El 17 يوليو 1902 تم بناء أول نظام تكييف في الولايات المتحدة. ولكن يمكن القول أن الرسومات الأولى لهذا النظام قد ولدت بالفعل في مصر القديمة والصين.
في ذلك اليوم قدم المهندس الأمريكي ويليس هافيلاند كاريير أول نظام تكييف هواء حديث. الجهاز الذي طوره كان عبارة عن جهاز ضخم مليء بالأجهزة التي تدير مرور غازات "التبريد" من الحالة السائلة إلى الحالة الهوائية ، وهو إجراء أدى إلى انخفاض درجة حرارتها ، وبالتالي إلى تبريد البيئة المحيطة وإزالة الرطوبة عليه. كانت الفكرة الأساسية في ذلك الوقت هي إيجاد نظام يزيل الرطوبة الزائدة من البيئة ويبرد درجات الحرارة المرتفعة.
من هناك نشأت اختراعات مختلفة أنجزت هذه الوظائف ، على الرغم من أن قلة من الناس في البداية كانوا قادرين على تحمل تكاليفها لأنها كانت باهظة الثمن ، وأجهزة ضخمة لم تكن مناسبة للعيش في المنزل. في الواقع ، في البداية لم يتم التفكير في أنها أشياء يمكن الحصول عليها في المنزل ، وهو شيء سنراه أدناه أثناء قيامنا بجولة في المؤلفين والاختراعات المختلفة على الأجهزة التي يمكن اعتبارها مكيفات هواء في الماضي.
ويليس هافيلاند كاريير
هل تعلم أين تم استخدام أول آلة تستخدم نظام التبريد هذا لأول مرة؟ حسنًا ، لا أكثر ولا أقل من طابعة بروكلين لحماية الورق من التغيرات المفاجئة في الرطوبة.
ويليس هافيلاند كاريير
والد التكييف ، أو كما ينبغي أن يُدعى أفضل ، " تكييف الهواء "، هو المهندس الأمريكي ويليس هافيلاند كاريير. في عام 1901 ، عندما كان يبلغ من العمر 25 عامًا ، وبعد أن أنهى للتو دراساته في الهندسة الميكانيكية ، ابتكر كاريير آلة لتقليل الرطوبة ودرجة حرارة الهواء. النظام ، الحاصل على براءة اختراع في عام 1906 ، استند إلى المبدأ الذي وضعه الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي ، الذي اكتشف ، قبل قرن تقريبًا ، كيف أدى ضغط الغاز والتوسع اللاحق له إلى تبريد الغاز نفسه.
كل شيء يبدأ مع أول محبي مصر القديمة ...
تاريخ التكييف يبدأ في العالم القديم ، عندما يحافظون على برودة المنازل ، حاولوا تحقيق أقصى استفادة من التيارات الهوائية ، ووضع النوافذ والثقوب في الجدران في المكان المناسب. تمت إضافة العديد من الحلول لهذه الحلول: في مصر ، على سبيل المثال ، كان من المعتاد تعليق القصب الرطب على النوافذ ، حتى يتبخر الماء ، ويبرد الهواء. أيضًا في أرض الفراعنة ، رأى المراوح الأوائل ، المصنوع من سعف النخيل ، ضوء النهار ، ثم انتشروا أيضًا في اليونان (من القرن الخامس قبل الميلاد) ومن هناك في العالم الروماني. لا يمكن القول إنهم في الماضي لم يتمكنوا من إدارة ما في وسعهم لتحسين نوعية الحياة ...
ومع ذلك ، فإن المعجب الأول لا يأتي من مصر بل من الصين
بدلاً من ذلك ، كان في الصين حيث وُلد أول نموذج أولي للمشجعين ، تم تصميمه في القرن الثاني الميلادي من قبل المخترع دينغ هوان وتتكون من مروحة تحركها سبع عجلات تدور يدويا. تم إتقان النظام في العصور الوسطى ، باستخدام القوة الدافعة للمياه (كما في المطحنة) ، بينما في العصر الحديث العالم البريطاني جون ثيوفيلوس ديساجوليرز في عام 1734 صنع مروحة بجانب السرير تشبه مجفف الشعر. تتكون الآلة ، المصممة لمنع تراكم الهواء الفاسد ، من عجلة معدنية يتم إدخالها عموديًا في هيكل خشبي مزود بفوهة ، حيث يتم امتصاص الهواء للداخل والخارج.
قفزة كبيرة للبشرية: انتقلنا من البخار إلى الكهرباء
حدث تطور جديد ومهم في عام 1849 مع المهندس الاسكتلندي وليام برونتون، باستخدام قوة البخار ، صمم "مروحة فائقة" (نصف قطرها حوالي عشرين قدمًا) والتي سرعان ما تم استخدامها لتحسين الظروف الجوية في المناجم والمستشفيات. كانت الخطوة التالية هي الطاقة الكهربائية: في عام 1882 ، المهندس الأمريكي شويلر ويلر قدم براءة اختراع المروحة الكهربائية الأولى (صممت أولاً مع اثنين ثم بستة ريش) وصُنعت أيضًا في إصدار "السقف".
ثم ، مع مطلع القرن العشرين ، أول مكيف هواء حقيقي تم إنشاؤه بواسطة ويليس كاريير ويمكن القول أنه بفضل الاختراعات السابقة. من بين هؤلاء ، ثلاجة ، سلف الثلاجة ، ابتكرها الطبيب الاسكتلندي عام 1756 وليام كولين واستناداً إلى مبدأ أن السائل ، عندما يتبخر ، يزيل الحرارة من البيئة التي يتلامس معها ، مما يقلل من درجة حرارته.
المصطلح: «جهاز معالجة الهواء»
انطلاقًا من منطق مماثل ، قدم كاريير مكيف الهواء الخاص به في عام 1902 ، والذي يعمل بالكهرباء و أعيدت تسميته باسم «جهاز لمعالجة الهواء». جهاز يضمن تبريد الهواء مستفيدًا من تمدد غازات التبريد ، يتم نقلها في دائرة هيدروليكية (مزودة بضواغط ومراوح) حيث تنتقل عدة مرات من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. عملية تتضمن وحدتين متصلتين ببعضهما البعض: واحدة "خارجية" ، حيث يتدفق الغاز في حالة سائلة ، و "داخلية" ، حيث يعود الغاز.
المصطلح: "تكييف الهواء"
تم تسجيل براءة اختراع في عام 1906 ، وهو العام الذي بدأ فيه مصطلح "تكييف الهواء" في الانتشار ، وقد خضع نظام كاريير للعديد من التحسينات ، مفيدة بشكل خاص الحصول على درجة حرارة دقيقة في بيئة معينة. لذلك ، بدأ استخدام مكيفات الهواء الجديدة في الصناعة ، وكذلك في المسارح ودور السينما وبعض المكاتب ، رغم أنها ظلت لفترة طويلة مرهقة وخطيرة. الغازات المستخدمة ، من الأمونيا إلى الكلوروميثان ، كانت في الواقع سامة ويمكن أن يكون التسرب العرضي قاتلاً. لهذا السبب ، في عام 1931 تم استبدالهم بمركبات كيميائية جديدة معروفة بالاسم التجاري "الفريون" ، غير ضارة للإنسان ، ولكن ليس للبيئة ، ولا سيما الأوزون الجوي ، لدرجة أنها أصبحت محظورة اليوم إلى حد كبير. التدبير (في لصالح الغاز مع تأثير أقل على البيئة).
الآن نعم ، لدينا بالفعل تكييف في المنزل أو في السيارات أو في القطار
أيضا في عام 1931 تم تطويره في الولايات المتحدة من قبل المهندسين سمو شولتز y جي كيو شيرمان ، مكيف هواء "منزلي" يوضع على عتبات النوافذ. ثم تم تضمين تكييف الهواء في السيارات (كانت أول شركة تؤمن بالعمل التجاري هي American Packard في عام 1939) بالإضافة إلى وسائل النقل الأخرى. على مر العقود ، أصبحت مكيفات الهواء أكثر فاعلية وآمنة ومضغوطة (في عام 1945 ابتكر الأمريكي روبرت شيرمان نموذجًا "محمولًا") وغير مكلفة ، وأثبتت نفسها كوجود دائم في العديد من المنازل وفي جميع الأماكن العامة الداخلية تقريبًا. دعنا نتذكر أنه من قبل ، كانت الأسعار مرتفعة جدًا لدرجة أنه لم يكن بمقدور الجميع شراء أجهزة تكييف الهواء.
الألفية الثالثة ...
وفي الألفية الثالثة ، بفضل التقنيات المتطورة بشكل متزايد (والقادرة أيضًا على توليد الحرارة) ، أصبحوا "أذكياء" يمكن تشغيلها من خلال الهواتف الذكية. يمكن تشغيلها في أنسب الأوقات ، مما يحد من استهلاك الكهرباء ، ويمكن حتى برمجتها لتشغيلها أو إيقاف تشغيلها في أوقات معينة من اليوم أو إذا وصلت إلى نطاق درجة حرارة "x" (الذي نشير إليه لأنفسنا). بالإضافة إلى ذلك ، فإن أحدث جيل من غازات التبريد ، مثل R32 ، لا يضر بأي حال بطبقة الأوزون التي تحمي الكوكب ، لدرجة أنه يتم تعريفها على أنها "بيئية".
ما هي الطابعة التي كانت أول من جربها؟
كما ذكرنا سابقًا ، كان أول من اختبر نظام التبريد هذا للصحف شركة طباعة في الولايات المتحدة. دعونا نرى أي واحد بالضبط ... تم تركيب أول مكيف هواء 17 دي جوليو دي 1902 في مطبعة في بروكلين ، نيويورك ، حيث أدت التغيرات المستمرة في الرطوبة إلى صعوبة معالجة الورق والأحبار بشكل صحيح. انتشرت التطبيقات بسرعة في صناعة النسيج ، ثم إلى المكاتب (لزيادة أداء الموظفين) ، وأخيراً ، بعد الحرب العالمية الثانية ، إلى المنازل والسيارات.
انتقلنا من الغازات المضرة بالبشر إلى الغازات المضرة بالبيئة ، وماذا الآن؟
الغازات المستخدمة في مكيفات الهواء المبكرة ، الكلوروميثان والأمونيا ، كانت شديدة السمية وقد يكون الفشل العرضي للضواغط مميتًا. لم يتم استبدال هذه الغازات حتى عام 1928 بمركبات الكربون الكلورية فلورية المشتقة من الميثان والمعروفة باسم الفريون الوحيد ، والتي لها خصائص تبريد ممتازة وغير ضارة بالبشر ؛ ومع ذلك ، لسوء الحظ ، فهي ضارة جدًا بطبقة الأوزون في الغلاف الجوي.
لحسن الحظ ، كما ذكرنا سابقًا ، لم تعد تستخدم الغازات من هذا النوع في مكيفات الهواء اليوم ، ولكن يجب أن نتذكر أنه كانت هناك أوقات تم فيها النظر إليها الدقة في "رفاهية" الإنسان بغض النظر عن صحتك أو حادثك أو البيئة على المدى الطويل. هذا لا يعني أننا اليوم نقوم بعمل أفضل بكثير ، لأنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه ، لكننا نعمل على تحسين شيء ما.
على أي حال ، بفضل هذه التطورات ، يمكننا اليوم الاستمتاع بالتطورات الأخرى ، وتحسين ما لدينا بالفعل والاستمتاع بالاختراعات التي تعمل على تحسين حياتنا اليومية لصالح كل من البشر والبيئة ، إن لم يكن الأمر كذلك ، إن لم يكن ضارًا.