الأسباب التي ستجعلك تختارشعبة هندسة تكييف وتبريد الهواء HVAC لمستقبلك
أحد فروع الهندسة الميكانيكية: هندسة تكييف وتبريد الهواء
ما هي هندسة تكييف وتبريد الهواء
التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) هي تقنية الراحة البيئية الداخلية والمركبات. الهدف منها هو توفير راحة الحرارة وجودة الهواء الداخلي. تصميم نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) هو احد فروع الهندسة الميكانيكية يعتمد على مبادئ ميكانيكا الموائع ، والديناميكا الحرارية ، ونقل الحرارة.
دور مهندس التدفئة والتهوية
قد يكون من الصعب تحديد ماهية مهندس التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لأنهم يشغلون العديد من الأدوار في صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. ببساطة يمكن للمهندس الإشراف على مجموعة متنوعة من المهام التي تشمل أنظمة التدفئة أو التهوية أو تكييف الهواء.
أحد الأدوار الرئيسية هو جانب التصميم لعالم التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، يمكن أن يشمل ذلك تصميم أنظمة لتجهيز مبنى جديد ، أو استكشاف أخطاء نظام الأداء الضعيف في منزل قديم وإصلاحها. يمكن أيضًا العثور على مهندس HVAC يقوم بصيانة أو توجيه تثبيت نظام مصمم من قبل أنفسهم أو مهندس آخر.
ولوج هندسة التدفئة والتهوية
يحتاج مهندسو التكييف عادةً إلى درجة البكالوريوس على الأقل. يمكنهم الحصول على شهادتهم في الهندسة الميكانيكية أو تكنولوجيا هندسة HVAC. بالنسبة لأولئك الذين يسعون للحصول على تعليم عالي الجودة والذين يرغبون في أن يصبحوا في يوم من الأيام مهندسين محترفين من المهم الالتحاق بمؤسسة معتمدة للهندسة والتكنولوجيا.
تاريخ هندسة تكييف وتبريد الهواء
تم تكليف ويليس كاريير ، الذي عمل مهندسًا في شركة Buffalo Forge Company ، بمهمة حل مشكلة الرطوبة الكبيرة في إحدى شركات النشر في بروكلين والتي جعلت صفحات المجلات تتجعد. لقد صمم وحصل على براءة اختراعه ‘جهاز معالجة الهواء’ الذي يستخدم ملفات التبريد إما لترطيب الهواء عن طريق تسخين المياه أو إزالة الرطوبة عن طريق مياه التبريد. أجرى اختبارات لإتقان تقنيته ثم قام ببناء نظام تحكم آلي وحصل على براءة اختراع ينظم الرطوبة ودرجة حرارة الهواء في مصانع النسيج.
تطوير الفكرة
مع نجاح أجهزته ، أدرك أن أنواعًا أخرى من الأعمال يمكن أن تستفيد من تنظيم درجة الحرارة والرطوبة ، لذلك ترك بوفالو فورج وشكل شركته الخاصة ، شركة كاريير الهندسية ، مع ستة مهندسين آخرين. و بدلك كان تاريخ اختراع المكيف هو 1902 الشيء الدي جعله يُنسب إلى Carrier.
في عام 1929 ، طرحت Frigidaire لأول مرة مبرد غرفة بنظام منفصل على شكل خزانة راديو. على الرغم من أنها كانت صغيرة بما يكفي للمنازل ، إلا أنها ثقيلة جدًا وتتطلب مكثفًا خاصًا بها. بعد مرور عام ، حصلت شركة جنرال إلكتريك على براءة اختراع لـ 32 نموذجًا أوليًا لتحسين مبردات الغرف المستقلة. في عام 1931 ، قام كل من يوهانس هينريش شولتزو شيرمان باختراع أول مكيف هواء للغرفة ايوضع على حافة النافذة على غرار الوحدات المحمولة اليوم. في نفس الوقت تقريبًا ، صنعت جنرال موتورز مبردات (كلورو فلورو كربون) ، وهي أول مبردات غير قابلة للاشتعال في العالم. على الرغم من أنها ساعدت في التبريد ، إلا أن مبردات مركبات الكربون الكلورية فلورية تم ربطها لاحقًا باستنفاد طبقة الأوزون وتم التخلص منها في التسعينيات.
منذ عام 1947 ، أصبحت وحدات التكييف أكثر إحكاما وأرخص في ذلك العام تم استخدام 43000 نظام. في بداية الستينيات تم بناء معظم المنازل الجديدة في الولايات المتحدة بتكييف مركزي.
كانت وحدات نوافذ مكيفات الهواء الكهربائية ميسورة التكلفة وانخفض سعرها منذ الأيام الأولى حيث كلفت وحدة كرايسلر عام 1938 416 دولارًا. بحلول عام 2009 ، ذكرت إدارة معلومات الطاقة أن 87 في المائة من جميع الأسر الأمريكية ، حوالي 100 مليون منزل ، تستخدم وحدات تكييف.
وظائف هندسة تكييف وتبريد الهواء HVAC
من المتوقع أن ينمو توظيف ميكانيكا التدفئة وتكييف الهواء والتبريد والمركبين بنسبة 13 في المائة من 2018 إلى 2028 ، وهو أسرع بكثير من المتوسط لجميع المهن. من المتوقع أن يدفع تشييد المباني التجارية والسكنية نمو العمالة ، ومن المتوقع أن تكون فرص العمل لفنيي HVAC جيدة. على العكس من ذلك من المتوقع أن ينمو توظيف المهندسين الميكانيكيين و HVAC بنسبة 4 في المائة من 2018 إلى 2028 ، وهو أسرع من المتوسط لجميع المهن. قد تكون فرص العمل أفضل لأولئك الذين يبقون على اطلاع بأحدث التطورات في التكنولوجيا.
وظائف
تعمل هندسة تكييف وتبريد الهواء في العديد من البيئات ، من المنازل السكنية إلى الشركات والمباني الكبيرة. كلما كانت الوظيفة أكبر ، زادت احتمالية أن يعمل مهندس التدفئة والتهوية وتكييف الهواء كجزء من فريق مع متخصصين آخرين ، مثل عمال الصفائح المعدنية والكهربائيين. يغطي مهندسو HVAC جميع جوانب أنظمة التدفئة والتبريد ، بما في ذلك التركيب والصيانة والفحص والإصلاحات والتنظيف العام والخدمة. يتخصص بعض المهندسين في مجال معين مثل أنظمة التدفئة المشعة أو الألواح الشمسية.
يعمل هؤلاء المهندسون عادةً بدوام كامل وقد يكون لديهم ساعات عمل غير منتظمة. يمكن أن يعملوا في شركة خدمات أو يعملون لحسابهم الخاص ، واعتمادًا على الوظيفة ، قد يتم تعيينهم في موقع عمل معين أو حضور العديد من الخدمات في يوم واحد.
الرواتب
يمكن لمهندس هندسة تكييف وتبريد مبتدئ والذي يتمتع بخبرة أقل من سنة واحدة أن يتوقع ربح متوسط إجمالي التعويض (بما في ذلك الإكراميات والمكافآت وأجر العمل الإضافي) يبلغ سنويا 55,403 دولارًا. يكسب مهندس HVAC في بداية حياته المهنية مع خبرة تتراوح من 1 إلى 4 سنوات متوسط إجمالي تعويض قدره 63،489 دولارًا. يكسب مهندس HVAC في منتصف حياته المهنية مع خبرة من 5-9 سنوات متوسط إجمالي تعويض قدره 75،968 دولارًا. مهندس HVAC ذو خبرة مع 10-19 عامًا من الخبرة يكسب متوسط إجمالي تعويض قدره 80301 دولارًا. في حياتهم المهنية المتأخرة (20 عامًا فأكثر) ، يكسب الموظفون متوسط إجمالي تعويض قدره 85266 دولارًا.
ماذا يفعل مهندسو هندسة تكييف وتبريد الهواء ؟
المسؤوليات
تتضمن بعض المسؤوليات الوظيفية لمهندس التدفئة والتهوية وتكييف الهواء:
- تحليل أنظمة ومعدات HVAC عند الضرورة للعثور على أوجه القصور أو الأعطال وإنشاء حلول لتحسين الأداء وزيادة كفاءة التشغيل.
- التواصل مباشرة مع العملاء لفهم متطلبات المشروع وأهدافه ومواصفات التصميم والبيئات التشغيلية من أجل تقييم التكلفة والجدوى وتنفيذ معدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الجديدة.
- تصميم إجراءات الاختبار ومعدات التحكم لتقييم المنتجات بدقة وتحديد المجالات التي تتطلب تعديلًا واختبارًا إضافيًا.
- الإشراف على جميع جوانب الإنتاج بما في ذلك تصميم الغرفة النظيفة ، ونمذجة الكمبيوتر ، واختيار طرق التصنيع ، والتصنيع ، والاختبار ، وتنفيذ المنتجات والأنظمة.
- بحث وتصميم وتصنيع وتركيب المعدات الميكانيكية HVAC لتلبية متطلبات العميل في كل من المشاريع الكبيرة والصغيرة.
- العمل كقائد مشروع لتنسيق جهود المديرين والمهندسين والقائمين بالصياغة وموظفي التصنيع خلال جميع مراحل المشروع.
مهارات
لكي ينجح مهندسو HVAC في ما يفعلونه ، يجب أن يمتلكوا مهارات معينة.
بدون دمج منتجات وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في المبنى ، من الصعب للغاية الحفاظ على ظروف آمنة وصحية للأشخاص الذين يستخدمون تلك المنشأة. هذا هو الجانب من تصميم المبنى الذي يضمن درجة الحرارة الداخلية والرطوبة وجودة الهواء بشكل عام.لكن من المسؤول عن هذا النوع من التكنولوجيا؟
طبعا مهندسو التكييف حيث عادة ما يكون مهندسو HVAC مهندسين ميكانيكيين يركزون بشكل أكبر على أنظمة HVAC فهم عادة ما يعملون لموردي أو مقاولي HVAC بحيث يقومون بتصميم المنتجات والأنظمة وتركيبها وصيانتها وإصلاحها. يلبي الكثير من عملهم احتياجات HVAC للمباني السكنية والصناعية والمؤسسية والتجارية ، بما في ذلك المدارس ومباني المكاتب ومرافق الرعاية الصحية.
لكي ينجح مهندسو HVAC في ما يفعلونه ، يجب أن يمتلكوا مهارات معينة.
هنالك أربعة مهارات:
- وضع التصميمات بمساعدة الحاسوب
- مهارات التواصل
- حل المشاكل
- اهتمام قوي بالتفاصيل
المسارات الوظيفية لوظيفة هندسة تكييف وتبريد الهواء
استكشف المسارات الوظيفية الأكثر شيوعًا لمهندس التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
مستقبل هندسة تكييف وتبريد الهواء
سيشهد مستقبل التبريد وتكييف الهواء تطوراً مكثفاً لتقنيات أخرى. قليل منهم لديهم إمكانية التطوير كما هو موضح أدناه:
تقنية التبريد المغناطيسي
يتم إحضار المغناطيس إلى مجال مغناطيسي حيث يسخن بعد ذلك. عندما يصل إلى فجوة في الحقل ، يبرد على الفور ، ثم يبرد المنطقة المغلقة. لا تزال الكهرباء مستخدمة لتشغيل المادة المغناطيسية ولكنها أقل بكثير مقارنة بما هو مستخدم في الأنظمة. هذه التكنولوجيا لا تزال قيد الاختبار.
تقنية الصوتيات الحرارية
مكبر صوت لتحويل الكهرباء إلى موجات صوتية تدفع الهليوم ذهابًا وإيابًا لتكثيف الغاز. بمجرد أن يتم تحقيق ذلك ، يمتص الهيليوم الحرارة من الفضاء. هذه الطريقة غير ضارة بالبيئة. سيكون في طليعة تطوير أنظمة HVAC في المستقبل.
