История кондиционеров

  Вопрос о том, как создать комфортные условия пребывания во время жаркого сезона интересовал человечество давно, и так же давно предпринимались попытки его решения. Еще пару тысячелетий назад люди пользовались прототипом веера, а знатные люди могли позволить себе нанять слуг, которые обмахивали бы их в жару специальными опахалами. Первые же механические приспособления для этой цели появились немногим менее трех сотен лет назад.

  Первый вентилятор, представлявший собой все то же опахало, но приводившееся в движение при помощи парового двигателя, установили в Британии, в помещении, где заседал тогдашний парламент. Состоялось это в далеком 1735 году. Спустя еще три четверти века снова в Британии, а точнее в Лондоне, воплотили в жизнь идею о создании системы естественной вентиляции. Идея оказалась настолько удачной, что спустя пять лет, в 1815 году предприимчивый француз  Жан Шабаннес, впечатлившийся увиденным, получил патент на создание подобных систем. Именно с его легкой руки метод получил привычное для нас название «кондиционирование», означавшее «приведение условий пребывания к определенным нормам и требованиям».  

 Первое устройство, которое стало способно охлаждать воздух в помещении, было разработано неким Джоном Горри. Работая практикующим врачом в больнице одного из городков в штате Флорида, США, Горри искал способ облегчить страдания своих больных, в том числе причиняемые жарким климатом. Доктор, оказавшийся талантливым изобретателем, разработал устройство, в котором сжатый воздух при помощи компрессора прогонялся через змеевик, попеременно меняя свое агрегатное состояние, что сопровождалось изменением температуры окружающего устройство воздуха. В 1851 году Джон Горри получил патент на собственноручно разработанную машину для изготовления льда, а человечество до сих пор использует его изобретение, которое легло в основу работы всех холодильных установок и кондиционеров. Впрочем, несмотря на изобретение, Горри оказался более врачом, нежели предпринимателем, и всю свою жизнь оставался практикующим доктором.

 Первое механическое устройство, которое охлаждало воздух, было изобретено еще полстолетия спустя, и появилось оно отнюдь не для охлаждения воздуха. Уиллис Карриер, типографский делец, искал способы сократить время, необходимое для высыхания типографской краски. В результате типографию оснастили прибором, который снижал влажность в помещении, и происходило это вследствие снижения в нем температуры воздуха. В конечном итоге делец выиграл дважды: типографская краска не только стала сохнуть быстрее, но и рабочие в этом помещении стали работать гораздо эффективнее.

 В 1803 году подобным агрегатом снабдили театр в Кельне, а успех мероприятия способствовал тому, что идея использования подобных устройств распространилась по всему миру. В 1924 году Детройский универмаг оборудовали агрегатом, охлаждавшим воздух в помещении. За короткое время оборот магазина вырос в несколько раз, и идею реализовали владельцы кинотеатров, банков и других учреждений. К 1928 году кондиционер добрался сначала до Конгресса США, а спустя год – и до американского Сената.

  General Electric стала первой в мире компанией, которая выпустила первый бытовой кондиционер для домашнего пользования. Случилось это в 1929 году, и выпущенный компанией агрегат, по сути, являлся давним предком современных сплит-систем. Поскольку устройство использовало взрывоопасный и весьма токсичный аммиак, компрессор и конденсатор его располагали за пределами помещения. С появлением в 1931 году фреона, пришедшего на смену аммиаку, у производителей появилась возможность разместить все составляющие прибора в одном блоке, благодаря чему появился первый оконный кондиционер. С тех пор подобный тип кондиционера стал использоваться во всем мире и приобрел заслуженную популярность.

 Схематично любой кондиционер состоит из ряда компонентов и использует в своей работе одни и те же принципы. В каждом кондиционере выделяют такие узловые элементы, как конденсатор, компрессор, испаритель, терморегулирующий вентиль. Эти элементы соединяются между собой коммуникациями, представляющими собой тонкие медные трубки. В итоге образуется замкнутый контур, внутри которого перетекает хладагент (до недавнего времени им выступал фреон в смеси с компрессорным маслом).  

  Работает кондиционер следующим образом. В компрессор из испарителя подается газообразный хладагент, имеющий относительно низкое давление (порядка 3-5 атмосфер) и температуру (порядка 10-20 градусов Цельсия). В

самом компрессоре происходит сжатие хладагента, которое сопровождается повышением его температуры (до 70-90 градусов Цельсия) и давления (15-25 атмосфер).

Горячий хладагент под давлением попадает в конденсатор, который обдувается мощным вентилятором. Переходя в жидкую форму, хладагент интенсивно выделяет тепло, и в виде горячей жидкости перемещается в терморегулирующий вентиль.

Проходя через него, жидкость охлаждается и на выходе хладагент обычно представляет собой смесь газообразного и жидкого фреона с низким давлением, которая попадает далее в испаритель. Как известно, переход жидкости в газообразное состояние сопровождается поглощением тепла, поэтому воздух, который проходит через испаритель, соответственно будет остывать. Образовавшийся после прохождения через испаритель газообразный хладагент с низким давлением снова направляется в компрессор и описанный цикл повторяется. 

  Как видно из описания принципов работы любого кондиционера, его работа невозможна без процесса периодического отвода образующегося тепла. При грамотном подходе это тепло может и успешно используется для решения бытовых проблем, к примеру, таких как горячее водоснабжение или отопление.

  Но вернемся к истории кондиционеров. В пятидесятых годах прошлого века лидерами рынка стали кондиционеры, производившиеся в Японии, благодаря их качеству и относительно низкой цене. Немногим спустя японские производители стали конкурировать между собой за ведущие позиции на рынке. Компания Daikin стала первой в мире компанией, которая предложила кондиционеры, оснащенные тепловым насосом, в результате чего помещение могло не только охлаждаться, но и обогреваться. Массовое производство сплит-систем стартовало после того, как компания Toshiba в 1961 году начала серийно производить бытовые кондиционеры, состоявшие из двух блоков. В результате этого потребители получили возможность выбора места для монтажа тихого внутреннего блока на свое усмотрение, а шумный внешний блок монтировался за пределами помещения. 

  Современный рынок кондиционеров предлагает большой выбор типов кондиционеров на любой вкус; в зависимости от цели и особенностей помещения потребитель может выбрать настенную, потолочную или напольную установку внутреннего блока, иногда же возникает потребность потолочного его крепления (кассетные и канальные кондиционеры). Первые мультисплит-системы появились на рынке еще в 1968 году, а современные их модели могут состоять из двух и более (до девяти) различных типов внутренних блоков, работающих с одним внешним блоком.

 В Советском Союзе также были кондиционеры. Уже в 1975 году в Баку наладили производство бытовых оконных кондиционеров серии БК, которые выпускались по лицензии японской фирмы Hitachi. Первые оконные кондиционеры БК были очень шумными, тяжелыми и чрезвычайно дорогими, но, несмотря на это, пользовались повышенным спросом и были дефицитом. При всех своих недостатках БК оказались очень неприхотливыми, выносливыми и несложными в обслуживании, поэтому благополучно дожили во многих учреждениях до начала двадцать первого века.