Inventions et machines

L'ingénieur qui a inventé la climatisation: Willis Carrier

L'ingénieur qui a inventé la climatisation: Willis Carrier


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La climatisation est un élément essentiel du 21e siècle. Nous ne pourrions pratiquement pas vivre sans le dispositif de modification de l'espace thermique. Cependant, pendant la majeure partie de l'histoire humaine, les humains ont vécu sans climatisation.

Les maisons étaient autrefois construites avec des murs plus épais qui étaient beaucoup plus résistants aux changements thermiques extérieurs. En grande partie, l'invention de la climatisation a changé la conception des maisons et des infrastructures.

Cependant, à la fin des années 1800 et au début des années 1900, après le fort développement de la révolution industrielle américaine, les usines ont commencé à rencontrer des problèmes liés à la température, en particulier les usines de papier.

La naissance de A / C

La société de lithographie et d'impression Sackett & Wilhelms rencontrait des problèmes avec son processus d'impression multicolore. Une humidité variable provoquait une dilatation et une contraction très légères du papier, provoquant des écarts dans les couches d'encre, entraînant un excès de rebuts et de déchets. L'humidité était le problème dans leur usine et ils avaient besoin d'aide pour le résoudre.

Sackett & Wilhelms a contacté l'ingénieur-conseil Walter Timmis, qui a ensuite retenu les services de J. Irvine Lyle, chef d'une société appelée le bureau de Buffalo Forge à New York. Buffalo Forge était un fournisseur de forges, de ventilateurs et de radiateurs à air chaud - et ils employaient également de brillants ingénieurs qui ont conçu des solutions personnalisées pour les clients.

L'un de ces ingénieurs était Willis Carrier.

Lyle a chargé Carrier de concevoir un système pour Sackett & Wilhelms qui contrôlerait l'humidité dans leur usine de fabrication de Brooklyn en 1902.

CONNEXION: COMMENT FONCTIONNENT LES SYSTÈMES DE CLIMATISATION?

Carrier s'est mis au travail et est finalement arrivé à une solution qui a jeté les bases d'une climatisation moderne. Il a développé un système qui a remplacé la vapeur par de l'eau froide circulant dans des serpentins de chauffage. Cela équilibrerait finalement la température à la surface des serpentins, abaissant à son tour une température de l'air donnée jusqu'au point de rosée souhaité. En contrôlant cette température et en atteignant ainsi le point de rosée souhaité, Carrier pourrait littéralement extraire l'humidité de l'air.

Sa conception a été installée pour la première fois dans l'usine cet été-là avec un système de ventilateurs, de radiateurs, de conduits et de tuyaux pour déplacer l'air et contrôler la température. L'eau a été aspirée pour le système de refroidissement qui a été conçu pour maintenir l'humidité dans l'usine à 55% toute l'année. En été, cela signifiait que le système avait l'effet de refroidissement équivalent de fondre 100 000 livres de glace chaque jour. L'invention de Carrier avait fonctionné.

Carrier a réalisé le potentiel de cette machine et de cette invention initiales, donc pendant les cinq années suivantes, il a continué à développer des outils autour du concept de contrôle de l'humidité et des températures dans les usines et les bâtiments.

En complément des conceptions initiales de serpentins de Carrier, il a également conçu une méthode contre-intuitive de séchage de l'air en le faisant passer à travers un jet d'eau, en utilisant ce jet pour condenser plus d'eau dans l'air. Peu de temps après cette idée, Carrier s'est également rendu compte qu'en chauffant ce jet d'eau, il pouvait contrôler le point de rosée de l'air et ainsi garantir une humidité particulière dans un bâtiment.

L'entreprise de climatisation Carrier

En 1907, Carrier avait atteint les échelons supérieurs de la direction de Buffalo Forge. À ce stade, la société avait mis en œuvre avec succès son équipement de climatisation dans des usines du monde entier, elle a donc décidé de créer une société axée sur la climatisation: The Carrier Air Conditioning Company of America. La société a été officiellement constituée en 1909 et a continué de croître dans les années suivantes.

Le travail de Carrier dans le domaine de la climatisation a abouti à l'un des documents les plus prolifiques jamais réalisés sur le sujet. Intitulé «Formules psychrométriques rationnelles», Carrier a présenté le document à l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) à la fin de 1911. Ses tableaux présentés dans ce document étaient les premiers à corréler avec précision la température et l'humidité dans la conception des systèmes de climatisation.

Quelques années se sont écoulées et Carrier était toujours le leader mondial de la technologie de climatisation. Ils ont vendu des machines aux malteries, aux usines de confiserie, aux brasseries, aux usines de conditionnement de viande, aux constructeurs navals et aux fournisseurs de produits alimentaires. La liste a continué pour toujours. Carrier Air Conditioning était devenu le leader de cette nouvelle industrie de la climatisation et le monde était changé à jamais.

Cependant, c'était en 1914 et la Première Guerre mondiale venait de commencer. Les économies étaient en chute libre et Buffalo Forge a appelé à la dissolution de Carrier Air Conditioning. Déterminés à aller de l'avant, Lyle et Carrier ont fondé une nouvelle société, Carrier Engineering Corporation, en 1915.

Cette nouvelle société a commencé à décrocher des contrats pour le refroidissement des bâtiments à gauche et à droite. En 1918, ils ont apporté la climatisation aux sous-stations de la société d'électricité Atlas, ce qui a permis de créer un réseau électrique plus stable et un environnement de travail plus sûr. Ils ont aidé à refroidir les usines de munitions essentielles à l'effort de guerre. La climatisation changeait la façon dont la fabrication moderne se déroulait.

En mai 1922, Carrier réinvente le climatiseur avec la machine de réfrigération centrifuge ou le refroidisseur.

Les refroidisseurs fonctionnent pour éliminer la chaleur du liquide grâce à un cycle de compression de vapeur. Ce liquide contenant la chaleur absorbée est ensuite pompé à travers un échangeur de chaleur pour refroidir l'équipement ou l'air. C'est ce système d'utilisation d'un liquide réfrigérant, tel que l'eau, qui est toujours présent dans les systèmes de climatisation modernes. Ce système a également rendu les systèmes de climatisation plus sûrs et signifiait qu'ils seraient finalement réduits à des tailles qui pourraient accueillir des utilisations domestiques et plus petites comme les maisons et les voitures.

En 1924, ce système centrifuge a été déployé en masse dans les cinémas à travers les États-Unis. Pour beaucoup à l'époque, ces théâtres sont devenus les endroits où les gens allaient se détendre de la chaleur et se rafraîchir. Les cinémas sont devenus un lieu de confort, un lieu de réunion en grande partie grâce à la technologie Carriers A / C.

La croissance se poursuit, et en 1926, le 21 étages Le bâtiment Milam à San Antonio, au Texas, est devenu le premier gratte-ciel climatisé du sous-sol au toit lors de sa construction. La climatisation avait proliféré dans la société américaine et se répandait à travers le monde.

Le reste du développement A / C appartient à l'histoire. L'ingénierie des machines a changé et de plus en plus de bâtiments à travers le monde ont été refroidis et chauffés à l'aide des machines Carrier. Aujourd'hui, vous pouvez à peu près tout refroidir en utilisant une forme quelconque de la machine A / C de Carrier. Et c'est l'histoire de la façon dont Willis Carrier a inventé le climatiseur, fondé une entreprise et a continué à changer la façon dont nous interagissons avec l'ingénierie à travers le monde.


Voir la vidéo: LES DIFFÉRENTS SYSTÈMES DE CLIMATISATION (Février 2023).