Cesta do histórie klimatizácie

  

Zaujíma vás kde a kedy to všetko začalo? Vyberte sa s nami na cestu do histórie klimatizácie!

Bolo to veľmi dávno v oblastiach so suchým a horúcim podnebím… Túžba po osviežujúcom chladnom vzduchu počas pálivých dní nenechala „chladnými“ ani Egypťanov v časoch bez elektriny. Už v období okolo roku 1850 p. n. l. si Egypťania dokázali život spríjemniť. V tak horúcej klíme si pomáhali rafinovanými a praktickými stavbami. Používali lapače vetrov (the windcatchers), ktoré boli súčasťou architektúry vysokých kamenných stavieb. Peržania tiež nezaostávali a vôbec, krajiny Blízkeho východu sa bez chladiaceho systému zvyčajne nezaobišli.

Primitívne modely lapačov vetra, typické pre kočovnícke komunity, sa skladali z jedného kusu tkanej látky uchytenej lanami na konštrukcii z troch drevených stĺpov. Bol to akýsi stan na zachytenie vetra.

Zložitejšie systémy, v Egypte nazývané malkaf, sa dokonca našli zobrazené na piktogramoch v hrobkách. Boli to priechody – premyslené otvory na stavbách budov, cez ktoré sa dnu dostával vietor. Zachytený vietor prúdiaci miestnosťami výraznejšie ochladzoval prostredie. Do priľahlých priestorov rozháňal vyparujúcu sa vodu z bazénu, studne alebo vodných nádržiek, ktoré boli typické pre vtedajšiu architektúru.

V Iráne boli lapače vetra, nazývané badgir, prepracovanejšie a elegantnejšie. Vyzerali napríklad ako vežičky s otvormi na „lapanie” vzduchu orientovanými na všetky svetové strany. Na základe smeru prúdenia vzduchu ich bolo možné uzatvoriť. Rovnako ako v Egypte, využíval sa odparovací účinok z fontán a bazénov na zlepšenie chladenia vetrom. Lapače vetra  sú dodnes súčasťou obydlí a budov. Tvoria premyslenú a účelnú časť iránskej architektúry.

Dávno pred objavením prvého zariadenia na mechanické chladenie sa v dejinách spomínajú ľadové pivnice a jamy – malé priestory určené na uskladnenie potravín. Ich princíp spočíval v sálaní chladu z ľadových kociek, ktoré sa topili len veľmi pomaly, vzhľadom na umiestnenie pivníc v zemi a ich izoláciu z dreva a slamy. Potraviny tu vydržali aj niekoľko mesiacov. Ľad bol dovážaný z pohorí. V Amerike z Ánd, v Ázii z Himalájí, v Európe z anglických jazier. Ľad chladil nielen potraviny, ale postupne aj miestnosti za účelom skvalitnenia pobytu pacientov v nemocniciach. Využíval sa ešte pomerne dlho. Potraviny chladil až do začiatku 20. storočia. S ľadovými pivnicami sa dokonca môžeme stále stretnúť v niektorých severných oblastiach (Anglicko, Írsko) aj dnes, i keď je to skôr rarita a dedičstvo minulosti.

Vývoj umelého chladenia

William Cullen už v roku 1748 vedecky dokázal  možnosť umelého chladenia. V roku 1805 Oliver Evans navrhol v Spojených štátoch chladiaci stroj využívajúci na chladenie paru namiesto kvapaliny. Nikdy sa ho však nepokúsil zostrojiť.

Až Jacob Perkins v roku 1834 pracoval podľa konceptu Evansovho chladiaceho stroja. Experimentálne vyvíjal použitie prchavých kvapalín v uzavretom cykle kompresora.

Prvý patent na mechanické chladenie bol udelený v roku 1851 Dr. Johnovi Gorrie (1803 – 1855) z Apalachicola na Floride. Bol priekopníkom chladenia a klimatizácie. Základný Gorrieho princíp spočíval v  chladení spôsobenom rýchlou expanziou plynov, čo sa používa dodnes. K myšlienke zaoberať sa ochladzovaním miestností a liečiť chladom ho priviedla domnienka, že šírenie žltej zimnice na Floride v roku 1941 podporuje tropické a vlhké prostredie Floridy (až v roku 1901 bolo dokázané skupinou lekárov, že nositeľmi vírusu žltej zimnice sú komáre anopheles).

Dr. J. Gorrie už v roku 1830 používal prvé zariadenie na chladenie vzduchu. Bol to ventilátor, ktorý fúkal vzduch do doktorovej ošetrovne a nemocničných izieb cez box s ľadom. Veľkým problémom boli veľmi rýchlo sa míňajúce zásoby dovezeného ľadu a jeho nákladný dovoz. Snažil sa to riešiť výrobou umelého ľadu.

Prvé komerčné chladenie, a to za pomoci sírneho éteru, sa objavilo v roku 1856 vďaka americkému obchodníkovi Alexandrovi C. Twinning. Tento systém chladenia bol použitý aj v prvých drevených chladničkách lemovaných cínom a zinkom. Plnené boli pilinami, morskými riasami a iným materiálom. Využívali uvoľňovanie chladu z topiaceho ľadu.

Krátko potom, Austrálčan James Harrison predstavil verejnosti parné chladenie sírnym éterom aj pre pivovarnícky a mäsový priemysel.

Ferdinand Carré z Francúzska v roku 1859 vytvoril o niečo zložitejší systém chladenia založený na princípe vyššej absorpcie tepla amoniakom, ktorý bol veľmi rozšírený. Veľkým negatívom amoniaku bola jeho toxicita pri úniku. Napriek tomu, v roku 1860 získal patent na používanie amoniaku ako absorpčného média. Bol to základ pre moderné chladenie. Dovtedy používané parné kompresory využívali vzduch.

Za účelom dlhšieho udržania ideálnych chladiacich podmienok v chladiacom boxe, v roku 1876 nemecký vynálezca Carl von Linde zlepšil systém využívania tekutín prevedených do plynného skupenstva.

Zaujímavosťou je, že napriek pomerne rýchlemu napredovaniu vývoja chladiacich systémov, v roku 1881 pre potreby umierajúceho amerického prezidenta Jamesa A. Garfielda zostrojili námorní inžinieri box so štruktúrou tkaniny, ktorá bola nasýtená ľadovou vodou. Bola to vylepšená verzia ešte Gorrieho chladiaceho vynálezu. Zariadenie fungovalo na princípe fúkania vzduchu do miestnosti cez chladené textílie. Týmto spôsobom sa im podarilo v miestnosti znížiť teplotu až o 20 °C. Nezanedbateľným problémom však v tomto prípade, rovnako ako u Gorrieho, bola potreba enormného množstva ľadu. Napriek ekonomickej náročnosti tohto spôsobu chladenia vzduchu to bol veľký krok v histórii klimatizácie.

Revolúcia v klimatizovaní

Za „otca klimatizácie“ sa však považuje až Carrier Willis – strojný inžinier z New Yorku. Pre potreby tlačiarne už v roku 1902 postavil klimatizačné zariadenie ATA. Základom systému bolo vháňanie teplého vzduchu k stočeným trubkám so studenou vodou. Na trubkách sa vodné pary zrážali a tak ochladzovali okolitý vzduch. Navrhol prvý moderný klimatizačný systém vhodný do kancelárií, bytov, hotelov i nemocníc. Vďaka jeho vynálezu sa začalo rozvíjať mnoho priemyselných odvetví od toho najzákladnejšieho – potravinárskeho, dopravného, cez textilný, zdravotnícky, farmaceutický, zbrojný, až po filmový. Jeho vynález „zariadenie na úpravu vzduchu“ umožnilo presnú reguláciu teploty a vlhkosti v miestnostiach.

V roku 1920 vyvinuli chladiarenskí inžinieri rad syntetických chladiacich látok. Najznámejšou z nich a patentovanou, bol freón. V roku 1922 sa W. Carrierovi podarilo nahradiť jedovatú chladiacu kvapalinu amoniak (čpavok), vtedy menej nebezpečným (aspoň podľa vtedajších znalostí a skúseností) chladivom – freónom dichlóretylénom. Klimatizačné zariadenia sa postupne stali praktickejšie.

Počas 2. svetovej vojny sa klimatizácia vo veľkom využívala vo vojenských výrobných závodoch a po vojne nastal rozmach v jej využívaní v amerických domovoch. Štúdie z roku 1950 potvrdzovali zlepšenie kvality života Američanov, ktorí ich používali. Zlepšil sa im spánok; dokázali si spokojnejšie vychutnávať jedlo; výrazne sa im zvýšil životný komfort.

Uvedenie rotačného kompresora na trh v roku 1957 umožnilo vznik menších, tichších a ľahších klimatizačných jednotiek ako pri predošlom používaní piestového kompresora.

V roku 1969 chladiaca technológia pomohla uľahčiť cestu na Mesiac vzhľadom na to, že súčasťou oblekov astronautov boli chladiace systémy chrániace pred vplyvmi vesmírneho prostredia.

Súčasná podoba klimatizovania

Klimatizačné systémy sa neustále vyvíjali. Veľký pokrok čakal chladiace zmesi. Postupným zistením a dokázaním negatívnych vplyvov freónov na ozónovú vrstvu Zeme sa začali hľadať nové šetrné chladiace látky. Od roku 2000 by sa principiálne freóny v nových klimatizačných zariadeniach nemali používať. Nahrádzajú sa novými chladiacimi látkami ako sú napríklad zeotropné zmesi. Nájdeme ich  v LG klimatizácii, Daikin, Samsung.

Klimatizácia sa po neľahkom „zrodení“, ťažkej práci jej objaviteľov a inovátorov a rôznych úskaliach jej vývoja, dostala až k nám. Víziou ostáva jej neustále zlepšovanie, nárast dostupnosti pre širší okruh zákazníkov, ekonomická efektivita, vizuálny dojem, ale hlavne spokojnosť jej používateľov. Nezanedbateľným faktom ostáva, že sa neustále pracuje aj na zvýšení šetrnosti k životnému prostrediu.

Dnes sa už bez klimatizácie či chladiacich systémov určite nezaobídeme v potravinárskom, farmaceutickom a automobilovom priemysle, v polygrafii, zdravotníctve, leteckej doprave, v obchodných prevádzkach, výrobných halách, športových areáloch, reštauračných zariadeniach … menovali by sme asi dlho. Niekto si zakúpením klimatizácie spríjemňuje pohodlie domova, inde je to nevyhnutná súčasť akéhokoľvek výrobného procesu, kde kvalitné zdravotne neškodlivé pracovné prostredie znamená spokojnosť a zdravie zamestnancov, čo je v dnešnom svete dôležité.