Historia klimatyzacji

Minęło 100 lat od dnia uruchomienia pierwszej na świecie nowoczesnej instalacji klimatyzacji - wynalazku, który odmienił na zawsze warunki życia i pracy większości ludzi na świecie. Instalacja ta została zaprojektowana przez Willisa Carriera - genialnego inżyniera i wizjonera, który zapoczątkował nową gałąź przemysłu. W prezentowanym artykule postaramy się przybliżyć naszym Czytelnikom postać Willisa Carriera oraz jego dzieło.

Willis Haviland Carrier urodził się 26 listopada 1876 roku na farmie w miejscowości Angola w stanie Nowy Jork. Dzieciństwo spędzał głównie wśród dorosłych, większość czasu poświęcając wymyślonym przez siebie zajęciom. Jego ulubione zabawy były związane z techniką. Wiele jego wspomnień z dzieciństwa jest związanych z obserwowaniem naprawy różnych urządzeń technicznych. Jednak jedno z najważniejszych zdarzeń miało miejsce, gdy Willis miał zaledwie 9 lat. W szkole, do której uczęszczał, rozpoczęła się właśnie nauka działań na ułamkach. Matka Willisa zorientowała się, że ułamki są dla niego wielkim problemem. Jak każda matka, postanowiła synowi pomóc. Pewnego dnia posadziła go w kuchni przy stole i zaczęła naukę ułamków krojąc jabłka na połówki, ćwiartki itd. Jak później Willis wielokrotnie wspominał, nauczyło go to rozwiązywać każdy problem, z którym się później zetknął, poprzez jego “rozbieranie” na prostsze części i rozwiązywanie każdej z osobna.
W roku 1890 Carrier rozpoczął naukę w Angola Academy, gdzie spędził cztery lata. Przez ten czas łączył naukę z pracą na farmie ojca. Pomimo wielu obowiązków, zawsze pamiętał o radzie matki “Zawsze poznawaj nowe rzeczy dla swojej satysfakcji”. Zamiast odrabiać zadane lekcje spędzał czas w bibliotece rozwiązując skomplikowane problemy. Często rozwiązywał tylko część zadań domowych, jednak robił to w sposób dogłębny, tak aby poznać istotę zagadnienia. Podchodził do wszystkich zajęć z wielkim entuzjazmem i zaangażowaniem. Zawsze był przekonany, że nie ma takiego zadania, którego nie jest w stanie rozwiązać.
Kiedy Willis kończył Angola Academy, kraj znajdował się w głębokim kryzysie. Zamiast dalej się uczyć, był zmuszony zająć się zarabianiem pieniędzy, aby pomóc w utrzymaniu rodziny. Przez dwa lata pracował jako nauczyciel w szkołach podstawowych. W roku 1896 udało mu się spełnić swoje marzenie. Dostał się na Cornell University, a rok później uzyskał stypendium stanowe. W roku 1901 ukończył uniwersytet uzyskując tytuł inżyniera mechanika o specjalności elektrycznej.
Willis Carrier planował zajmować się inżynierią elektryczną i pragnął pracować w firmie General Electric Company. Został jednak zaproszony na rozmowę w sprawie pracy do firmy Buffalo Forge Company. Firma specjalizowała się w produkcji wentylatorów, dmuchaw i grzałek elektrycznych. Jak to w życiu czasami bywa, przypadek decyduje na wiele lat o losie człowieka. Tak było również w przypadku Carriera. Otóż nie wiedział on gdzie znajduje się siedziba firmy. Zmuszony był zapytać o drogę przechodniów. W tych okolicznościach po raz pierwszy spotkał się z Irvinem Lylem, wtedy pracownikem Buffalo Forge Company, który później wspólnie z nim odegrał znaczącą rolę w rozwoju klimatyzacji.
Willis Carrier rozpoczął pracę w biurze konstrukcyjnym Buffalo Forge Company w lipcu 1901 roku. Początkowo zajmował się projektowaniem kotłowni, a później suszarni. Szybko zdał sobie sprawę, że dostępne metody i dane nie są wystarczające, aby dobrze zaprojektować instalację grzewczą czy też wentylacyjną. Uważał, że z uwagi na powszechne stosowanie przybliżonych metod obliczeń projektanci używali zbyt dużych “współczynników bezpieczeństwa”, które sam nazywał “współczynnikami ignorancji”. Ponieważ Carrier lubił stawiać sobie problemy do rozwiązania, zaczął po godzinach pracy studiować dostępną ówcześnie literaturę. Wynikiem jego prac była formuła pozwalająca dobrać wentylator podmuchowy kotła tak, żeby zapewnić maksymalną sprawność kotła przy minimalnym zużyciu energii do jego napędu. Wyniki prac wzbudziły powszechne zainteresowanie i uznanie wśród pracowników firmy. Właściciele firmy postanowili zlecić Willisowi prowadzenie badań w ramach normalnych obowiązków.
Pierwsze badania przeprowadzone w nowym laboratorium dotyczyły obliczeń nagrzewnic parowych. W owych czasach znane były jedynie tablice określające właściwości powietrza i pary. Nie było jednak danych, które pozwalałyby w dokładny sposób określić wymianę ciepła pomiędzy obydwoma mediami w nagrzewnicy. W wyniku przeprowadzonych badań zostały stworzone tablice oraz równania pozwalające na dokładne dobranie nagrzewnicy. Wykorzystanie tych danych pozwoliło na zaoszczędzenie przez firmę w ciągu roku znaczącej jak na owe czasy sumy 40 000 $ w wyniku ograniczenia kosztów związanych z poprawianiem już działających instalacji. Osiągnięte rezultaty skłoniły właścicieli Buffalo Forge Company do wprowadzenia szerokiego programu badań, który pozwolił projektować lepsze, bardziej sprawne produkty, redukując tym samym liczbę skarg od klientów. W lecie 1902 roku powstał Dział Badań, którym kierował Willis Carrier. Był to pierwszy w świecie tego typu dział w zakładach związanych z przemysłem grzewczym i wentylacyjnym.
Wiosną 1902 roku Irvine Lyle, który był wtedy przedstawicielem handlowym firmy w Nowym Jorku, został zapytany przez konsultanta o możliwość dostarczenia instalacji do drukarni. Problem generalnie sprowadzał się do pytania: “Jak kontrolować wilgotność powietrza?”
Ludzkość od czasów starożytnych bez sukcesu próbowała rozwiązać problem dyskomfortu powodowanego przez gorące i wilgotne powietrze. Pierwszą taką próbą było prawdopodobnie wynalezienie wachlarza, a potem wentylatora. Jedną z następnych znanych prób było użycie około 3000 lat p.n.e. chłodzenia ewaporatywnego poprzez polewanie ścian i podłogi pomieszczenia wodą. Niektórzy rzymscy imperatorzy przywozili latem śnieg z gór, aby chłodzić swoje rezydencje. Wraz z pojawieniem się urządzeń mechanicznych problem chłodzenia powietrza stawał się coraz poważniejszy. W gorącym i wilgotnym powietrzu otoczenia praca w zakładach przemysłowych stawała się trudno akceptowalna przez człowieka.

Tags: ,

Comments are closed.