Klimatyzator bierzemy za pewnik, ale wyobraź sobie, jakie byłoby życie bez niego.

kiedyś uważany za luksus, ten wynalazek jest teraz niezbędny, pozwalając nam chłodzić domy, firmy, szpitale, centra danych, laboratoria i inne budynki istotne dla naszej gospodarki i codziennego życia. W rzeczywistości Temperatura powietrza jest dla nas tak ważna, że 48 procent całego zużycia energii w amerykańskich domach jest wynikiem chłodzenia i ogrzewania, według Energy Information Administration.,

podobnie jak Najważniejsze przełomy, nowoczesna technologia klimatyzacji komercyjnej i Mieszkaniowej jest wynikiem szeregu postępów naukowców i wynalazców, którzy postawili sobie wyzwanie, aby wymyślić kreatywne rozwiązania problemów dnia dzisiejszego. Przewiń naszą interaktywną oś czasu powyżej i czytaj dalej, aby dowiedzieć się o niektórych kluczowych kamieniach milowych w historii klimatyzacji.

zło wysokich temperatur

w latach czterdziestych XIX wieku lekarz i wynalazca Dr John Gorrie z Florydy zaproponował ideę chłodzenia miast, aby odciążyć mieszkańców od „zła wysokich temperatur.,”Gorrie wierzył, że chłodzenie jest kluczem do uniknięcia chorób takich jak malaria i zwiększenia komfortu pacjentów, ale jego podstawowy system chłodzenia pomieszczeń szpitalnych wymagał dostarczenia lodu na Florydę z zamarzniętych jezior i strumieni w północnych Stanach Zjednoczonych.

aby obejść to kosztowne wyzwanie logistyczne, Gorrie zaczął eksperymentować z koncepcją sztucznego chłodzenia. Zaprojektował maszynę, która wytwarzała lód za pomocą sprężarki napędzanej koniem, wodą, żaglami napędzanymi wiatrem lub parą i otrzymał na nią patent w 1851 roku., Chociaż Gorrieowi nie udało się wprowadzić na rynek opatentowanej technologii-głównie ze względu na śmierć głównego sponsora finansowego-jego wynalazek położył podwaliny pod nowoczesną klimatyzację i Chłodnictwo.

pomarszczone strony, rewolucyjne rozwiązanie

idea sztucznego chłodzenia popadła w stagnację przez kilka lat, dopóki inżynier Willis Carrier nie podjął pracy, która skutkowałaby wynalezieniem pierwszej nowoczesnej klimatyzacji elektrycznej., Podczas pracy dla Buffalo Forge Company w 1902 roku, Carrier otrzymał zadanie rozwiązania problemu wilgotności, który powodował zmarszczki stron czasopism w Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing Company w Brooklynie.

dzięki serii eksperymentów Carrier zaprojektował system kontrolujący Wilgotność za pomocą cewek chłodzących i zapewnił patent na swój „aparat do uzdatniania powietrza”, który może nawilżać (przez podgrzewanie wody) lub osuszać (przez chłodzenie wodą) powietrze., Kontynuując badania i udoskonalanie swojej technologii, opracował i opatentował automatyczny system sterowania do regulacji wilgotności i temperatury powietrza w fabrykach tekstylnych.

nie trwało długo, zanim Carrier zrozumiał, że kontrola wilgotności i klimatyzacja mogą przynieść korzyści wielu innym branżom i ostatecznie zerwał z Buffalo Forge, tworząc Carrier Engineering Corporation wraz z sześcioma innymi inżynierami.

budynki użyteczności publicznej stają się chłodne

podczas targów w St.Louis w 1904 roku organizatorzy wykorzystali mechaniczne chłodzenie do chłodzenia Missouri State Building., System wykorzystywał 35 000 stóp sześciennych powietrza na minutę do chłodzenia 1000-osobowej audytorium, rotundy i innych pomieszczeń w budynku stanu Missouri. Był to pierwszy raz, gdy amerykańska opinia publiczna zetknęła się z koncepcją komfortu chłodzenia. XX wieku, kiedy Amerykanie przybywali do kin, aby oglądać gwiazdy Hollywood na srebrnym ekranie.,

wczesne systemy chłodzenia dla teatrów publicznych były zasadniczo systemami grzewczymi zmodyfikowanymi za pomocą urządzeń chłodniczych, które rozprowadzały zimne powietrze przez otwory wentylacyjne, co skutkowało gorącymi, mroźnymi warunkami na wyższych poziomach i znacznie zimniejszymi temperaturami na niższych poziomach, gdzie klienci czasami uciekali się do owijania stóp gazetami, aby pozostać ciepłym., W 1922 roku firma Carrier Engineering Corporation zainstalowała pierwszy dobrze zaprojektowany system chłodzenia dla teatrów w Metropolitan Theater w Los Angeles, który pompował chłodne powietrze przez wyższe otwory wentylacyjne dla lepszej kontroli wilgotności i komfortu w całym budynku.

w maju 1922 roku w Rivoli Theater w Nowym Jorku Carrier publicznie zaprezentował nowy typ systemu, w którym zastosowano odśrodkowy agregat chłodniczy, który miał mniej ruchomych części i stopni sprężarki niż istniejące jednostki., Przełomowy system zwiększył niezawodność i obniżył koszty klimatyzatorów na dużą skalę, znacznie rozszerzając ich zastosowanie w całym kraju.

wprowadzenie chłodzenia do domu

pomimo postępu w technologiach chłodzenia, systemy te były zbyt duże i drogie dla domów. Opierając się na technologii chłodzenia, Frigidaire wprowadził na rynek w 1929 roku nową chłodnicę pokojową o układzie dzielonym, która była wystarczająco mała do użytku domowego i miała kształt szafki radiowej. System był jednak ciężki, drogi i wymagał oddzielnego, zdalnie sterowanego agregatu skraplającego., Frank Faust z General Electric udoskonalił ten projekt, opracowując samodzielną chłodnicę pokojową, a General Electric wyprodukował 32 podobne prototypy w latach 1930-1931.

mniej więcej w tym samym czasie Thomas Midgley, Albert Henne i Robert McNary z General Motors zsyntetyzowali chłodziwa chlorofluorowęglowodorowe (CFC), które stały się pierwszymi na świecie niepalnymi płynami chłodniczymi, znacznie poprawiając bezpieczeństwo klimatyzatorów., Jednak chemikalia te byłyby związane z wyczerpywaniem się ozonu dekady później i zostały ostatecznie wycofane przez rządy na całym świecie po protokole montrealskim w 1990 roku. Wodorofluorowęglowodory (HFC), które nie niszczą ozonu, zyskują popularność, ale ostatecznie są związane ze zmianami klimatycznymi. Ostatnie przełomowe badania przeprowadzone przez Biuro technologii budowlanych Departamentu Energii i Oak Ridge National Laboratory zaowocowały nowymi czynnikami chłodniczymi i technologiami, które są mniej szkodliwe dla planety.

Domowe systemy chłodzenia zmniejszyły się po H. H. Schultz i J. Q., Sherman zgłosił patent na klimatyzator, który można umieścić na parapecie. Jednostki trafiły na rynek w 1932 roku, ale nie zostały szeroko zakupione ze względu na ich wysoki koszt.

inżynier Henry Galson opracował bardziej kompaktową, niedrogą wersję klimatyzatora okiennego i skonfigurował linie produkcyjne dla kilku producentów. Do 1947 roku sprzedano 43 000 tych systemów – i po raz pierwszy właściciele domów mogli cieszyć się klimatyzacją bez konieczności dokonywania kosztownych modernizacji.,

pod koniec lat 60. większość nowych domów miała centralną klimatyzację, a klimatyzatory okienne były bardziej przystępne niż kiedykolwiek, napędzając wzrost populacji w Stanach upalnych, takich jak Arizona i Floryda. Klimatyzacja jest teraz w prawie 100 milionów amerykańskich domów, reprezentujących 87 procent wszystkich gospodarstw domowych, według Energy Information Administration.

normy efektywności napędzają ulepszenia

gdy w latach 70.ubiegłego wieku wzrosło zużycie klimatyzacji, uderzył kryzys energetyczny., W odpowiedzi ustawodawca uchwalił przepisy mające na celu zmniejszenie zużycia energii, wyznaczając etap dla programu standardów urządzeń i urządzeń Departamentu Energii, który ustanawia jeden federalny standard efektywności energetycznej dla producentów klimatyzatorów, a nie mozaikę norm państwowych.

od 1992 roku Wydział Energetyki wydaje normy ochrony dla producentów klimatyzatorów centralnego ogrzewania i pomp ciepła. Oczekuje się, że początkowy standard netto około 29 miliardów dolarów oszczędności rachunków za energię od 1993 do 2023., Oczekuje się, że norma przyjęta w 2006 r. przyniesie około 70 miliardów dolarów oszczędności na rachunkach za energię w latach 2006-2035 i pozwoli uniknąć ponad 369 milionów ton emisji dwutlenku węgla, co odpowiada rocznej emisji gazów cieplarnianych około 72 milionów samochodów.

program doprowadził już do ogromnej poprawy wydajności w nowej technologii klimatyzacji, która pomogła konsumentom oszczędzać energię i pieniądze. W rzeczywistości nowe klimatyzatory zużywają dziś około 50 procent mniej energii niż w 1990 roku.,

przyszłość klimatyzacji

oprócz standardów urządzeń, Program Emerging Technologies Departamentu Energii w biurze technologii budowlanych wspiera badania i rozwój stosowany, dzięki którym klimatyzacja jest bardziej wydajna i zrównoważona.

obecnie program pracuje nad kolejną wielką rzeczą w klimatyzacji: technologią kompresji bez pary, która nie wykorzystuje HFC, które szkodzą środowisku, wprowadzając nową erę chłodzenia. Szacuje się, że technologie kompresji bez pary mogą zmniejszyć zużycie energii o 50 procent.,

Dowiedz się więcej o działaniach Departamentu Energii na rzecz poprawy efektywności energetycznej i zmniejszenia wpływu technologii klimatyzacji na środowisko.

więcej informacji na temat klimatyzacji

  • sprawdź naszą infografikę Energy Saver 101, aby dowiedzieć się, jak działają klimatyzatory.
  • sprawdź naszą infografikę Energy Saver 101, aby dowiedzieć się, jak działają klimatyzatory.
  • Bądź na bieżąco z tym, jak dział energetyczny pracuje nad udoskonaleniem technologii klimatyzacji.