Klimatyzator

Klimatyzator jest urządzeniem służącym do schładzania pomieszczenia. Dzisiaj stanowi podstawę wielu środowisk pracy, biurowców, a nawet szkół. Coraz częściej pojawia się również w prywatnych domostwach, zwiększając komfort przebywania wewnątrz budynku. Dzisiaj pochylimy się nad historią oraz budową i działaniem tego urządzenia.

Jak powstał klimatyzator?

Historia poszukiwania tego, co dziś określamy klimatyzacją, sięga czasów starożytnych. Chodzi tutaj oczywiście o stworzenie skutecznych metod chłodzenia pomieszczeń. Dowody na to znaleziono między innymi w ruinach antycznych domów rzymskich. Zlokalizowane między ich ścianami tunele służyły do przepuszczania wody, co miało pozwolić na schłodzenie pomieszczeń. Prymitywne systemy chłodzenia tworzyli również Persowie – wykorzystując sieć cystern i wież wiatrowych do zmniejszania temperatury w budynkach.

Kluczową datą w początkach klimatyzacji jest rok 1758. Wtedy to John Hadley oraz Benjamin Franklin odkryli, że ciecze parujące o wysokiej lotności, takie jak alkohol, są zdolne do schładzania obiektów. Michael Faraday w 1820 roku udowodnił doświadczalnie tę właściwość, sprężając i skraplając amoniak. Pierwszy klimatyzator powstał w 1902 roku, został zaprojektowany przeze amerykańskiego wynalazcę Willisa Havilanda Carriera. Stworzył on specjalną instalację dla drukarni, która pozwalała na kontrolę temperatury oraz poziomu wilgoci wewnątrz budynku. Termin klimatyzacja został zaproponowany w 1906 roku przez Stuarta Cramera. Rok ten jest określany początkiem historii nowoczesnych systemów klimatyzacyjnych.

Instalacja Carriera cieszyła się wysokim zainteresowaniem, a wynalazca 20 lat później stworzył klimatyzator ze sprężarką odśrodkową. Urządzenie to charakteryzowało się znacznie mniejszym wymiarem niż te wcześniej stosowane, co pozwalało na znaczne zwiększenie jego funkcjonalności. W 1925 firma Carriera zainstalowała swój system w Tearze Rivoli na Times Square, co okazało się strzałem w dziesiątkę. Obiekt ten stał się pierwszym na świecie budynkiem wyposażonym w system klimatyzacji, który wkrótce stał się hitem sprzedażowym. Wtedy to rozpoczął się proces dynamicznego rozwoju klimatyzacji.

Działanie klimatyzatora

Klimatyzator zbudowany jest ze sprężarki i parownika oraz skraplacza, które są wyposażone w wentylatory. Wentylator promieniowy wymusza obieg powietrza na zlokalizowanym wewnątrz schładzanego pomieszczenia parowniku. Co za tym idzie, powietrze z wnętrza ochładza się na nim i oddaje ciepło pośredniemu czynnikowi chłodniczemu, krążącemu w obiegu zamkniętym. Potem gaz zostaje sprężony w sprężarce i wzrasta jego temperatura, następnie przetłacza się do skraplacza, znajdującego się na zewnątrz. Wewnątrz niego ciepło z czynnika zostaje oddane do powietrza zewnętrznego, a gaz skrapla się i ponownie zmienia w ciecz, pozostając pod wysokim ciśnieniem. Następnie ciecz ta dostaje się do elementu rozprężnego – TZR lub kapilara, w którym to jest dławiona. Zmniejsza się jej ciśnienie, a w konsekwencji temperatura. Schłodzony czynnik pod postacią cieczy zostaje ponownie podany na parownik, gdzie ogrzewa się od powietrza w pomieszczeniu i przechodzi w stan gazowy.

Klimatyzatory, które są wyposażone w układy sterowania, są zdolne do utrzymywania stałej, zadanej temperatury w pomieszczeniu, a także w niewielkim zakresie dopasowywać wilgotność powietrza. Klimatyzatora nie wolno także mylić z systemem klimatyzacyjnym. Zgodnie z definicją urządzenie to odpowiada za schłodzenie powietrza w pomieszczeniu i ewentualnie kontrolowanej zmiany jego temperatury czy wilgotności. System klimatyzacyjny pozwala zaś na wentylację pomieszczenia.