Lịch sử hình thành và phát triển máy điều hòa không khí

Bất cứ ai đang quan tâm tới ngành nhiệt lạnh đều nên biết về quá trình phát triển và lịch sử hình thành máy điều hòa không khí. Ai là người phát minh ra máy điều hòa?

Trên thực tế, sự ra đời của máy điều hòa đã nhanh chóng chiếm lĩnh được sự hưởng ứng của của người tiêu dùng trên khắp thế giới. Nhất là ở một đất nước có khí hậu nhiệt đời gió mùa như Việt Nam thì nhu cầu sử dụng máy điều hòa là rất cao. Sản phẩm đồ điện gia dụng này hiện có mặt ở hầu hết các gia đình Việt có kinh tế từ khá trở nên bởi giá 1 chiếc điều hòa không phải quá lớn để có thể sỏ hữu nó.

Để hiểu rõ hơn về sản phẩm điện gia dụng này, bài viết sau của TongkhoDIEUHOA.com sẽ kể lại về lịch sử hình thành và phát triển máy điều hòa không khí từ thời sơ khai cho đến nay. Cùng chúng tôi tìm hiểu xem ai là người phát minh ra máy điều hòa không khí nhé!

Lịch sử phát triển và những sự kiện quan trọng của máy làm mát

Khi mới hình thành điều hòa không khí được biết đèn với cái tên sơ khai là “máy làm mát“. Để có được công nghệ tiên tiến và hiện đại như ngày nay, lịch sử hình thành của chúng đã trải qua nhiều gia đoạn khác nhau cùng những tên tuổi và sự kiện đặc biệt. Trước tiên hãy cùng chúng tôi điểm lại xem họ là ai và họ đã làm gì cho bước ngoặt phát triển của máy điều hòa không khí nhé. Đây là những cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển của máy điều hòa hiện đại ngày nay mà bạn nên biết tới.

Như đã thấy, ý tưởng phát minh ra máy điều hòa làm mát đã tồn tại cách đây gần 2 thế kỷ. Đến năm 1902 chiếc máy điều hòa không khí đầu tiên trên thế giới đã được chế tạo thành công bởi Willis Carrier. Tuy nhiên kích thước của nó còn khả “khủng bố”.

Giờ thì bạn đã biết ai là người phát minh ra máy điều hòa đầu tiên trên thế giới rồi đúng không? Tuy nhiên chưa dừng lại ở đó, để có sự xuất hiện của những chiếc điều hòa không khí nhỏ gọn cũng các công nghệ tiên tiến như hiện nay, sự hình thành và phát triển của máy điều hòa không khí còn khá dài. Cùng TongkhoDIEUHOA.com tìm hiểu chi tiết hơn nhé!

Mô hình làm mát sơ khai

Giai đoạn sơ khai của hệ thống làm mát thuộc về người Ai cập cổ đại. Để giảm bớt đi cái nóng từ sa mạc, họ đã áp dụng một mô hình đơn giản bằng cách treo những cây lau sậy lên cửa sổ sau đó phun nước lên.  Khi gió thổi qua cửa sổ sẽ mang theo hơi nước vào làm mát và tạo độ ẩm giúp không khí trong phòng trở nên dễ chịu hơn.

Còn những người La Mã cổ đại lại làm mát không khí bằng cách bao quanh tường nhà bằng hệ thống ống nước, khi nước lưu thông toàn bộ hệ thống bên trong nhà sẽ được làm mát.

Những người Ba Tư thời trung cổ thì sáng chế ra cách làm mát không khí bằng một hệ thống bao gồm bể chứa nước và các tháp gió.

Tại thế kỷ thứ 2 thời Hán tại Trung Quốc, nhà phát minh Đinh Hoãn đã chế tạo ra “chiếc quạt” để làm mát không khí. Đây là hệ thống gồm 3 bánh xe có đường kính 3 mét và được quay bằng tay để tạo ra luồng gió. Vào năm 747, vua Đường Huyền Tông (712-762) đã dùng một tháp làm mát lắp trong cung điện mang tên Lượng Thiên. Các văn bản cổ đã mô tả hệ thống bao gồm những bánh xe quay bằng sức nước để tạo luồng gió mang hơi ẩm làm mát không khí. Cho đến thời Tống tại Trung Quốc, các tài liệu cổ cũng đã đề cập tới việc sử dụng hệ thống làm mát không khí nói trên một cách rộng rãi bởi nhiều đối tượng khác nhau.

Những nhà khoa học phát mình ra máy điều hòa không khí

#1. Nhà phát minh Cornelis Drebble (1572-1633)

Thế kỷ 17, nhà phát minh Cornelis Drebble đã nghĩ ra cách làm mát không khí bằng cách cho thêm muối vào nước. Ông đặt tên cho hệ thống này là “biến mùa hè thành mùa đông” và nó đã được giới thiệu cho nhà vua nước Anh lúc bấy giờ là James I.

#2. Nhà phát minh John Hadley (1731-1764)

Năm 1758, nhà phát minh John Hadley đã nghiên cứu và phát hiện ra mối liên hệ giữa sự bay hơi của chất lỏng và quá trình làm lạnh không khí.

Vào năm 1758, Benjamin Franklin (1785-1788), thống đốc bang Pennysylvania, và John Hadley (1731-1764), giáo sư hóa học tại Đại học Cambridge đã tiến hành thử nghiệm và khám phá ra nguyên lý của sự bay hơi. Franklin và Haldley xác nhận rằng sự bay hơi của một chất lỏng chẳng hạn như rượu hoặc ete có thể được dùng để giảm nhiệt độ của một vật thế xuống dưới điểm đóng băng của nước. 2 người đã tiến hành thử nghiệm dùng sự bay hơi để hạ nhiệt độ của ống nhiệt kế thủy ngân từ 18 độ C xuống còn -14 độ C.

Franklin đã ghi nhận rằng ngay sau khi nhiệt độ vượt qua ngưỡng đóng băng của nước, một màng băng mỏng đã hình thành trên bề mặt của ống nhiệt kế. Từ đó, ông đi đến kết luận: “Thử nghiệm trên cho thấy đóng băng một người đàn ông đến chết ngay trong mùa hè là việc làm hoàn toàn khả thi.”

#3. Nhà phát minh Michael Faraday (1791-1867)

Năm 1820, nhà hoá học người Anh Michael Faraday đã thành công khi cho nén và hoá lỏng khí amoniac. Ông nghiên cứu được rằng khi bay hơi, khí amoniac có khả năng làm lạnh không khí xung quanh. Đó là cơ sở đầu tiên để năm 1842 bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803-1855) tạo nên cỗ máy tạo băng làm mát cho cả một toà nhà lớn.

#4. Bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803-1855)

Bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803-1855), người đưa ra ý tưởng đầu tiên về hệ thống làm mát không khí.​ Mặc dù mô hình và những ý tưởng trên chưa từng được thực hiện, nhưng vào năm 1851, Gorrie vẫn được trao bằng sáng chế cho cỗ máy tạo ra băng. Tuy nhiên, người ủng hộ dự án máy làm mát của Gorrie qua đời và ông không thể có được số tiền viện trợ để tiến hành chế tạo. Ngay sao đó, Gorrie đã chịu nhiều sự phản đối từ các nhà sáng chế đương thời. Cuối cùng, GOrrie qua đời trong nghèo đói vào năm 1855 và ý tưởng về một chiếc máy làm mát không khí bị phai mờ trong suốt nhiều năm sau đó.

Hiện tại, mô hình máy tạo băng của John Gorrie được lưu giữ tại bảo tàng John Gorrie, Apalachicola, Florida​.

#5. Kỹ sư James Harrison

Dưới góc độ khác của vấn đề, kể từ thời tiền sử, tuyết và băng đá đã được sử dụng để làm mát. Cho đến thế kỷ 19, thu thập băng trong mùa đông và dự trữ để sử dụng trong mùa hè đã trở thành một ngành công nghiệp phổ biến. Và cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, mô hình máy làm nước đá cơ khí đã sớm xuất hiện.

Cỗ máy làm nước đá đầu tiên do kỹ sư James Harrison chế tạo đã chính thức vận hành vào năm 1851 tại bờ sông Barwon tại Rocky Point thuộc miền Geelong, nước Úc. Sau đó, cỗ máy tạo nước đá của Harrison chính thức được thương mại hóa vào năm 1854. 1 năm sau đó, ông được trao bằng sáng chế cho việc phát minh ra hệ thống tủ lạnh nén khí ete vào năm 1855.

Về mặt nguyên lý, hệ thống của Harrison sử dụng máy nén để đẩy khí đi qua một bình ngưng tụ. Luồng khí đi qua sẽ được làm mát và hóa lỏng. Tiếp theo đó, khí hóa lỏng sẽ di chuyển qua hệ thống ống và trở lại thể hơi. Quá trình này sẽ làm mát lượng không khí xung quanh. Cỗ máy được vận hành bằng bánh đà có đường kính 5 mét và có thể tạo ra 3000 kg nước đá mỗi ngày.

#6. Nhà phát minh Willis Carrier (1875-1950)

Chúng ta đã nhắc tới Willis Carrier tại phần đầu của bài viết này. Vâng xin nhắc lại, ông chính là người đầu tiên phát minh ra máy điều hòa không khí. Chính xác là ngày 17 tháng 7 năm 1902, Willis Carrier đã sáng tạo ra chiếc máy điều hoà không khí đầu tiên trên thế giới chạy bằng điện.

Để biết chi tiết hơn về chiếc máy điều hòa không khí đầu tiên trên thế giới này như thế nào, chúng tôi đã có một bài viết chi tiết giúp bạn dễ dàng tìm hiểu về nó cùng người sáng tạo thiên tài Willis Carrier. Xem thêm tại: Chiếc máy điều hòa đầu tiên trên thế giới và những điều bạn cần biết.

Sự cải tiến và phát triển tiếp theo của máy điều hòa

Năm 1911, Willis Carrier giới thiệu “công thức làm lạnh với tỷ lệ độ ẩm hợp lý” cho hội kỹ sư cơ khí của Hoa Kỳ. Phương pháp làm lạnh này được áp dụng cho tới ngày nay.

Năm 1914, hộ gia đình đầu tiên của ông Charles Gates tại Minneapolis đã sở hữu và lắp đặt hệ thống điều hoà của Carrier chế tạo tại nhà riêng của mình.

Từ năm 1917 đến 1930, rạp chiếu phim chính nơi để người dân có thể tận hưởng được bầu không khí được làm mát bởi máy điều hòa. Rạp chiếu phim đầu tiên được trang bị máy điều hòa là rạp New Empire tại Montgomery, bang Alabama vào năm 1917. Cùng năm đó, rạp Central Park tại Chicago nhanh chóng lắp đặt hệ thống điều hòa và nhận được sự hưởng ứng nồng nhiệt của khách hàng, đặt biệt là vào những ngày mùa hè.

Năm 1937​, Koan Maru là chiếc tàu thủy đầu tiên được trang bị hệ thống điều hòa không khí

Vào năm 1922, Carrier tiếp tục tạo nên 2 bước tiến đột phá cho ngành công nghiệp sản xuất máy điều hòa. Đầu tiên là thay thế chất sinh hàn độc hại amoniac bằng hợp chất khác an toàn hơn là dielene (dichloroethylene, hoặc C2H2Cl2). Bên cạnh đó, các thế hệ máy điều hòa tiếp theo đã được Carrier giảm thiểu tối đa kích thước và cho ra đời những chiếc máy gọn gàng hơn rất nhiều so với trước đó. Bước cải tiến này cho phép máy điều hòa có thể được lắp đặt tại nhiều nơi hơn như cửa hàng bách hóa, cao ốc văn phòng, các tao tàu hoặc những tòa nhà nhỏ.

Từ năm 1924 đến năm 1930, máy điều hoà được phổ biến ở nhiều cơ sở làm việc của chính phủ Mỹ.

Năm 1928, kỹ sư người Mỹ Thomas Midgley lần đầu tiên sản xuất thành công khí Freon làm chất sinh hàn trong công nghệ làm lạnh được sử dụng rộng rãi cho các thế hệ máy lạnh đến năm 1994.

Năm 1931, Schultz và Sherman chế tạo thành công máy điều hoà có kích thước nhỏ gọn đặt trên bệ cửa sổ và làm mát một căn phòng.

Thế chiến thứ II, để đóng góp cho chiến tranh, Carrier còn đề xuất dùng máy điều hòa không khí để mô phỏng điều kiện môi trường trên không trung ngay tại mặt đất để thử nghiệm máy bay, đây là điều mà không có người đương thời nào nghĩ đến. Cũng nhở đóng góp này, Carrier đã được trao tặng nhiều danh hiệu cao quý bởi cả quân đội lẫn các công ty công nghiệp.

Cho đến năm 1946, 30.000 máy điều hòa gia dụng đã được sản xuất và cung cấp cho người dân trên khắp nước Mỹ.

Cho tới năm 1953, hơn 1 triệu máy điều hòa đã được sản xuất và bán ra trên khắp nước Mỹ nhưng theo các số liệu không chính thống, con số thực tế còn vượt xa con số thống kê trên.

Năm 1957 đánh dấu bước chuyển mình ngoạn mục của công nghệ sản xuất máy điều hòa với việc chế tạo thành công máy nén khí ly tâm đầu tiên trên thế giới bởi kỹ sư người Đức Heinrich Krigar.

Năm 1969, chính công nghệ điện lạnh đã tạo điều kiện góp phần thực hiện chuyến đi lên Mặt Trăng thành công. 2 phi hành gia Neil Armstrong và Buzz Aldrin đã hạ thực hiện chuyến đi bộ trên Mặt Trăng với bộ quần áo phi hành gia có trang bị hệ thống làm mát nhằm chống lại các điều kiện ngoài không gian.

Năm 1987, Liên Hiệp Quốc ban hành nghị định thư Montreal nhằm bảo vệ tầng ozone của Trái Đất. Nghị định thư quy định các quốc gia hạn chế sử dụng các phương pháp có chất thải gây ô nhiễm môi trường và làm thủng tầng ozone. Trong số đó bao gồm kỹ thuật làm lạnh bằng CFC, hợp chất được sử dụng chủ yếu trong các máy điều hòa và tủ lạnh.

Thời gian tiếp theo, máy điều hòa tiếp tục được cải tiến về kích thước, hiệu suất làm lạnh và đặc biệt là sử dụng các phương pháp làm lạnh mới vượt trội và ngày càng thân thiện với môi trường.

Hiện nay, hầu hết máy lạnh đều sử dụng công nghệ Inverter. Công nghệ này sử dụng máy nén biến tần để đạt được nhiệt độ mong muốn với tần số biên độ nhiệt tối thiểu giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ. Đây là dòng máy lạnh được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay và được dự đoán sẽ tiếp tục phát triển và phổ biến trong tương lai. Các bạn có thể tìm kiếm các sản phẩm máy điều hòa Inverter tại đây.

Theo tinhte.vn