Klimatyzacja to technologia, która dla wielu osób stała się czymś zupełnie oczywistym, zarówno w biurach, samochodach, jak i w domach. Trudno dziś wyobrazić sobie letnie dni bez możliwości schłodzenia wnętrza. Choć obecnie klimatyzacja kojarzy się przede wszystkim z komfortem, jej początki miały zupełnie inny cel. Klimatyzatory nie powstały po to, by poprawiać samopoczucie w upalne dni, lecz by rozwiązać konkretny problem technologiczny.

Fot. 1. Różne rodzaje klimatyzatorów

Choć historia kontrolowania temperatury sięga czasów starożytnych, to dopiero początek XX wieku przyniósł przełomowy wynalazek – nowoczesny klimatyzator. Jego twórcą był Willis Haviland Carrier, który w 1902 roku zaprojektował pierwszy system regulujący temperaturę i wilgotność powietrza. Co ciekawe, celem wynalazku nie było zapewnienie komfortu cieplnego ludziom, lecz rozwiązanie problemów technologicznych w nowojorskiej drukarni Sackett-Wilhelms. Zmiany wilgotności wpływały tam negatywnie na jakość papieru i druku, dlatego Carrier opracował system oparty na obiegu chłodniczym, który stabilizował warunki wewnętrzne.

W 1911 roku Carrier przedstawił fundamentalny artykuł na temat "Racjonalnej psychrometrii", który przez dekady stanowił podstawę projektowania systemów HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning).

Przez pierwsze lata klimatyzatory wykorzystywano głównie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i włókienniczym, gdzie panowały trudne warunki środowiskowe wymagające stabilizacji temperatury i wilgoci. Dopiero w 1925 roku klimatyzacja trafiła do miejsc publicznych. Pierwszym obiektem było kino Rivoli na Broadwayu w Nowym Jorku. Komfort termiczny okazał się tak dużą atrakcją, że w gorące dni ludzie przychodzili do kina nie tylko po to, by obejrzeć film, ale też ochłonąć od upału.

W kolejnych dekadach klimatyzacja zaczęła pojawiać się w domach towarowych, biurowcach i luksusowych hotelach. W latach 30. XX wieku firma General Motors i inżynierowie z firmy Frigidaire rozpoczęli prace nad mniejszymi jednostkami do zastosowania w domach prywatnych, choć pierwsze domowe klimatyzatory okienne pojawiły się na rynku dopiero w 1931 roku.

Warto dodać, że już w 1939 roku amerykańska firma Packard zaprezentowała pierwszy klimatyzowany samochód, a w latach 50. klimatyzacja zaczęła zyskiwać popularność również w domach jednorodzinnych – początkowo jako symbol luksusu, a z czasem jako standard w wielu rejonach USA.

Jak działa klimatyzator?

Klimatyzator to urządzenie, które usuwa ciepło z powietrza w pomieszczeniu i oddaje je na zewnątrz. Działa w oparciu o układ chłodniczy, w którym krąży specjalny czynnik chłodniczy. Czynnik ten krąży w zamkniętym obiegu pomiędzy jednostką wewnętrzną i zewnętrzną, przechodząc kolejno przez parownik, sprężarkę, skraplacz i element rozprężny.

Fot. 2. Schemat działania klimatyzatora: 1 – skraplacz, 2 – zawór dławiący (lub kapilara), 3 – parownik, 4 – sprężarka – Wikimedia, Autorstwa Ilmari Karonen - Praca własna, Domena publiczna

W parowniku czynnik chłodniczy odbiera ciepło z wnętrza pomieszczenia, co powoduje jego odparowanie. Następnie trafia do sprężarki, gdzie jego ciśnienie i temperatura wzrastają. W takiej postaci trafia do skraplacza, znajdującego się w jednostce zewnętrznej, gdzie oddaje ciepło do otoczenia i ulega skropleniu. Na koniec czynnik trafia przez element rozprężny z powrotem do parownika, co pozwala obniżyć jego ciśnienie i temperaturę, by cały proces mógł się powtórzyć.

Niektóre klimatyzatory wyposażone są także w tryb grzania. W takim przypadku obieg czynnika jest odwracany, czyli ciepło pobierane jest z zewnątrz i oddawane do wnętrza pomieszczenia.

Rodzaje klimatyzatorów

Na rynku dostępnych jest kilka typów klimatyzatorów, które różnią się budową i przeznaczeniem. Klimatyzatory typu split składają się z jednostki wewnętrznej i zewnętrznej, są najczęściej spotykane w mieszkaniach i biurach. Klimatyzatory przenośne nie wymagają instalacji i mogą być łatwo przestawiane, choć ich wydajność jest zwykle niższa. Klimatyzatory okienne, niegdyś popularne, dziś stosowane są rzadziej ze względu na hałas i ograniczoną estetykę.

Fot. 3. Klimatyzator typu split – jednostka wewnętrzna, naścienna – Wikimedia, Autorstwa Beax - Praca własna

Ewolucja i rozwój technologii

Od czasów Carriera klimatyzatory przeszły długą drogę. Początkowo były to duże i energochłonne maszyny, dziś są kompaktowe, energooszczędne i wielofunkcyjne. Nowoczesne urządzenia wyposażone są w termostaty, czujniki wilgotności, filtry powietrza, a także tryby ogrzewania, co sprawia, że mogą być używane przez cały rok. Istotną zmianą była również rezygnacja ze szkodliwych czynników chłodniczych na rzecz bardziej przyjaznych dla środowiska, zgodnie z rosnącą świadomością ekologiczną.

Podsumowanie

Klimatyzacja to dziś coś więcej niż tylko chłodne powietrze w upalne dni – to synonim komfortu, wydajności pracy i rozwoju urbanizacji. Od przemysłowych hal początku XX wieku, przez sale kinowe, aż po nowoczesne mieszkania – klimatyzator stał się nieodłącznym elementem codziennego życia, stale się rozwijając i dostosowując do rosnących potrzeb współczesnego człowieka.

Źródło: Wikipedia