تكييف الهواء ضرورة في عالم يتأجج بالحرارة
تزداد الحاجة لتكييف الهواء مع ارتفاع درجات الحرارة عالميًا. تعرف على كيفية عمل مكيفات الهواء، تاريخها، ونصائح لحمايتها وتقليل تكاليف الطاقة. اكتشف كيف أصبح التبريد شريان الحياة للكثيرين في خَبَرَيْن.
أصبحت الموجات الحارة في جميع أنحاء العالم أطول وأكثر حدة، وتزداد الحاجة إلى التبريد بسرعة، مما يشكل ضغطًا ليس فقط على فواتير الطاقة ولكن على شبكات الكهرباء والكوكب. ومع توقع أن يكون عام 2024 هو العام الأكثر حرارة على الإطلاق، وعام 2025 ليس ببعيد، لم يعد تكييف الهواء رفاهية بالنسبة للكثيرين بل أصبح شريان الحياة.
إليك كيفية عمل مكيفات الهواء، وتتبع تاريخ التبريد، ونصائح عملية لحماية مكيفات الهواء وتقليل تكاليف الطاقة.
كيف يعمل تكييف الهواء؟
تعمل أجهزة تكييف الهواء على تبريد الأماكن الداخلية عن طريق نقل الحرارة من داخل منزلك إلى الخارج باستخدام سائل كيميائي يسمى المبرد. تبدأ العملية عندما تسحب الوحدة الداخلية الهواء الدافئ من الغرفة وتمرره فوق ملفات المبخر المملوءة بسائل تبريد بارد منخفض الضغط. وبينما يتحرك الهواء عبر الملفات، يمتص المبرد الحرارة ويتبخر إلى غاز، مما يؤدي إلى تبريد الهواء في هذه العملية. ثم تقوم مروحة بنفخ الهواء المبرد إلى داخل الغرفة.
ينتقل المبرد الدافئ الآن إلى الوحدة الخارجية، حيث يزيد الضاغط من ضغطه ودرجة حرارته. في لفائف المكثف، يطلق المبرد الحرارة إلى الهواء الخارجي، ويتحول مرة أخرى إلى سائل. ثم تتكرر الدورة بعد ذلك.
منذ متى توجد مكيفات الهواء؟
شاهد ايضاً: Apple على وشك الإجابة عن سؤال ملح حول مستقبلها
في عام 1820، اكتشف العالم البريطاني مايكل فاراداي أن ضغط الأمونيا وتبخيرها يمكن أن يبرد الهواء. وكان ذلك إنجازاً مبكراً وضع الأساس لأنظمة التبريد والتكييف الحديثة.
وفي ثلاثينيات القرن التاسع عشر، اتبع الطبيب الأمريكي جون غوري نهجاً عملياً لهذه الفكرة. فقد قام ببناء آلة في فلوريدا لتوليد الثلج واستخدامه لتبريد غرف المستشفيات، بهدف علاج المرضى الذين يعانون من الأمراض الاستوائية.
بدأ العصر الحديث لتكييف الهواء في عام 1902، عندما صمم ويليس كاريير، وهو مهندس أمريكي، نظامًا للتحكم في الرطوبة ودرجة الحرارة في مطبعة في نيويورك. وعلى الرغم من أن الهدف من اختراع كاريير كان إزالة الرطوبة التي تتسبب في تمدد الورق وتقلصه وتغيير ألوان الحبر، إلا أنه يعتبر أول مكيف هواء حقيقي.
بحلول عام 1914، تم تركيب أول مكيف هواء سكني في قصر في مينيابوليس. وقد كان ضخمًا بحجم غرفة كاملة تقريبًا وبعيدًا عن أن يكون في متناول الأسرة العادية.
وفي عام 1931، طوّر المهندسان HH Schultz و JQ Sherman أول وحدة مثبتة على النافذة، مما جعل التبريد أكثر سهولة للغرف الفردية. وقد مهد هذا الابتكار الطريق لاعتمادها في المنازل في المناطق الحضرية.
شهدت أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين توسعًا سريعًا في استخدام تكييف الهواء. بعد الحرب العالمية الثانية، أدى النمو الاقتصادي والإنتاج الضخم وازدهار الإسكان في الضواحي إلى إدخال مكيفات الهواء إلى المنازل والمكاتب. خلال هذه الفترة، حل الفريون (مركب الكلوروفلوروكربون) محل المبردات السامة مثل الأمونيا والبروبان، مما جعل الأنظمة أكثر أمانًا وأكثر إحكامًا وأسهل في التركيب.
شاهد ايضاً: ترامب يلتقي بأكبر شركة لصناعة الرقائق في العالم اليوم بينما يلمح البيت الأبيض لاستثمار جديد
تم تطوير نظام التقسيم المصغر لأول مرة في اليابان في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي كبديل أكثر كفاءة لوحدات النوافذ الضخمة وأنظمة التدفئة والتهوية والتبريد المركزية. وكان ابتكارها الرئيسي هو التصميم بدون مجاري هواء، والذي يوصل الهواء مباشرة من ضاغط خارجي إلى معالج هواء داخلي مما يقلل من فقدان الطاقة الذي تسببه عادةً مجاري الهواء.
وبحلول السبعينيات والثمانينيات، بدأ استخدام الشرائح الصغيرة في جميع أنحاء آسيا وأجزاء من أوروبا، ثم توسعت لاحقًا إلى أمريكا الشمالية. وقد جعلتها مرونة تركيبها وكفاءتها في استهلاك الطاقة مثالية للمباني القديمة حيث كان تركيب القنوات مكلفًا أو غير عملي، وكذلك لأصحاب المنازل الذين يسعون إلى التحكم الدقيق في المناخ في كل غرفة على حدة. وهذا أيضاً عندما تم تطوير تقنية العاكس، التي تضبط سرعة الضاغط للمساعدة في توفير الطاقة.
في تسعينيات القرن الماضي، أدى ارتفاع تكاليف الطاقة وتزايد المخاوف البيئية إلى اعتماد الحكومات معايير كفاءة الطاقة لأنظمة التبريد. واستجابة لذلك، أدخلت الشركات المصنعة ضواغط ومنظمات حرارة وتصميمات أنظمة أكثر كفاءة لتقليل استهلاك الكهرباء. وخلال هذه الفترة، تم تعديل قانون الهواء النظيف في الولايات المتحدة الأمريكية للتخلص التدريجي من مركبات الكلوروفلوروكربون المستنفدة للأوزون (CFCs). واكتسبت مركبات الهيدروفلوروكربونات الهيدروفلوروكربونية (HFCs)، مثل R-134a، شعبية كبيرة. ولكن على الرغم من أن مركبات الكربون الهيدروفلورية لا تضر بطبقة الأوزون، إلا أنها غازات دفيئة قوية تساهم بشكل كبير في الاحتباس الحراري.
جلب العقد الأول من القرن الحادي والعشرين موجة جديدة من الابتكار، حيث بدأت مكيفات الهواء في دمج أجهزة التحكم الرقمية وأجهزة استشعار الحركة وأجهزة تنظيم الحرارة الذكية. وسمح الاتصال بشبكة Wi-Fi للمستخدمين بضبط إعدادات درجة الحرارة عن بُعد، في حين جعلت الأتمتة الأنظمة أكثر تكيّفاً وفعالية.
وبحلول عام 2010، أدت المخاوف بشأن الاحتباس الحراري والآثار البيئية لغازات التبريد إلى التحول عن استخدام مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs). وكانت المبردات الأحدث مثل R-32 و R-290 (البروبان)، التي تستخدم بالفعل في أجزاء من آسيا وأوروبا، بمثابة تحول نحو التبريد منخفض الانبعاثات والصديق للمناخ.
كيفية اختيار مكيف الهواء المناسب
يعد اختيار مكيف الهواء الأفضل حجمًا أمرًا ضروريًا للحفاظ على راحة منزلك والتحكم في فواتير الطاقة. ونظراً لأن المكيف هو استثمار طويل الأجل، فإن الحصول على الحجم الصحيح يمكن أن يوفر لك المال والمتاعب على حد سواء.
فالوحدة الصغيرة جداً ستواجه صعوبة في تبريد غرفة كبيرة بفعالية أو قد لا تبردها على الإطلاق. من ناحية أخرى، قد يبرد مكيف الهواء كبير الحجم المساحة بسرعة كبيرة جداً دون إزالة الرطوبة الكافية، مما يترك الغرفة باردة ورطبة بشكل غير مريح.
عوامل أخرى يجب أخذها بعين الاعتبار:
- ضوء الشمس: قد تحتاج الغرف المعرضة لأشعة الشمس إلى حمولة أعلى.
- ارتفاع السقف: يعني المزيد من الهواء المطلوب تبريده.
- عدد الركاب: المزيد من الأشخاص يولد المزيد من الحرارة.
- الأجهزة: قد تحتاج الغرف التي تحتوي على أجهزة كمبيوتر أو أفران أو أجهزة تلفاز إلى تبريد إضافي.
كيف تحمي مكيف الهواء الخاص بك
تعمل مكيفات الهواء بجد خلال الأشهر الأكثر حرارة، ويمكن للعناية المناسبة أن تمنع الأعطال وتقلل من استخدام الطاقة وتطيل عمر النظام.
إليك كيفية الحفاظ على عمل مكيفك بسلاسة:
- لا تضبط منظم الحرارة على مستوى منخفض جداً
- حافظ على نظافة فلاتر الهواء
- امنحه استراحة
- لا تستمر في تشغيله وإيقاف تشغيله
- حافظ على الوحدة الخارجية في الظل
شاهد ايضاً: أداة تصوير الذكاء الاصطناعي التي طورها إيلون ماسك تُنتج صورًا وهمية واقعية لترامب، هاريس وبايدن
كيفية تقليل استخدام مكيف الهواء للطاقة
- تركيب منظم حرارة قابل للبرمجة وضبطه
- استخدام مروحة السقف يمكن أن يسمح لك برفع درجة حرارة الثرموستات بحوالي 4 درجات
- سد الشقوق والفتحات لمنع تسرب الهواء الدافئ إلى الغرفة
- تجنب استخدام أجهزة التدفئة
- إسدال الستائر لتقليل حرارة الشمس
- استخدمي مراوح العادم لطرد الحرارة عند استخدام أفران المطبخ أو الاستحمام الدافئ
ما مدى مساهمة مكيفات الهواء في الاحتباس الحراري؟
في حين أن مكيفات الهواء توفر الراحة التي تشتد الحاجة إليها من الحرارة الشديدة، إلا أنها تساهم أيضًا بشكل كبير في المشكلة التي تحاول حلها الاحتباس الحراري.
فوفقاً لوكالة الطاقة الدولية (IEA)، استهلكت تكنولوجيا تبريد المساحات التي تشمل مكيفات الهواء والمراوح الكهربائية حوالي 2100 تيراواط/ساعة من الكهرباء على مستوى العالم في عام 2022. وهذا يمثل حوالي 7 في المائة من إجمالي الاستخدام العالمي للكهرباء، والذي بلغ حوالي 29,000 تيراواط ساعة. عند النظر إلى المباني على وجه التحديد، يمثل التبريد ما يقرب من 20 في المائة من استهلاك الكهرباء.
شاهد ايضاً: تيك توك يواجه ضغوطا مجددا في واشنطن
هذا الطلب الهائل على الطاقة يأتي مع تكلفة مناخية. تقدر وكالة الطاقة الدولية أن تبريد الأماكن كان مسؤولاً عن حوالي مليار طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في عام 2022 من استخدام الكهرباء وحدها حوالي 2.7 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية من الوقود الأحفوري والصناعة.
وهذا جزء فقط من الصورة. لا تشمل هذه الأرقام تأثير غازات التبريد غازات الدفيئة القوية المستخدمة في العديد من وحدات التكييف والتي تزيد من البصمة المناخية للتبريد.
شاهد ايضاً: استخدام المعلمين للذكاء الاصطناعي في تصحيح المقالات. ومع ذلك، هناك بعض الخبراء يثارون مخاوف أخلاقية
وفي حين أن تكييف الهواء يساعدنا على أن نكون مرتاحين في عالم ترتفع فيه درجات الحرارة كل عام، إلا أنه يهدد أيضًا بتعميق أزمة المناخ ما لم يتم اعتماد طاقة أنظف وتقنيات صديقة للمناخ.
طفرة عالمية في تكييف الهواء
يؤدي الاحتباس الحراري والتوسع الحضري السريع إلى زيادة عالمية في استخدام مكيفات الهواء.
ويزداد الطلب على التبريد بشكل أسرع في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، لا سيما في المناطق الحضرية.
شاهد ايضاً: لا يمكن لأي قوة إيقاف تقدم التكنولوجيا في الصين، يقول شي جين بينغ لرئيس الوزراء الهولندي
ترتفع حرارة المدن بشكل أسرع من المناطق الريفية المحيطة بها بسبب "تأثير الجزر الحرارية الحضرية" الناجم عن الحرارة التي يحبسها الأسفلت والخرسانة.
ووفقًا لوكالة الطاقة الدولية، بحلول عام 2018، كانت أجهزة تكييف الهواء عالمية تقريبًا في بلدان مثل اليابان والولايات المتحدة وكوريا الجنوبية. وعلى النقيض من ذلك، ظلت الملكية منخفضة في الدول المعرضة للحرارة ولكن ذات الدخل المنخفض مثل الهند وجنوب أفريقيا، حيث الوصول إليها محدود على الرغم من موجات الحر الشديدة.
أما الدول ذات المناخ الحار والدخل المرتفع مثل المملكة العربية السعودية، حيث تمتلك 63% من الأسر وحدة تكييف الهواء، وكوريا الجنوبية (86%) فتنتشر فيها أجهزة التكييف على نطاق واسع. وفي الوقت نفسه، تتوسع ملكية أجهزة التكييف في الاقتصادات الناشئة مثل إندونيسيا (20 في المئة) والهند (13 في المئة) بسرعة مع تحول التبريد من رفاهية إلى حاجة أساسية.
كيفية بناء مبرد هواء منزلي الصنع
إذا لم تكن تمتلك مكيف هواء أو كنت تحاول توفير تكاليف الطاقة، فإليك بعض الخطوات التي يمكنك اتباعها لبناء مبرد هواء منزلي من مبرد من الستايروفوم والثلج ومروحة.
على الرغم من أن هذا لن يساعدك في تخفيف الرطوبة، إلا أنه يمكن أن يوفر لك راحة مؤقتة خلال أشد أوقات اليوم حرارة.
أخبار ذات صلة
الخوف والاستسلام بعد دفع "أقوى شركة في العالم" لترامب مبلغ 100 مليار دولار كـ "رسوم حماية"
الصين تتعرض للوم من الولايات المتحدة بسبب اختراق وزارة الخزانة
ألمانيا تفترض وجود "تخريب" في الكابلات البحرية التليفونية المتضررة في بحر البلطيق
