Кондиционер: а кто его придумал?

История кондиционеров на том принципе действия, который широко используется сейчас, связана с именем американского инженера Уиллиса Кэрриера. Это его именем называются популярные современные кондиционеры марки Carrier.

Текст: Наталья КОНОПЛЕВА.

 

Кондиционер — это просто «холодильник наоборот»

Началось все с того, что владелец Бруклинской типографии в Нью-Йорке пожаловался на высокую влажность и жару в помещении, из-за которых типографская краска расплывается на бумаге. Он был озабочен, как понизить влажность в типографии.

Молодой инженер Кэрриер решил использовать для решения этой проблемы физическую закономерность — при понижении температуры воздуха его влажность снижается.

Кэрриер был знаком с конструкцией промышленных холодильных машин, и за короткий срок он построил электрический аппарат, в корпусе которого размещались охлаждаемые холодильной машиной змеевики. Было это в 1902 году.

Первая установка Кэрриера уменьшила влажность в типографии на 55%. «Аппараты для третирования воздуха», как загадочно назвал их Кэрриер, были установлены для осушения воздуха на хлопкопрядильных, текстильных и макаронных фабриках.

Вскоре один инженер-текстильщик ввел термин «кондиционирование воздуха», поскольку понятие «кондиционирование» использовалось в процессах обработки пряжи и тканей. И лишь потом обратили внимание, что новый аппарат не только осушает воздух, но и охлаждает его. Тому уже больше ста лет.

В 1929 году Кэрриер разработал бытовые кондиционеры для охлаждения и осушения воздуха в частных домах. Были созданы новые конструкции аппаратов уменьшенных размеров и уменьшенной мощности.

Тогда же Кэрриер стал устанавливать в своих кондиционерах воздухоочищающие фильтры. Потом появилась функция согревания воздуха, и так далее.

Но принцип действия, который Кэрриер использовал в своей первой установке в 1902 году, остается неизменным и на сегодняшний день. И принцип этот такой же, как у бытового холодильника.

Тем не менее даже технически грамотные люди часто демонстрируют непонимание, а из него следует недоверие и многие предрассудки.

Вот как действует кондиционер, который можно назвать «холодильником наоборот».

При работе в режиме охлаждения воздух из помещения засасывается вентилятором через воздушный фильтр во внутренний отсек, очищаясь при этом от пыли. Сжатый компрессором перегретый хладагент фреон тем временем поступает в конденсатор — длинную зигзагообразную трубку.

Здесь он частично отдает свое тепло в окружающую среду (на улицу). После пропускания через расширяющий клапан давление фреона резко понижается, он поступает в испаритель, где закипает и испаряется, превращаясь в газ.

На испарение требуется много тепловой энергии. Она отбирается от омывающего испаритель воздуха, при этом на испарителе конденсируется часть влаги. Очищенный, охлажденный и подсушенный воздух снова поступает в помещение.

А забранная из воздуха теплота уносится циркулирующим по змеевику (конденсатору) фреоном и выбрасывается наружу здания. Испарившийся фреон вновь засасывается компрессором, и цикл повторяется.

И еще о родстве холодильника и кондиционера. Есть бородатый анекдот про чукчей: «Ну зачем они покупают холодильники?! А затем, чтобы в них греться: на улице -40 градусов, а в холодильнике +4!».

На самом деле холодильник может только создавать заданную разность температур в сторону понижения и не способен обеспечить в холодильной камере температуру выше наружной. Он извлекает избыточное тепло из холодильной камеры и выбрасывает его наружу.

С точки зрения физики анекдот неправильный, но остроумный. Зато кондиционер — это «вывернутый наизнанку» холодильник, тепловой насос, который извлекает тепло из наружного воздуха и передает его внутрь дома, в строгом соответствии с циклом Карно (изучали в школе!).

Даже если на улице минусовая температура, в воздухе предостаточно калорий по сравнению с абсолютным нулем космического пространства. Так что чукчи действительно могут греться от холодильника, если он запущен «наоборот». Большинство современных кондиционеров могут перекачивать энергию в двух направлениях: и на охлаждение, и на обогрев.

 

Правда ли, что кондиционеры охлаждают воздух?

Это далеко не вся правда. Если заглянуть в англо-русский словарь, то слово «to сondition» означает: приводить в желаемое, нужное (хорошее) состояние. Словом, доводить воздух в помещении до кондиции.

Ведь воздух в помещении нередко бывает слишком теплым либо слишком холодным, слишком влажным или чересчур сухим. Воздух может быть загрязнен пылью, болезнетворными бактериями, аллергенами, спорами плесени. Все это весьма ощутимо вредит нашему здоровью.

Современный кондиционер призван привести воздух, которым мы дышим в помещениях, в «кондиционное состояние» по всем этим показателям.

Начиная с 1902 года, когда был создан первый аппарат, выполнявший только функцию осушения воздуха, кондиционер постепенно приобретал новые функции. К 1958 году он уже мог охлаждать, осушать и очищать воздух с помощью фильтров.

В 1958 году был выпущен первый кондиционер, способный работать и на холод, и на тепло. Вот вам четвертая функция: обогрев воздуха при необходимости. В моделях новейших поколений есть также функция ионизации воздуха, пятая.

А теперь появляется все больше моделей, способных обогащать воздух кислородом. Это шестая функция. Самые передовые фирмы выпускают кондиционеры с датчиками содержания в воздухе углекислого газа и с функцией удаления излишков CO2. Вот функция номер семь.

Кроме того, любой кондиционер может работать в качестве вентилятора. Это еще одна функция, восьмая. Словом, современный кондиционер заменяет целый комплект климатической техники для обработки воздуха и улучшения экологии наших домов.

Так что утверждение о том, что кондиционеры только охлаждают воздух, изначально не соответствовало действительности.

То, что кондиционер необходим лишь в жаркое время года, — тоже заблуждение. Например, в Скандинавии с ее прохладным климатом и коротким летом кондиционерами оборудованы практически все офисы и многие жилые дома. Они служат здесь не столько для охлаждения воздуха, сколько для создания комфортных микроклиматических условий в помещении круглый год.

Сегодня недостаточно, чтобы кондиционеры просто охлаждали или согревали воздух. Они должны обеспечивать: оптимальную температуру; комфортную влажность; чистоту и подвижность воздуха; бесшумную работу; высокую степень надежности; простоту технического обслуживания; выполнять целый ряд специальных программ. И при этом кондиционеры должны идеально вписываться в интерьер помещения.