تاریخچه پیدایش سیستم های تهویه مطبوع از ابتدا تا امروز!

تاریخچه اختراع نخستین تهویه مطبوع

تصور زندگی بدون سیستم تهویه مطبوع دشوار است اما نه چندان قبل تر، مردم بدون این سیستم ها گذران زندگی می­کردند. تا اینکه در میانه قرن 18 ایده کلی سیستم های تهویه مطبوع مطرح شد. اما باور بکنید یا نه، مفهوم سیستم تهویه برای قبل از قرن 18 است. در واقع انسان قبل از این تاریخ هم به اهمیت گردش هوا، کیفیت هوا و محل های به خصوص برای آسایش خود پی برده بود. در ادامه مثال هایی از تاریخچه پیدایش تهویه مطبوع را با هم بررسی خواهیم کرد:

غارنشینان:

مشخص شده که افراد غارنشین فقط برای اینکه غار نشین باشند و محض اتفاق درون غار زندگی نمی­کردند. غارنشینان شایسته تقدیر هم هستند. از این نظر که تشخیص داده بودند هوای زیر سنگ ها خنک تر است و می­توانند با انتخاب های استراتژیک خود، آنجا را برای سکونت برگزینند.

مصری ها:

مصری ها برای ساخت اولین تجهیزات آسایشی مدرن معروف هستند و تهویه مطبوع هم می­تواند یکی از آنها باشد. آنها در مورد گردش هوا اطلاعاتی داشتند و یاد گرفتند که با آویزان کردن نی های خیس در پنجره ها، می­توانند به صورت طبیعی هوا را خنک کنند. رطوبت خارج شده از این نی ها هوا را خنک کرده و هوا به صورت نسیم به داخل خانه می ­وزد. در واقع این موضوع اساس کار چیلرهای هوا خنک است!

یونانیان و رومی ها:

از یونانیان باستان به خاطر اختراع قنات تقدیر می­شود. قنات ها آب را به کل شهر منتقل کرده و اساس سیستم های لوله کشی آب سرمایشی یا گرمایشی محسوب می­شوند. رومی ها بعدا همین اختراع را یک پله جلوتر برده و وارد معماری کردند تا بتوانند دریچه یا داکت های زیرزمینی را هم با آنها ترکیب کنند تا برای انتقال حرارت یا برودت در کل ساختمان از این سیستم استفاده شود.

چینی ها:

چینی ها اختراعی را به جهان عرضه کردند که هم اکنون هم از آنها استفاده می­شود: فن ها! چینی ها متوجه شدند که گردش هوا روی پوست، احساس موقت خنکی را به وجود می­آورد، بنابراین ابزاری ساختند تا این اتفاق را شبیه سازی کند. درست حدس زدید؛ همین فن ها بعدها اساسی برای سیستم های تهویه مطبوع مدرن ما شدند.

بادگیر سنتی یزد – تاریخچه تهویه مطبوع

خاورمیانه:

دما در خاورمیانه بعضاً می­تواند سوزان باشد. به همین علت است که ساکنان این منطقه متوجه شدند چگونه می­توانند حرارت و دما را در معماری خود مدیریت کنند. آنها برج هایی را طراحی کردند که هوای سرد را در خود گیر انداخته و به چرخش در می­آورد، هوای گرم را به سمت بالا کشیده و آن را به بیرون دفع می­کرده است. مفهوم این قضیه در طول زمان تغییر کرد اما ایده برج خنک کننده هنوز هم وجود دارد.

ویکتوریایی ها:

ویکتوریایی ها نسبت به استفاده از جریان هوا برای بهتر کردن هوای داخل خانه های خود و افزایش آسایش شان آگاه بودند. بنابراین، خانه هایشان را می­بینید که سقف های بلند، ایوان های مسقف وسیع و پنجره های فرو رفته یا توکار دارد. ما هنوز هم این معیارها را در طراحی خانه ها در نظر می­گیریم!

بیشتر بخوانید: راهکارهای تصفیه هوای داخل ساختمان

روند تکامل سیستم های تهویه مطبوع از ابتدا تا امروز

حالا که با ایده های کلی و مفهومی که سیستم تهویه مطبوع با آن رشد کرده است آشنا شدید، احتمالاً برایتان سؤال پیش آمده که چگونه این سیستم به شکل مدرن خود درآمده است. اگر اینطور است، به همان قرن 18 که در ابتدا گفتیم باز می­گردیم:

دکتر جان گری چه کاری در راستای تهویه مطبوع انجام داد؟

ایده سیستم تهویه مطبوع تقریباً در میانه قرن 18 به ذهن یک مخترع به نام دکتر جان گری (Dr. John Gorrie) آمد. او به دنبال این بود که برای آسایش بیماران، فضای اطراف آنها را خنک کند و علاوه بر این در نظر داشت که ایده ای برای خنک سازی شهرها در فصول گرم سال ارائه دهد. پیشنهادی که ابتدا مطرح کرد، مبنی بر تکه یخ های بسیار بزرگی بود که از شمال به بیمارستان مورد نظر آورده بودند. بعد از اینکه متوجه شد تجهیزات این چنینی شکست خورده محسوب می­شود و منطقی نیست، سراغ ماشینی رفت که به کمک نیروی اسب بخار یخ تولید می­کرد. با همین سیستم توانست جان یک بیمار را نجات دهد اما سیستم او راهی به بازار پیدا نکرد، چرا که حامی مالی­ گری در همان زمان فوت کرد. او نهایتاً سیستمی را طراحی کرد که به کمک کویل های خنک کننده، رطوبت را کنترل می­کردند. بعد از گرفتن حق امتیاز برای این وسیله، کنترل اتوماتیک رطوبت را مد نظر قرار داد.

50 سال بعد در سال 1904 این ایده به صورت رسمی ارائه شد. در همین زمان بود که یک سیستم تبریدی برای خنک سازی ساختمان میسوری (Missouri State Building) به کار گرفته شد. این ساختمان اولین ساختمانی بود که چنین کارکردی داشت. بعد از این، سالن های تئاتر هم سیستم های حرارتی و برودتی پیدا کردند.

ابن اما ابتدای کار بود.

داستان ویلیام کریر و شرکت مهندسی کریر چیست؟

ویلیام کریر (Willis Carrier)، کسی که به عنوان یک مهندس در کمپانی بوفالوی نیویورک کار می­کرد، مأموریتی را پذیرفت که در آن باید مشکل بزرگ رطوبت در انتشارات بروکلین حل می­شد. مشکلی که ورق های انتشارات را دچار مشکل و چروکی کرده بود. کریر دستگاه تصفیه هوای خود را طراحی کرد و به ثبت اختراع رساند. دستگاهی که از کویل های سرد و حرارت دادن به آب برای رطوبت دهی به هوا، یا رطوبت گیری از طریق سرد کردن آب استفاده می­کرد. کریر همین سیستم را تا اتوماتیک بودن پیش برد. سیستمی که رطوبت هوا و دمای آن را اندازه می­گرفت.

با موفقیتی که برای ابزار ویلیام کریر به وجود آمد، او متوجه شد که کسب و کارهای دیگر ی هم می­توانند از این وسیله سود ببرند. بنابراین از کمپانی بوفالو خارج شد و کمپانی مخصوص خودش را به همراه شش مهندس دیگر تأسیس کرد: شرکت مهندسی کریر. در حقیقت تاریخ اختراع سیستم تهویه هوا یا AC در تاریخ 1902 به اعتبار ویلیام کریر نام­گذاری شده است.

کمپانی کریر در سال 1922 برای سالن های تئاتر لس آنجلس اولین سیستم های خنک کننده ای را طراحی کرد که مختص به آنجا بودند. در یک روز به یادماندنی در سال 1925 نیز، کریر سیستمی را معرفی کرد که سیستم خنک کننده سانتریفیوژی بود، یک پیشرفت غیر منتظره و تحولی در اختراعات سیستم های تهویه مطبوع. با اینکه قابل اعتمادتر و ارزان تر از سیستم های قبلی خود بود، اما همچنان ابعاد بسیار بالایی داشت و برای پروژه ها و مصارفی با حجم بالا، قیمت نهایی اش بسیار گران در می­آمد.

برای اولین بار در چه زمانی واژه تصفیه هوا استفاده شد؟

در 1906، یک مهندس به نام استوارت کرمر (Stuart Cramer) برای اولین بار این عبارت را ابداع کرد. اولین یونیت هایی که کاربری مسکونی داشتند، در 1914 روی خانه ها نصب شدند. این واحدها با توجه به ابعادشان به یک اتاق مجزا برای خودشان احتیاج داشتند. هر یک از این یونیت های خانگی نیز قیمتی بین 10 هزار دلار تا 50 هزار دلار داشتند. چیزی معادل 120 هزار دلار تا 600 هزار دلار امروزی.

داستان تهویه مطبوع مدرن امروزی که ما با آن آشنا هستیم چیست؟

بر خلاف عملکرد عالی سیستم های تهویه مطبوع، باز هم برای مصارف شخصی و خصوصی گران قیمت شمرده می­شدند. بنابراین، در سال 1932 دو نفر به نام های شولتز و شرمن، یونیتی را ساختند که می­توانست در آستانه پنجره ها جا بگیرد. این اتفاق باعث شد که تا 1960 بیشتر خانه ها شکلی از سیستم های تهویه مطبوع خانگی با تهویه مرکزی را داشته باشند.

جلوتر که بیاییم و به امروز برسیم، سیستم های تهویه مطبوعی را می­بینیم که کاملاً از دیدها پنهان هستند و در سازه ساختمان جای گرفته اند. همین اتفاق عملکرد ساکت تر آنها و طراحی معقول تری را به دنبال دارد.

از سال 1947، یونیت های تهویه مطبوع هم بسیار کوچکتر و مختصرتر و هم ارزان تر شدند. در همان سال، 43 هزار سیستم در حال کار کردن بودند. تا سال 1960، اکثر خانه های جدید در ایالات متحده آمریکا با سیستم های تهویه مطبوع مرکزی ساخته می­شدند. تا آن زمان، یونیت های الکترونیکی با قیمتی منطقی قابل خرید بودند و بعد کاهش قیمت نیز پیدا کردند. این اتفاق به مرور این وسیله را یکی از وسیله های لازم و حیاتی کرد که طبقه میان­رده هم می­توانستند از آن استفاده کنند.