Wir halten die Klimaanlage für selbstverständlich, aber stellen Sie sich vor, wie das Leben ohne sie wäre.

Einst als Luxus betrachtet, ist diese Erfindung heute ein unverzichtbares Element, mit dem wir Häuser, Unternehmen, Krankenhäuser, Rechenzentren, Labors und andere Gebäude kühlen können, die für unsere Wirtschaft und unser tägliches Leben von entscheidender Bedeutung sind. Tatsächlich ist die Lufttemperatur für uns so wichtig, dass 48 Prozent des gesamten Energieverbrauchs in amerikanischen Haushalten auf Kühlung und Heizung zurückzuführen sind, so die Energy Information Administration.,

Wie die meisten wichtigen Durchbrüche ist die moderne Gewerbe-und Wohnklimatechnik das Ergebnis einer Reihe von Fortschritten von Wissenschaftlern und Erfindern, die sich selbst herausgefordert haben, kreative Lösungen für Probleme des Tages zu finden. Blättern Sie durch unsere interaktive Timeline oben und lesen Sie weiter, um einige der wichtigsten Meilensteine in der Geschichte der Klimaanlage zu erfahren.

Die Übel der hohen Temperaturen

In den 1840er Jahren schlug der Arzt und Erfinder Dr. John Gorrie aus Florida die Idee vor, Städte zu kühlen, um die Bewohner von „den Übeln der hohen Temperaturen“ zu befreien.,“Gorrie glaubte, dass Kühlung der Schlüssel sei, um Krankheiten wie Malaria zu vermeiden und Patienten komfortabler zu machen, aber sein rudimentäres System zur Kühlung von Krankenhausräumen erforderte, dass Eis von gefrorenen Seen und Bächen in den nördlichen Vereinigten Staaten nach Florida verschifft werden musste.

Um diese teure logistische Herausforderung zu umgehen, begann Gorrie mit dem Konzept der künstlichen Kühlung zu experimentieren. Er entwarf eine Maschine, die Eis mit einem Kompressor erzeugte, der von einem Pferd, Wasser, windgetriebenen Segeln oder Dampf angetrieben wurde, und erhielt 1851 ein Patent dafür., Obwohl Gorrie es nicht schaffte, seine patentierte Technologie auf den Markt zu bringen-hauptsächlich aufgrund des Todes seines Hauptfinanzierers -, legte seine Erfindung den Grundstein für moderne Klima-und Kältetechnik.

Zerknitterte Seiten, revolutionäre Lösung

Die Idee der künstlichen Kühlung stagnierte mehrere Jahre, bis Ingenieur Willis Carrier eine Aufgabe übernahm, die zur Erfindung der ersten modernen elektrischen Klimaanlage führen würde., Während seiner Arbeit für die Buffalo Forge Company im Jahr 1902 wurde Carrier beauftragt, ein Feuchtigkeitsproblem zu lösen, das dazu führte, dass Magazinseiten bei der Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing Company in Brooklyn knitterten.

Durch eine Reihe von Experimenten entwarf Carrier ein System, das die Luftfeuchtigkeit mithilfe von Kühlspulen kontrollierte, und sicherte sich ein Patent für seine „Vorrichtung zur Luftbehandlung“, die Luft entweder befeuchten (durch Erhitzen von Wasser) oder entfeuchten konnte (durch Kühlen von Wasser) Luft., Während er seine Technologie weiter testete und verfeinerte, entwickelte und patentierte er auch ein automatisches Steuerungssystem zur Regulierung der Luftfeuchtigkeit und Temperatur in Textilfabriken.

Es dauerte nicht lange, bis Carrier erkannte, dass Feuchtigkeitskontrolle und Klimaanlage vielen anderen Branchen zugute kommen könnten, und er brach schließlich von Buffalo Forge ab und gründete mit sechs anderen Ingenieuren die Carrier Engineering Corporation.

Öffentliche Gebäude werden cool

Auf der St. Louis World ‚ s Fair im Jahr 1904 verwendeten die Organisatoren mechanische Kühlung, um das Missouri State Building zu kühlen., Das System verwendete 35.000 Kubikfuß Luft pro Minute, um das Auditorium mit 1.000 Plätzen, die Rotunde und andere Räume im Missouri State Building zu kühlen. Es war das erste Mal, dass die amerikanische Öffentlichkeit dem Konzept der Komfortkühlung ausgesetzt war. Ein großer Durchbruch in der Komfortkühltechnologie kam in den 1920er Jahren, als Amerikaner in Kinos strömten, um Hollywoodstars auf der Leinwand zu sehen.,

Frühe Kühlsysteme für öffentliche Theater waren im Wesentlichen Heizsysteme, die mit Kühlgeräten modifiziert wurden, die kalte Luft durch Bodenöffnungen verteilten, was zu heißen, schwülen Bedingungen auf oberen Ebenen und viel kälteren Temperaturen auf unteren Ebenen führte, wo die Gäste manchmal darauf zurückgingen, ihre Füße mit Zeitungen zu umwickeln, um warm zu bleiben., Im Jahr 1922 installierte die Carrier Engineering Corporation das erste gut gestaltete Kühlsystem für Theater im Metropolitan Theater in Los Angeles, das kühle Luft durch höhere Lüftungsöffnungen pumpte, um die Luftfeuchtigkeit und den Komfort im gesamten Gebäude zu verbessern.

Im Mai 1922 debütierte Carrier im Rivoli Theater in New York öffentlich über einen neuen Systemtyp, der einen Zentrifugalkühler verwendete, der weniger bewegliche Teile und Kompressorstufen hatte als bestehende Einheiten., Das bahnbrechende System erhöhte die Zuverlässigkeit und senkte die Kosten für große Klimaanlagen, wodurch ihr Einsatz im ganzen Land erheblich ausgeweitet wurde.

Kühlung nach Hause bringen

Trotz der Fortschritte in der Kühltechnologie waren diese Systeme für Häuser zu groß und teuer. Aufbauend auf der Kältetechnik führte Frigidaire 1929 einen neuen Raumkühler mit geteiltem System auf den Markt ein, der klein genug für den Heimgebrauch war und wie ein Funkschrank geformt war. Das System war jedoch schwer, teuer und erforderte eine separate, ferngesteuerte Kondensationseinheit., Frank Faust von General Electric verbesserte dieses Design, entwickelte einen in sich geschlossenen Raumkühler und General Electric produzierte von 1930 bis 1931 32 ähnliche Prototypen.

Ungefähr zur gleichen Zeit synthetisierten Thomas Midgley, Albert Henne und Robert McNary von General Motors Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW)-Kühlmittel, die zu den weltweit ersten nicht brennbaren Kühlflüssigkeiten wurden und die Sicherheit von Klimaanlagen erheblich verbesserten., Die Chemikalien würden jedoch Jahrzehnte später mit dem Ozonabbau in Verbindung gebracht und schließlich von Regierungen auf der ganzen Welt nach dem Montrealer Protokoll in den 1990er Jahren auslaufen. Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW), die das Ozon nicht zerstören, gewinnen an Popularität, werden aber schließlich mit dem Klimawandel in Verbindung gebracht. Jüngste bahnbrechende Forschungen des Building Techologies Office des Energieministeriums und des Oak Ridge National Laboratory führen zu neuen Kältemitteln und Technologien, die für den Planeten weniger schädlich sind.

Heimkühlsysteme wurden nach H. H. Schultz und J. Q kleiner., Sherman reichte ein Patent für eine Klimaanlage ein, die auf einem Fenstervorsprung platziert werden konnte. Die Einheiten kamen 1932 auf den Markt, wurden jedoch aufgrund ihrer hohen Kosten nicht weit verbreitet gekauft.

Der Ingenieur Henry Galson entwickelte eine kompaktere, kostengünstigere Version der Fensterklimaanlage und richtete Produktionslinien für mehrere Hersteller ein. Bis 1947 wurden 43.000 dieser Systeme verkauft – und zum ersten Mal konnten Hausbesitzer eine Klimaanlage genießen, ohne teure Upgrades vornehmen zu müssen.,

In den späten 1960er Jahren verfügten die meisten neuen Häuser über eine zentrale Klimaanlage, und Fensterklimaanlagen waren erschwinglicher als je zuvor, was das Bevölkerungswachstum in Heißwetterstaaten wie Arizona und Florida anheizte. Klimaanlage ist jetzt in fast 100 Millionen amerikanischen Häusern, was 87 Prozent aller Haushalte, nach der Energy Information Administration.

Effizienzstandards treiben Verbesserungen voran

Als der Einsatz von Klimaanlagen in den 1970er Jahren zunahm, traf die Energiekrise ein., Als Reaktion darauf verabschiedete der Gesetzgeber Gesetze zur Reduzierung des Energieverbrauchs auf der ganzen Linie und stellte die Weichen für das Appliance and Equipment Standards Program der Energieabteilung, das einen einzigen bundesweiten Energieeffizienzstandard für Hersteller von Klimaanlagen anstelle eines Flickenteppichs staatlicher Standards festlegt.

Seit 1992 hat die Energieabteilung Naturschutzstandards für Hersteller von zentralen Wohnklimaanlagen und Wärmepumpen erlassen. Es wird erwartet, dass der anfängliche Standard von 1993 bis 2023 Einsparungen in der Energierechnung von rund 29 Milliarden US-Dollar bringen wird., Der 2006 verabschiedete Standard wird voraussichtlich von 2006 bis 2035 zu Energieeinsparungen in Höhe von rund 70 Milliarden US-Dollar führen und mehr als 369 Millionen Tonnen Kohlendioxidemissionen vermeiden, was den jährlichen Treibhausgasemissionen von etwa 72 Millionen Autos entspricht.

Das Programm hat bereits enorme Effizienzsteigerungen in der neuen Klimatechnik vorangetrieben, die den Verbrauchern geholfen haben, Energie und Geld zu sparen. Tatsächlich verbrauchen neue Klimaanlagen heute etwa 50 Prozent weniger Energie als 1990.,

Die Zukunft der Klimaanlage

Neben den Gerätenormen unterstützt das Programm Emerging Technologies der Energieabteilung im Büro Building Technologies angewandte Forschung und Entwicklung, die die Klimaanlage effizienter und nachhaltiger macht.

Im Moment arbeitet das Programm an der nächsten großen Sache in der Klimaanlage: Nicht-Dampfkompressionstechnologie, die keine HFKW verwendet, die die Umwelt schädigen, was eine neue Ära der Kühlung einleitet. Es wird geschätzt, dass Nicht-Dampfkompressionstechnologien den Energieverbrauch um 50 Prozent senken könnten.,

Erfahren Sie mehr über die Bemühungen der Energieabteilung, die Energieeffizienz zu verbessern und die Umweltauswirkungen von Klimatechnologien zu reduzieren.

MEHR ZUR KLIMAANLAGE

  • Lesen Sie unsere Energy Saver 101-Infografik, um zu erfahren, wie Klimaanlagen funktionieren.
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  • Bleiben Sie auf dem Laufenden, wie die Energieabteilung an der Verbesserung der Klimatechnik arbeitet.