أصبحت موجات الحرارة في جميع أنحاء العالم أطول وأكثر كثافة والحاجة إلى التبريد ترتفع بسرعة ، مما يضع الضغط ليس فقط على فواتير الطاقة ولكن على شبكات الكهرباء والكوكب. مع عام 2024 ، كان أكثر السنة السجرية و 2025 غير متخلف ، لم يعد تكييف الهواء رفاهية بالنسبة للكثيرين – إنه شريان الحياة.
تقوم الجزيرة بتكسير كيفية عمل مكيفات الهواء ، وتتبع تاريخ التبريد ، ويقدم نصائح عملية حول حماية مكيف الهواء وخفض تكاليف الطاقة.
كيف يعمل تكييف الهواء؟
تبرد مكيفات الهواء مساحات داخلية عن طريق تحريك الحرارة من داخل منزلك إلى الخارج باستخدام سائل كيميائي يسمى المبرد. تبدأ العملية عندما ترسم الوحدة الداخلية في الهواء الدافئ من الغرفة وتجاوزها على ملفات المبخر المملوءة بمبرد سائل بارد منخفض الضغط. عندما يتحرك الهواء عبر الملفات ، يمتص المبرد الحرارة ويتبخر في غاز ، ويقوم بتبريد الهواء في هذه العملية. ثم تهب المروحة الهواء المبرد في الغرفة.
ينتقل المبرد المدفوع الآن إلى الوحدة الخارجية ، حيث يزيد الضاغط من ضغطه ودرجة حرارته. في ملفات المكثف ، يطلق المبرد الحرارة إلى الهواء الخارجي ، ويعود إلى سائل. الدورة ثم تكرر.
منذ متى كانت مكيفات الهواء حولها؟
في عام 1820 ، اكتشف العالم البريطاني مايكل فاراداي أن ضغط الأمونيا وتبخرها يمكن أن يهدئ الهواء. لقد كان اختراقًا مبكرًا وضع الأساس لأنظمة التبريد والتبريد الحديثة.
في ثلاثينيات القرن التاسع عشر ، اتبع الطبيب الأمريكي جون غوري مقاربة عملية في الفكرة. قام ببناء آلة في فلوريدا التي خلقت الجليد واستخدمها لتبريد غرف المستشفيات ، بهدف علاج المرضى الذين يعانون من الأمراض الاستوائية.
بدأ عصر تكييف الهواء الحديث في عام 1902 ، عندما صمم ويليس كاريير ، وهو مهندس أمريكي ، نظامًا للتحكم في الرطوبة ودرجة الحرارة في مطبعة نيويورك. على الرغم من أنه يهدف إلى إزالة الرطوبة ، مما يتسبب في توسيع الورق والتعاقد معه ويمكنه تغيير ألوان الحبر ، إلا أن اختراع شركة الطيران يعتبر أول مكيف الهواء الحقيقي.
بحلول عام 1914 ، تم تثبيت أول مكيف سكني سكني في قصر مينيابوليس. كانت ضخمة – بحوالي حجم غرفة بأكملها – وبعيدًا عن الأسعار المعيشية المتوسطة.
في عام 1931 ، طور المهندسون HH Schultz و JQ Sherman أول وحدة مثبتة على النافذة ، مما يجعل التبريد أكثر سهولة في الغرف الفردية. مهد هذا الابتكار الطريق لتبني الأسرة في المناطق الحضرية.
شهدت 1940s و 1950s توسعًا سريعًا في استخدام تكييف الهواء. بعد الحرب العالمية الثانية ، جلبت النمو الاقتصادي والإنتاج الضخم وطفرات الإسكان في الضواحي التيار المتردد إلى المنازل والمكاتب. خلال هذا الوقت ، استبدل Freon (الكلوروفلوروكربون ، أو CFC) المبردات السامة مثل الأمونيا والبروبان ، مما يجعل الأنظمة أكثر أمانًا وأكثر إحكاما وأسهل في التثبيت.
تم تطوير نظام التقسيم المصغر لأول مرة في اليابان في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي كبديل أكثر كفاءة لوحدات النوافذ الضخمة وأنظمة HVAC المركزية. كان ابتكارها الرئيسي عبارة عن تصميم بدون قنوات ، والذي يوفر الهواء مباشرة من ضاغط في الهواء الطلق إلى معالج الهواء الداخلي – إلى الحد الأدنى من فقدان الطاقة الناتج عادةً عن مجاري مجاري.
بحلول السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، تم استخدام الإزاحة المصغرة في جميع أنحاء آسيا وأجزاء من أوروبا ، وتم توسيعها لاحقًا إلى أمريكا الشمالية. جعلها تركيبها المرن وكفاءتها في الطاقة مثالية للمباني القديمة حيث كانت القنوات التحديثية مكلفة أو غير عملية ، وكذلك لأصحاب المنازل الذين يبحثون عن التحكم في المناخ الدقيق والغرفة. هذا أيضًا عندما تم تطوير تقنية العاكس ، التي تعدل سرعة الضاغط للمساعدة في توفير الطاقة.
في التسعينيات ، أدت ارتفاع تكاليف الطاقة والاهتمامات البيئية المتزايدة إلى تبني معايير كفاءة الطاقة لأنظمة التبريد. استجابةً للاستجابة لها ، قدم المصنعون ضواغط أكثر كفاءة ، ترموستات وتصميمات النظام لتقليل استهلاك الكهرباء. خلال هذه الفترة ، تم تعديل قانون الهواء النظيف للولايات المتحدة للتخلص التدريجي من الكربونات الكلوروفلوروكربونات (CFCs). اكتسب استبدالهم ، Hydrofluorocarbons (HFCs) ، مثل R-134a ، شعبية. لكن في حين أن HFCs لا تضر طبقة الأوزون ، إلا أنها غازات دفيئة قوية تساهم بشكل كبير في الاحتباس الحراري.
جلبت 2000s موجة جديدة من الابتكار ، مع بدء مكيفات الهواء في دمج الضوابط الرقمية وأجهزة استشعار الحركة والترموستات الذكية. سمح اتصال Wi-Fi للمستخدمين بضبط إعدادات درجة الحرارة عن بُعد ، في حين أن الأتمتة جعلت الأنظمة أكثر تكييفًا وكفاءة.
بحلول عام 2010 ، أثارت المخاوف بشأن ظاهرة الاحتباس الحراري والآثار البيئية للمبردات الانتقال بعيدًا عن الكربونات المائية (HFCs). تمثل المبردات الأحدث مثل R-32 و R-290 (البروبان) ، التي يتم استخدامها بالفعل في أجزاء من آسيا وأوروبا ، تحولًا نحو التبريد المنخفض للانبعاثات الصديق للمناخ.
كيفية اختيار مكيف الهواء المناسب
يعد اختيار مكيف الهواء الأفضل حجمًا أمرًا ضروريًا للحفاظ على راحة منزلك وفواتير الطاقة الخاصة بك تحت السيطرة. نظرًا لأن التيار المتردد هو استثمار طويل الأجل ، فإن وجود الحجم الصحيح يمكن أن يوفر لك المال والمتاعب.
سوف تكافح الوحدة الصغيرة جدًا لتبريد غرفة كبيرة بشكل فعال – أو قد لا تبردها على الإطلاق. من ناحية أخرى ، قد يبرد AC كبير الحجم المساحة بسرعة كبيرة دون إزالة الرطوبة الكافية ، مما يترك الغرفة باردة ورطبة بشكل غير مريح.
عوامل أخرى يجب مراعاتها:
- ضوء الشمس: قد تحتاج الغرف المعرضة للشمس إلى حمولة أعلى.
- ارتفاع السقف: الأسقف الأعلى تعني المزيد من الهواء لتبريد.
- عدد الركاب: المزيد من الناس يولدون المزيد من الحرارة.
- الأجهزة: قد تتطلب الغرف التي تحتوي على أجهزة الكمبيوتر أو الأفران أو أجهزة التلفزيون تبريدًا إضافيًا.
كيفية حماية مكيف الهواء الخاص بك
تعمل مكيفات الهواء بجد خلال الأشهر الأكثر سخونة ، ويمكن للرعاية المناسبة أن تمنع الانهيارات ، وانخفاض استخدام الطاقة ويطيل عمر النظام.
إليك كيفية الحفاظ على تشغيلك بسلاسة:
- لا تقم بتعيين ترموستات منخفضة للغاية
- حافظ على نظافة مرشحات الهواء
- أعطها استراحة
- لا تستمر في تشغيله وإيقافه
- حافظ على الوحدة الخارجية في الظل
كيفية تقليل استخدام طاقة مكيف الهواء
- تثبيت وتعيين ترموستات قابل للبرمجة
- يمكن أن يتيح لك استخدام مروحة السقف رفع درجة حرارة الحرارة بحوالي 4 درجات
- ختم الشقوق والفتحات لمنع تسرب الهواء الدافئ إلى الغرفة
- تجنب استخدام الأجهزة الحرارية
- ارسم الستائر لتقليل حرارة الشمس
- استخدم مراوح العادم لطرد الحرارة عند استخدام طباخ المطبخ أو الحصول على حمامات دافئة.
كم تساهم مكيفات الهواء في الاحتباس الحراري؟
في حين أن مكيفات الهواء توفر راحة تمس الحاجة إليها من الحرارة الشديدة ، فإنها تساهم أيضًا بشكل كبير في المشكلة ذاتها التي يحاولون حلها-الاحترار العالمي.
وفقًا للوكالة الدولية للطاقة (IEA) ، استهلكت تقنية تبريد الفضاء-التي تضم مكيفات الهواء والمراوح الكهربائية-حوالي 2100 ساعة Terawatt ساعة (TWH) من الكهرباء على مستوى العالم في عام 2022. هذا هو حوالي 7 في المائة من إجمالي استخدام الكهرباء العالمية ، والتي كانت حوالي 29000 TWH. عند النظر إلى المباني على وجه التحديد ، يمثل التبريد ما يقرب من 20 في المائة من استهلاك الكهرباء.
هذا الطلب الهائل للطاقة يأتي مع تكلفة المناخ. تقدر IEA أن تبريد الفضاء كان مسؤولاً عن حوالي مليار طن من انبعاثات CO₂ في عام 2022 من استخدام الكهرباء وحده – حوالي 2.7 في المائة من انبعاثات CO₂ العالمية من الوقود الأحفوري والصناعة.
وهذا جزء فقط من الصورة. لا تشمل هذه الأرقام تأثير المبردات – غازات الدفيئة القوية المستخدمة في العديد من وحدات التيار المتردد – مما يزيد من تضخيم البصمة المناخية للتبريد.
في حين أن تكييف الهواء يساعدنا على أن نكون مرتاحين في عالم من ارتفاع الحرارة كل عام ، إلا أنه يخاطر أيضًا بتعميق أزمة المناخ ما لم يتم اعتماد الطاقة الأنظف والتقنيات الصديقة للمناخ.
زيادة عالمية في تكييف الهواء
يؤدي الاحتباس الحراري والتوسع الحضري السريع إلى زيادة زيادة في استخدام مكيف الهواء.
يزداد الطلب على التبريد في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية ، وخاصة في المناطق الحضرية.
تسخن المدن بشكل أسرع من مناطق الريف المحيطة بسبب “تأثير جزيرة الحرارة الحضرية” الناجم عن الحرارة المحاصرة بالأسفل والخرسانة.
وفقًا لـ IEA ، بحلول عام 2018 ، كان تكييف الهواء عالميًا تقريبًا في بلدان مثل اليابان والولايات المتحدة وكوريا الجنوبية. في المقابل ، ظلت الملكية منخفضة في الدول المعرضة للحرارة ولكن ذات الدخل المنخفض مثل الهند وجنوب إفريقيا ، حيث يكون الوصول محدودًا على الرغم من تكثيف موجات الحرارة.
البلدان ذات المناخ الساخن وارتفاع الدخل – مثل المملكة العربية السعودية ، حيث 63 في المائة من الأسر لديها وحدة التيار المتردد ، وكوريا الجنوبية (86 في المائة) – لها اعتماد واسع النطاق. وفي الوقت نفسه ، تتوسع ملكية التيار المتردد في الاقتصادات الناشئة مثل إندونيسيا (20 في المائة) والهند (13 في المائة) بسرعة مع تحولات التبريد من ترف إلى حاجة أساسية.
كيفية بناء مبرد الهواء محلي الصنع
إذا كنت لا تملك مكيفًا للهواء أو تحاول توفير تكاليف الطاقة ، فإليك بعض الخطوات التي يمكنك متابعتها لإنشاء مبرد DIY الخاص بك من مبرد الستايروفوم والثلج والمروحة.
على الرغم من أن هذا لن يساعد في الرطوبة ، إلا أنه يمكن أن يوفر راحة مؤقتة خلال أهم وقت من اليوم.
