آموزشی, مقالات

تاریخچه پیدایش کولر آبی

 

تاریخچه پیدایش کولر آبی

قدیمی‌ترین نمونهٔ کولر آبی در جهان، که همان بادگیر است در حدود هزاران سال پیش در ایران اختراع شد. کارکرد بادگیرها به این ترتیب می‌باشد که هوای جاری بیرون از خانه را به داخل خود می‌کشد و با تشت‌های آبی که درونش تعبیه شده، هوا را خنک و سبک کرده و به داخل خانه هدایت می‌کند. بادگیرها بویژه بادگیرهای یزد با آن شکل بخصوص و چوب‌هایی که بر سر دارند، اولین تصویری است که به ذهن انسان می رسد. اختراعی  که کویرنشینان با استفاده از آن به مقابله با گرما رفتند و در طول سالیان طولانی توانستند با این ابزار ساده بر آفتاب سوزان کویر چیره شوند ودر گرم‌ترین روزهای سال بدون استفاده از کوچک‌ترین ابزاری نسیمی دلنشین را به داخل خانه‌های خود بیاورند.

بادگیرها، برج هایی هستند که برای تهویه بر بام خانه ها ساخته می شود. بادگیر را همچنین بالای آب انبارها و دهانه معدن ها برای تهویه می سازند در خانه ها هوای خنک از بادگیر که نوع ابتدایی تهویه مطبوع به شمار می رود، به اتاق های طبقه همکف یا زیرزمین ها فرستاده می شود.

بادگیرها از عناصر و سمبل های معماری ایرانی هستند، ولی امروزه در بسیاری کشورهای خاورمیانه کپی برداری واستفاده می شوندکه نمونه آن امیرنشین کوچک دبی است.اساسا کولر آبی که در جهان به نام کولر ایرانی نیز شناخته می شود، ریشه ای ملی دارد و کارشناسان، بادگیرهای سنتی را که از چند هزار سال پیشدر کشورمان وجود داشته است اجداد کولرهای کنونی می دانند.

استفاده از بادگیر از سنوات بسیار قدیم در ایران متداول بوده است. بادگیرها با اشکال مختلف در شهر های مرکزی و جنوب ایران ساخته شدهکه هر کدام برحسب ارتفاع و جهت باد طراحی و اجرا شده اند.

تا قبل از اختراع کولر برقی و گسترش آن در شهر های مختلف، از بادگیر در ابنیه مختلف مسکونی، مذهبی و خدماتی استفاده می شده است وهنوز هم می توان باقیمانده این بادگیر ها را در اقلیم گرم و مرطوب جنوب در شهرهایی مانند بندرعباس، بندر لنگه، قشم، بوشهر و اقلیم گرم و خشکنواحی مرکزی مانند کرمان، نایین، یزد، طبس، کاشان، سمنان، اصفهان و حتی برخی نواحی جنوب شهر تهران مشاهده کرد.

در نقاشی هایی که از مصر باستان به روی دیوارها کشف شده اند می توان تصاویری را مربوط به فنجان های ساخته شده از خاک رس که پر از آب شده اند به دست آورد. این یک شکل بسیار بسیار اولیه از کولرهای آبی می باشد.

بسیاری از رومیان باستان ثروتمند آبشارهایی را از دیوارهای خانه هایشان عبور می دادند تا سبب خنک سازی هوای محیط خانه گردد.این در حالی است که بسیاری از رومیان عادی به دلیل گرمای شدید جان خود را از دست می دادند. هرچند برخی از مردم عادی نیزبا استفاده از حلقه های مرطوبی به درگاه خانه ها یا چادرهایشان وصل می کردند اندکی از حرارت هوا می کاستند.

در دوران قرون وسطایی در خاورمیانه قدیم، نخستین سازه های خنک کننده ساخت دست انسان کم کم ظهور کرد. این سیستم هابرج هایی بودند که باد را به دام انداخته و آن را از آب عبور می دادند و سپس آن را به داخل خانه ها یا ساختمان ها انتقال می دادند.همین امر به نوبه خود باعث می شد ساختمان طی ساعات شبانه روز خنک باقی بماند.

لئوناردو داوینچی نقاشی معروف جهانی، تاثیر بسیار زیادی در توسعه خنک کننده های تبخیری داشته است. او به عنوان یکی از بزرگترین ذهنهای انقلابی، مفهوم سیستم های خنک کننده تبخیری را از طریق طرح های خود از آب و انرژی بهبود بخشیده و سبب الهام برای طراحان این سیستم ها شده است.نی ها را به وسیله آب تر کرده و در پشت پنجره ها آویزان می کردندکه تبخیر این نی ها بر اثر جریان هوا باعث ایجاد باد

خنک در آن محل می شد. در رم باستان نیز در خانه ها قنات هایی وجود داشت که با گردش هوا داخل ای چاه ها جریان هوای خنک ایجاد می شد.اما نشانه اعلاء سیستم خنک کننده در کشور ایران شکل گرفته است. در ایران با ساخت بادگیر ها جریان هوا را برای خانه های خود ایجاد می کردند.

همگی ما اثر خنک کنندگی تبخیری را هنگامی که در یک روز گرم تابستانی با بدن خیس از استخر خارج می شویم را تجربه کرده ایم.دور از ذهن نیست که مدت ها قبل خنک شدن بدن در اثر لباس خیسدر هزاران سال پیش فکر بهره بردن از این اثر خنک کنندگی آب در مکان های گرم و خشک را به ذهن بشر متبادر کرده باشد.

دیوارنگاره های بر جای مانده از 2500 سال پیش از میلاد مسیح برده هایی را نشان می دهندکه در حال خنک کردن اتاق پادشاهان با استفاده از کوزه های آب هستند.اولین یافته های باستان شناسی درباره استفاده از مکانیزم سرمایش تبخیری به مصر باستان بر می گردد.این مکانیزم شامل استفاده از کوزه های متخلخل آب، حوضچه های آب، استخر و مجاری آب باریک می باشند .که با روش های گوناگون به محوطه هایی با دیواره ضخیم در سایه متصل می شدند تا تولید سرما کنند.با آنکه بهره بردن نیاکان ما از سیستم سرمایش تبخیری بدیهی است،از درک دقیق فیزیک تبخیر وچرخه هیدرولوژیکی آن دیر زمانی نمی گذرد ،که بشر توانست از مهندسی ویژگی های و ابزار مختلف به منظور طراحی یک سیستم خنک کننده سود جوید.با همه گیر شدن استفاده از جریان الکتریسیته تغییرات بزرگی در سیستم های سرمایش تبخیری به وجود آمد.

در امریکا چند شرکت به طور همزمان شروع به ساخت کولرهای آبی نمودند. طراحی های اولیه به این صورت بود که هوا با فشار به پارچه های خیس آویخته شده از قابی چوبی برخورد می کرد.

با افزودن پمپ آب به سیستم، آب را به حرکت درمی آورد. این سیستم اساس دستگاهی شد که نام های مختلفی همچون جعبه مرطوب،کولر چکه ای، کولر بیابانی و یا کولر غرق آبی به خود گرفت.

درون دستگاه یک فن هوا را بر روی لایه های ضخیم پارچه خیس می دمید،اما وجود املاح و مواد معدنی درون آب منجر به کثیفی دستگاه شده و نیاز به تمیزکاری و نگهداری منظم را اجباری می کرد.

این سیستم سنتی خنک کنندگی، همچنین مصرف الکتریسیته و آب در این سیستم بسیار بالا بود.در نهایت طراحی کولرهای آبی به شکل امروزی آن منتهی شد که شامل استفاده از لایه های 2 اینچی پوشال یا خرده های چوب متصل به فریم دستگاه می باشد.

اولین کولر آبی در سال 1916 در شهر فونیکس امریکا کار گذاشته شد و دانشمندانی از دانشگاه های آریزونا بر روی بهبود عملکرد و افزایش راندمان آن مطالعه کردند.در همان زمان اولین تولید انبوه کولرهای تبخیری با بهره گیری از موتور و فن داخلی توسط شرکت امرسون الکتریک در دسترس عموم قرار گرفت.

تا سال 1939 بسیاری از خانه های مسکونی در مناطق گرم و بیابانی جنوب غربی امریکا از کولرهای آبی استفاده می کردند.در اوایل دهه 1950 میلادی بسیاری دیگر از تولیدکنندگان بزرگ شروع به تولید انبوه چنین کولرهایی نمودند،که منجر به همه گیر شدن جهانی کولر آبی گردید.

مزایای کولرهای آبی

در فضاهای سر بسته به علت عدم تبادل هوای داخل آپارتمان با فضای بیرون و از طرفی آلوده‌بودن هوای شهرهای بزرگ که باعث شده است اکثر پنجره‌ها بسته باشد، امکان ورود هوای تازه به داخل آپارتمان محدود است.در اکثر جداول مهندسی مربوط به طراحی تهویه مطبوع و مراجع معتبر درصدی از هوادهی باید از هوای تازه تمیز تأمین شود. متأسفانه امروزه برای سیستم‌های داکت اسپلیت،اسپلیت، چیلر و امثال آن‌ها درصد تأمین هوای تازه صفر است.به عبارت دیگر در طراحی کانال‌ها و سیستم تهویه مطبوع هوادهی از ۱۰۰ درصد هوای برگشتی فضای داخلی استفاده می‌شود که خلاف استانداردهای روز دنیاست.

اما در سیستم‌های تهویه مطبوع که سیستم سرمایشی آن‌ها از نوع تبخیری استالزاماً هوادهی از طریق هوای تازه انجام می‌شود ضمن این‌که تا حدودی گرد و غبار هوا در بدو ورود شسته و حذف می‌شود.

به عنوان مثال در سیستم ایرواشر تا ۹۸٪ آلاینده‌های موجود در هوا شسته و فیلتر می‌شود.

در سیستم‌های تبخیری مانند کولر آبی و ایرواشرها به علت ماهیت استفاده از ۱۰۰٪ هوای تازه در فرایند سرمایش آدیاباتیک هوای تازه تصفیه‌شده همیشه وارد فضای داخل آپارتمان می‌شود. لازم به توضیح است بالاترین سطح تصفیه هوا شستن هواست که در این فرایند کل آلودگی و ذرات معلق از هوا شسته می‌شود و هوای ۱۰۰٪ پاک و پاکیزه وارد فضای داخل آپارتمان یا فضای مسکونی می‌شود.

 

دیدگاهتان را بنویسید