هندسة التبريد والتكييف

هندسة التبريد والتكييفعدل

أحد فروع الهندسة التخصصية، وهي أيضا أحد فروع الهندسة الميكانيكية, الذي يعنى بتصميم أنظمة تكييف وتبريد الهواء الخاصة للإستخدامات المنزلية أو الصناعية بالإضافة الى أنظمة التهوية والمحافظة على جودة الهواء.[1]

يتم تصميم أنظمة التكييف والتبريد اعتمادا على عدة عوامل منها:

  • عدد الأشخاص في المبنى أو في المكان المراد تبريده.
  • طبيعة استخدام المبنى ( مدرسة , مسرح, سينما .... إلخ).
  • المساحة الكلية للمبنى.
  • درجة الحرارة العظمى خلال السنة في المنطقة التي يقع فيها المبنى.
  • المواد المصنوع منها جدران المبنى ونوعية العزل المستخدم.
  • القدرة الكهربائية للأجهزة المستخدمة داخل المبنى.
  • الأحمال الكهربائية الناتجة عن استخدام الإضاءة

الكود المستخدم في التصميمعدل

يستخدم المهندسون حول العالم مجموعة من ال (كود) الخاصة بتصميم أنظمة تكييف وتبريد الهواء، والكود أو التصميم القياسي هي مجموعة من التعليمات والإرشادات التي تم الاتفاق عليها عالميا، والهدف من استخدام هذه التصاميم القياسية هو تقليل المخاطر والحوادث الناتجة عن تشغيل أجهزة التكييف والتبريد وتقليل كلفة الصيانة و إستهلاك الكهرباء.

وأشهر هذه التصاميم القياسية هو الكود الصادر عن الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء ويرمز له اختصارا ب (ASHRAE) , ويحتوي هذا الكود على جميع المعلومات الضرورية التي يحتاجها المهندس كي يبدأ في تصميم نظام التكييف والتبريد الخاص بالمبنى.[2]

نبذة تاريخية عن التبريدعدل

مجال التبريد والتكييف من المجالات ذات الازدهار المستمر في العالم وبالأخص في البلاد النامية حيث أنه غالبا لا يوجد مجال صناعي أو علمي لا يعتمد في ناحية من نواحيه على علم التبريد والتكييف واعتقد ان هذا المجال ذو صعوبة خاصة حيث أنه يجمع في طياته بين العلوم الميكانيكية وعلوم الكهرباء بفروعها ويلزم للعامل في هذا المجال أن يكون على قدر كبير نسبيا من المعلومات الأساسية في مجالات شتى.

  • منذ قرون طويلة استخدم قدماء المصريين أوعية فخارية لتبريد مياه الشرب.
  • بعد ذلك اكتشف مجموعة من رجال الاسكيمو منه جثة حيوان منقرض منذ فترة مدفون في الجليد بحالة جيدة انتشر بعد ذلك استخدام الجليد في حفظ الأغذية في مناطق تواجده.
  • في أوائل القرن السابع تم وضع اسس علم الميكانيكا الحرارية (الثيرموديناميكا Thermodynamic)
  • في عام 1820م انشأ فردريك تيودوز مستودعا لشحن الجليد لحفظ الأغذية في الولايات المتحدة الأمريكية وراجت هذه التجارة ولكن لم يكن من الممكن تبريد حيز بهذه الطريقة لاقل من 2 إلى 5 درجة مئوية وفي نفس العام تم وضع الثلج الأول مرة كتجربة معملية.
  • في وسط القرن الـ19 تم صنع أول ضاغط ترددي وقد اشتق من الآلة البخارية.
  • في عام 1824 اكتشف مايكل فاراداي مبادئ نوع امتصاص التبريد.[3]
  • في عام 1850م صمم رجل فرنسي يدعى ادموند كاريه مكنات صغيرة للتبريد منها مهد الطريق لصناعة الثلج الصناعي مما أثر على تجارة الجليد الطبيعي.
  • وفي عام 1876م استخرج فرديناند كاريه براءة اختراع لماكينة يمكنها التجميد حتى درجة –35 درجة مئوية.
  • في عام 1902 اخترع ويليس هافيلاند كارير أول مكيف هواء للتحكم في درجة الحرارة والرطوبة مما يمثل أول جهد يبذل للتحكم في درجة حرارة المناطق المحيطة. ومن هذا يبدأ تاريخ تكييف الهواء.
  • في عام 1910م انتجت شركة كلفنتور الثلاجة المنزلية وطرحت للبيع بالأسواق.
  • في عام 1928 اكتشف العالم الراحل توماس ميدجلي مركب التبريد الفريون حيث كان قبل ذلك يستعمل غاز النشادر في التبريد .[3]
  • في عام 1945م حدث تقدم كبير حيث تم استخدام الضواغط الصغيرة في اجهزة التبريد مما جعل الثلاجات متاحة للاستخدام المنزلي عن طريق شركتي كليفنتو وفريجيدير
  • في عام 1957 تم تطوير أول ضاغط دوار مما يجعل وحدات تكييف الهواء أصغر وأكثر كفاءة مقارنة بنوع التردد.[3]
  • في عام 1987 تم توقيع بروتوكول مونتريال الموقّع لحماية طبقة الأوزون على الأرض في مونتريال كندا. ينشئ البروتوكول تعاونًا دوليًا في التخلص التدريجي من المواد المستنفدة للأوزون ، بما في ذلك مبردات الكلوروفلوروكربون (CFC) المستخدمة في معدات التكييف.[3]
  • في عام 1995 انتهى تصنيع الكلوروفلوروكربون في الولايات المتحدة الأمريكية [3]

انظر أيضاعدل

مقالات مرتبطةعدل

مراجععدل

  1. ^ Khemani، Haresh (2008-05-06). "Factors that Affect HVAC Design: Heat Load Calculations". Bright Hub Engineering (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 26 فبراير 2018. اطلع عليه بتاريخ 06 ديسمبر 2019. 
  2. ^ "ASHRAE". Wikipedia (باللغة الإنجليزية). 2019-11-16. مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019. 
  3. أ ب ت ث ج "History Of Air Conditioner". www.airconditioning-systems.com. مؤرشف من الأصل في 8 نوفمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 06 ديسمبر 2019.