История изобретения кондиционера

Нет, все же климатические зоны на земле распределены несправедливо. Много стран есть на свете, где люди вынуждены скрываться от палящего солнца, от пыльных бурь, от нестерпимой жары. Тамошние жители мечтают превратить свои дома в холодильные камеры, чтобы хоть чуть-чуть отдохнуть от "теплой погоды" и "жаркого солнышка". Мы, жители северной хмурой страны, конечно, не всегда понимаем эти насущные проблемы смуглых южан, мечтаем хоть недельку в году поваляться под ослепляющим тропическим (а то и экваториальным) солнышком, а когда некоторые из нас осуществляют эту мечту - быстренько "сгорают" на непривычно ярком солнце, забиваются в прохладные гостиничные номера, пьют прохладительно-горячительные напитки и начинают хотеть домой. Те же из нас, что самоотверженно остаются летом на любимой работе, на Родине, тоже испытывают на себе все превратности непредсказуемого петербургского климата, который в разгар "белоночного" летнего сезона похож то на зиму во Вьетнаме с тропическими ливнями, то на весенний таджикский праздник тюльпанов с тридцатиградусной жарой и пылью, яростно летящей с прекрасных петербургских проспектов прямо вам в рот.

А ведь как было бы хорошо, если бы погода и температура не делали таких стремительных кульбитов, стрелка градусника застыла бы на отметке около двадцати градусов по Цельсию (ну хорошо, хорошо, можно и двадцать пять, некоторые "любят погорячее")! И спать было бы не душно и не холодно, и аппетит был бы хороший, но в меру, и мысли умные да добрые... Конечно, о такой постоянной комфортной температуре люди мечтали с древности. И если бороться с холодом посредством шитья одежды из шкур животных и преобразованием простого костра в более технологичную печку люди научились довольно быстро, то с охлаждением бренного тела своего дело обстояло несколько сложнее. Но древние справились и изобрели что? Правильно, веер! Это и был самый первый "кондиционер". Вот он, дедушка современных систем климат-контроля: 

Кстати, насколько известно из мифологии, веер возник из крыла Эола — повелителя ветров, а значит имеет "божественное" происхождение. Несколько позже человечество додумалось и до опахала:

Другим способом "освежиться" была вода, ведь  испаряясь, она способна охлаждать окружающие предметы и воздух. Уже в Древней Персии стали использовать специальные вентиляционные шахты, в которых находились пористые материалы, накапливающие влагу. Благодаря естественной циркуляции воздух охлаждался, увлажнялся и поступал в помещение. Так в древности люди спасались от жары, но до появления современного кондиционера было еще очень далеко.

Следующий шаг к изобретению кондиционера был сделан в XVIII веке. К 1748 году профессор медицинских наук университета города Глазго Уильям Каллен уже несколько лет изучал известное еще древним персам и индусам явление охлаждения при сильном испарении. Причем, в отличие от древних, он использовал вместо воды диэтиловый спирт, который кипятился в вакууме. К тому времени уже было известно, что понижение давления приводит к понижению температуры кипения, а в условиях вакуума удалось довести эфир до кипения при температуре ниже комнатной. Таким образом, Уильям Каллен создал установку, в которой эфир, испаряясь, перемещался в другую емкость. При комнатной температуре образовывался конденсат, отдающий в атмосферу тепло, отобранное в холодной камере. Британский ученый (уж простят меня шотландцы) сконструировал первый аппарат, способный производить искусственный холод беспрерывно. Именно это открытие и стало началом разработок первых бытовых холодильников, однако эксперимент Каллена нашел свое практичное применение далеко не сразу.

        Профессор Уильям Каллен (1710-1790)

Время шло, но лишь в 1834 году  инженеру-изобретателю Джэйкобу Перкинсу удалось создать (и запатентовать!) первую рабочую компрессионную установку, которая работала на эфире. Получив патент, он стал первым человеком, которому удалось воплотить теоретические схемы и конструкции в реальность (а ведь до этого над созданием подобной установки работал американский инженер Оливер Эванс, но он не смог ее запатентовать).

Однако само слово "кондиционер" было впервые произнесено французским ученым Жаном Шабаннесом, которому в 1815 году удалось запатентовать  метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Однако дальше получения патента дело не пошло. Американцам тоже пока не особо "везло". В 1844 году  Джон Гори, врач из США, создал установку для производства льда, так необходимого для госпиталей. Гори планировал пустить свой агрегат в серийное производство и в 1851 году получил патент на данную модель холодильной установки. Но через 4 года он умер, так и не увидев свое изобретение в производстве. 

Настоящий же прорыв в этом направлении случился уже в самом начале XX века, когда  американским инженером Уиллисом Кэрриером  был изобретен электрический способ кондиционирования воздуха. Случилось это в 1902 году. Он собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, сильно ухудшавшей качество печати. Кэрриер разработал аппарат, который охлаждал воздух до постоянной температуры и осушал его до 55% влажности. Своё устройство он назвал незатейливо: «аппарат для обработки воздуха». В 1915 году он и еще шесть коллег-инженеров основали собственную компанию «Garner Engineering Co.», впоследствии переименованную в «Carrier» («Кэрриер»). Вот портрет этого удачливого инженера и бизнесмена:

А вот Кэрриер позирует рядом со своим первым "аппаратом для обработки воздуха", дедушкой современных кондиционеров:

Когда в 1924 году такой "дедушка" был установлен в одном из универмагов Детройта, наплыв зевак был просто удивительным. Жаль, что хозяин заведения догадался брать плату за вход, иначе он, наверное, в короткий срок обогнал бы и Форда, и Рокфеллера. Справедливости ради отметим, что заведение от этого точно не обнищало: в считанные дни его оборот вырос более чем в три раза!

В 1929 году компания General Electric выпустила первый комнатный кондиционер, открыв тем самым эру сплит-систем. Работал этот кондиционер на небезопасном для человека аммиаке, поэтому компрессор и конденсатор кондиционера был размещен на улице, за окном. Понятно, что от такого охлаждающего устройства довольно резко "попахивало" нашатырем, да и вред для окружающей среды был приличным, особенно если учитывать популярность этого типа кондиционеров. Но до начала эпохи борцов за чистоту окружающей среды оставалось еще несколько десятилетий, так что запах аммиака ассоциировался в те времена с "ветром прогресса и комфорта". Однако уже с 1931 года кондиционеры стали заправляться безвредным для здоровья человека фреоном и популярность их многократно возросла. 

Перед Второй мировой войной кондиционеры расширили свой "ареал обитания", они начали пользоваться спросом не только в США и странах Европы, но и в жарких странах Азии, в Австралии и даже в Африке (в основном в ЮАР). Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако с конца 50-х годов инициатива окончательно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата. Как это случилось?

Сразу после Второй мировой войны Япония, проигравшая эту самую войну и попавшая в полную экономическую и политическую зависимость от своего прежнего врага - США, была лишена возможности иметь собственную армию и флот. Этой демилитаризованной стране больше не нужно было расходовать средства на оборону и армию; уцелевший военный флот, прежняя гроза Тихого океана, теперь был под полным контролем союзников и тоже не нуждался в больших денежных вливаниях. Япония активно стала тратить освободившиеся средства на покупку иностранный технологий, прежде всего, в США. Страна, некогда наводившая ужас на все страны тихоокеанского бассейна, постепенно становилась нацией созидателей - инженеров и ученых.

Японские солдаты атакуют. Рисунок, 1942г.                                                 Профессор Йосиюки Санкаи, основатель компании Cyberdyne. Фото 2012г.

Не обошли своим вниманием японцы и системы кондиционирования, они выкупили у американцев новейшие на тот период разработки в этой сфере, а позже сами стали усовершенствовать старые модели и изобретать новые. Так,   в 1958 году японская компания Daikin разработала первый тепловой насос, научив тем самым кондиционеры не только охлаждать помещение, но и вырабатывать тепло. Другая крупная японская компания, Toshiba - разработала в 1961 году и запустила в серийное производство двублочный кондиционер (шумный компрессор был вынесен на улицу, а внутренняя часть кондиционера размещалась в удобном месте, таким образом в помещении стало не только комфортно, но и тихо). Новая разработка получила название сплит-системы, а в 1968 году появились первые мультисплит-системы (один большой внешний компрессор обеспечивал прохладой сразу несколько помещений, а иногда и целое здание). В 1981 году все та же компания Toshiba предложила своим покупателям кондиционеры инверторного типа. Новые устройства пришлись потребителям по вкусу и уже к 1998 году 95 % японского рынка составляли кондиционеры именно этого типа. Компания Daikin, не желавшая уступать своим конкурентам, в 1982 разработала кондиционеры VRV-системы, пожалуй, продолжающие быть самыми популярными источниками охлаждения помещения по сей день. Центральные интеллектуальные системы типа VRV состоят из наружных и внутренних блоков, которые могут быть удалены друг от друга на 100 метров, причем 50 из них по вертикали. К тому же, установка VRV-систем достаточно проста и не занимает много времени. Монтаж можно вести даже после проведения отделочных работ, а при острой необходимости — не прерывая работу офиса. Возможен и поэтапный ввод мощностей, с отдельных этажей или помещений. А вот традиционные центральные системы кондиционирования надо закладывать в проект еще на стадии строительства.

Вот так примерно выглядит схема работы VRV-системы:

На сегодняшний день существует множество типов и моделей кондиционеров, так что, как говорится, выбирай на свой вкус и кошелек. А далекие предки нынешних устройств климат-контроля - веер и опахало - теперь выполняют только декоративную функцию, да и то только у ценителей предметов старины. Поставим и мы их на почетное место в шкафу, а заботу о температуре помещения доверим их потомку - кондиционеру, чтобы не перегреваться, не переохлаждаться и чувствовать себя хорошо!