Кто изобрел кондиционер – Кто изобрел кондиционер и с какой целью придумали охлаждение воздуха

Кто изобрел кондиционер и с какой целью придумали охлаждение воздуха

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.

История первого кондиционера

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.

fanfact.ru

Кондиционер

Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер собрал промышленную хо­лодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любо­пытное, что первый кондиционер пред­назначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, здорово ухудшавшей качество печати.

Правда, уже через год аристократия Европы, посещая Кельн, считала своим долгом посетить местный театр. Причем, живой интерес публики вызывала не только (и не столько) игра труппы, а приятный холодок, царивший в зрительном зале даже в самые знойные месяцы. А когда в 1924 году система кондиционирова­ния была установлена в одном из универмагов Детройта, на­плыв зевак был просто умопом­рачительным. В считанные дни оборот универмага вырос более чем в три раза!

Эти первые аппараты и стали предками современных систем центрального кондиционирова­ния воздуха. Уже в те годы су­ществовали водоохлаждающие машины – чиллеры, внутренние блоки – фанкойлы и нечто, напоми­нающее современные центральные кондиционеры.

Со временем появлялись более совершенные компрессоры, в каче­стве хладагента стал использоваться фреон, а фанкойлы стали похожими на внутренние блоки сплит-систем. Однако принципиальная схема работы традиционных центральных систем кон­диционирования осталась неизменной и по сей день.

«Ископаемым» предком всех совре­менных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондици­онер, выпущенный компанией General Electric еще в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондицио­нера были вынесены на улицу. То есть, по своей сути, это устройство было самой настоящей сплит-системой! Однако, начиная с 1931 года, когда был изобретен безопасный для чело­веческого организма хладагент – фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие по­томки которых успешно работают и в наши дни. Более того, в США, Латинской

Америке, на Ближнем Востоке и в Индии «оконники» до сих пор являются наибо­лее популярным типом кондиционеров. Причины их успеха очевидны: они при­мерно вдвое дешевле аналогичных по мощности сплит-систем, а их монтаж не требует наличия специальных навыков и дорогостоящего инструмента.

В 1958 году Японская компания Daikin разработала первый те­пловой насос, тем самым, научив кон­диционеры работать на тепло. А еще через три года произошло событие, в значительной мере предопределив­шее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондицио­нирования воздуха. Это – начало мас­сового выпуска 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 работаю 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.

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 Daikin в 1982 году. Центральные интеллектуальные системы типа VRV состоят из наружных и вну­тренних блоков, которые могут быть удалены друг от друга на 100 метров, причем 50 из них по вертикали. К тому же, установка VRV-систем достаточно проста и не занимает много времени. Монтаж можно вести даже после проведения отделочных работ, а при острой необходимости – не прерывая работу офиса. Воз­можен и поэтапный ввод мощ­ностей, с отдельных этажей или помещений. А вот традиционные центральные системы кондиционирова­ния надо закладывать в проект еще на стадии строительства.

Благодаря целому ряду уникальных достоинств VRV – системы составили серьезную конкуренцию традиционным центральным системам кондициониро­вания воздуха, а в ряде стран, напри­мер, в Японии практически полностью вытеснили их с рынка.

Конечно, на этом прогресс в раз­витии климатической техники не закончился, однако сейчас совер­шенствуются уже существующие типы оборудования. Появляются новые функциональные возможности, меня­ется дизайн, разрабатываются новые холодильные агенты. Однако это мате­риал для отдельной статьи.

По материалам всемирной сети Интернет.

websiteaboutbusiness.com

История кондиционеров. Когда был изобретен первый кондиционер

Утомившая всех, в свое время, реклама Видалсасуна с шампунем и кондиционером в одном флаконе, к нашим кондиционерам отношения не имеет. Condition (англ.) — условие, состояние, обстоятельства, уже несколько ближе к сути дела. За рубежом, кондиционеры часто называют Air Condition — состояние воздуха. Итак, кондиционер — устройство регулирующее состояние воздуха. Человек комфортно себя чувствует в очень узком диапазоне температур, всего несколько градусов и если проблема с холодом решалась относительно просто, костер — печь — камин — паровое отопление, то проблема с жарой долгое время оставалась действительно проблемой.

Например, Халиф Багдадский в VIII веке решил эту проблему достаточно радикально, — ему через пустыню, с горных вершин, на верблюдах во дворец возили лед. Экономичной, надежной и простой в эксплуатации эту систему едва ли можно было назвать, но какой никакой, комфорт она все же давала.

Запатентовал термин кондиционер француз Жанн Шабаннес в 1815 году. Промышленное использование этого патента произошло случайно в 1902 году в Нью Йорке. Американец Уиллис Карриер создал аппарат, поддерживающий постоянную влажность в помещении типографии, однако помимо влажности, его детище в качестве побочного продукта начало выдавать холод. Эффект был потрясающий и уже через год аналогичное устройство было создано в Кельне и охлаждало воздух в театре. История тактично умалчивает о технических характеристиках этого кондиционера, его габаритах и количестве обслуживающего персонала.Нечто более-менее похожее на то, что у большинства людей ассоциируется со словом кондиционер (некое устройство, висящее на стене из которого дует прохладный воздух) появилось только в 1929 году. General Electric создал прадедушку современных сплит-систем, комнатный кондиционер состоящий из наружного и внутреннего блока. В серийное производство он, так и не пошел потому, что в качестве хладагента там использовался аммиак, имеющий весьма характерный запах и к тому же вредный для здоровья. Идея, отдающая запахом аммиака, витала в воздухе и уже через два года аммиак заменили на фреон, он не был так опасен для здоровья, не имел резкого запаха, зато мог загореться, взорваться и разрушал озоновый слой. Не боящиеся разрушения озонового слоя американские концерны приступили к разработке и серийному выпуску кондиционеров, которые стремительно завоевывали «жаркие страны» — Мексика, Латинская Америка, Ближний Восток, Индия и т. д. Топовой моделью тогда стал оконный кондиционер, потребителя привлекала относительно низкая цена, простота установки и обслуживания.

В 60-х годах пальму первенства у Соединенных Штатов перехватила Япония и по сей день является лидером в этой области. Фирма Daikin в 1958 году изобретает тепловой насос, позволяющий эксплуатировать кондиционеры круглый год и «научив» их не только охлаждать, но и обогревать воздух. Toshiba в 1961 году начинает серийный выпуск сплит систем (шумный компрессор вынесен в отдельный внешний блок)

Ответным ходом Daikin было создание в 1969 году мультисплитсистем, когда один внешний блок обслуживал несколько внутренних блоков расположенных в разных помещениях. Последнее слово в этом споре сказала Toshiba разработав инверторную сплит систему — одну из самых популярных систем кондиционирования на сегодняшний день.

Коротко о различии кондиционеров инверторного типа от обычных. Кондиционеры инверторного типа дороже, но при этом полностью «отбивают» разницу в цене за счет меньшего потребления электроэнергии.

Обычный кондиционер, как только температура в помещении поднимается выше установленного значения включается и работает в полную силу до тех пор, пока она не снизится, после чего выключается и ждет, когда воздух начнет прогреваться. Кондиционер инверторного типа в первый момент тоже включается на полную мощность, но после того как температура снизится до установленной, снижает мощность и начинает работать, потребляя мощность необходимую только для поддержания заданной температуры. В результате в помещении температура поддерживается строго в заданном диапазоне, а не изменяется волнообразно. Снижается потребляемая мощность, уровень шума и броски напряжения в питающей сети. Не секрет, что большинство отказов аппаратуры приходится именно на момент включения, кондиционер инверторного типа работает постоянно, а кондиционер обычного типа, за сутки включается и выключается несколько раз.

Что же может современный кондиционер

Все модели с успехом выполняют свою основную функцию — охлаждают воздух в помещении. В чем же тогда их различие?

Во-первых, это тип кондиционера.
Оконные кондиционеры самые простые устанавливаются в окне, шумят, неравномерно распределяют холодный воздух, однако являются самыми дешевыми.
Другим типом бюджетных моделей является мобильный или переносной кондиционер. Его можно установить в любом месте помещения, необходимо только вывести на улицу теплый воздух посредством специального воздуховода.
Более привлекательны для простого потребителя сплит системы. В этих системах компрессор представляет собой отдельный блок, который устанавливается на улице, а внутренний блок непосредственно охлаждает воздух в помещении.
Колонные, напольные, потолочные кондиционеры это по сути своей разновидность сплит системы различающаяся мощностью, производительностью, принципами регулировки и способом монтажа.
Канальные кондиционеры — отдельный вид, внутренний блок устанавливается в системе вентиляции и охлаждает воздух, идущий в самом вентиляционном тракте здания.

Существуют также различные системы, полностью интегрированные в здание и контролирующие климатические параметры полностью по всем помещениям.

Многие думают, что кондиционеры забирая воздух с улицы, охлаждают и подают его в помещение, но это не совсем так. Имеется ряд моделей поддерживающих эту функцию, но в основной массе кондиционеры работают по замкнутому циклу, охлаждая воздух внутри помещения.

В последнее время разработчики кондиционеров стали особое внимание уделять медицинским аспектам качества воздуха. В кондиционеры стали устанавливать всевозможные фильтры, генераторы ионов, обогатители кислорода и т. п. Достигается это различными техническими решениями, но принцип действия этих устройств одинаков — очистка воздуха от вредных примесей пыли и микрочастиц, насыщение воздуха отрицательными ионами, что способствует улучшению самочувствия людей, исключает всевозможные аллергические реакции и повышает работоспособность.

tehnikaland.ru

История кондиционеров и сплит систем. История кондиционирования

Еще древние люди заметили что в тени прохладней, а в пещере и в жаркие дня царит прохлада. Тут и появился принцип кондиционирования. Так люди начали прибегать таким ходам, как наполнять подвалы льдом, у царей слуги вооружались опахалами. И так все длилось до середины XVIII века, пока не началась техническая революция.

Еще древние люди заметили что в тени прохладней, а в пещере и в жаркие дня царит прохлада. Тут и появился принцип кондиционирования. Так люди начали прибегать таким ходам, как наполнять подвалы льдом, у царей слуги вооружались опахалами. И так все длилось до середины XVIII века, пока не началась техническая революция.

В 1815 году француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях ». Но в технически ничего тогда он не сумел воплотить.

После в 1902 году американский инженер Уиллис Карриер создал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Он предназначался для борьбы с влажностью, ухудшавшей качество печати.

Далее система кондиционирования начала набирать обороты в быту. Так в 1924 году система кондиционирования была установлена в одном из универмагов Детройта. Люди гурьбой начали туда ходить. Все эти аппараты и являются предками современных систем кондиционирования воздуха.

Первый комнатный кондиционер, предок современных сплит-систем был выпущен компанией General Electric в 1929 году. В качестве хладагента использовался аммиак-пары, небезопасные для здоровья. Именно поэтому компрессор и конденсатор были вынесены на улицу.

С 1931 года был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон. Конструкторы решили собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры.

На рынке климатической техники долгое время лидировали американцы, однако в конце 50-х годов передовиками стали японцы, лидерство которых длится и по сей день.

В 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос. Так кондиционеры начали работать на тепло.

с 1961 года, когда японская компания Toshiba запустила в производство кондиционер, разделенный на два блока. Наиболее шумная часть кондиционера (компрессор) – вынесена на улицу. Это первые сплит-системы. Шум кондиционеров уменьшена на порядок – шумная часть находится теперь на улице. А внутренний блок возможно в любом удобном месте.

В 1966 году компания Hitachi первой в мире предложила оконный кондиционер с функцией осушения.

В 1968 году на рынке появился кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних блоков. Так появились мультисплит-системы.

В 1977 году Toshiba впервые в мире выпускает кондиционер с микропроцессорным управлением.

Далее в 1981 году появляются инверторы – компания Toshiba предложила первую систему, способную плавно регулировать свою мощность.

В 1982 году компанией Daikin были предложены VRF – системы, а в 2002 году компания Haier впервые в мире предложила бытовой кондиционер, способный повышать концентрацию кислорода в помещении.

Возврат к списку

coldcontrol.ru

Кондиционер — Википедия. Что такое Кондиционер

Наружные блоки сплит-систем. Яузский бульвар — жилой дом.

Кондиционе́р (англ. conditioner) — устройство для поддержания оптимальных климатических условий в помещениях строительных сооружений, транспортных средств и другой техники.

В простейшей форме, кондиционер предназначен для регулирования и поддержания заданной температуры воздуха в помещении. Наиболее широко кондиционеры используются для снижения температуры воздуха внутри помещений в жаркое время года и круглогодично в помещениях, где образуется избыточное тепло (информационно-вычислительные центры, вагоны метро, салоны самолётов, аудитории, зрительные залы и т. д.) или требуется поддержание определённой температуры (продуктовые склады, операционные). Кондиционеры с функцией теплового насоса наряду с охлаждением позволяют повышать температуру воздуха в холодное время года и могут использоваться как охлаждающий и отопительный прибор. Более сложные установки кондиционирования снабжены механизмами очистки воздуха от загрязняющих частиц, притока свежего воздуха, увлажнения воздуха, обогащения воздуха кислородом и другими функциями, повышающими качество воздуха.

История

Современное понятие «кондиционер» (air conditioner, от англ. air — воздух и condition — условие) как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении, существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Собственно говоря, для английского языка глагол to condition является вполне стандартным и означает в том числе и «улучшать что-либо до желаемого состояния», в данном случае — воздух до состояния, комфортного для человека с точки зрения температуры, влажности и прочих параметров; таким образом, conditioner по правилам словообразования в английском языке — это просто то или тот, кто такое приведение чего-либо в определённое состояние осуществляет, а не какой-либо неологизм. Отсюда же — кондиционер для волос и белья, которые являются уже не приборами, а средствами бытовой химии.

Кондиционирование воздуха (авторефрижирация) применялось в пороховых погребах военных судов.

Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Кэрриер (Willis Carrier) собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, сильно ухудшавшей качество печати.

«Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric ещё в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой. Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма первый фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни.

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х — начале 60-х годов XX века инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

В 1958 году японская компания Daikin предложила первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры подавать в помещение не только холод, но и тепло.

В 1961 году произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха — это начало массового выпуска сплит-систем японской компанией Toshiba. Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделённый на два блока и популярность этого типа климатического оборудования стала постоянно расти. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор теперь была вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, стало намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Уровень шума был значительно уменьшен. Вторым плюсом стала 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 оптимальное распределение охлаждённого воздуха в помещениях определённой формы и назначения.

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.

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.

В 1982 году компанией Daikin, в результате доработки мультисплит-системы, появился её вариант с возможностью регулировки мощности для каждого отдельного внутреннего блока и был зарегистрирован под торговым названием VRV (Variable Refregerant Volume, переменный объём хладагента), другими производителями именуемый как VRF (Variable Refrigerant Flow, переменный поток хладагента).

Виды

Центральные кондиционеры — промышленные агрегаты, которые применяются для обработки воздуха в крупных коммерческих и административных зданиях, плавательных бассейнах, промышленных предприятиях и других. Центральный кондиционер является неавтономным, то есть для работы ему необходим внешний источник холода: вода от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока или горячая вода от системы центрального отопления, бойлера. Основными целевыми функциями данных систем являются: комфортная вентиляция с рекуперацией тепла, нагревом и охлаждением; вентиляция и осушение в помещениях плавательных бассейнов; промышленная вентиляция с рекуперацией и без рекуперации тепла. Обработанный центральными кондиционерами воздух по сети воздуховодов распределяется по всему помещению.

Прецизионные кондиционеры. В основном такой кондиционер применяется в помещениях, требующих поддержания заданных параметров с высокой надёжностью и точностью, таких как медицинские учреждения, производственные помещения, лаборатории, посты управления, узлы связи, залы электронных вычислительных машин, диспетчерские пункты и другие помещения. Представляет собой моноблок, который содержит вентиляционный агрегат, фильтр, холодильную машину с хладоновым воздухоохладителем, водяной воздухонагреватель и электрический калорифер. Применяется кондиционер как в системах с рециркуляцией воздуха, так и в системах со 100 % приточным воздухом.

Винные кондиционеры – используются в погребах и помещениях для хранения дорогих вин, где всегда должен поддерживаться строго определенный микроклимат. Температура воздуха — 12 градусов, влажность воздуха 60-70%. Только в этом случае вина могут храниться в течение долгого времени. Вино в правильно оборудованных погребах с каждым годом становится все более выдержанным и дорогим.

Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, шкафные кондиционеры и тому подобное. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие на фреоне — R22, R134A, R407C. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или методом реверсирования работы холодильной машины, по циклу так называемого «теплового насоса».

Большинство бытовых кондиционеров не могут работать при отрицательных наружных температурах, особенно в режиме подогрева, поэтому в средних широтах использовать их вместо обычных систем отопления можно только в переходный период. Кондиционеры, адаптированные к работе и при отрицательных температурах, называются всесезонными (или — кондиционерами с всесезонным блоком).

Для охлаждения небольших объёмов (например, внутренних полостей какого-либо оборудования, процессоров ПК) иногда используют кондиционеры, основанные на элементах Пельтье. Такие кондиционеры бесшумны, легки, не имеют движущихся деталей, надёжны и компактны. Но имеют очень ограниченную холодопроизводительность, дороги и менее экономичны.

Кондиционер воздуха, работающий на наружном воздухе, называется приточным; на внутреннем воздухе — рециркуляционным; на смеси наружного и внутреннего воздуха — кондиционером с рекуперацией.

1. Мобильные — кондиционеры, не требующие монтажа. Делятся на моноблочные и мобильные сплит-системы. В моноблочных кондиционерах для использования достаточно вывести гибкий шланг^[1] или, для мобильных сплит-систем, особый блок из помещения для отвода тёплого воздуха. Конденсат обычно скапливается в поддоне в нижней части мобильного кондиционера. У подобных систем упрощен монтаж и обслуживание, так как отсутствуют разъёмные соединения фреоновой магистрали. Недостаток систем: высокая цена, большие габариты, ограничения по установке
2. Оконные — состоящие из одного блока; монтируются в окне, стене и прочее. Недостатки: высокий уровень шума, уменьшение освещённости помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества: дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, отсутствие разъёмных соединений в хладоновой магистрали и, как следствие, отсутствие утечки фреона, максимально возможный коэффициент полезного действия, длительный срок службы.
3. Сплит-системы (англ. split — расщепление) — состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Наружный блок содержит (подобно холодильнику) компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок — испаритель и вентилятор. Различаются по типу исполнения внутреннего блока: настенный, канальный, кассетный, напольно-подпотолочный (универсальный тип), колонный и другие.
4. Мульти-сплит системы — состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, связанных между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон. Как и обычные, сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков; они имеют раздельное управление.
5. Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV и так далее) состоят из одного наружного блока (при необходимости увеличения общей мощности могут использоваться комбинации наружных блоков) и из некоторого количества внутренних блоков. Особенность систем состоит в том, что наружный блок меняет свою холодопроизводительность (мощность) в зависимости от потребностей внутренних блоков по данной мощности.

Устройство кондиционеров

Наибольшее распространение имеют кондиционеры компрессионного типа. Кроме этого существуют также кондиционеры испарительного типа. Компрессионные кондиционеры в большинстве случаев могут работать как на охлаждение, так и на нагрев воздуха. Испарительные кондиционеры кроме охлаждения осуществляют также увлажнение воздуха и вентиляцию.

Компрессионный кондиционер

Устройство компрессионного кондиционера в «оконной» компоновке

Основными узлами любого местного автономного кондиционера компрессионного типа (как и любой холодильной установки) являются:

Испарительный кондиционер

Устройство кондиционера с прямым испарением

Конструкция кондиционера сравнительно проста и не содержит потенциально опасных веществ. Основными узлами кондиционера испарительного типа являются:

• Корпус и поддон, изготавливаемые из металла или прочной пластмассы, которая устойчива не только к водяной среде, суточным перепадам температуры, но и выдерживает минусовые температуры наружного воздуха;
• Испарительные фильтры, изготавливаемые из специальной целлюлозы и имеющие форму сот, что позволяет максимально увеличить площадь контакта воды с подаваемым воздухом. Степень насыщения фильтров водой может достигать более 90%;
• Электродвигатель и вентилятор влагозащищенного исполнения позволяющий изменять частоту вращения и тем самым регулировать количество подаваемого воздуха;
• Водяной насос и клапаны подачи и слива воды. Кондиционер испарительного типа оснащается водяным насосом, который постоянно насыщает фильтры водой. Забор воды осуществляется из поддона кондиционера, уровень которой поддерживается автоматически. Клапан слива воды предназначен для периодического слива воды из поддона для удаления всех отфильтрованных из воздуха частиц.

Конструкция кондиционера с непрямым испарением несколько совершеннее в результате чего испаряемая влага не попадает в помещение.

Принципы работы кондиционеров

Кондиционер компрессионного типа

1 — конденсатор
2 — терморегулирующий вентиль
3 — испаритель
4 — компрессор

Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная трубка, терморегулирующий аппарат) и испаритель соединены тонкостенными медными (в последнее время иногда и алюминиевыми) трубками 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 современных кондиционерах наиболее часто используются фреоны R-22 и R-410A).

В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора из испарителя поступает газообразный хладагент под низким давлением в 3—5 атмосфер и температурой от +10 до +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.

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 тёплый хладагент попадает в терморегулирующий вентиль, который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура хладагента существенно понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

После дросселирующего устройства (капиллярной трубки или 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 (или горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. 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 утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое.

Кондиционер испарительного типа

Принцип работы кондиционера испарительного типа с прямым испарением

Как следует из названия, кондиционеры этого типа работают за счёт испарения. В качестве испаряемой жидкости применяется вода.Тёплый наружный воздух с помощью вентилятора проходит через влажные фильтры и охлаждаясь попадает в кондиционируемое помещение. Эффективность охлаждения зависит от влажности наружного воздуха. Чем ниже влажность тем сильнее идёт испарение воды из фильтров, тем эффективнее работает кондиционер^[2].

Достоинства.

• Испарительные кондиционеры потребляют во много раз меньше электроэнергии чем компрессионные кондиционеры с такой же охлаждающей мощностью, что позволяет использовать их для охлаждения очень больших площадей.
• Относительно простая конструкция состоящая из одного наружного блока.
• Постоянный приток в помещение свежего наружного воздуха.

Недостатки.

• Низкая эффективность во влажном климате.
• Повышение влажности охлаждённого воздуха может быть нежелательно для некоторых видов помещений. Кондиционеры с непрямым испарением лишены этого недостатка.
• Необходим подвод воды к кондиционеру.

Неисправности

Одна из наиболее серьёзных неисправностей связана с устройством кондиционера и возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых — включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже −10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке.^[3] В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод ^[4]), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

Утечка хладагента также может повлечь за собой неправильную/неэффективную работу кондиционера. В основном причиной утечки является выполненный с нарушениями монтажа фреоновой магистрали, например, некачественная развальцовка трубок. Со временем, наиболее заметным внешним проявлением утечки, кроме снижения производительности, является обмерзание вентиля (сторона низкого давления) на внешнем блоке сплит-системы, либо (реже) – обмерзание испарителя, что обуславливается понижением давления хладагента, которое в норме для кондиционеров на хладагенте R22 составляет 4,3 (на стороне низкого давления) бар при наружной температуре воздуха + 25 °C. Однако обмерзание может наблюдаться и по другим причинам, например при попадании влаги в контур, или при попадании мусора.

Наличие воздуха и влаги в контуре со временем может привести к выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра ледяными пробками. Причиной попадания воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре.

Конденсация влаги в системе кондиционирования приводит к быстрому развитию микроорганизмов на влажных поверхностях внутреннего блока с последующим попаданием их в помещение. Насыщенность воздуха микроорганизмами способствует развитию заболеваний дыхательных путей и кожи.

Смарт-кондиционер

Сегодня существуют смарт-кондиционеры или «умные» кондиционеры — которые имеют встроенный компьютер и подключаются к сети Интернет или системе умного дома, и могут контролироваться и управляться с помощью смартфона, интернет-планшета или компьютера либо ноутбука подключенных к сети Интернет. С помощью программного приложения на смартфоне можно контролировать работу «умного» кондиционера дистанционно (не находясь в помещении). Это даёт возможность, находясь на значительном расстоянии от места установки кондиционера, включать или выключать его, изменять режим работы или устанавливать необходимую температуру воздуха в помещении. И таким образом, к моменту приезда домой или в офис, параметры воздуха в кондиционируемом помещении будут соответствовать вашим требованиям. С помощью данной технологии можно задать четкую программу кондиционеру, в соответствие с которой он будет работать в течение дневного или недельного периода эксплуатации^[5].

Примечания

Ссылки

wiki.sc

Кто придумал кондиционер?

История кондиционеров на том принципе действия, который широко используется сейчас, связана с именем американского инженера Уиллиса Кэрриера. Это его именем называются популярные современные кондиционеры марки Carrier.

Текст: Наталья КОНОПЛЕВА.

 

Кондиционер — это просто «холодильник наоборот»

Началось все с того, что владелец Бруклинской типографии в Нью-Йорке пожаловался на высокую влажность и жару в помещении, из-за которых типографская краска расплывается на бумаге. Он был озабочен, как понизить влажность в типографии.

Молодой инженер Кэрриер решил использовать для решения этой проблемы физическую закономерность — при понижении температуры воздуха его влажность снижается.

Кэрриер был знаком с конструкцией промышленных холодильных машин, и за короткий срок он построил электрический аппарат, в корпусе которого размещались охлаждаемые холодильной машиной змеевики. Было это в 1902 году.

Первая установка Кэрриера уменьшила влажность в типографии на 55%. «Аппараты для третирования воздуха», как загадочно назвал их Кэрриер, были установлены для осушения воздуха на хлопкопрядильных, текстильных и макаронных фабриках.

Вскоре один инженер-текстильщик ввел термин «кондиционирование воздуха», поскольку понятие «кондиционирование» использовалось в процессах обработки пряжи и тканей. И лишь потом обратили внимание, что новый аппарат не только осушает воздух, но и охлаждает его. Тому уже больше ста лет.

В 1929 году Кэрриер разработал бытовые кондиционеры для охлаждения и осушения воздуха в частных домах. Были созданы новые конструкции аппаратов уменьшенных размеров и уменьшенной мощности.

Тогда же Кэрриер стал устанавливать в своих кондиционерах воздухоочищающие фильтры. Потом появилась функция согревания воздуха, и так далее.

Но принцип действия, который Кэрриер использовал в своей первой установке в 1902 году, остается неизменным и на сегодняшний день. И принцип этот такой же, как у бытового холодильника.

Тем не менее даже технически грамотные люди часто демонстрируют непонимание, а из него следует недоверие и многие предрассудки.

Вот как действует кондиционер, который можно назвать «холодильником наоборот».

При работе в режиме охлаждения воздух из помещения засасывается вентилятором через воздушный фильтр во внутренний отсек, очищаясь при этом от пыли. Сжатый компрессором перегретый хладагент фреон тем временем поступает в конденсатор — длинную зигзагообразную трубку.

Здесь он частично отдает свое тепло в окружающую среду (на улицу). После пропускания через расширяющий клапан давление фреона резко понижается, он поступает в испаритель, где закипает и испаряется, превращаясь в газ.

На испарение требуется много тепловой энергии. Она отбирается от омывающего испаритель воздуха, при этом на испарителе конденсируется часть влаги. Очищенный, охлажденный и подсушенный воздух снова поступает в помещение.

А забранная из воздуха теплота уносится циркулирующим по змеевику (конденсатору) фреоном и выбрасывается наружу здания. Испарившийся фреон вновь засасывается компрессором, и цикл повторяется.

И еще о родстве холодильника и кондиционера. Есть бородатый анекдот про чукчей: «Ну зачем они покупают холодильники?! А затем, чтобы в них греться: на улице -40 градусов, а в холодильнике +4!».

На самом деле холодильник может только создавать заданную разность температур в сторону понижения и не способен обеспечить в холодильной камере температуру выше наружной. Он извлекает избыточное тепло из холодильной камеры и выбрасывает его наружу.

С точки зрения физики анекдот неправильный, но остроумный. Зато кондиционер — это «вывернутый наизнанку» холодильник, тепловой насос, который извлекает тепло из наружного воздуха и передает его внутрь дома, в строгом соответствии с циклом Карно (изучали в школе!).

Даже если на улице минусовая температура, в воздухе предостаточно калорий по сравнению с абсолютным нулем космического пространства. Так что чукчи действительно могут греться от холодильника, если он запущен «наоборот». Большинство современных кондиционеров могут перекачивать энергию в двух направлениях: и на охлаждение, и на обогрев.

 

Правда ли, что кондиционеры охлаждают воздух?

Это далеко не вся правда. Если заглянуть в англо-русский словарь, то слово «to сondition» означает: приводить в желаемое, нужное (хорошее) состояние. Словом, доводить воздух в помещении до кондиции.

Ведь воздух в помещении нередко бывает слишком теплым либо слишком холодным, слишком влажным или чересчур сухим. Воздух может быть загрязнен пылью, болезнетворными бактериями, аллергенами, спорами плесени. Все это весьма ощутимо вредит нашему здоровью.

Современный кондиционер призван привести воздух, которым мы дышим в помещениях, в «кондиционное состояние» по всем этим показателям.

Начиная с 1902 года, когда был создан первый аппарат, выполнявший только функцию осушения воздуха, кондиционер постепенно приобретал новые функции. К 1958 году он уже мог охлаждать, осушать и очищать воздух с помощью фильтров.

В 1958 году был выпущен первый кондиционер, способный работать и на холод, и на тепло. Вот вам четвертая функция: обогрев воздуха при необходимости. В моделях новейших поколений есть также функция ионизации воздуха, пятая.

А теперь появляется все больше моделей, способных обогащать воздух кислородом. Это шестая функция. Самые передовые фирмы выпускают кондиционеры с датчиками содержания в воздухе углекислого газа и с функцией удаления излишков CO2. Вот функция номер семь.

Кроме того, любой кондиционер может работать в качестве вентилятора. Это еще одна функция, восьмая. Словом, современный кондиционер заменяет целый комплект климатической техники для обработки воздуха и улучшения экологии наших домов.

Так что утверждение о том, что кондиционеры только охлаждают воздух, изначально не соответствовало действительности.

То, что кондиционер необходим лишь в жаркое время года, — тоже заблуждение. Например, в Скандинавии с ее прохладным климатом и коротким летом кондиционерами оборудованы практически все офисы и многие жилые дома. Они служат здесь не столько для охлаждения воздуха, сколько для создания комфортных микроклиматических условий в помещении круглый год.

Сегодня недостаточно, чтобы кондиционеры просто охлаждали или согревали воздух. Они должны обеспечивать: оптимальную температуру; комфортную влажность; чистоту и подвижность воздуха; бесшумную работу; высокую степень надежности; простоту технического обслуживания; выполнять целый ряд специальных программ. И при этом кондиционеры должны идеально вписываться в интерьер помещения.

btest.ru

История кондиционера

История систем кондиционирования воздуха, на самом деле, насчитывает несколько тысячелетий. Сначала это были обычные опахала и веера, затем намного позже вентиляторы на паровых двигателях, еще чуть позже была изобретена система естественной вентиляции, и уж совсем недавно появился электрический кондиционер, историю которого мы сейчас и расскажем.

Открытие хладагента

Вообще принцип работы кондиционера впервые был открыт великим и неповторимым Майклом Фарадеем. В своих исследованиях ученый часто использовал аммиак, который задолго после его широко применялся в холодильных установках. Так вот именно известный английский физик и экспериментатор обнаружил, что при переходе аммиака из жидкого состояния в газообразное (процесс испарения при нагревании) он достаточно активно поглощает тепло. При обратном же превращении (из газа в жидкость) – наоборот выделяет.

Открытое Фарадеем явление в 1851 году использовал американский практикующий врач и по совместительству изобретатель – Джон Горри. Занимаясь врачебной практикой в жаркой Флориде, он так переживал за комфортное состояние своих пациентов, что решил построить машину для производства льда. Изобретатель даже получил патент на свое ноу-хау, но использовать его в коммерческих целях и тем самым создать первый в мире кондиционер ему так и не удалось.

Первые охлаждающие воздух машины

Лишь спустя два десятилетия в 1902 году другой американский изобретатель Уиллис Карриер создал первую в мире, охлаждающую воздух машину, которую можно в принципе считать первым в мире промышленным кондиционером. Правда изначально машина была призвана вовсе не охлаждать воздух, а снижать его влажность в помещении типографии в городе Бруклин. Но, как оказалось в последствие, она не только создавала комфортные условия для печатных изданий, но и стала настоящим спасением для рабочих типографии.

Кондиционер Карриера имел такой ошеломляющий успех, что спустя всего лишь год его стали устанавливать в театрах и супермаркетах. В 1928 году машину для охлаждения воздуха установили в здании американского Конгресса, а еще через год – в здании Сената.

Первый бытовой кондиционер

Первый бытовой кондиционер, так называемая «сплит-система», который частично располагался внутри помещения и частично снаружи, был создан компанией General Electric в 1929 году. Такая конструкция, которая очень популярна и сейчас, на самом деле не была данью моды. Дело в том, что в первом бытовом кондиционере в качестве хладагента использовался все тот же аммиак, уникальные свойства которого были открыты Фарадеем. Но поскольку это вещество в газообразном состоянии очень опасно для здоровья человека, то инженеры General Electric решили вынести испаритель и конденсатор на улицу. Так и получилось два блока – прототип современной сплит-системы.

Первый бытовой моноблочный или оконный кондиционер появился лишь спустя пару лет в 1931 году. В нем в качестве хладагента использовался более безопасный фреон, поэтому разделять прибор на два блока не было смысла. Именно оконный кондиционер завоевал у потребителей ошеломляющую популярность. Он был прост в установке и обслуживании, надежен в работе и неприхотлив к условиям окружающей среды.

Первый греющий кондиционер в конце 1950-х годов выпустила японская компания Daikin. Прибор имел тепловой насос и мог не только охлаждать, но и нагревать воздух. Массовый же выпуск позабытых на некоторое время сплит-систем начался лишь в 1961 году, когда японская компания Toshiba создала первый современный кондиционер с двумя отдельными блоками. Благодаря этой разработке пользователи избавились от шума, который издавали оконные кондиционеры.

Первый мультиблочный кондиционер (мульти-сплит система) с одним внешним и несколькими внутренними блоками появился в 1968 году. Первые бытовые кондиционеры на просторах бывшего Союза стали производить в 1975 году в городе Баку. Они собирались по лицензии японской фирмы Hitachi. Это были однотипные моноблочные агрегаты, отличавшиеся лишь размерами и мощностью.

< Предыдущая		Следующая >

scsiexplorer.com.ua