کاربرد فن چیست؟

تهویه و انتقال هوا تاثیر زیادی روی بهداشت محیط و سلامت انسان دارد. برای تهویه هوا از دستگاهی به نام اگزاست فن یا هواکش‌ استفاده می‌کنند.

آشنایی با سیکل تبرید

در کولرهای‌ گازی یا تجهیزات سرمایشی ولوازم خانگی چون یخچال­‌ها، فریزرها و سایر لوازمی که سرما تولید می‌کنند، به‌­ منظور جذب گرمای هوا و تولید سرما در چرخه‌­ای موسوم به سیکل تبرید انجام می‌شود. که در ادامه به توضیح بیشتر این فرآیند می پردازیم.

آشنایی با تاریخچه تهویه مطبوع

سیستم تهویه مطبوع یا Air Conditioning که گاهی به اختصار به آن AC نیز گفته می‌شود، فرآیند گرفتن حرارت و رطوبت از هوای موجود در فضاهای سرپوشیده است. هدف از سیستم تهویه مطبوع، ایجاد دمای محیطی مطلوب برای راحتی و آسایش بیشتر افراد است. سیستم تهویه مطبوع هم کارکرد خانگی دارد و هم کارکرد صنعتی. از سیستم‌های تهویه مطبوع اغلب برای دستیابی به یک محیط داخلی راحت و مطلوب با دمای مناسب، به خصوص برای انسان‌ها و سایر موجودات، استفاده می‌شود. با این حال، از سیستم‌های تهویه مطبوع برای ایجاد سرما و رفع رطوبت در فضاهایی که تجهیزات الکترونیکی گرمازا در آنجا وجود دارد نیز استفاده می‌شود، مانند اتاق‌های سرور. حتی برای حفظ و نگهداری آثار هنری حساس و آسیب‌پذیر نیز به سیستم‌های تهویه مطبوع نیاز است.

دستگاه‌های تهویه مطبوع اغلب از فن برای انتقال و انتشار هوای مطبوع در فضاهای سرپوشیده، نظیر ساختمان یا اتوموبیل، به منظور ایجاد دمای مطلوب و افزایش کیفیت هوا، استفاده می‌کنند. سیستم‌های تهویه مطبوع در اندازه‌های مختلف وجود دارد. از اندازه‌های کوچک که برای خنک کردن اتاق خواب طراحی شده تا سیستم‌های بسیار بزرگ که برای خنک کردن کل فضای یک ساختمان طراحی شده است.

تاریخچه تهویه مطبوع

استفاده از برف و یخ برای خنک­‌سازی، فرایندی است که از دوره‌های ماقبل تاریخ رواج داشته است. جمع­‌کردن یخ‌ در طول زمستان و ذخیره آن برای فصل تابستان، کسب‌و‌کاری بود که در اواخر قرن هفدهم میلادی بسیار رایج گردید. این کسب‌وکار اما به مرور زمان و با ظهور ماشین‌­آلات مکانیکی ساخت یخ، متحول گردید.

به گفته‌ی بسیاری از محققان، شکل­‌گیری مفهوم تهویه مطبوع به مصر باستان باز می‌گردد. مصریان باستان با مرطوب­ کردن ساقه‌های نی و آویزان­ کردن آن‌ها از پنجره، فضای اطراف‌شان را خنک می‌کردند. این کار همچنین باعث مرطوب­ شدن هوای اطراف می‌شد که با توجه به بیایانی ­بودن منطقه، بسیار مطلوب بود. رومیان باستان نیز با عبور دادن آب قنات از دیوار خانه‌های‌شان به دنبال خنک ­کردن محیط اطراف بودند.

از دیگر شیوه‌های خنک­ سازی، استفاده از بادگیرهاست که در بین ایرانیان بسیار رایج بوده است.

 

 

در قرن دوم، مخترعی چینی به نام دینگ هاند (Ding Huand) سیستم تهویه مطبوع مکانیکی را ابداع کرد. این سیستم مکانیکی، که از هفت چرخ با قطرهای سه متری ساخته شده بود، توسط زندانیان به چرخش در می‌آمد و هوای داخل کاخ امپراتور را خنک می‌کرد.

به مرور زمان نمونه‌های دیگری از سیستم‌های تهویه مطبوع مکانیکی در چین باستان رایج شد که برای راه‌اندازی و به حرکت درآوردن آن­ها از جریان آب استفاده می­شد.

در قرن هفدهم میلادی، مخترعی هلندی به نام کورنلیس دربل (Cornelis Drebbel) اولین نمونه‌ی مدرن سیستم تهویه مطبوع را برای جیمز اول، پادشاه انگلستان، طراحی کرد.

پیشرفت سیستم تهویه مطبوع مکانیکی

در سال ۱۷۵۸ دو تن از استادان شیمی دانشگاه کمبریج، به نام‌های بنجامین فرانکلین (Benjamin Franklin) و جان هادلی (John Hadley)، برای کشف تأثیرِ تبخیر بر تسریع خنک‌سازی، آزمایشی انجام دادند. آن‌ها توانستند در حالی که دمای محیط ۱۸درجه سانتی‌گراد بود، درجه حرارت دماسنج را به منفی ۱۴درجه سانتی‌گراد برسانند.

استفاده از آمونیاک برای خنک­سازی در سال ۱۸۲۰ و ساختن یخ با سیستم کمپرسور در سال ۱۸۴۲ از دیگر پیشرفت‌هایی بود که در تولید سیستم‌های تهویه مطبوع روی داد.

 

 

جان گری (John Gorrie)، دانشمند اهل فلوریدای آمریکا، اولین نفری بود که از سیستم‌های کمپرسور برای تولید یخ استفاده کرد. او امیدوار بود بتواند استفاده از این تکنولوژی را تعمیم دهد و از آن در خنک­ سازی ساختمان‌ها نیز استفاده کند. او توانست حق اختراع این دستگاه را در سال ۱۸۵۱ به نام خود ثبت کند. اما پس از مرگ پشتیبان مالی این پروژه، به دلیل تأمین­ نشدن هزینه­‌های لازم، ادامه کار متوقف شد.

در سال ۱۸۵۱، جیمز هریسون نخستین ماشین یخ‌­ساز مکانیکی را در استرالیا به کار انداخت و توانست پس از چهار سال، اختراعش را به­ عنوان یک سیستم خنک­ کننده ثبت کند. این ماشین روزانه سه هزار کیلوگرم یخ تولید می‌کرد.

ظهور سیستم‌های تهویه مطبوع برقی اما به قرن نوزدهم بر می­‌گردد. اولین سیستم تهویه مطبوع برقی در مقیاس بزرگ، در سال ۱۹۰۲ به همت مخترعی امریکایی به نام ویلیز کریر (Willis Carrier) ساخته شد.

سیستم تهویه مطبوع برقی

 

همان‌طور که گفتیم، اولین سیستم تهویه مطبوع برقی در سال ۱۹۰۲ توسط ویلیز کریر در نیویورک ساخته شد. این دستگاه علاوه بر دما می­‌توانست رطوبت محیط را نیز کنترل کند. به دنبال پیشرفت این سیستم و تقاضای زیاد خریداران، کمپانی امریکایی تصفیه هوای کریر تأسیس شد و طی سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ استفاده از این محصول در خانه‌ها به اوج خود رسید.

اولین خانه‌ شخصی­‌ای که به سیستم تهویه هوا مجهز شد، منزلی بود در مینه‌سوتای آمریکا که در سال ۱۹۱۴ به این سیستم مجهز گردید.

در سال ۱۹۴۵ رابرت شرمن (Robert Sherman)، اهل ماساچوست، یک سیستم پرتابل و قابل حمل برای کنترل دمای محیط اختراع کرد که قادر به خنک­ کردن، گرم­ کردن، افزایش، و کاهش رطوبت محیط بود.

از آن پس، سیستم‌های مختلف برای خنک کردن هوا، نظیر کولر آبی و کولر گازی و اسپلیت رواج یافت و به وفور مورد استفاده قرار گرفت.

 

 

منبع: مجله  ونداد تجهیز