Кондиционирование воздуха. Оборудование фирмы "Carrier" (стр. 1 из 4)
1. Из истории кондиционирования
В незапамятные времена люди спасались от жары под сенью пальм. Благо было их тогда больше, чем людей. Вскоре пальм на всех хватать перестало, — человеческое племя быстро плодилось и умножалось. Однако пращуры не растерялись, и стали растаскивать деревья на веточки. Так появились первые опахала.
Греческая мифология предлагает нам менее прозаическую версию появления веера. Согласно ей, в Психею, жену бога любви Эроса, влюбился бог ветра Эол. Вероломно воспользовавшись отсутствием ужасно занятого Эроса, Эол проник в комнату к спящей Психее и начал ее целовать и миловать. Но тут, как водится, вернулся муж. Увидев рядом со спящей супругой постороннее божество, Эрос распустил руки и оторвал у наглого Эола кусок его крыла. Бедняга взвыл от боли! Психея проснулась, вырвала из рук мужа пучок перьев и начала кокетливо ими обмахиваться, дабы скрыть конфуз…
Так или иначе, но довольно далеко от Греции, в Китае опахало знали уже в начале второго тысячелетия до нашей эры. Знанием гордились, а потому кому попало опахало не выдавали — только царственным и к ним приближенным особам. Китайские императоры даже написали специальный кодекс, который определил, кому каким веером владеть. Монаршей семье полагалось опахало, богато украшенное золотом и нефритом. Мандарины (сановники) «довольствовались» опахалом из серебра и слоновой кости. А самым простым был веер китайского ученого — из вощеной бумаги.
Из Китая веера попали в Старый свет. Их завезли предприимчивые португальские купцы в середине XVI века. Европа с радостью взяла новинку на вооружение. Вооружались веерами, конечно, не гвардейцы кардинала, а благородные дамы — некоторые из них владели целым арсеналом этих модных аксессуаров. Екатерина Медичи, например, имела более 900 таких «игрушек», и каждая была настоящим произведением искусства! Веер стоил так дорого, что одна из знатнейших дам того времени, герцогиня Мантуанская, при нужде в деньгах просто отдавала свое опахало под залог в банк…
Шли годы. Человечество по-прежнему обмахивалось веерами. И делало бы это и впредь, не зашагай по свету широкой поступью научно-техническая революция. Были изобретены такие замечательные вещи как паровоз и автомобиль…
Однако оставим одного на рельсах, а другого на трассах, и обратим взор на устройство, принесшее намного больше пользы в деле создания адекватного климата. В 1735 году закончилась эпоха мальчиков-пажей, чей рабский труд безжалостно использовали разнообразные дамы и господа, заставляя беспрестанно обмахивать себя опахалами. В тот памятный год в здании английского парламента установили первое в истории механическое опахало, приводимое в движение паровым двигателем. Никаких мальчиков устройство не требовало: только воды и угля. Неудивительно, что вскоре оно стало широко использоваться не только в Англии, но и по всей Европе. Устройство назвали вентилятором.
Свой вклад в исследование вентиляции внесла и Россия. Вернее, гениальный русский ученый Михаил Ломоносов. В своем труде «О вольном движении воздуха в рудниках примеченном», вышедшем в1763 году, он изложил «теорию естественного движения воздуха под влиянием погоды и времен года». На родине труд Ломоносова остался незамеченным, но им с радостью воспользовалась Европа, подуставшая от грохота паровых вентиляторов. В 1810 году в одной из лондонских больниц впервые была применена научно рассчитанная система естественной вентиляции. Скоро (в 1815 году) эта система была запатентована. Но сделали это отчего-то не англичане, а находчивый француз Жан Шабаннес. Свой метод естественной вентиляции он назвал «кондиционированием зданий». Так в лексикон вошло слово «кондиционировать», означающие «приводить что-либо в соответствие с определенными требованиями или нормами». Правда в наши дни, употребляя словосочетание «кондиционированное помещение», мы скорее думаем о прохладе, а не требованиях или нормах.
Пока во Франции оформляли патенты и делили шкуру неубитого медведя, в Англии вовсю кипела научная мысль. В её авангарде находился великий британский физик, химик и изобретатель Майкл Фарадей. Изучая состояния вещества, он переводил жидкости в газообразное состояние, и обратно. Экспериментируя с аммиаком, ученый убедился: это вещество, испаряясь, поглощает тепло. Стоило ли столь значимое открытие пары отмороженных пальцев, неизвестно. Но принцип работы кондиционера и холодильника был открыт: в одной части двусторонней системы, вещество, испаряясь, поглощает тепло. В другой же, возвращаясь в жидкое состояние, выделяет его в окружающую среду.
Осталось только собрать работающий агрегат. По всему миру начались эксперименты. В США их проводил некто Джон Горри, практикующий врач. Доктор пытался охладить воздух в больничных палатах и облегчить тем самым страдания больных желтой лихорадкой. Некоторых успехов он добился, создав в 1844 году машину для изготовления искусственного льда. Лед из машины Горри можно было использовать для охлаждения помещений, но кондиционером в сегодняшнем понимании это изобретение, конечно же, не являлось.
Лишь в 1902 году инженер Уиллис Карриер изготовил первый образец охлаждающей воздух машины. Это чудо техники было установлено в одной из бруклинских типографий. Если вы думаете, что сердобольный владелец печатни так решил позаботиться о своих работниках и улучшить условия их труда, — вы ошибаетесь. Охлаждающий воздух агрегат был смонтирован, чтобы уменьшить влажность воздуха (на влажной бумаге краска сохнет очень медленно). А влажность, как известно, уменьшается при снижении температуры. Но прохлада, о которой меньше всего думал типографский делец, обернулась для него дополнительной прибылью. Рабочие, печатавшие в комфортных условиях, стали меньше уставать, тиражи значительно выросли.
И пошло-поехало… Уже через год подобный аппарат был установлен в Кельнском театре, где посетители стали сопереживать страстям на сцене в прохладе и комфорте. Не отставал и Новый свет. В 1924 году кондиционер установили в детройтском универмаге. Народ повалил туда толпой; система кондиционирования еле справлялась, но благодаря приятной прохладе оборот заведения вырос за несколько дней чуть ли не в три раза! Примеру универмага последовали банки, кинотеатры, общественные туалеты…
В 1928 году было кондиционирован американский Конгресс, а в 1929-м и Сенат США.
Поначалу люди просто наблюдали за всем этим кондиционированным великолепием, посещая точки общепита и кинопросмотра. Но вскоре кое-кому захотелось иметь кондиционер у себя дома. А когда есть спрос — предложение появится. В 1929 году компанией General Electric был выпущен первый комнатный кондиционер, предок современных агрегатов. В принципе, эта машина была прообразом сплит-системы — её компрессор и конденсатор крепились на улице. Сделано это было ради безопасности. В изделии General Electric использовался аммиак, весьма опасный для человека, поэтому содержащие его элементы устройства были вынесены подальше от людей. Увы, такое решение не всегда помогало. За недолгое время использования аммиачных кондиционеров было зафиксировано несколько случаев со смертельным исходом — аммиак взрывался. Слава прогрессу, длилась эта вакханалия недолго. В 1931 году решением проблемы стал новый хладагент — фреон. Он не взрывался, не был токсичным, и необходимость выносить содержащие фреон элементы кондиционера на безопасное расстояние отпала. Поэтому все части агрегата были тотчас собраны в одном блоке. Так появился оконный кондиционер, быстро завоевавший популярность в Америке.
Made in USA: один из первых оконных кондиционеров
США долгое время лидировали и в производстве кондиционеров. После Второй мировой войны производство этих машин в США особенно разрослось. Увеличился экспорт в Европу (там, на разоренных второй мировой войной территориях, выпускать кондиционеры было просто негде). Воспользовавшись доминирующим положением, американские монополисты быстро взвинтили цены, их кондиционеры стали удовольствием недешевым. И тут на рынок Европы вышла возрождающаяся Япония. Изделия японских фирм Toshiba и Daikin, оказались дешевле, и совершенней американских. Более того, японцы сделали свои агрегаты еще доступнее, построив свои заводы в Европе (например, завод Daikin, в Бельгийском Остенде). Постепенно это привело к тому, к чему и должно было привести — увеличению спроса на японскую продукцию и смене лидера. Вытеснив Америку, японские производители стали конкурировать на рынке кондиционеров между собою, попутно совершенствуя свои изделия. На ближайшие десятилетия вся история развития кондиционеров практически свелась к борьбе двух азиатских титанов.
2. Уиллис Хэвилэнд Кэрриер (Willis Haviland Carrier) – отец кондиционирования
Уиллис Хэвилэнд Кэрриер родился 26 ноября 1876 года под Нью-Йорком (Lake Erie in Angola, New York). Он был единственным ребёнком в семье Кэрриеров. Его родители принадлежали к религиозной общине квакеров, чья суровая мораль отвергает присягу, военную службу, роскошь и даже развлечения. Поэтому учебники и умные книги стали чуть ли не единственным дозволенным развлечением Уиллиса. Неудивительно, что Уиллис блестяще окончил среднюю школу, и как вундеркинд, подающий большие надежды, на льготных условиях был принят в Корнельский университет в Итаке, штат Нью-Йорк.
В то время мир был просто переполнен многочисленными новыми технологическими изобретениями, это был золотой век инженерии. Изобретение телеграфа, телефона и автомобиля, появление на полках магазинов фонографов, электрических лампочек и дверных звонков давали мощный стимул тогдашним инженерам, находящимся, как им тогда справедливо казалось, на пороге новых великих открытий. Среди тех вдохновленных инженеров, которые мечтали перевернуть мир, был и Уиллис Кэрриер.
В 1901 году Кэрриер получил степень магистра (доктора) инженерных наук и устроился в копанию Buffalo Forge, в только что созданный отдел экспериментальной инженерии.