Wurde die Klimaanlage erfunden, um Sie zu „retten“? falsch! Die Wahrheit ist...

Im heißen Sommer sind Klimaanlagen in den Augen vieler Menschen zu einem Must-have geworden. Auch der Erfinder der Klimaanlage, der amerikanische Ingenieur Willis Carrier, ist für viele Menschen zum Lobpreisobjekt geworden. Einige Internetnutzer nannten ihn sogar scherzhaft „ Kaili Bodhisattva “ und sagten, ihr Leben sei „alles von dieser Person geschenkt worden“ …

Interessant ist jedoch, dass Willis Carriers ursprüngliche Absicht bei der Entwicklung und Herstellung von Klimaanlagen nicht darin bestand, „Internetnutzern bei heißem Sommerwetter Leben zu schenken“. Ursprünglich hatte er die Klimaanlage für „Papier“ entworfen –

Haben Sie nach der Lektüre das Gefühl, dass „das Leben dünner als Papier ist“? Die Geschichte beginnt in einer Fabrik im New York der USA im frühen 20. Jahrhundert .

Druckerei der Druck- und Verlagsgesellschaft Sackett-Wilhelms. Bildquelle: Offizielle Website von Carrier

Dies ist eine Druckerei in Brooklyn, die der Sackett-Wilhelms Lithographic Printing and Publishing Company gehört.

Hier erstellen Mitarbeiter Zeitschriftencover im Buntdruckverfahren: Ein Bild enthält so viele Farben, wie Druckplatten vorhanden sind. Nachdem Sie die erste Farbe auf die erste Platte gedruckt haben, gehen Sie zur zweiten Platte, um die zweite Farbe zu drucken ...

Alles lief gut, doch im Sommer 1902 gerieten die Arbeiter in große Schwierigkeiten.

Der Sommer dieses Jahres war besonders heiß und feucht, vor allem in der Druckerei. Aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit nimmt das Druckpapier kontinuierlich Feuchtigkeit aus der Luft auf, wodurch die Fasern, aus denen das Papier besteht, aufquellen und sich verformen. Dies hat zur Folge, dass beim Drucken die entsprechenden Positionen zwischen den verschiedenen Farben nicht so genau sind und die Erfolgsquote beim Drucken erheblich sinkt.

Egal, wie mühsam es ist, die Arbeit darf nicht aufhören. Also wandte sich der Fabrikbesitzer an die Buffalo Forge Company, in der Hoffnung, dass die dortigen Ingenieure ihm bei der Lösung des Problems helfen könnten. Ein junger Ingenieur des Unternehmens übernahm die Aufgabe. Sie müssen es erraten haben, er war Willis Carrier.

Zunächst wollte er der Idee eines früheren Ingenieurs folgen und konzentriertes Salzwasser verwenden, um das Feuchtigkeitsproblem zu lösen. Der Grund ist einfach: Konzentriertes Salzwasser absorbiert Feuchtigkeit aus der Luft und verringert die Konzentration. Dieser Ansatz funktioniert jedoch nicht gut. Eine direkte Aufnahme der Luftfeuchtigkeit ist nicht möglich, daher bleibt nur die Möglichkeit, den Ansatz zu ändern und die Raumtemperatur zu senken . Wenn die Temperatur sinkt, sinkt natürlich auch die Luftfeuchtigkeit.

In dieser Zeit hatten die Menschen viele Möglichkeiten erfunden, die Temperatur zu senken. Im Jahr 1889 wurde hier in New York in der Carnegie Hall ein spezielles Belüftungssystem installiert: Eis und riesige Gebläse ermöglichten es dem Publikum, die Musik in einer kühlen Atmosphäre zu genießen. Für die Druckerei ist das allerdings keine gute Lösung. Wie kann das Problem gelöst werden?

Aber ein Problem war ein Problem und Willis Carrier hatte keine Ahnung. Glücklicherweise gab er nie auf, sondern dachte noch mehrere Wochen darüber nach, bis er eines Tages auf dem Bahnsteig stand und eine Dampflokomotive sah, die dröhnte und jede Menge Wasserdampf ausstieß. Plötzlich dämmerte es ihm: Ist Nebel nicht einfach Luft mit 100 % Luftfeuchtigkeit? Wenn wir schon wissen, was 100 % Luftfeuchtigkeit ist, wäre es dann nicht einfach, auch andere Feuchtigkeitsniveaus zu bestimmen?

In diesem Nebel der Inspiration kam Willis Carrier auf eine brillante Idee:

Er baute eine luftdichte Box, saugte zuerst die Außenluft in die Box und sprühte dann kaltes Wasser in die Luft. Die Luft in der Box verwandelte sich in Nebel, also in Luft mit 100 % Luftfeuchtigkeit. Zu diesem Zeitpunkt leitete Willis Carrier eine entsprechende Menge trockener Luft in die Box. Sobald die beiden vermischt waren, konnte er Luft mit beliebiger Luftfeuchtigkeit mischen.

Dieses Prinzip klingt ein bisschen wie „bei zu viel Mehl Wasser hinzufügen, bei zu viel Wasser Mehl hinzufügen“. Es ist sehr einfach, aber sehr effektiv. Und dies ist der Prototyp der ersten Klimaanlage der Welt . Der Erfinder dieses Geräts, Willis Carrier, war damals erst 25 Jahre alt.

Auf Grundlage des Prototyps legte Willis Carrier am 17. Juli 1902 einen neuen Entwurf vor. Die neue Lösung ermöglichte es, die Temperatur der Raumluft direkt zu senken und so die Luftfeuchtigkeit zu regulieren. Das Prinzip ist ganz einfach: Wenn man einen Raum erwärmen kann, indem man Dampf durch Rohre leitet, wäre es dann nicht möglich, das gegenteilige Ziel zu erreichen, indem man dasselbe mit kaltem Wasser macht? Diese Maschine hat das Feuchtigkeitsproblem in der Druckerei endgültig und effektiv gelöst.

Das Kühlwasser kam zunächst aus einem tiefen Brunnen in der Nähe. Im folgenden Frühjahr begann er, einen Ammoniakkompressor zu verwenden, um das Wasser weiter abzukühlen. Dadurch kann im Drucksaal das ganze Jahr über eine relative Luftfeuchtigkeit von 55 % aufrechterhalten werden. Die Klimaanlage im modernen Sinne war geboren und der 17. Juli gilt allgemein als der „Geburtstag“ der Klimaanlage – ja, die Klimaanlage hat gerade ihren 120. Geburtstag gefeiert.

Ursprünglich wurde Willis Carriers Erfindung zur Kontrolle der Luftfeuchtigkeit eingesetzt und Fabrikbesitzer in Branchen wie der Textil- und Pharmaindustrie übernahmen dieses neue Gerät schnell. Im Jahr 1903 war der neu errichtete Handelssaal der New Yorker Börse das erste Gebäude, das aus Gründen der Temperaturregelung über eine Klimaanlage verfügte .

Ein solch großer Erfolg machte Willis Carrier sehr glücklich. Doch damit war er nicht zufrieden. Stattdessen erkannte er die Anwendungsaussichten und den Wert der Klimaanlage und forschte und optimierte seine Designkonzepte weiter. Im Jahr 1906 begründete er das „ Gesetz der kontinuierlichen Taupunktabsenkung “ und konstruierte die erste automatisch regelnde Klimaanlage, die auf diesem Prinzip basierte.

Im Jahr 1911 entdeckte er die „ rationale Feuchtigkeitsformel “ und setzte damit Standard-Spezifikationen für die gesamte Klimaanlagenindustrie. Während dieser Zeit, im Jahr 1915, gründeten Willis Carrier und seine Freunde ein Unternehmen, das nach ihm selbst benannte „Carrier Engineering Company“. Bis heute spielt das Unternehmen eine bedeutende Rolle im Bereich der Heizungs-, Klima- und Lüftungstechnik.

Heutzutage werden in den meisten öffentlichen Einrichtungen und vielen Privathaushalten Klimaanlagen eingesetzt. Die Grundprinzipien der Klimaanlagen, die wir heute verwenden, sind immer noch dieselben wie die, die vor hundert Jahren erfunden wurden. Der Wind der Inspiration, der mit einem bedruckten Stück Papier begann, wehte schließlich über die ganze Welt.

Die Größe Willis Carriers liegt darin , dass er sich nicht mit der Fertigstellung einer Erfindung zufrieden gab, sondern die ihr zugrunde liegenden Prinzipien studierte und umfassendere Gesetzmäßigkeiten entdeckte , wodurch er die Entwicklung anderer Branchen und sogar Disziplinen förderte. Darüber hinaus reduzierte er durch seine kontinuierliche Forschung Größe und Preis von Klimaanlagen und machte sie für die breite Öffentlichkeit erschwinglich – eine Erfindung, die ihren Weg in Tausende von Haushalten fand.

Willis Carriers ursprüngliche Absicht bei der Erfindung der Klimaanlage bestand nicht darin, Menschen zu kühlen, sondern die Verformung von Papier zu verhindern. Tatsächlich gibt es in der Geschichte der Wissenschaft und Technik viele Beispiele, bei denen die ursprüngliche Absicht einer Erfindung ganz anders war als ihre endgültige Anwendung – ganz so, als wäre es ein Zufallsprodukt. Doch was Willis Carrier wirklich zu größerem Erfolg und größeren Beiträgen verhalf, war nicht nur der anfängliche Anflug von Inspiration, sondern seine fortgesetzte Erforschung und seine beharrlichen Bemühungen nach seinem ersten Erfolg . Wenn Sie eine Weide ungewollt gepflanzt haben, müssen Sie gezielt vorgehen, damit sie zu einem Schattenbaum heranwächst.

Bildquelle: Offizielle Website von Carrier

Vielleicht hat Willis Carrier zunächst nur „Menschen gerettet“, als er „Papier sparte“, aber dank seiner Arbeit, die er seit einem halben Jahrhundert auf dem Gebiet der Klimatisierung verrichtet, sollten wir, wenn wir gemütlich mit einem Buch in der Hand in einem klimatisierten Raum sitzen, wirklich „Danke, Carrier!“ sagen.

Autor: Wang Jiangshan, Xu Lai

Rezension｜Qin Zongmin, Mitglied der China Refrigeration Society, leitender Ingenieur

Quellen:

[1]https://www.newyorker.com/tech/annals-of-technology/an-apparatus-for-treating-air-the-modern-air-conditioner

[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Willis_Carrier

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Air_conditioning

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