تقنية الضغط بدون بخار هي أحدث ما تم إدراجه في عالم التكييف والتبريد. لا يتم استخدام مركبات الكربون الهيدروفلوريّة فيها واستهلاك الطاقة ينخفض بنسبة 50%. هذا ما يشغل بال مطوري حياتنا، عالم التكييف والتبريد هو وسيلة أساسيّة للعيش فالإنسان منذ الأزل يبحث عمّا يعدل من حرارة المكان المتواجد به. لذلك لا بدّ من معرفة معلومات التكييف والتبريد العامة لإِشباع فضول كل مهتم.
التكييف والتبريد عبر الزمن
اختراع التكييف والتبريد أصبح الآن رفاهيّة لا بُدّ منه، حيث يسمح لنا بتبريد المنازل والشركات والمستشفيات والمختبرات وكل المباني في حياتنا اليوميّة. تعتبر درجة حرارة الهواء مهمة جداً بالنسبة لنا والاختراعات الآن هي نتيجة سلسلة من التطورات قام بها العلماء لحل مشاكل حرارة العصر.
في أربعينيات القرن الماضي قام الطبيب والمخترع جون جوري بتصميم آلة لصنع الجليد وحصل على براءة اختراع فيها. كان اختراعه نتيجة اقتراحه لتبريد المدن تجنباً للأمراض وتنعيم المرضى بالراحة. هذه الفكرة تتطلب شحن الثلج من البحيرات المتجمدة فكان اختراعه حل لهذه المشكلة.
ظلّت أفكار التبريد راكدة إلى أن قام المهندس ويليس كاريير باختراع وحدة تكييف هوائية عام 1902 تحل مشكلة الرطوبة وارتفاع الحرارة في المكان الذي تركب به. وبعد عامين تم تبريد قاعة كبيرة تابعة لمعرض سانت لويس العالمي وكانت المرة الأولى التي يشعر الناس بها براحة البرودة من خلال هذه التكنولوجيا.
ظلّت هذه التقنية مكلفة وضخمة حتّى عام 1929 فتم طرح أول نظام تكييف يناسب المنازل في السوق. وفي ذات الوقت قام توماس ميدجلي بإدخال الغازات المبردة غير قابلة للاشتعال إلى نظم التكييف . و حتّى العام 1932 أصبحت وحدات التكييف أصغر وبالإمكان وضعها على نافذة أي منزل لكن بسعر مرتفع جداً.
بحلول أواخر ستينيات القرن الماضي معظم المنازل الجديدة احتوت تكييف مركزي وانتشرت المكيفات بشكل أكبر. ومنعاً لاستهلاك الطاقة الهائل بسبب المكيفات تم وضع معايير عالمية لمصنعي المكيفات تقلل من استهلاك المكيفات للطاقة بالإضافة إلى التوفير في استخدام غازات التبريد المؤذية للغلاف الجوي.
الفرق بين التبريد والتكييف
إحدى معلومات التكييف والتبريد العامة التي يجب معرفتها هو أن التكييف مختلف عن التبريد. تكييف الهواء عمليّة تسمح في تغيير الظروف المناخيّة للمكان المغلق كالمنزل أو الشركة بشكل منظّم ودقيق ومُحكم. تنطوي تحت عمليّة التكييف تقنيتان، الأولى تستخدم المبردات السائلة لنقل الحرارة من الداخل إلى الخارج، والأخرى تستخدم الماء المبرّد. هذه العمليّة تحافظ على ظروف مثالية تضمن راحة الأِشخاص الموجودين في المكان وتشمل عمليّة التكييف الميزات التالية:
- جودة الهواء: يتم معالجة الهواء عبر تقنية الترشيح وما يشابهها لإزالة الغبار والأوساخ.
- درجة الحرارة: يتم معالجة الهواء المسحوب من المكان وإعادة طرحه بحيث يكون ضمن الحرارة المرادة سواء كان التكييف للتبريد أو التدفئة. ينصح بعدم خفض أو رفع درجة الحرارة أكثر من 8 درجات مقارنةً بالوسط الخارجي منعاً لإصابة الأِشخاص من نزلات البرد عند الخروج.
- رطوبة الهواء: يتم معالجة الرطوبة في الهواء عبر المكيّف حسب رغبة الأشخاص. فيتم سحب الرطوبة من الهواء في المناطق الساحليّة، أو يتم زيادة رطوبة الهواء في المناطق الصحراوية والجافة.
بينما التبريد هو عمليّة خفض درجة حرارة المكان سواء كان معيشي أو مكتبي وعملي للوصول لدرجة حرارة تضمن راحة الأشخاص الموجودين. هذه العمليّة لا تتطلب معدات كثيرة وضخمة كما التكييف. والمبّرد عادةّ ما يكون بحجم يناسب كل الأماكن بتقنية بسيطة تسهل الاستخدام وغالباً ما يترافق مع أنظمة التدفئة المركزيّة. تساعد هذه العمليّة للوصول إلى درجة حرارة أخفض من درجة الوسط الخارجي بأربع درجات فقط. والتبريد هنا لا يتم بإطلاق هواء ذو جودة ونظافة ورطوبة مناسبة وإنمّا لا يتم الأخذ بعين الاعتبار هذه المواصفات.
عمليّة التكييف تستهلك الطاقة إلى حد كبير وهذا ما لا يتوافق مع اللائحة الحراريّة الفرنسية (RT2012) 2012 فلا توصي به، وإنمّا توصي باستخدام أجهزة التبريد عند الحاجة كونها الأكثر توفيراً للكهرباء. لكن ما زالت أنظمة التبريد غير شائعة على الرغم من كونها الأقل ثمناً.
كيف تعمل أنظمة التكييف والتبريد
نظام التكييف يوفّر التدفئة والتبريد من خلال طرح هواء من مجاري الهواء إلى داخل المكان، فإّذا عمل النظام للتبريد يسحب المكيّف الهواء الدافئ ويزيل حرارته مع معالجته ليتم إعادة إطلاقه. يتم تزويد المكيّف بمادة مبرّدة عادةً ما تكون غاز الفريون. يقوم الضاغط بتكثيف مادة التبريد وتدويرها عبر الوحدة الخارجيّة فتتبدل إلى الحالة السائلة. يتم دفع السائل عبر ملف المبخر الداخلي الذي يدور الهواء الداخلي به.
يتبادل المبخر الحرارة مع الهواء، ويعود المبرّد السائل بخاراً. ويتم تبريد الهواء ليتم طرحه في المنزل. بعد ذلك، يقوم المكثف في الوحدة الخارجيّة بإعادة غاز المبرد إلى سائل فتزال منه الحرارة ويعود غازاً بارداً ذو ضغط منخفض. تعاد الدورة من جديد حتّى يتحسس المكيف أن المكان وصل لدرجة الحرارة المطلوبة.
يقوم ضاغط وحدة التبريد بضخ مادة مبردة داخل نظام التبريد تسحب الهواء الساخن عبر ملف المبخر فتنتقل حرارة الهواء إلى المبرّد فيبرد الهواء ويتم إطلاقه في المكان وإطلاق الحرارة إلى خارج المكان. تعتبر أنظمة التبريد اليوم حاجة ملحّة ويتم العمل لإصدار أنظمة لا تستخدم الغاز المبرد المؤذي لطبقة الأوزون.
