История возникновения воздуховодов для вентиляции
Необходимость свежего воздуха признавалась людьми с давних времен. Но до 19 века использовался естественный способ проветривания – открывающиеся окна, форточки.
Примером осознанного отношения к вентиляции можно считать указ короля Чарльза 1, который еще в средние века (1600 г.) обязал жителей Англии устанавливать прямоугольные окна в жилых домах, при этом высота должна быть больше ширины. Он также запретил возводить дома с высотой помещения менее 3 метров (10 фунтов). Эти меры были вызваны тем, что из-за плохой вентиляции были множество случаев, когда люди умирали из-за отравления угарным газом.
Принудительное вентилирование первыми придумали не люди. В каждом пчелином улье есть группа пчел, которая отвечает за смену воздуха. Для этого пчелы постоянно машут крыльями, оставаясь на месте.
Теоретическое обоснование вентиляции
Первые теоретические математические расчеты были сделаны в 1754 году Л.Эйлером. Они до сих пор остаются актуальными и служат в основе работы вентиляционных устройств.
Основоположником теории вентилирования считается В. Фрибе, который в 1795 году разработал принципы воздухообмена помещения и внешней среды через двери и окна. В начале 19 века появилась научная теория, описывающая процесс прохождения воздуха через трубы, которую создал С.В.Ломоносов.
В это же время появились первые системы вентиляции, основанные на влиянии теплового воздуха на перемещение воздушных масс. Следующей идеей была теория о механическом воздействии, созданная академиком Э. Лендом. Тепловое перемещение признали слишком затратным.
1810 год отмечен созданием первой системы естественной вентиляции, созданной на базе расчетов. Оно была смонтирована в Дерби (пригород Лондона).
Выводы о необходимости снабжения людей свежим воздухом в закрытых помещениях делали различные люди:
В 1836 году опубликованы первые условия, сформулированные горным инженером Т.Тредгольдом, о том, что каждому человеку нужно минимальное пространство 7,2 м3 .
В 1855 году русские врачи, принимавшие участие в Крымской войне, заметили, что в переполненных помещениях раненые хуже выздоравливают и предложили определить необходимую площадь на одного человека. С медицинской точки зрения эта площадь должна равняться 50 м3 .
В 1914 году эта норма была принята в Америке обществом инженеров, работающих в сфере отопления и вентиляции. В 1989 году нормативы были уменьшены экспертами США и Европы до 27 50 м3.
Создание вентиляторов
Первым вентилятором считается механизм, установленный в 1734 году в Лондоне в здании Английского парламента. Он приводился в движение паровым двигателем и проработал до начала следующего года без ремонта. Это фактически была водяная мельница, которая гоняла воздух.
Первые эффективные мощные вентиляторы имели в основе центробежный принцип работы. Официально первым создателем считается А.А.Саблуков, вентилятор которого был установлен в 1835 году для вентилирования рудника в Алтайском крае. В дальнейшем промышленные вентиляторы этого изобретателя использовались на флоте, в складском деле и перерабатывающей промышленности. Они не только обеспечивали вентилирование воздуха, но и применялись для сушки вещей и продуктов.
Только через 140 лет появились первые двигатели, позволяющие менять частоту оборотов. Такие вентиляторы в 1972 году были установлены внутри канального вентилятора.
Кондиционеры
Принцип кондиционирования развивался параллельно. В 1815 году французский инженер Ж.Шабаннес разработал метод, позволявший регулировать температуру в помещении.
Первый кондиционер, который назывался холодильной машиной, был построен в 1902 году в США и установлен в типографии, в которой от чрезмерной влажности страдала бумага.
Изобретение быстро стало популярным и стало применяться для охлаждения помещений. Первый пример его использования – театр в Кельне, а затем супермаркет в Дейтройте. Владельцы этих объектов привлекали посетителей комфортными условиями, когда на улице стояла жаркая погода.