امروزه کولر و سیستم تهویه مطبوع، نقش مهمی در خنک نگه داشتن خانه‌های ما و تحمل گرما دارند، همه ما در فصل‌های گرم سال با استفاده از وسایل سرمایشی متنوعی که به صورت گسترده‌ای در سراسر جهان، همه‌گیر شده‌اند، با گرما مدارا می‌کنیم و حتی شاید در ساعاتی از روز نیز احساس سرما کرده و به لباس‌های گرم زمستانی و پتوهای‌مان پناه می‌بریم؛ اما آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که قبل از وسایل سرمایشی و خصوصا تجهیزات تهویه مطبوع ، مردم چگونه با گرما کنار می‌آمدند؟!
در این مقاله قصد داریم به سراغ ایالت فلوریدا کشور آمریکا برویم که با نام ایالت آفتاب شناخته شده و هوای گرم و شرجی آن، معروف است. می‌خواهیم بدانیم اهالی این سرزمین گرم و آفتابی، قبل از سیستم های تهویه مطبوع چگونه زندگی می‌کردند و خانه‌های خود را با چه روش‌هایی خنک نگه می‌داشتند؟
اختراع اولین ماشین یخی در فلوریدا
اهالی فلوریدا باید از دکتر جان گوری (John Gorrie) پزشکی که در شهر آپالاچیکولا ساکن بود، ممنون باشند، چراکه توانست با اختراع خود، فناوری را در خدمت خنک کردن خانه‌های آنها قرار دهد و با اختراع یک ماشین یخی، نخستین یخچال مکانیکی را در برای بشریت ایجاد کند.
مطابق آن چیزی که در بایگانی مجله تایمز آمده است، دکتر گوری از یخ و هوا به منظور درمان بیماران مبتلا به مالاریا و تب زرد استفاده می‌کرد، به این صورت که سیستمی را اختراع کرده بود که هوا را روی یخ‌ها حرکت می‌داد و می‌توانست در درمان بیماری‌های مذکور موفق عمل کند. این روش‌های درمانی در نهایت منجر به درمان گرمای سوزان ایالت فلوریدا نیز شد.
علیرغم اینکه این پزشک اهل فلوریدا نسبت به شیوه درمانی خود، مورد تمسخر واقع شد و حتی به او لقب کلاهبردارد نیز دادند، اما توانست اختراع خود را با عنوان « ماشین تولید‌کننده یخ مصنوعی »، در سال ۱۸۵۱ ثبت کند. بعدها در سال ۱۹۰۲، به پاس قدردانی و احترام از این پزشک مخترع، مجسمه او نیز به تالار تندیس پایتخت ایالات متحده آمریکا اضافه شد.
بعد از اختراع دکتر گوری، این ویلیس کریر (Willis Carrier) بود که راه او را ادامه داد و توانست با استفاده از فناوری گوری، سیستم تهویه مطبوع الکتریکی را معرفی کند. این اختراع نه تنها برای مردم فلوریدا، بلکه برای تمام جهان، نقطه عطفی به شمار می‌رود، زیرا سرانجام نخستین نمونه کولرهای برقی عرضه شدند.
ورود سیستم تهویه مطبوع در دهه ۲۰
سیستم های تهویه مطبوع در دهه ۱۹۲۰ میلادی، راه خود را به مجامع عمومی باز کردند و در برخی از تئاترها و هتل‌ها مورد استفاده قرار گرفتند. در دهه‌های بعد نیز این وسایل خنک‌کننده به رستوران‌ها، اتومبیل‌ها، سوپرمارکت‌ها و خانه‌های ثروتمندان راه پیدا کردند. بر این اساس، مردم عادی که نمی‌توانستند در منازل خود یک دستگاه خنک‌کننده هوا داشته باشند، حداقل در مکان‌های عمومی با آن آشنا شدند.
سالن تئاتر فلوریدا یخ زد
البته کاربرد وسایل تهویه مطبوع در مکان‌های عمومی فلوریدا مشکلاتی را نیز ایجاد کرده بود، به طوری که تئاتر این شهر در سال ۱۹۲۶ به مرز یخ‌زدگی رسید. ری آرسنو (Ray Arsenault) در همین رابطه نوشت: دست‌کم گرفتن قدرت این دستگاه خنک‌کننده، باعث شد دمای هوای آنقدر پایین بیاید که برخی از حاضران در این مراسم با لباس‌های شب خود، تقریبا یخ زده بودند.
جالب است بدانید که وسایل خنک‌کننده هوا تا دهه‌های ۴۰ و ۵۰ میلادی وارد خانه‌های اهالی فلوریدا نشد. این ایالت شرجی و باتلاقی که در حال حاضر جمعیتی بالغ بر ۲۱ میلیون نفر در آن زندگی می‌کنند، قبلا کم‌جمعیت‌ترین ایالت جنوبی آمریکا بود. به طوری که بسیاری از ساکنان آن مهاجران شمالی بودند که از این منطقه به عنوان ییلاق استفاده می‌کردند.
اهالی فلوریدا برای فرار از گرما چه می‌کردند؟
حال می‌رسیم به سؤال اصلی، اهالی فلوریدا چگونه در آن گرمای سخت و بدون وسایل سرمایشی زندگی می‌کردند؟! حقیقت این است که مردم این سرزمین گرم، خودشان را با دمای سخت آن تطبیق داده بودند و البته که زندگی سختی هم داشتند.
اولین راهکار آنها پوشش بود، سعی می‌کردند از لباس‌های خنک و غیررسمی مانند شلوارک و صندل استفاده کنند، جالب است بدانید که اهالی فلوریدا در محل کار و حتی جلسات دولتی نیز با پوشش غیررسمی ظاهر می‌شدند. البته نباید به آنها ایرادی وارد باشد، چراکه گرمای بیش از حد منطقه، چنین پوششی را برای آنها رسمی کرده بود.
در نبود پنکه و کولر، آن چیزی که مردم فلوریدا را خنک می‌کرد، بادبزن های کاغذی بود! همه یک بادبزن کاغذی در دست داشتند و مدام خود را باد می‌زدند. اهالی این منطقه چای می‌نوشیدند، اما چای خنک؛ طبیعی است که نوشیدن یک فنجان چای داغ در چنین گرمایی، منطقی به نظر نمی‌رسد.
ساحل فلوریدا نیز یکی دیگر از پناهگاه‌های مردم برای فرار از گرما بود. آنها شنا می‌کردند و با استفاده از خنکای آب، گرما را تا حدی از خود دور می‌کردند. در واقع راهکار اهالی این منطقه گرمسیر برای فرار از گرما، کاملا طبیعی بود تا اینکه سرانجام سیستم های تهویه مطبوع زندگی آنها را راحت‌تر کرد.
گرما بر معماری فلوریدا تأثیر می‌گذاشت
مطابق آن چیزی که در کتاب « سرزمین آفتاب، ایالت رؤیاها » نوشته گری مورمینو (Gary Mormino) آمده است، اهالی فلوریدا در ساختار خانه‌های خود نیز به فکر فرار از گرما بودند. اول اینکه با بستن پنجره‌ها در صبح، هوای صبحگاهی دلپذیر را به دام می‌انداختند و می‌توانستند چند ساعتی این خنکی را در خانه‌های خود حفظ کنند؛ ضمن اینکه پنکه‌های سقفی را در اتاق‌ها تعبیه کرده بودند و از هوای دلپذیر عصر نیز در ایوان‌های خود بهره‌مند می‌شدند.
می‌توانیم بگوییم این مردم شرایط زندگی خود را با طبیعت وفق داده بودند، هوای صبح را زندانی می‌کردند و بیشتر در اتاق‌های بسته می‌ماندند، در عوض از هوای خنک عصرگاهی هم بی‌نصیب نمی‌ماندند و هنگام عصر به فضای بیرونی منازل خود می‌رفتند.
به گفته مورمینو، گرمای هوا بر سبک معماری مردم فلوریدا تأثیر گذاشت. خانه‌های آنها دارای سقف‌های فلزی براق بود که نور آفتاب را منکعس می‌کند. همچنین سقف خانه‌ها را بلند می‌ساختند که این روش باعث می‌شد هوای گرم بالاتر برود و کمتر در قسمت‌های پایینی خانه باشد. پنجره‌های بزرگ و ایوان‌های گسترده نیز به استقبال جریان هوای تازه می‌رفتند و خنکی ساعاتی از روز و شب را به خانه می‌آوردند.
واکنش‌ها به سیستم تهویه مطبوع
با ظهور سیستم های تهویه مطبوع، واکنش‌های مختلفی نسبت به آن دیده شد. اولین نکته این بود که داشتن یک دستگاه کولر گازی، گران تمام می‌شد و بنابراین بسیاری از افراد نمی‌توانستند چنین وسیله‌ای را برای منزل خود تهویه کنند. اما واکنش جالب دیگری نیز در مقابل این دستگاه‌های جدید وجود داشت، برخی از اهالی این منطقه نظر مثبتی نسبت به آنها نداشتند.
مخالفت ها با سیستم تهویه مطبوع
ورود هر چیز جدیدی مخالفت‌هایی را در پی خواهد داشت و خصوصا افراد سنتی‌تر نسبت به آن جبهه می‌گیرند. به همین دلیل نیز برخی از اهالی فلوریدا این دستگاه جدید را نپذیرفته و حتی مخالف استفاده از آن در مدارس بودند.
به نظر آنها گرمای این منطقه و خیس عرق شدن، جزئی از شخصیت آنها شده بود و نمی‌توانستند به سادگی از آن دل بکنند. آنها می‌گفتند ما این وسایل سرمایشی را نمی‌خواهیم و از فلوریدا، به همان شکلی که هست، لذت می‌بریم.
بهرحال مخالفت‌ها، چه به دلیل گرانی دستگاه تهویه مطبوع و چه به علت حفظ سنت‌ها، به تدریج از بین رفتند و به مرور زمان، این دستگاهها، راه خود را به خانه‌های مردم این منطقه باز کردند.
رشد صنعت توریسم در فلوریدا
تریسی ری‌ولز (Tracy Revels) در کتاب « بهشت آفتاب » درباره نفوذ دستگاه‌های تهویه مطبوع اینطور نوشت: سیستم های تهویه مطبوع بعد از جنگ جهانی دوم محبوبیت بیشتری پیدا کردند و بر اساس آنها، دوره جدیدی از جهانگردی آغاز شد.
با این حال، تا دهه ۶۰ میلادی، بیشتر سیستم های تهویه مطبوع که مورد استفاده مردم قرار می‌گرفتند، دستگاه‌هایی بودند که کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر باشند؛ چراکه باید با قدرت خرید مردم نیز تطبیق پیدا می‌کردند.
ورود دستگاه‌های تهویه مطبوع از جمله چیلر، فن کویل، هوارسان، ترموستات فن کویل و … در درجه اول، باعث افزایش جمعیت فلوریدا شد، زیرا شرایط سخت زندگی در این منطقه کمتر شده بود؛ همین نکته نیز باعث افزایش صنعت توریسم شد و نظر جهانگردان را به خود جلب کرد؛ به طوری که جاذبه‌های گردشگری و پارک‌های تفریحی زیادی در این منطقه ایجاد شدند، جاذبه‌هایی که با مجهز بودن به وسایل سرمایشی، رفاه بیشتری را برای گردشگران فراهم می‌کردند.
در همین رابطه باب سوئیفت (Bob Swift) ستون‌نویس Miami Herald در سال ۱۹۹۰ نوشت: با توجه به افزایش جمیعت، ما به جاده‌ها، ساختمان‌ها، پیاده‌روها، پارکنیگ‌ها و آسفالت بیشتری نیاز داریم که می‌توان گفت همه اینها بازتابی از کاهش گرما در ایالت فلوریدا محسوب می‌شوند. اما فلوریدای جنوبی از گذشته گرم‌تر شده است و ما به دستگاه‌های تهویه مطبوع بیشتری نیاز داریم، چراکه خود این دستگاهها، عامل افزایش گرما در فضای باز هستند.
درباره بازار بزرگی که ظهور سیستم های تهویه مطبوع ایجاد کردند، به سخن مورمینو نویسنده کتاب « سرزمین آفتاب، ایالت رؤیاها » بسنده می‌کنیم: تا دهه ۹۰ میلادی تهویه مطبوع هوا به یک صنعت یک میلیارد دلاری بدل شده بود که بیشترین مصرف منابع انرژی به اهالی فلوریدا تعلق داشت.
قبل از پایان این مقاله به تعریف مختصری از تهویه مطبوع می پردازم و در فرصت های دیگر به طور کامل و همه جانبه به این موضوع بپردازم.
سیستم تهویه مطبوع چیست؟
سیستم تهویه مطبوع به مجموعه ای از تجهیزاتی گفته می شود که با هدف حفظ دمای طرح داخل در محدوده ی آسایش یا استاندارد، حفظ کیفیت هوای حجم کنترل، تنظیم فشار هوا و بهینه سازی مصرف انرژی به کار گرفته می شود. این سیستم ها می توانند مستقل یا مرکزی باشند.
انواع سیستم های تهویه مطبوع کدامند؟
از دیدگاههای مختلفی می توان سیستم های تهویه مطبوع را دسته بندی نمود. از دیدگاه کاربر می توان این سیستم ها را به سیستم های مستقل ( اسپلیت و …) و مرکزی ( بویلر، انواع چیلر از جمله چیلر جذبی ، چیلر تراکمی ، مینی چیلر و فن کویل و…)تقسیم کرد. از نظر نوع مصرف انرژی می توان به سیستم های گازسوز- برقی و سیستم های تمام برقی اشاره کرد. از نظر سیکل کاری می توان به سیستم های تبخیری ( کولر آبی، ایرواشر و … )، سیستم های تراکمی ( چیلر های آب خنک و هوا خنک، سیستم های وی آر اف VRF و … ) و سیستم های جذبی (چیلرهای جذبی) تقسیم کرد. از نظر تجهیزات می توان از تجهیزات مولد انرژی ( چیلر، کندانسینگ یونیت، بویلر و …) ، تجهیزات انتقال حرارت و برودت ( لوله ها، کانالهای هوا) و تجهیزات توزیع یا تعویض هوا ( فن کویل، داکت فن کویل) , تجهیزات تصفیه هوا از جمله هواساز و دستگاه تصفیه هوا یا تجهیزات ترکیبی از جمله اسپلیت کانالی یا پکیج هوایی یکپارچه ( روفتاپ پکیج) نام برد.
در آینده ای نزدیک و در مقاله ای کامل به تشریح سیستم های تهویه مطبوع می پردازم.