Zgodovina zračno hladilnih naprav sega več tisoč let nazaj. V vročini so uporabljali ventilatorje, led in posode z izhlapevajočo vodo. Pojem "klimatska naprava" se je pojavil leta 1815. Francoz Jean Chabannes je patentiral sistem prezračevanja prostorov. Zahvaljujoč njemu se je v leksikonu pojavila beseda "klimatska naprava", kar je pomenilo napravo, ki vzdržuje udobno temperaturo v prostoru.
Prvi koraki k izumu
V ZDA je zdravnik John Gorrie v iskanju načinov za zdravljenje tropske mrzlice rešil problem znižanja temperature in vlažnosti v bolnišničnih oddelkih. Njegov izum je bil stroj za proizvodnjo suhega ledu. Gorrie je zasnoval kompresor, ki stisne zrak za hlajenje.Načelo njegovega delovanja se uporablja v vseh hladilnih in klimatskih sistemih. Izumitelj ni napredoval dlje od ustvarjanja umetnega ledu.
Pojav prve klimatske naprave
Od postavitve prvega naravnega prezračevalnega sistema do izuma klimatske naprave je minilo skoraj 100 let. Človeštvo dolguje videz naprave ameriškemu inženirju Willisu Carrierju. Že od otroštva se je zanimal za razvoj prezračevalnih sistemov na kmetiji svojih staršev.
Po diplomi na univerzi je nadarjeni mladenič začel s praktičnim razvojem naprav, ki spreminjajo parametre zraka.
Leta 1902 se je pojavila prva klimatska naprava na svetu.
Leto pozneje so v dvorani kölnskega gledališča namestili klimatsko napravo. Javnost je množično prišla ne zato, da bi si ogledala predstavo, ampak zaradi nenavadnih občutkov hladne dvorane.
Carrier je leta 1906 prejel patent za svoj izum, še prej pa je organiziral lastno podjetje Carrier Corporation. Njegovi prvi kupci so od naprav zahtevali le zmanjšanje vlage. Takšni stroji so bili nameščeni v tekstilnih tovarnah.
Odkar je Carrier izumil centrifugalni hladilnik, je bil rešen problem opremljanja velikih površin s klimatskimi sistemi.
Po namestitvi klimatske naprave v veleblagovnici v Detroitu se je prihodek trgovine potrojil. Kmalu so bile številne komercialne ustanove in vladne zgradbe opremljene s tehnologijo za nadzor klime.Do konca dvajsetih let prejšnjega stoletja so se klimatski sistemi pojavili v ameriškem senatu in kongresu. 300 ameriških gledališč je bilo opremljenih z izdelki Carrier.
Nekaj let je bilo mogoče uživati v hladu na vroč dan le na javnem mestu, dokler General Electric ni predstavil prvega gospodinjskega split sistema. Carrier je izumil klimatsko napravo, ki je kot hladilno sredstvo uporabljala amoniak. Škodljiva snov je dobro odvajala toploto, vendar je ogrožala življenja ljudi. V zvezi s tem je bila klimatska naprava izdelana iz dveh blokov, del s kompresorjem in kondenzatorjem je bil nameščen zunaj.
Izum freona
Uporaba strupenih snovi v hladilnih enotah je večkrat povzročila smrtne zastrupitve.
Leta 1928 je Thomas Midgley, uslužbenec ameriškega podjetja General Motors, uspel pridobiti kemično spojino, kasneje imenovano freon.
Carrier Corporation je hitro spremenila zasnovo svojih izdelkov. Njegove klimatske naprave so postale monoblok in pojavil se je okenski model. Uporaba varnega freona kot hladilnega sredstva ni zahtevala ločevanja blokov. Modeli oken so še vedno pomembni v afriških državah in Indiji. So cenovno ugodni, enostavni za namestitev in vzdrževanje.
Razvoj tehnologije
Ameriški oblikovalci so dolgo časa ostali pionirji v razvoju klimatske in hladilne tehnologije, dokler niso v poznih 50. letih pobude prevzela japonska podjetja.Daikin je kupcem predstavil klimatsko napravo s toplotno črpalko. Ta tehnika je dobila dodaten način ogrevanja. Od leta 1061 se je začela množična proizvodnja split sistemov.
Toshiba je pokazala novo raven udobja pri uporabi klimatske opreme. Najbolj hrupne mehanizme so postavili v eno od enot svoje klimatske naprave in jih premaknili izven prostora. Kompresor, ki med delovanjem vibrira in brni, je bil nameščen na strehi ali zunanji steni. Del z uparjalnikom je ostal v prostoru in je deloval v udobnem zvočnem območju. Razlika z modeli oken je bila presenetljiva. Poleg tega bi lahko novi model postavili na priročno mesto.
Po 7 letih je japonskemu podjetju uspelo ustvariti multi-split sistem, v katerem je bilo več notranjih enot povezanih z eno zunanjo enoto.
Zasnova in princip delovanja
Glavna vozlišča:
- kompresor - enota, ki stisne hladilno sredstvo za povečanje tlaka na 15-25 atmosfer;
- kondenzator - naprava zunanje enote, kjer plin prehaja v tekočo fazo;
- uparjalnik - del notranje enote, v katerem se freon spremeni v plin;
- ventilatorji - deli, ki ustvarjajo pretok zraka;
- bakrena linija - cevovod, ki povezuje dva dela razdeljenega sistema, služi kot pot za kroženje freona.
Pri monoblok modelih so bili vsi elementi nameščeni v enem ohišju; Načelo delovanja klimatske naprave je enako za vse modele in vrste opreme. Kompresor stisne freon, kar povzroči povečanje tlaka in temperature.Hladilno sredstvo vstopi v kondenzator, kjer se ohladi in spremeni v tekočino. Nato skozi kapilarno cev vstopi v uparjalnik. V radiatorju preide v plinasto fazo in absorbira toploto. Iz uparjalnika gre nazaj v kompresor, cikel se ponovi. Ventilatorji ustvarijo tok zraka, ki se ohladi, ko piha čez uparjalnik.
Zahvaljujoč razvoju tehnologije se je pojavila enota, ki nadzoruje delovanje kompresorskega motorja.
Prvi split sistem z inverterskim krmiljenjem je leta 1980 ustvarilo japonsko podjetje Toshiba.
Brezstopenjsko nastavljiv model odlikuje nizka raven hrupa in visoka učinkovitost. Leto po razvoju komercialne klimatske naprave se je pojavila različica za domačo uporabo. Inverterska oprema je dobila oprijemljive koristi: zmanjšala se je obraba delov, zmanjšala se je poraba električne energije in podaljšala življenjska doba. Po 7 letih so novi izdelki predstavljali 95 % prodaje.
Razvoj in izboljšave tehnologije za nadzor podnebja se nadaljujejo. Pojavljajo se modeli z inteligentnimi krmilniki in samodejnimi senzorji, ki ne zahtevajo človeškega posredovanja. Oprema je sposobna natančno spremljati vse parametre zraka.
