19 ژوئیه 2021 توسط Henk Van Appeven ، دانشگاه صنعتی آیندهوون اعتبار: دامنه عمومی CC0
نوئل کوارد در سال 1931 با آواز مشهور «سگ‌های دیوانه و انگلیسی در آفتاب ظهر بیرون می‌آیند» و استعمارگران انگلیس را که در گرم‌ترین زمان روز به آفتاب سوزان ظهر وارد می‌شدند، مسخره می‌کرد. محقق لنکه کوئیجر می‌گوید: «هلندی‌ها هنوز فکر می‌کنند خورشید دوست آن‌هاست.» در طول موج گرما در اوت 2020 او نحوه برخورد خانوارهای هلندی با هوای گرم را بررسی کرد. وی معتقد است: «زمان تغییر است در حالی که هنوز ممکن است شما آماده نباشید. تهویه مطبوع کمتر، سایه بیشتر در فضای باز و روش دیگری برای مقابله با گرما باید استفاده شود.»
تعداد روزهای با هوای گرمسیری در هلند به سرعت در حال افزایش است. صد سال پیش، دما به طور متوسط در یک روز در سال به بالای 30 درجه سانتیگراد رسید. در حال حاضر این اتفاق به طور متوسط پنج بار در سال است و اوج آن 8 روز در سال 2020 است. و این مشکل نه تنها در هلند، همچنین در سایر نقاط اروپا در دهه‌های آینده بدتر خواهد شد. طبق جدیدترین مدل‌ها، امواج گرما (پنج روز متوالی بالای 25 درجه سانتیگراد، از جمله سه روز بالای 30) نه تنها در نیمه دوم این قرن تکرار، بلکه داغ‌تر و طولانی‌تر نیز می‌شوند. علت آن، هم اکنون به طور کلی پذیرفته شده که اثر گلخانه‌ای است.
کولرهای گازی: آسان و سریع
چه باید کرد؟ مطمئناً می‌توانید سعی کنید از اثر گلخانه‌ای جلوگیری کنید (یا همانطور که در توافق نامه‌های آب و هوایی پاریس انجام شده است، آن را تخفیف دهید)، اما بسیاری از مردم منتظر آن نیستند. لنکه کوئیجر، محقق گروه Future Everyday در دانشکده طراحی صنعتی می‌گوید: «آن‌ها در حال حاضر ساده‌ترین و سریع‌ترین راه حل را انتخاب می‌کنند: «تهویه مطبوع.» وی از طریق مصاحبه‌ها نحوه برخورد خانوارهای هلندی با هوای گرم را بررسی کرده است.
«به عنوان یک جامعه، ما در معرض خطر خنک‌شدن مکانیکی و بصورت خنک نگه داشتن سر و بدن خود هستیم که نه تنها ناکارآمد، بلکه ناسالم است. ببینید آن‌چه در سال گذشته اتفاق افتاد، در اوج گرما در ماه اوت اینجا در هلند. برای شرکت اسنت، یکی از اصلی‌ترین تأمین‌کنندگان انرژی ما، در آن زمان تقاضای انرژی 30 درصد افزایش یافت.»
«این چیزی است که من را بسیار نگران کرده است. افزایش تقاضا برای کولر و افزایش مصرف انرژی این دستگاه‌ها هدف ما از کاهش انتشار CO2 را به خطر می‌اندازد. ذکر این واقعیت نیست که مایع خنک‌کننده در بسیاری از تهویه مطبوع مانند یک گاز فوق العاده گلخانه‌ای عمل می‌کند طنز این است که در تلاش برای خنک ماندن، ما در واقع زمین – و محیط آن را حتی گرم‌تر می‌کنیم.»
سیستم تهویه مطبوع چگونه کار می‌کند؟
تهویه مطبوع به دو شکل است. ساده‌ترین (و حداقل پایدار) فرم کولر گازی متحرک است که گرما را از طریق شیلنگ سمت خارج پخش می‌کند. مردم در طول روزهای گرمسیری مشتاقانه به دنبال کولرهای گازی سیار هستند، اما در آن صورت کارایی خوبی ندارند، به خصوص اگر سوراخی که شیلنگ از آن می‌گذرد به درستی بسته نشده باشد.
سیستم دوم به تهویه مطبوع اسپلیت معروف است، یک تهویه مطبوع ثابت که از دو قسمت تشکیل شده است. واحد داخلی شامل یک فن است که گرما را از هوا می‌گیرد و آن را به یک مبدل حرارتی حاوی مبرد (معمولاً هیدروفلوروکربن‌ها، یک گاز گلخانه‌ای بدنام) منتقل می‌کند. با تبخیر، گرمای هوا را از بین می‌برد و در نتیجه اتاق را خنک می‌کند.
یک کمپرسور گاز داغ را به کندانسور در واحد خارجی منتقل می‌کند. در آنجا گاز متراکم شده و دوباره مبرد سرد می‌شود. پمپ گرما که به طور فزاینده‌ای برای تولید گرما از هوا مورد نیاز است، همچنین نوعی تهویه مطبوع است اما برعکس عمل می‌کند.
همچنین پمپ‌های حرارتی وجود دارد که می‌توانند خنک شوند. یک تفاوت اساسی بین این پمپ‌ها با تهویه هوا این است که پمپ‌های حرارتی باعث خنک شدن خود خانه و نه هوا می‌شود و اثر آن را ماندگارتر می‌کند. علاوه بر این، پمپ‌های حرارتی منبع زمینی بسیار کارآمد هستند زیرا می‌توانند گرما را هنگام خنک‌سازی ذخیره کنند. بعداً می‌توان دوباره از آن به عنوان گرمایش رایگان استفاده کرد.
از هر پنج خانوار هلندی، یکی از آن‌ها اکنون سیستم تهویه مطبوع دارند و 15درصد در فکر خرید یکی از آن‌ها هستند. به گزارش سازمان ملل در سراسر جهان، حدود 3.6 میلیارد دستگاه خنک‌کننده در حال استفاده است. اگر هرکسی که نیاز به سرمایش داشته باشد بتواند آن را تهیه کند، این رقم را در سال 2050 به 14 میلیارد نفر میرسد.
به گفته کوجیر، مردم اغلب به دو دلیل کولر خریداری می‌کنند: آن‌ها یک اتاق خواب خنک می‌خواهند و می‌توانند با این کار، هوای خنک داشته باشند. به خصوص در هنگام بیماری همه گیر کرونا، هنگامی که بسیاری از مردم مجبور به کار در خانه شدند، عامل دوم عامل تعیین کننده‌ای بود.
پژوهش
کویجر با 21 خانوار مصاحبه کرد که در مجموع 60 نفر ساکن بین 0 تا 70 سال دارند، هم اجاره‌دار و هم صاحب خانه. آن‌ها در خانه‌های ساخته شده بین سال‌های 1910 و 2019 زندگی می‌کردند. به گفته وی، مصاحبه‌ها و خاطرات روزانه تصویری از نحوه برخورد هلندی‌ها با گرما و ارائه هدایت‌های خوب برای تحقیقات بیشتر در مورد راحتی و سلامتی تابستان در خانه‌های هلندی ارائه می‌دهند.
مصاحبه‌ها نشان می‌دهد که افراد در حال حاضر اغلب از گرما رنج می‌برند. در طول موج گرما در آگوست 2020، دما برای تقریباً همه پاسخ دهندگان کاملاً بالاتر از دمای مطلوب آن‌ها بود (به ویژه در هنگام فعالیت‌هایی مانند خواب و کار) و تا حدی همچنین بالاتر از دستورالعمل هلندی که اخیراً برای جلوگیری از گرم‌شدن بیش از حد در خانه‌ها ارائه شده است، که از 27 درجه شروع می‌شود.
کوجیر می‌گوید: «تحقیقات من به وضوح دو چیز را نشان می‌دهد. یک، خانه‌های هلند برای گرما ساخته نشده‌اند و دو، مردم هلند برای کنار آمدن با گرما آماده نیستند. محققان با اشاره به مورد اخیر به رابطه بسیاری از مردم هلند با آفتاب و فضای باز ارتباط برقرار می‌کنند. هر دو به عنوان دوست دیده می‌شوند و به گرمی در خانه استقبال می‌شوند.»
ممکن است بگویید هیچ مشکلی در این زمینه وجود ندارد، اما اکنون که ما گرمای شدیدتری داریم، این نگرش کمتر کار می‌کند: «وقتی گرم می‌شود، ما تمایل داریم پنجره‌ها را باز کنیم که البته گرما را به همراه دارد. همچنین مردم عرق می‌کنند که به هر حال باعث خنک شدن بدن می‌شود، آزار دهنده و ناخوشایند است. بعلاوه، ما هنوز هم در مواقعی که غذا می‌خوریم و کار می‌کنیم هوا بیش از حد گرم است و ما لباس خود را به ویژه در شرایط کار به اندازه کافی تنظیم نمی‌کنیم.»
تحمل گرما
Kuijer تقریباً سه روش پایدار برای کاهش نیاز به سرمایش را می‌بیند: «ایجاد سایه در فضای باز، تهویه شب و سازگاری. یک مشکل این است که دقیقاً این راه حل‌ها هستند که باید با تهویه مطبوع با دوام کمتر رقابت کنند. آن‌ها اغلب ارزان‌تر از پرده هستند و نتایج فوری را ارائه می‌دهند. اما بدتر اینکه، کولرهای گازی عادت تحمل مردم را به گرما سخت می‌کنند. بنابراین وابستگی به خنک‌سازی در حال افزایش است.»
او اضافه می‌کند: «خنک‌کننده روند سازگاری را مهار می‌کند زیرا دمای کولر با دمای خارج تغییر نمی‌کند. ما از تحقیقات فیزیولوژیک می‌دانیم که مردم می‌توانند هر روز تا یک درجه حرارت بالاتر را تحت شرایط خاص تحمل کنند. بنابراین تحمل گرما به طور طبیعی افزایش می‌یابد، که همچنین آزادی حرکت شما را در هوای گرم افزایش می‌دهد. خنک‌کننده مانع این روند می‌شود.»
اتفاقاً كويجر كاملاً مخالف خنك‌كننده مكانيكي نيست و خاطر نشان می‌کند: «نگه داشتن خانه‌های قابل زندگی برای برخی از گروه‌های آسیب پذیر به طور فزاینده‌ای ضروری خواهد بود. اما هرگز نباید تنها راه حل باشد.»
تماس بیدار
در گزارش خود، كویجر تعدادی از راه حل‌های امیدواركننده را پیشنهاد می‌دهد كه می‌توانند به راحتی و سلامتی در تابستان به مصرف انرژی منجر شوند:
– یارانه پرده را در نظر بگیرید تا بتوانند بهتر با کولر گازی رقابت کنند.
– سیستم‌های خنک‌کننده ارائه دهید که در آن‌ها خنک‌کننده و تهویه به طور هوشمند کار می‌کنند و درجه حرارت هدف به تدریج افزایش می‌یابد تا سازگاری ایجاد شود.
– توجه بیشتر به خانوارهای کم درآمد در آپارتمان‌های شهری. این گروه به طور نامتناسب از اثرات مضر گرم شدن خون رنج می‌برند.
– و سرانجام: متعهد به تغییر رفتار و فرهنگ. آب و هوای سالم و کارآمد در محیط داخلی به همکاری ساکنان و برخورد متفاوت با بدن، خورشید و هوای بیرون نیاز دارد.
این محقق می‌گوید: «مورد اخیر شاید مهم‌ترین، همچنین سخت‌ترین باشد. از این نظر، گزارش من یک زنگ خطر است.»
تحریکات
این محقق تأکید می‌کند که تحقیقات وی هنوز کامل نشده است. مرحله بعدی پروژه VENI بودجه شورای تحقیقاتی هلند، این است که در مورد راحتی در تابستان به مفاهیم طراحی تحریک‌آمیز فکر کنیم که فراتر از خنک‌شدن هستند. به عنوان مثال، یکی از تحریکات ما عرق کردن است.
/techxplore.com
