Реферат: История развития кондиционирования воздуха
Реферат: История развития кондиционирования воздуха
РЕФЕРАТ
НА ТЕМУ:
«История развития кондиционирования воздуха»
Введение
Микроклимат
– это состояние наземно-воздушной среды обитания в некотором ограниченном
пространстве, обусловленное как объективными природными факторами, так и
субъективными факторами.
В более узком
смысле говорят о микроклимате помещений, в которых живут или работают люди, а
также размещаются, хранятся или функционируют некоторые ценные предметы,
приборы, конструкции или механизмы. Нынешний уровень развития технического
прогресса позволяет практически полностью контролировать параметры микроклимата
в жилых помещениях и общественных зданиях.
Эволюция
жилища человека привела к тому, что в самом начале проектирования жилого или
общественного здания в чертеж закладывается полный расчет вентиляции, отопления
и кондиционирования будущего сооружения. В ходе эксплуатации жилых зданий
вентиляция занимает главенствующую роль в создании комфортных условий
жизнедеятельности для его обитателей.
Следует
отметить, что в эпоху урбанизации с развитием современных технологий
производства наличие в атмосфере города чудовищного количества промышленных
отходов и побочных продуктов развитой цивилизации ставит ребром вопрос о
необходимости установки в каждом жилом помещении принудительной механической
системы вентиляции воздуха.
История
развития кондиционирования воздуха
История
кондиционирования воздуха идет от древних веков и основывается не на науке, а
на человеческих инстинктах. Человек всегда приспосабливался к окружающему миру,
и в доисторическое время, находясь в пещере, защищал себя не только от врагов,
но и от климатических нагрузок.
История
применения холода имеет многовековые традиции.
Наблюдения за охлаждающим
эффектом снега и льда привели к тому, что его стали собирать и сохранять. Египтяне,
в силу жаркого климата лишенные возможности запасать лед, использовали способ охлаждения
воды испарением, вода становилась почти такой же холодной, как снег. Возникнув
в Египте, пассивное испарительное охлаждение с естественной тягой воздуха распространилось
на все страны с сухим и жарким климатом. В настоящее время испарительное
охлаждение широко применяется в холодильных технологиях.
В Персии
постоянные жилища строились наполовину уходящими под землю, их располагали
вблизи источников воды. Воду направляли так, чтобы она падала перед входом в
небольшой водоем, над которым устанавливали вентиляционную колонну для отвода
теплого сухого воздуха. Воздух над водой охлаждался, отдавая часть своей
теплоты на испарение воды, и увлажнялся, создавая прохладу.
В
древнеиндийском городе Мохенджо-Даро строились высокие дома без окон, на
плоских крышах которых находились емкости с отверстиями, обращенные в сторону
моря. Отверстия снабжались простейшими клапанами, которые открывались либо
закрывались в зависимости от силы и направления ветра. Воздух поступал в низкий
чердак, где находились плоские чаны с водой. Здесь горячий сухой воздух,
контактируя с поверхностью воды, охлаждался за счет испарительного эффекта, а
затем по каналам в толстых стенах опускался в помещения.
В Японии
зародился и продолжает использоваться в императорской столице Киото прием
испарительного охлаждения «uchimizu» – орошение водой крыш домов, тротуаров.
В Европе
стали пытаться охлаждать воду добавлением солей, например, нитрата калия. Эту
возможность понижения температуры можно назвать первым способом искусственного
охлаждения.
Использование
концепции механико-химического охлаждения с помощью хладагентов началось в 1748
году. Академиком Г.В. Рихманом из Санкт-Петербургской Академии наук были
заложены основы теории психрометрии, являющейся определяющей для
кондиционирования воздуха.
В 1834 г.
Джейкоб Перкинс разрабатывает и патентует механическую установку для
производства искусственного льда.
Это был
компрессионный механизм, работавший на диэтиловом эфире.
Термин
«кондиционирование воздуха» впервые был использован в 1814 г. французом
Жаном Фредериком де Шабанесом. В 1816 году он получил Британский патент на
метод «Кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других
зданиях».
Одесский
оперный театр, построенный в 1887 году, имел систему охлаждения воздуха. В ней
использовался аккумулятор холода в виде шахты, углубленной в землю на 11
метров, в которую летом сбрасывали лед. Шахта соединялась с вентиляционным
каналом, вымощенным базальтовыми камнями. Холодный воздух за счет естественной
тяги поднимался в театральный зал, где он распределялся под каждое сидение.
Первая
установка комфортного кондиционирования воздуха с аммиачной холодильной машиной
была создана лишь в 1893 г. Она была установлена в жилом доме в г. Франкфурт-на-Майне.
Змеевики непосредственного охлаждения аммиаком были размещены на чердаке над
охлаждаемым залом, в который холодный воздух поступал через перфорированный
потолок. Эта установка проработала 5 лет, после чего по неизвестным причинам
была демонтирована.
В 1899 г.
в медицинском колледже Корнеля в Нью-Йорке была смонтирована установка с
компрессионной аммиачной холодильной машиной и рассольным поверхностным
воздухоохладителем. В 1902 г. установкой с таким же воздухоохладителем и
абсорбционной холодильной машиной был оборудован Ганноверский национальный
банк.
Человеком,
сыгравшим огромную роль в развитии кондиционирования воздуха, был Уиллис
Хэвиленд Кэрриер. Он изобрёл невиданное прежде устройство,
которое прогоняло воздух поверх охлажденных трубок. При этом влага оседала –
это было похоже на охлажденный стакан, на наружной стенке которого собирается
влага. В итоге первый кондиционер представлял собой именно охладитель воды в
комплекте с вентиляторными доводчиками. Кэрриер определил, что кондиционер
будет иметь от трёх до пяти функций: управление влажностью; управление
температурой; создание воздушных потоков через систему фильтрации.
Кинотеатр
Граумана «Metropolitan Theater» в Лос-Анджелесе штата Калифорния был первым, в
котором компания «CARRIER Engineering» сделала систему кондиционирования
воздуха с воздухораздачей, рециркуляцией, охлаждением, увлажнением и
автоматическим контролем параметров.
Появление
в Советском Союзе отдельных систем кондиционирования воздуха в промышленных
зданиях относится к 1930-м годам. Для оборудования Дворца Советов в Москве под
руководством Н.С. Ермолаева были разработаны проекты кондиционеров, но
работы по их реализации были приостановлены в начале войны.
Вообще же
в России первые установки КВ появились на текстильных фабриках еще до
Октябрьской революции 1917 года. Это были установки неполного
кондиционирования, которые назывались вентиляционно-увлажнительными. Основным
тепломассообменным аппаратом служили форсуночные камеры. Вплоть до 1930-х годов
такими установками оснащались все реконструируемые и новые текстильные фабрики.
С конца 50-х
годов КВ стало довольно обычным в индустриально развитых странах. В большинстве
городов, где КВ начинает внедряться, оно распространяется прежде всего на
конторские здания.
В условиях
климата Центральной России комфортные системы КВ не были в то время
актуальными: даже в крупных общественных зданиях удавалось поддерживать
приемлемое состояние воздушной среды, не прибегая к средствам кондиционирования.
Недостаточно
развитыми в СССР были также техника и технология холодильной промышленности, в
которой с момента возникновения и до начала 50-х годов вопросы КВ практически
не рассматривались. В Советском Союзе кондиционер долгое время считался непозволительной
роскошью, и вплоть до 1955 года, когда выяснилось, что советские корабли
абсолютно не приспособлены к плаванию в тропиках, эта тема оставалась под
негласным запретом.
В 1963–1965
годах в подмосковном городе Домодедово был налажен выпуск кондиционеров для
узлов связи и пунктов управления ракетным оружием. Завод «Экватор» в городе
Николаеве стал выпускать судовые кондиционеры и, наконец, несколько предприятий
приступило к выпуску климатического оборудования для авиации. Производство
кондиционеров для промышленных нужд было освоено в Харькове.
В 1969
году компания Daikin выпустила кондиционер, в котором с одним
внешним блоком работало сразу несколько внутренних блоков. Так появились
мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до шести
внутренних блоков различных типов.
В СССР в
1976 г. был введен в действие крупнейший в Европе и Азии Бакинский завод
бытовых кондиционеров, рассчитанный на выпуск 400 тыс. автономных кондиционеров
в год. Продукция выпускалась по лицензии японской фирмы Hitachi. В Баку был
освоен выпуск первых советских сплит-систем с внутренним блоком напольного
типа.
Первыми
кондиционерами, сделанными в России, стали оконники Fedders, которые в начале
90-х годов собирали в городе Железногорске. Однако из-за невысокого качества
продукции производство долго не продержалось, и к 1996 году было полностью
свернуто. Эстафету подхватили в подмосковной Электростали. В 1997 году на
заводе Элемаш был освоен выпуск сплит-систем из сборочных комплектов Samsung, а
затем налажено производство продукции под собственной торговой маркой. И,
наконец, в 2000–2002 годах производство сплит-систем начато в подмосковном
Фрязино, Хабаровске, Москве, Ижевске, Ростове-на-Дону.
В свое
время существенным нововведением стало появление кондиционера с принципиально
новым способом управления за счет изменения частоты тока электропитания
компрессора – инверторных систем. В отличие от стандартных моделей они работают
не короткими включениями на полную мощность, а постоянно. После достижения
необходимой температуры они снижают обороты и очень точно поддерживают ее на
заданном уровне. Благодаря такой схеме работы инверторные кондиционеры
долговечнее, тише и экономичнее обычных моделей.
Страницы: 1, 2, 3 |