderte in kurzer Zeit das Design ihrer Produkte. Seine Klimaanlagen wurden Monoblock, ein Fenstermodell erschien. Die Verwendung von sicherem Freon als Kältemittel erforderte keine Blocktrennung. Fenstermodelle sind in afrikanischen Ländern und Indien immer noch relevant. Sie zeichnen sich durch einen günstigen Preis, einfache Installation und Wartung aus.

Technische Entwicklung

Lange Zeit blieben amerikanische Designer Vorreiter in der Entwicklung der Klima- und Kältetechnik, bis Ende der 50er Jahre japanische Unternehmen die Initiative ergriffen. Daikin stellte seinen Kunden eine Wärmepumpen-Klimaanlage vor. Diese Technik hat einen zusätzlichen Heizmodus erhalten. Die Massenproduktion von Split-Systemen begann 1061.

Toshiba hat ein neues Maß an Komfort bei der Verwendung von Klimageräten gezeigt. Die lautesten Mechanismen wurden in eine ihrer Klimaanlagen eingebaut und aus dem Raum genommen. Der Kompressor, der im Betrieb vibriert und brummt, wurde auf einem Dach oder einer Außenwand montiert. Der Teil mit dem Verdampfer blieb im Raum und arbeitete in einem angenehmen Geräuschbereich. Der Unterschied zu den Fenstermodellen war auffallend. Außerdem konnte das neue Modell an einem günstigen Standort platziert werden.

Nach 7 Jahren gelang es dem japanischen Unternehmen, ein Multi-Split-System zu schaffen, bei dem mehrere interne an eine externe Einheit angeschlossen wurden.

Gerät und Funktionsprinzip

Die wesentlichen Konstruktionselemente der Klimatechnik haben sich seit der Erfindung der Klimaanlage und dem Serienstart nicht verändert. Neue Materialien, Filtertypen, elektronische Steuereinheiten erschienen, aber das Gerät blieb gleich.

Hauptknoten:

• Kompressor - eine Einheit, die das Kältemittel komprimiert, um den Druck auf 15-25 Atmosphären zu erhöhen;
• Kondensator - ein Gerät einer externen Einheit, bei dem das Gas in die flüssige Phase übergeht;
• verdampfer - Teil des Innengeräts, in dem Freon in Gas umgewandelt wird;
• Ventilatoren - Teile, die einen Luftstrom erzeugen;
• Kupferleitung - die Rohrleitung, die die beiden Teile des Splitsystems verbindet, dient als Route für die Zirkulation von Freon.

Bei Monoblock-Modellen waren alle Elemente in einem Gehäuse untergebracht, Verbindungsrohre mussten nicht installiert werden. Das Funktionsprinzip der Klimaanlage ist für alle Modelle und Gerätetypen gleich. Der Kompressor komprimiert das Freon, was zu einem Druck- und Temperaturanstieg führt. Das Kältemittel tritt in den Kondensator ein, wo es abkühlt und flüssig wird. Anschließend gelangt es durch ein Kapillarrohr in den Verdampfer. Im Kühler geht es in die gasförmige Phase über und nimmt Wärme auf. Vom Verdampfer fließt es zurück zum Kompressor, der Zyklus wiederholt sich. Die Ventilatoren erzeugen einen Luftstrom, der gekühlt wird, wenn der Verdampfer geblasen wird.

Dank der Entwicklung der Technologie ist ein Block entstanden, der den Betrieb des Kompressormotors steuert.

Das erste Inverter-gesteuerte Split-System wurde 1980 von der japanischen Firma Toshiba entwickelt.

Das stufenlos regelbare Modell zeichnete sich durch geringe Geräuschentwicklung und hohe Effizienz aus. Ein Jahr nach der Entwicklung der kommerziellen Klimaanlage erschien eine Version für den Hausgebrauch. Wechselrichter-Ausrüstung hat handfeste Vorteile: reduzierter Verschleiß von Teilen, Stromverbrauch und erhöhte Lebensdauer. Nach 7 Jahren machte die Neuheit 95 % des Umsatzes aus.

Die Entwicklung und Verbesserung der Klimatechnik geht weiter. Modelle erscheinen mit intelligenter Steuerung, automatischen Sensoren, die kein menschliches Eingreifen erfordern. Das Gerät ist in der Lage, alle Luftparameter genau zu steuern.