Предки кондиционера
История кондиционирования воздуха идет от древних веков. Человек всегда приспосабливался к окружающему миру, и в доисторическое время, находясь в пещере, защищал себя не только от врагов (хищников и себе подобных), но и от ветра, дождя, снега, солнца и других климатических нагрузок. Выйдя из пещеры, человек создает простейшие защитные средства: тенты, зонты, опахала, веера.
Со временем используются различные приемы испарительного охлаждения. Фресковая живопись Египта, датируемая 2500 годом до н. э изображает рабов, обмахивающих пористые кувшины с водой, дабы вода не нагревалась. Для охлаждения воздуха кувшины устанавливались у окна. Возникнув в Египте, пассивное испарительное охлаждение с естественной тягой воздуха (принцип PDEC — passive downdraught evaporative cooling ) распространилось на все страны с сухим и жарким климатом.
В Персии (древнем Иране) существовал обычай накрывать палатки (шатры) мокрым войлоком.
Постоянные жилища строились наполовину уходящими под землю, причем люди стремились к расположению их вблизи источников воды. Воду направляли так, чтобы она падала прямо 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. Этот способ трансформировался в архитектурный вариант атриума с фонтаном.
В древнеиндийском городе Мохенджо-Даро (2-3 тысячелетие до н. э.) строились высокие дома без окон, на плоских крышах которых находились устройства для улавливания ветра в виде шкафов с отверстиями, обращенных в сторону моря. Отверстия снабжались простейшими клапанами, которые открывались либо закрывались в зависимости от силы и направления ветра. Таким образом, 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.
| Рис.: дома в Мохенджо-Даро |
В низких постройках летом в качестве двери использовался каркас, обвитый индийской кокосовой пальмой “тати” (трава, обладающая капиллярными свойствами). Сверху двери устраивалась посудина, которая медленно заполнялась водой за счет ее подъема по капиллярам “тати”. При достижении определенного уровня заполнения посудина опрокидывалась, орошая водой дверь, и возвращалась в исходное вертикальное положение. Цикл многократно повторялся. Описанный способ, известный как “banadoori”, применялся в течение многих столетий.
Как в Персии, так и в Индии испарение применялось для получения льда. В земле, в неглубоких ямках, заполненных соломой (для изоляции), устанавливали плоские емкости с водой. Ночью за счет испарения и излучения образовывался лед толщиной 1,5 дюйма , даже при температуре 6оС. В Японии зародился и продолжает использоваться в императорской столице Киото (дома, рестораны, вычислительные центры) прием испарительного охлаждения “uchimizu” — орошение водой крыш домов, тротуаров.
Оставим древние века. 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 (вперемежку с соломой). Шахта соединялась с вентиляционным каналом, вымощенным базальтовыми камнями. Холодный воздух за счет естественной тяги поднимался в театральный зал, где он распределялся под каждое сидение.
Эти примеры доказывают, что обеспечение комфортных условий всегда интересовало человека. И все же основные успехи в создании техники искусственного климата были достигнуты в процессе развития промышленного производства.
Появление первых прототипов в США
Официально термин «кондиционер» озвучили в 1815 году. Придумал его француз Жанн Шабаннес. Правда, все его наработки были одной сплошной теорией. Реализацию этих идей на практике ждали почти целое столетие. Знаменательное событие случилось в 1902 году. Именно тогда Уиллис Кэрриер – инженер из США – создал первый холодильный агрегат промышленного типа (чиллер). Примечательно, что он был разработан для типографии, чтобы снизить уровень влаги, из-за которой сильно ухудшалось качество печати. О создании оптимального для сотрудников микроклимата тогда речи и не шло.
Этот агрегат мог охлаждать воздух до конкретного значения и осушать его до 55%. В 1915 году Уиллис со своими коллегами создали фирму Carrier, которая сегодня является одним из ведущих игроков на мировом рынке климатической техники.
В 1929 году появилась первая комнатная модель от General Motors. Именно она считается прародителем современных сплит-систем. Компрессор и конденсатор устанавливались снаружи, поскольку для охлаждения воздуха тогда применялся вредный аммиак. Но уже в 1931 году удалось синтезировать безопасный фреон, и все узлы климатической техники были собраны в едином корпусе. Так появилась оконная модель, улучшенные версии которой существуют и сейчас.
Как белые люди
Снова оставляем машину под палящим солнцем. Вскоре термометр показывает те же 33 °С. Стартуем!
Только на этот раз заботу о “погоде в доме” доверяем автоматике: на пульте регулировки микроклимата выставляем 20 °С. И немедленно получаем… мощную волну жара – в первую минуту вентилятор изрыгнул накопленный в его недрах горячий воздух. Неприятно! Зато уже через полминуты из дефлекторов полились прохладные струи. А минут через десять даже стало немного зябко.
Несмотря на то что следующие полсотни километров мы ехали ровно с той же скоростью, что и первые, они промелькнули как-то незаметно. Изнежившись в прохладе, чуть не проскочили точку финиша!
Однако вовремя опомнились и принялись снимать показания. Посмотрев на градусник, поняли, почему нас так разморило: температура стала более чем комфортной: 21,2 °С! А значит, миф о том, что открытые окна могут соревноваться в эффективности с кондиционером можно считать развенчанным! А как насчет расхода топлива? Тут нас ожидал еще более приятный сюрприз: компьютер показал. 7,1 л на “сотню”! То есть разница настолько мизерна, что укладывается в пределы статистической погрешности.
Конечно, результаты нашего теста не абсолютны. На другой машине, на других дорогах и в иных погодных условиях цифры неизбежно будут иными. Но тенденция ясна: обладая современным автомобилем, нет смысла бояться кондиционера. Более того, эта “экономия” может даже стать опасной – в жару водителю труднее сконцентрироваться на дороге. Да и мы смоделировали далеко не самую сложную ситуацию. Например, если бы сразу после начала первого опыта встали в пробку, то пришлось бы куда тяжелее. А с работающим кондиционером водитель будет чувствовать себя комфортно даже в многокилометровом заторе.
Так что призываем всех: если у вас в машине есть климатическая установка, пользуйтесь ею – это удобно и не требует сверхзатрат. А открытые окна, как показал эксперимент, все-таки малоэффективны. Да и экономия на топливе ничтожно мала – больше придется отдать парикмахеру, чтобы он восстановил испорченную прическу.
Как серебряный экран популяризировал кондиционер
Пока кондиционирование воздуха захватывало промышленный сектор, кинотеатры познакомили широкую публику с прохладным воздухом.
«Разработанный Карриером центробежный компрессор помог сделать охлаждение кинотеатров практически повсеместным в США», — говорит Сальваторе Базиле. (Хирц, Getty Images)
Дешевые кинотеатры давно предлагали публике недорогие развлечения. Но их маленькие, темные, закрытые помещения с затхлым воздухом были пропитаны запахом пота. Чтобы привлечь зрителей среднего и высшего класса, в кинотеатрах стали пользоваться технологиями Карриера.
«Центробежный компрессор, разработанный Карриэром, помог сделать охлаждение кинотеатров практически повсеместным в США, — говорит Базиль. В 1919 году несколько прокатчиков производили климатическое оборудование для кинотеатров и совершили тем самым революцию».
По словам Базиля, климатическое оборудование для кинотеатров стало «революцией». (Getty Images)
Но только в середине 20-го века, когда страна стремилась выйти из тени войны и принять новую идею процветания, кондиционирование воздуха стало неотъемлемой частью американского быта.
В 1945 году журнал Life опубликовал четырехстраничный разворот о климатической технике под названием «Кондиционеры: после войны они станут такими дешевыми, что их можно будет ставить в частных домах». Технология описывалась как довоенная роскошь, которая будет производиться в больших количествах и продаваться по умеренной цене на послевоенном массовом рынке.
В наши дни в американском доме скорее встретишь кондиционер или сплит-систему, чем столовую, гараж или даже посудомоечную машину. Кондиционеры в США быстро распространились и переместились из общественных мест в частные дома задолго до того, как это произошло в других странах.
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.
Появление систем кондиционирования воздуха
Термин “кондиционирование воздуха” был предложен в 1906 году инженером Стюардом Крамером, связавшим это понятие с получением кондиционного товара. Аппарат Кэрриера был использован им для создания других условий микроклимата: высокого уровня влажности, необходимого по технологии текстильного производства. Крамер также показал универсальность контактного аппарата, каким является форсуночная камера.
Дальнейшим импульсом для развития техники кондиционирования воздуха послужило быстрое развитие таких отраслей промышленности, как машиностроение, радиотехническая промышленность и др.
Уже в 1908 году потребовалась не только термо- и влагообработка воздуха, но и его очистка от пыли и других аэрозольных примесей. Возникло понятие системы кондиционирования воздуха (СКВ): последовательной технологической цепочки аппаратов обработки воздуха.
Современная трактовка СКВ как системы, предназначенной для создания и автоматического поддержания требуемых параметров воздуха, существует с 1920 года. С этого времени в США, Японии и Германии появились первые автоматизированные установки KB на транспорте (морские суда, поезда), круглогодичные СКВ комфортного назначения (кинотеатры, отели, больницы и др.). В 1921 был создан турбокомпрессор на дихлорэтилене, что позволило осуществлять проекты СКВ большой производительности. Развитие средних и малых (в том числе автономных) установок стало возможным только с 1930 года после открытия Томасом Мидглеем ( DUPONT ) дифтормонохлорметана фреона 12. Первый автомобильный кондиционер холодопроизводительностью 370 Вт был создан фирмой С & С Kelvinator Co в 1930 г . и установлен на Кадиллаке.
“Ископаемым ” предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric еще в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит- системой! Однако, начиная с 1931 года, когда был синтезирован безопасный для человеческого организма фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни. Более того, в США, Латинской Америке, на Ближнем Востоке, а также на Тайване, в Гонконге, в Индии и большинстве африканских стран оконники до сих пор являются наиболее популярным типом кондиционеров. Причины их успеха очевидны: они примерно вдвое дешевле аналогичных по мощности сплит- систем, а их монтаж не требует наличия специальных навыков и дорогостоящего инструмента
Последнее особенно важно вдали от очагов цивилизации, где легче отловить снежного человека, нежели найти гражданина, знакомого с монтажом холодильной техники.
Воздухоохладители фирмы General Electric (30-е годы) устанавливались в офисных либо жилых помещениях и декорировались деревянным корпусом “под радиоприемник”. Поскольку эти кондиционеры работали на ядовитом аммиаке, то, по соображениям безопасности, компрессорно-конденсаторный агрегат располагался с внешней стороны здания. По сути дела это была первая сплит-система.
Автономные кондиционеры прошли путь от моноблочных конструкций (подоконных, оконных, внутристенных) до сплит-систем, работающих по раздельной схеме ( split разделять, разобщать).
Бог и кондиционер
Эксперты отмечают, что нельзя признавать Карриера единственным отцом современного кондиционирования и игнорировать многолетние усилия других изобретателей, которые придумывали системы охлаждения, чтобы сделать жаркие дни более продуктивными и комфортными.
Задолго до того, как Карриер появился на свет, профессор Университета Глазго Уильям Каллен выпаривал жидкости в вакууме. Он создал охлаждающую технологию еще в далеком 1748 году.
Спустя столетие Джон Горри, врач из Флориды, охлаждал воздух небольшим паровым компрессором, чтобы его пациенты, страдающие малярией, чувствовали себя комфортно. Горри назвал свое изобретение «ледяной машиной».
Понижающий температуру прибор мог показаться захватывающей идеей во времена промышленной революции, однако попытки Горри запатентовать и популяризировать изобретение были сорваны. Ему помешали торговцы льдом, которые зарабатывали на поставках своего товара на юг и противодействовали Горри. Они сыграли на том, что общественность скептически относилась к искусственному охлаждению воздуха машиной.
«Эта система была настолько революционной, что изобретатель умер без гроша в кармане. Он просто не мог никого убедить, что она работала», — отмечает Бэзил.
Уиллис Х. Карриер с термометром внутри иглу, демонстрирующего систему кондиционирования воздуха на Всемирной выставке в Сент-Луисе 1939 года. (Беттманн, Getty Images)
И хотя американцы веками разводили огонь в своих домах, чтобы согреться, идея системы охлаждения была совершенно иным явлением. Питер Либхольд из Смитсоновского института говорит, что желание понизить температуру казалось аморальным.
«Бытовало представление, что попытки контролировать окружающую среду идут против воли Бога», — говорит Либхольд, куратор отдела труда и промышленности в Национальном музее американской истории.
Но кондиционирование воздуха постепенно получало все более широкое признание, а Карриер становился влиятельнее. Возможно, раскаленный мир всего лишь ждал, что его спасут, но молодой харизматичный инженер оказался успешным проповедником индустрии охлаждения. Базиль пишет, что «непоколебимо викторианские» взгляды многих американцев в 1900-е были потрясены технологическим взрывом на рубеже веков. В отличие от своих сограждан, Карриер был недавним выпускником инженерного факультета и с готовностью полагался на новейшие достижения науки и техники. Деловой мир был готов к ним тоже.
Производители всего, от кожи до макарон, прекрасно осознавали, насколько меняющаяся погода угрожает их продуктам. Оборудование Карриера вызывало у них большой интерес благодаря восторженному освещению прессы. Летом 1906 года издание Louisiana Planter and Sugar Manufacturer писало, что «Преобладающие ныне жаркие летние дни заставляют задуматься, почему вентиляция с прохладными потоками до сих пор не использовалась должным образом».
История первого кондиционера
Все началось с того, что в пятнадцатом году девятнадцатого века во Франции был выдан патент на имя Жанна Шабанеса. В нем была изложена революционная для того времени технология кондиционирования помещений. Но по каким-то причинам дальше теории изобретатель не продвинулся.
И вот уже в двадцатом веке к инженеру-конструктору Уиллису Кэриеру обратились владельцы крупной типографии в Нью-Йорке. Они нуждались в новой системе вентилирования, поскольку из-за повышенной влажности внутри помещения страдало качество печатной продукции.
Именно попытки понизить уровень влажности и привели к созданию устройства для кондиционирования воздуха. О комфортных условиях для рабочих при этом даже не думали.
Эволюция кондиционеров
Компания «Carrier» набирала обороты и их кондиционеры начали использовать по всему Нью-Йорку.
Кондиционер Carrier, выпущенный в 60-х
Аппараты охлаждали воздух, тем самым улучшали производительность труда на фабриках и в конторах, поэтому их активно покупали, несмотря на высокую цену.
В 30-х годах 20 века компания «General Electric» спроектировала кондиционер, состоящий из двух блоков, чтобы сделать аппарат более безопасным. Это была первая сплит-система.
Томас Миджи
В то же время американский химик Томас Миджли предложил использовать фреон в качестве альтернативы токсичным газам. И эта идея оказалась настолько удачной, что даже современные кондиционеры работают на фреоне.
Однако, в первое время использовалась смесь фреона, безвредная для человека, но загрязняющая окружающую среду. Со временем человечество перешло на использование более безопасной смеси. Хладагент, использующийся в современном кондиционере, безопасен для всех: и для людей, и для животных, и для природы.
Первый инверторный кондиционер Toshiba
В течение последующих десятилетий кондиционеры оставались неизменными, пока в 80-х годах компания «Toshiba» не разработала первый инверторный кондиционер. Благодаря этой технологии удалось добиться существенного снижения электропотребления. Кондиционеры стали не только удобными, но еще и экономичными.
С тех пор ведущие производители кондиционеров ежегодно модернизуют свои аппараты, внедряя управление с помощью смартфона, интеллектуальную очистку воздуха и прочие высокотехнологичные функции.
Как Кэрриер создал первый кондиционер
Однако начавшаяся в позапрошлом столетии техническая революция очень быстро перевернула представление людей о климате. Интересно, что впервые слово “кондиционер” было произнесено еще в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод “кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях “. Но практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго.
По распространенной версии, первый кондиционер появился в 1902 году в США, в Нью-Йорке, в помещении Бруклинской типографии. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, здорово ухудшавшей качество печати. . Летом, при повышенной температуре и влажности воздуха в условиях их постоянного изменения в процессе печатания, не удавалось добиться качественной цветопередачи. Инженер компании Буффало Виллис Хэвилэнд Кэрриер разработал аппарат, с помощью которого стабильно обеспечивалось охлаждение и осушение воздуха до уровня 55%. В. Х. Кэрриер назвал свое устройство “аппарат для обработки воздуха”.
В. X . Кэрриер получил образование в Корнелльском университете (степень магистра) и по его окончанию в 1901 году был принят на работу в научно-исследовательскую лабораторию компании “Buffalo Forge”, занимающей лидирующие позиции по тепловентиляторам. Уже через год, занимаясь проблемой поддержания температурно-влажностных условий цветной печати в типографском деле, он разработал свой аппарат для “обработки” воздуха — по существу, форсуночная камера орошения.
История гласит, что поздней осенью 1901 года В. X . Кэрриер, ожидая прихода поезда, находился на железнодорожной платформе. Температура воздуха была около 1оС, и вся платформа была окутана плотным туманом. Кэрриер связал образование тумана с температурой воздуха и задумал создать подобные условия в инженерном устройстве с целью управления этим процессом. Кэрриеру удалось за счет изменения температуры воды, разбрызгиваемой в поток воздуха, влиять на насыщение воздуха влагой. Охлаждение и осушение воздуха в одном аппарате позволило контролировать температуру и относительную влажность воздуха в производственных помещениях книгоиздательской компании “Sackett & Wuhelms” в Бруклине и обеспечить качество четырехцветной печати. Это изобретение, и соответственно 17 июля 1902 года (дата внедрения аппарата обработки воздуха), считаются точкой отсчета в развитии индустрии кондиционеростроения.
Уже через год аристократия Европы, приезжая в Кельн, считала своим долгом посетить местный театр. Причем живой интерес публики вызывала не только ( и не столько) игра труппы, а приятный холодок, царивший в зрительном зале даже в самые знойные месяцы — в театре работал кондиционер.
В 1902- 1903 г .г. Кэрриер продолжил исследования в области осушения воздуха, занимался абсорбцией влаги с помощью водных растворов хлористого кальция. В 1906 году получил патент США на свой аппарат для “третирования” воздуха 808897 (2.01.1906). В 1907 г .- патент на способ регулирования влажности по точке росы приточного воздуха 854270(27.05.1907).
В 1908 г . В. Х. Кэрриер предложил основные зависимости “Rational Psychrometric formulae” для инженерного расчета процессов кондиционирования воздуха, а также разработал психрометрическую диаграмму (хранятся в музее компании Буффало). Эти материалы были доложены в 1911 году в виде двух письменных докладов в ASME — американском обществе инженеров-механиков.
В 1915 г . Кэрриер и еще шесть его коллег-инженеров образовали собственное дело — компанию “”Garner Engineering Co.” со стартовым капиталом в 32 000 $. Усилия компании были направлены на развитие всех компонентов СКВ, в т.ч. и на холодильное оборудование. Так, в 1921 году был разработан холодильный турбокомпрессор. В 1939 г. — СКВ для “небоскребов” и многое другое в последующие годы. Этапы развития компании могут быть предметом отдельного исторического исследования. Сегодня компания Кэрриер остается одной из ведущих компаний законодателей в области кондиционеростроения (в 2001 году доход составил 8,895 млрд.). Компания обеспечивает 12% мирового объема производства, предлагая при этом более 10000 различных агрегатов. Имеет филиалы в 171 стране (46 тыс. рабочих мест). Ежегодно вкладывает более 100 млн. $ в исследование и развитие технологий.
Уиллис Кэрриер: изобретатель современного кондиционера
Уиллис Кэрриер был поистине уникальным человеком. Он родился в Нью-Йорке в семье квейкеров (квейкеры — приверженцы т.н. Религиозного Общества Друзей). Родители воспитывали Уиллиса в строгих нравах: праздный образ жизни не поощрялся, поэтому маленькому изобретателю было позволено проводить свободное время только за чтением учебников и научных книг.
Уиллис Кэрриер
Вместе с отцом Уиллис с детства занимался мелким ремонтом сельскохозяйственного оборудования, проектировал системы вентиляции и конструировал примитивные холодильники для длительного хранения фермерского мяса.
Его признали вундеркиндом и приняли университет на льготных условиях. В начале 20-го века, как и сейчас, образование в США стоило баснословных денег, и семья Уиллиса не смогла бы оплачивать его. Однако, Уиллиса взяли в университет как подающего большие надежды. И они не прогадали.
В 1902 году Уиллис Кэрриер представит миру первую электрическую систему охлаждения воздуха. Можно сказать, что именно в том году появился его первый кондиционер. Аппарат мог охлаждать воздух и снижать его влажность.
Первый кондиционер Уиллиса Кэрриера
По началу его разработкой пользовалась крупная нью-йоркская типография, поскольку такой аппарат позволял соблюдать оптимальную температуру и влажность в помещении. Благодаря правильному микроклимату в типографии удалось добиться максимально качественной печати.
Когда стало ясно, что изобретение изменит мир, Кэрриер и его учредители основали компанию «Carrier». И вот, спустя 100 лет, компания Уиллиса остается одной из ведущих на рынке производства кондиционеров.
Открытие своего бизнеса
Популярность климатических устройств стремительно нарастала. В результате был создан филиал компании Buffalo Forge, который получил название Carrier Air Conditioning Company of America. Главой дочерней компании стал Уиллис Кэрриер. Новая фирма заключила множество соглашений с изготовителями бритв, табака, вискозы, кинопленки. В 1911 году ученый опубликовал труд «Рациональные психрометрические формулы», в котором описал все свои открытия. Он стал первым научным исследованием, посвященным проблеме кондиционирования воздуха.
Впоследствии диаграмма ученого, которая использовалась для сопоставления влажности и температуры воздуха, оказалась в учебниках множества стран мира. На совете Американского общества инженеров-механиков ученый был заслуженно признан лидером отрасли. Это случилось 8 декабря 1911 года. Исследователю на тот момент было всего 35 лет.
Несмотря на весомые успехи в работе, в личной жизни Кэрриера наступили сложные времена. Он потерял свою супругу и женился снова. Однако вторая жена Уиллиса не могла родить ему детей. Пара усыновила 2 мальчиков. Но через некоторое время вторая жена Кэрриера умерла. В скором времени погибли и его сыновья.
В 1914 году началась Первая мировая война, что послужило причиной роспуска сотрудников дочерней компании, которую возглавлял Кэрриер. В фирме могли продолжать работать лишь сам ученый и его партнер Лайл. Однако они отказались от предложенных условий. В 1915 году Кэрриер и Лайл организовали свою собственную компанию. Туда они набрали специалистов, которые были уволены из Buffalo Forge. Новая компания получила название Carrier Engineering Corporation. При Кэрриер стал ее президентом, а Лайл – занял пост генерального директора и бухгалтера. На начальном этапе работы фирмы в ее штате было всего 7 человек.
Несмотря на сложные времена, для компании удалось построить производственные мощности. Фирма открыла офисы в разных городах США – Бостоне, Филадельфии, Чикаго, Нью-Йорке. Уже на 18 день работы компания получила первый государственный заказ. В качестве клиента выступала организация, которая занималась производством боеприпасов.
Уиллис продолжал работать и после войны. Он стал автором эжекторной сушилки, которая получила широкое распространение в сантехнических работах, пищевой промышленности, строительстве и прочих отраслях.
В 1922 году исследователь придумал новую конструкцию, которая называлась «чиллер». Агрегат представлял собой центробежную холодильную машину. Эта конструкция позволяла поддерживать в помещении оптимальную температуру. Чиллер способствовал охлаждению воздуха посредством жидкости, а избыточное тепло – выводилось в атмосферу. Через некоторое время подобные конструкции стали использоваться в общественных местах. Их можно было увидеть в офисах, кинотеатрах, магазинах. Также эти конструкции использовались и в жилых домах.
