مراحل تطور مكيف الهواء
تعتبر عملية تكييف الهواء هي عملية معالجة للهواء ، أي تبريد الهواء والمحافظة على نسبة الرطوبة ، بالإضافة إلى التخلص من نسبة الهواء غير الصالحة للاستخدام وإضافة هواء جديد نقي، ويرجع الفضل في اختراع مكيف الهواء إلى المخترع ويليس كاريير في عام 1902، وهو مهندس أمريكي قام باختراع أول جهاز لمكيف الهواء الحديث، ومع ذلك فإن فكرة استخدام الماء المتبخر أو غيرها من السوائل لتبريد مساحة كبيرة رطبة وساخنة تسبق اختراع شركة كارير بآلاف السنين، منذ قدماء المصريين مرورًا بالمراحل والحقب التي تلتها، وفيما يلي نتتبع سويًا مراحل اختراع مكيف الهواء عبر العصور..
مراحل تطور مكيف الهواء :
يعتبر القدماء المصريين هم أول من أنشأ أنظمة معروفة تستخدم المياه لتبريد الأماكن الداخلية ، فقد استطاعوا خفض درجة الحرارة في منازلهم عن طريق تعليق الحصائر الرطبة على مداخلها، وأدى الماء المتبخر من الحصائر الرطبة إلى تقليل درجات حرارة الهواء الداخلي وإضافة الرطوبة المنعشة للهواء الصحراوي الجاف.
وبعد فترة ليست طويلة من تغلب القدماء المصريين على الحرارة باستخدام حصائر المدخل، طور الرومان نظام مكيف الهواء البدائي من خلال استخدام قنواتهم المائية الشهيرة في تعميم المياه العذبة من خلال الأنابيب الداخلية، وهي طريقة أدت إلى انخفاض كبير في درجة حرارة الهواء داخل الفيلات المغلقة.
التجارب الرائعة التي أسهمت في اختراع مكيف الهواء :
بعد مرور وقت طويل قضوه الرومان مع حرارة الشمس الحارقة تم تطوير مبادئ مكيف الهواء الحديث، ففي عام 1758 بدأ رجل الدولة الأمريكي والمخترع بنجامين فرانكلين بتجربة التأثيرات المبردة لبعض السوائل ، وكان فرانكلين قد قرر أن تأثيرات المبرد للسائل ترتبط بسرعة تبخرها، ثم وسع هذا النتيجة - بالتعاون مع جون هادلي الأستاذ في جامعة كامبريدج - باستخدام سائل الأثير والمنفاخ لتبريد ميزان حرارة الزئبق إلى 25 درجة تحت درجة التجمد، ودفعت هذه التجربة فرانكلين إلى التعليق في مذكراته حول إمكانية التجمد حتى الموت، حتى في يوم صيفي دافئ. وكانت هذه الملاحظة من قبل فرانكلين إنذارًا للأمور في المستقبل.
ثم قام المخترع البريطاني مايكل فاراداي في عام 1820، بتجربة خصائص تبريد الغازات عندما اكتشف أنه بضغط وتصفية الأمونيا ثم السماح لها بالتبخر، يمكنه تبريد الهواء داخل مختبره.
اختراع مكيف الهواء الحديث :
طوّر طبيب من فلوريدا يدعى جون غوري آلة لإبقاء مرضى الحمى الصفراء هادئين، وتستخدم آلة غوري الهواء المضغوط والماء لإنشاء نظام تبريد مفتوح – وكان ذلك بعد عدة عقود من اكتشاف فاراداي مكيف الهواء باستخدام الأمونيا - ، وقد حصل غوري على براءة الاختراع في عام 1851. وقد اعتبرت آلة الهواء البارد الخاصة بالمخترع جون غوري هي أول اختراع سهل التبريد الميكانيكي، بالإضافة إلى أنه أول اختراع يشبه مكيف الهواء الحديث.
وقد توقف بعد ذلك التطور عند اختراع غوري حتى عام 1902 وهي السنة التي كُلف فيها المهندس الشاب ويليس كاريير بمهمة إنشاء نظام لمعالجة الهواء في شركة ساكيت فيلهلم للطباعة الحجرية والنشر في بروكلين نيويورك، إذ وجد مسؤولو شركة الطباعة أن الرطوبة المفرطة في المصنع تسبب فسادًا في سجل الألوان المستخدم للطباعة الدقيقة متعددة الألوان.
وبحلول عام 1903 كان كاريير قد صمم نظامًا من الملفات المبردة التي حافظت على نسبة الرطوبة ثابتة ومريحة تصل إلى 55 بالمائة داخل مصنع الطباعة، أي ما يعادل استخدام 108 ألف رطل من الثلج يوميًا لتبريد المصنع.
باختراع كاريير تغيرت قواعد آلة تبريد الهواء، ثم لم يمض وقت طويل بعدها حتى قام مهندس طاحونة يدعى ستيوارت كرامر بإنشاء جهاز تهوية مماثل لإضافة بخار الماء إلى الهواء الخانق داخل مصانع النسيج، وقد اعتبر كريمر الشخص الثاني لتطوير مثل هذا الجهاز، ولكنه أول من صاغ مصطلح مكيف الهواء لوصف الغرض من اختراعه.
استمر استخدام مكيف الهواء في المصانع والمطاحن طوال فترة أوائل القرن العشرين، ولكن لم يتم تثبيت مكيف الهواء الحديث في منزل خاص حتى عام 1914 ، حين تعاقد مليونير من مينيا بوليس يدعى تشارلز جيتس مع شركة كاريير لتثبيت مكيف الهواء الحديث في قصره.
استمر كاريير في اختراع وحدة من مكيف الهواء أكثر كفاءة ، وهي آلة التبريد بالطرد المركزي، وظهر اختراعه في عطلة نهاية الأسبوع التذكارية في عام 1925 في الافتتاح الكبير لمسرح ريفولي في ساحة التايمز، حيث استخدم مكيف الهواء الحديث مع العديد من رواد المسرح السينمائيين في مكان مغلق ، وكان الأمر ناجحًا للغاية، ثم خلال السنوات الخمس التالية قامت شركة كاريير بتركيب وحدات مكيف الهواء الخاصة به في 300 دور سينما عبر أمريكا.
لسنوات تالية أصبح مكيف الهواء آلة أساسية في المنازل في جميع أنحاء أمريكا، وتوافد الناس على مسارح السينما الباردة والمريحة في حرارة الصيف، وقد سمحت إضافة مكيف الهواء بارتفاع إنتاجية الموظفين في أشهر الصيف، وهو الوقت الذي بدأ فيه العمال يفقدون طاقتهم بشكل سيئ بسبب درجات الحرارة الشديدة.
ويذكر أنه قد توقف التوسع في صناعة مكيف الهواء في المنازل الأمريكية خلال فترة الكساد الكبير والحرب العالمية الثانية ، ولكن بحلول الخمسينيات ،عادت صناعة مكيف الهواء مرة أخرى.
وبحلول عام 1965 كان حوالي 10 % فقط من المنازل الأمريكية لديها وحدات مكيف الهواء ، ولكن هذا الرقم استمر في الارتفاع ببطء وثبات مع مرور العقود، وبحلول عام 2007، كان 86 % من المنازل لديها أنظمة مكيف الهواء وفقًا لشركة كاريير.
واليوم تعتبر وحدات مكيف الهواء آلات قياسية في المنازل في الولايات المتحدة، وتختلف أنواع مكيفات الهواء باختلاف المناطق، حيث إن مكيف الهواء المركزي هو الأكثر شيوعًا في الجنوب والغرب الأوسط والغرب، في حين أن مكيف الهواء في الغرف هو الأكثر شيوعًا في الشمال الشرقي.
وقد أدى الاستخدام الواسع النطاق لمكيف الهواء في نهاية المطاف إلى تسهيل الانتقال على المدى الطويل بين سكان الولايات المتحدة، فقبل تركيب وحدات مكيف الهواء المنزلي، كانت المدن في الصحراء وديب ساوث وفلوريدا تتمتع بتكاثر سكاني قليل جدًا لأن معظم الناس لم يتمكنوا من التعامل مع الطقس المرهق، ومع قدوم أجهزة مكيف الهواء المنزلي، أصبح الناس قادرين على الانتشار والانتقال إلى هذه المناطق التي تم تجنبها في السابق، واليوم، بعض من أهم المدن في أمريكا مثل فينيكس، وأريزونا، ولاس فيغاس، ونيفادا، وتكساس يتزايد معدل السكان فيهم بفضل مكيف الهواء.
تعتبر عملية تكييف الهواء هي عملية معالجة للهواء ، أي تبريد الهواء والمحافظة على نسبة الرطوبة ، بالإضافة إلى التخلص من نسبة الهواء غير الصالحة للاستخدام وإضافة هواء جديد نقي، ويرجع الفضل في اختراع مكيف الهواء إلى المخترع ويليس كاريير في عام 1902، وهو مهندس أمريكي قام باختراع أول جهاز لمكيف الهواء الحديث، ومع ذلك فإن فكرة استخدام الماء المتبخر أو غيرها من السوائل لتبريد مساحة كبيرة رطبة وساخنة تسبق اختراع شركة كارير بآلاف السنين، منذ قدماء المصريين مرورًا بالمراحل والحقب التي تلتها، وفيما يلي نتتبع سويًا مراحل اختراع مكيف الهواء عبر العصور..
مراحل تطور مكيف الهواء :
يعتبر القدماء المصريين هم أول من أنشأ أنظمة معروفة تستخدم المياه لتبريد الأماكن الداخلية ، فقد استطاعوا خفض درجة الحرارة في منازلهم عن طريق تعليق الحصائر الرطبة على مداخلها، وأدى الماء المتبخر من الحصائر الرطبة إلى تقليل درجات حرارة الهواء الداخلي وإضافة الرطوبة المنعشة للهواء الصحراوي الجاف.
وبعد فترة ليست طويلة من تغلب القدماء المصريين على الحرارة باستخدام حصائر المدخل، طور الرومان نظام مكيف الهواء البدائي من خلال استخدام قنواتهم المائية الشهيرة في تعميم المياه العذبة من خلال الأنابيب الداخلية، وهي طريقة أدت إلى انخفاض كبير في درجة حرارة الهواء داخل الفيلات المغلقة.
التجارب الرائعة التي أسهمت في اختراع مكيف الهواء :
بعد مرور وقت طويل قضوه الرومان مع حرارة الشمس الحارقة تم تطوير مبادئ مكيف الهواء الحديث، ففي عام 1758 بدأ رجل الدولة الأمريكي والمخترع بنجامين فرانكلين بتجربة التأثيرات المبردة لبعض السوائل ، وكان فرانكلين قد قرر أن تأثيرات المبرد للسائل ترتبط بسرعة تبخرها، ثم وسع هذا النتيجة - بالتعاون مع جون هادلي الأستاذ في جامعة كامبريدج - باستخدام سائل الأثير والمنفاخ لتبريد ميزان حرارة الزئبق إلى 25 درجة تحت درجة التجمد، ودفعت هذه التجربة فرانكلين إلى التعليق في مذكراته حول إمكانية التجمد حتى الموت، حتى في يوم صيفي دافئ. وكانت هذه الملاحظة من قبل فرانكلين إنذارًا للأمور في المستقبل.
ثم قام المخترع البريطاني مايكل فاراداي في عام 1820، بتجربة خصائص تبريد الغازات عندما اكتشف أنه بضغط وتصفية الأمونيا ثم السماح لها بالتبخر، يمكنه تبريد الهواء داخل مختبره.
اختراع مكيف الهواء الحديث :
طوّر طبيب من فلوريدا يدعى جون غوري آلة لإبقاء مرضى الحمى الصفراء هادئين، وتستخدم آلة غوري الهواء المضغوط والماء لإنشاء نظام تبريد مفتوح – وكان ذلك بعد عدة عقود من اكتشاف فاراداي مكيف الهواء باستخدام الأمونيا - ، وقد حصل غوري على براءة الاختراع في عام 1851. وقد اعتبرت آلة الهواء البارد الخاصة بالمخترع جون غوري هي أول اختراع سهل التبريد الميكانيكي، بالإضافة إلى أنه أول اختراع يشبه مكيف الهواء الحديث.
وقد توقف بعد ذلك التطور عند اختراع غوري حتى عام 1902 وهي السنة التي كُلف فيها المهندس الشاب ويليس كاريير بمهمة إنشاء نظام لمعالجة الهواء في شركة ساكيت فيلهلم للطباعة الحجرية والنشر في بروكلين نيويورك، إذ وجد مسؤولو شركة الطباعة أن الرطوبة المفرطة في المصنع تسبب فسادًا في سجل الألوان المستخدم للطباعة الدقيقة متعددة الألوان.
وبحلول عام 1903 كان كاريير قد صمم نظامًا من الملفات المبردة التي حافظت على نسبة الرطوبة ثابتة ومريحة تصل إلى 55 بالمائة داخل مصنع الطباعة، أي ما يعادل استخدام 108 ألف رطل من الثلج يوميًا لتبريد المصنع.
باختراع كاريير تغيرت قواعد آلة تبريد الهواء، ثم لم يمض وقت طويل بعدها حتى قام مهندس طاحونة يدعى ستيوارت كرامر بإنشاء جهاز تهوية مماثل لإضافة بخار الماء إلى الهواء الخانق داخل مصانع النسيج، وقد اعتبر كريمر الشخص الثاني لتطوير مثل هذا الجهاز، ولكنه أول من صاغ مصطلح مكيف الهواء لوصف الغرض من اختراعه.
استمر استخدام مكيف الهواء في المصانع والمطاحن طوال فترة أوائل القرن العشرين، ولكن لم يتم تثبيت مكيف الهواء الحديث في منزل خاص حتى عام 1914 ، حين تعاقد مليونير من مينيا بوليس يدعى تشارلز جيتس مع شركة كاريير لتثبيت مكيف الهواء الحديث في قصره.
استمر كاريير في اختراع وحدة من مكيف الهواء أكثر كفاءة ، وهي آلة التبريد بالطرد المركزي، وظهر اختراعه في عطلة نهاية الأسبوع التذكارية في عام 1925 في الافتتاح الكبير لمسرح ريفولي في ساحة التايمز، حيث استخدم مكيف الهواء الحديث مع العديد من رواد المسرح السينمائيين في مكان مغلق ، وكان الأمر ناجحًا للغاية، ثم خلال السنوات الخمس التالية قامت شركة كاريير بتركيب وحدات مكيف الهواء الخاصة به في 300 دور سينما عبر أمريكا.
لسنوات تالية أصبح مكيف الهواء آلة أساسية في المنازل في جميع أنحاء أمريكا، وتوافد الناس على مسارح السينما الباردة والمريحة في حرارة الصيف، وقد سمحت إضافة مكيف الهواء بارتفاع إنتاجية الموظفين في أشهر الصيف، وهو الوقت الذي بدأ فيه العمال يفقدون طاقتهم بشكل سيئ بسبب درجات الحرارة الشديدة.
ويذكر أنه قد توقف التوسع في صناعة مكيف الهواء في المنازل الأمريكية خلال فترة الكساد الكبير والحرب العالمية الثانية ، ولكن بحلول الخمسينيات ،عادت صناعة مكيف الهواء مرة أخرى.
وبحلول عام 1965 كان حوالي 10 % فقط من المنازل الأمريكية لديها وحدات مكيف الهواء ، ولكن هذا الرقم استمر في الارتفاع ببطء وثبات مع مرور العقود، وبحلول عام 2007، كان 86 % من المنازل لديها أنظمة مكيف الهواء وفقًا لشركة كاريير.
واليوم تعتبر وحدات مكيف الهواء آلات قياسية في المنازل في الولايات المتحدة، وتختلف أنواع مكيفات الهواء باختلاف المناطق، حيث إن مكيف الهواء المركزي هو الأكثر شيوعًا في الجنوب والغرب الأوسط والغرب، في حين أن مكيف الهواء في الغرف هو الأكثر شيوعًا في الشمال الشرقي.
وقد أدى الاستخدام الواسع النطاق لمكيف الهواء في نهاية المطاف إلى تسهيل الانتقال على المدى الطويل بين سكان الولايات المتحدة، فقبل تركيب وحدات مكيف الهواء المنزلي، كانت المدن في الصحراء وديب ساوث وفلوريدا تتمتع بتكاثر سكاني قليل جدًا لأن معظم الناس لم يتمكنوا من التعامل مع الطقس المرهق، ومع قدوم أجهزة مكيف الهواء المنزلي، أصبح الناس قادرين على الانتشار والانتقال إلى هذه المناطق التي تم تجنبها في السابق، واليوم، بعض من أهم المدن في أمريكا مثل فينيكس، وأريزونا، ولاس فيغاس، ونيفادا، وتكساس يتزايد معدل السكان فيهم بفضل مكيف الهواء.