من هو مخترع نظام التكييف الحديث

التكييف هو جهاز يعمل على تبريد الهواء في فصل الصيف الحار، وساهم في مواجهة ارتفاع درجة حرارة الجو، خاصة في المناطق الاستوائية الحارة. في هذا المقال سنتعرف على مبتكر التكييف الحديث وأهم المعلومات المتعلقة به.

ما هو التكييف

جهاز التكييف هو الجهاز الذي يستخدم لتبريد وتجفيف الهواء الساخن في أماكن مغلقة، وتشمل مصطلحات التكييف أنماطا مختلفة للتبريد مثل التدفئة والتهوية وكل ما يتعلق بتغيير الظروف الجوية.

شاهد أيضًا: من هو مخترع البطارية الكهربائية ؟

مخترع التكييف الحديث

المهندس ويليس هافيلاد كارير هو مخترع التكييف، حيث قام بابتكار أول مكيف هواء يعمل بالكهرباء في عام 1902م.

في عام 1915، أسس مبتكر نظام التكييف الحديث شركة كاريير كوربوريشن، وهي إحدى الشركات المتخصصة في تصنيع وتوزيع أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف.

إنجازات ويليس كارير

تتنوع إنجازات واختراعات المهندس ويليس كارير التي تم الوصول إليها خلال رحلته العلمية، وتشمل ما يلي:

• قام ويليس كارير بتطوير طرق صحيحة لقياس قدرة النظم المرتبطة بعملية التدفئة.
• تم تعيين مخترع التكييف الحديث ويليس كارير كمدير مسؤول لقسم الهندسة التجريبية.
• كانت شركة Sackett – Wilhelms “للنشر والطباعة” في بروكلين تواجه مشكلة في طباعة الألوان المحددة واتباع الطرق الصحيحة بسبب العوامل الجوية مثل الرطوبة والحرارة، والتي تؤثر على الأوراق والحبر.
• ثم قام كارير بابتكار الأنظمة المستخدمة للتحكم وضبط درجة الحرارة والرطوبة وحل هذا التحدي.
• استمرت مسيرة أعماله المتعلقة بالتبريد، حيث كان يمتلك اختراعاته في مجال التحكم في درجات الحرارة وحركة الهواء ودورانه والتهوية والرطوبة، حتى وهو في سن الـ25 عاما فقط.

تطوير شركة كارير

اقلل من استخدام المحال التجارية والشقق المنزلية لتكييف الهواء بسبب الكساد الاقتصادي العالمي الذي تعرضت له الدول حول العالم في عام 1930، فضلا عن اندلاع الحرب العالمية الثانية التي أدت إلى منع استخدام فكرة الكوخ القطبي التي تم تقديمها في المعرض العالمي عام 1939.

وقد أوضح هذا العمل توقع الأجيال القادمة لاعتمادها على التكييف الهوائي، وهذا دفع مخترع التكييف لنقل شركته إلى مدينة نيويورك الأمريكية في عام 1930.

ثم أصبحت شركته واحدة من أهم الشركات في نيويورك وأكبرها، وتوسعت فيما بعد إلى كوريا الجنوبية واليابان، وافتتحت الشركة الخاصة بتكييف الهواء تويو كارير وسامسونج، والتي تتميز بتبريدها للمساحات الواسعة والكبيرة.

تأثير التكييف

عمل تكييف الهواء على إحداث ثورات في مستويات المعيشة في الولايات المتحدة الأمريكية، بعد تطور ملحوظ في مجال الإنتاج الصناعي وزيادته بشكل هائل في فصل الصيف، مما أدى إلى زيادة عدد الأفراد الذين هاجروا إلى البلاد التي تشهد ارتفاعا في درجات الحرارة في عام 1920 ميلادية.

مع مرور الوقت، تطورت التكنولوجيا بشكل ملحوظ، حتى انتشرت في جميع أنحاء العالم، وزاد معدل مبيعاتها إلى ثمانية مليارات دولار في عام 2000.

بالإضافة إلى توفير فرص عمل كبيرة، وصل عدد الموظفين التابعين لشركة التكييف إلى 45 ألف موظف.

مبدأ عمل التكييف

مبدأ عمل التكييف الكهربائي يعتمد على غاز الفريون، الذي ينقل حرارة من إحدى الغرف في المنزل إلى الوسيط الخارجي. يعمل بنفس المبدأ الذي يعمل به الثلاجة الكهربائية بشكل عام.

يقوم المكيف الكهربائي بتبخير السائل المعروف بالفريون (وهو غاز غير قابل للاشتعال) عن طريق استيعاب حرارة الجو، مما يؤدي إلى تخفيض درجة حرارة الغرفة إلى المستوى المطلوب.

يحافظ نظام التكييف على درجة حرارة الغرفة المطلوبة، والتي يتم تحقيقها من خلال تحويل سائل الفريون إلى غاز. بعد استيعاب الحرارة، يتم تحويلها مرة أخرى إلى سائل. وهذه هي مسؤولية نظام التكييف.

وتتميز هذه المراحل بالاختلاف النسبي للأنواع الثلاثة من المكيفات وهي (تكييف الوحدة المنفصلة – تكييف المياه المبردة – تكييف النافذة)، وسنتحدث عنها في الجمل التالية.

أنواع المكيفات

توجد ثلاثة أنواع من المكيفات، وهي كالتالي:

• تكييف الوحدة المفصولة

ويعرف هذا التكييف بالإنجليزية بـ `Split Unit Air Condition`، وهو نوع من المكيفات ذو القدرة العالية على تبريد مساحات مختلفة في الغرف. يتكون من وحدتين منفصلتين، ويستخدم لتبريد المساحات الكبيرة مثل المخازن والمتاجر الكبيرة والشركات.

ومع زيادة عدد الوحدات التي يتم تركيبها من الخارج وربطها مع بعضها في أعلى المباني، يتم توصيل وحدة التكييف الخارجية مع وحدة التكييف الداخلية لتبريد إحدى غرف المنشأة.

يتشابه تكييف الوحدة المنفصلة وتكييف النافذة في مبدأ عملهما، ولكن الاختلاف الوحيد يكمن في فصل الوحدتين عن بعضهما البعض، حيث يتم تثبيت وحدة تبريد الهواء الداخلية في إحدى الجدران في الغرفة، مع وضع وحدة تغيير تبريد الهواء الخارجية من الجانب الآخر.

تتضمن الوحدة الداخلية الباردة صمام التمدد وأنابيب باردة ذات هيئة حلزونية، وتحتوي على مراوح تقوم بدفع الهواء عبر الأنابيب الباردة ليخرج الهواء البارد من الوحدة إلى الغرفة.

يمكن للمستخدم التحكم في سرعات مروحة الهواء المختلفة وتوجيهها نحو إحدى مناطق الغرفة باستخدام الريش المتحركة الموجودة في الوحدة الداخلية.

أما بالنسبة للوحدة الخارجية، فتثبت من الخارج وتشمل المحرك والأنابيب الحلزونية ذات الحرارة العالية والمروحة التي تساعد الأنابيب على تبادل الحرارة، وتتفاوت قدرة وأحجام هذا النوع من التكييفات حسب مساحة الغرفة التي سيتم تركيبها فيها.

شاهد أيضًا: مخترع الثلاجة الكهربائية في أي سنة تم اختراعها؟

• تكييف المياه المبردة

وهو نظام التكييف المعروف بالماء المبرد، ويستخدم في المنشآت التي تحتاج إلى وحدات تكييف ضخمة لتحقيق تبريد فعال.

يتم استخدام نظام تبريد بالماء بدلا من الفريون المضغوط الذي لا يعتمد عليه في هذه الحالة بسبب المسافة الكبيرة بين وحدة التكييف الداخلية والخارجية.

هذا النوع من المكيفات يتم تثبيته في أعلى المبنى وتصل درجة حرارة المياه فيها إلى 4 درجات مئوية ومن الممكن أن تصل إلى 7 درجات مئوية.

يتم تحريك المياه الباردة عبر الأنابيب في وحدات التوزيع الداخلي، وتصنع هذه الأنابيب خصيصا للأماكن التي تحتاج إلى تبريد، وطالما تم عزلها بشكل جيد، فإن الفريون يقوم بتبريد المياه، ويتم تبادل الحرارة بينهما بشكل متبادل.

• تكييف النافذة

ويعرف هذا التبريد بالمكيفات الشباكية في اللغة الإنجليزية، وهي نوع من التكييف المستقل الذي يجمع بين الوحدتين في وحدة صغيرة واحدة.

والطريقة التي يمكن تثبيتها بها داخل الإطار الخاص بالنافذة أو عن طريق تخصيص إحدى الفتحات في حائط الغرفة المطلة على الشارع لتثبيت الوحدة فيه، بشرط أن يكون نصف المكيف داخل الغرفة والنصف الآخر خارجها.

تتمثل الأجزاء الرئيسية لمكيف النافذة في المحرك والأنابيب الملتفة بشكل حلزوني والتي تتألف من أنابيب ساخنة من الخارج وأنابيب باردة من الداخل، وصمام التمدد، والمروحة التي تقوم بدفع الهواء ليمر عبر الأنابيب ويبرد الهواء الخارجي.

والمروحة الأخرى المسؤولة عن تدوير الهواء المبرد من خلال أنابيب التبريد في الغرفة، كما تحتوي على لوحة تحكم إلكترونية لضبط حرارة الغرفة وتغيير سرعات المروحة.

شاهد أيضًا: بحث عن الاختراعات الحديثة doc

في نهاية الموضوع وبعد التعرف على مخترع التكييف الحديث ومبدأ عمل التكييف، والحديث عن أنواع المكيف الكهربائي، يمكنكم مشاركة هذا الموضوع في جميع وسائل التواصل الاجتماعي.