Theo IEEE Spectrum, một tạp chí thông tin của tổ chức tiêu chuẩn hóa công nghệ, nguồn gốc của máy điều hòa không khí có thể được truy nguyên từ năm 1902. Trong khoảng thời gian này, một nhà máy in màu ở Brooklyn, NewYork, Mỹ đã gặp vấn đề với nhiệt độ và độ ẩm.
Chúng làm hỏng các bản in. Vì báo in tại thời điểm đó chỉ có thể in một màu một lần, nên cần phải đưa giấy vào máy in nhiều lần. Nhưng chỉ cần có sự sai lệch nhỏ, do ảnh hưởng của độ ẩm hay nhiệt độ, lỗi in sẽ thường xuyên xảy ra.
Do đó, nhà máy này đã yêu cầu nhà phát minh Willis Havilland Carrier (1876-1950) phát triển một thiết bị giúp làm mát làm mát căn phòng chứa máy móc và giữ cho nhiệt độ cùng độ ẩm không thay đổi.
Ông đã tạo ra một thiết bị làm mát tiêu tốn 211 kilowatt điện để duy trì nhiệt độ phòng ở 27 độ C và độ ẩm tương đối 55%. Một nửa hệ thống sử dụng nước giếng lạnh, một nửa còn lại là hệ thống làm lạnh cơ học dựa trên nguyên tắc làm mát bằng quá trình bay hơi.
Nhà phát minh Willis Havilland Carrier.
Hệ thống làm mát thô sơ này không phải lúc nào cũng hoạt động như mong đợi, nhưng ông vẫn tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện nó. Vào năm 1906, Carrier đã xin cấp được bằng sáng chế cho sản phẩm có tên là "thiết bị xử lý không khí".
Năm 1911, ông đã xuất bản một bài báo mà sau đó nó đã tạo dựng nên một nền tảng lâu dài trong việc thiết kế các hệ thống điều hòa không khí hiệu quả. Nghiên cứu này kết hợp các khái niệm về độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối và nhiệt độ điểm sương - là nhiệt độ mà hơi nước trong không khí hình thành sự ngưng tụ trên bề mặt của một vật thể).
Tuy nhiên thời gian đầu, máy điều hòa không khí chỉ được sử dụng cho các nhà máy in, máy dệt, làm phim và ngành công nghiệp thực phẩm. Mãi tới những năm 1920, nó mới được đưa vào các cơ sở thương mại lớn như căn hộ và rạp chiếu phim.
Năm 1932, máy điều hòa không khí gắn trên cửa sổ đầu tiên xuất hiện và đây có thể được coi là dòng máy điều hòa không khí tại nhà đầu tiên. Tuy nhiên, đúng khoảng thời gian này, Thế chiến II bắt đầu nổ ra vào năm 1939, khiến điều hòa không khí ngay lập tức bị liệt vào danh sách các thiết bị "không cần thiết cho chiến tranh" và bị cấm sản xuất.
Nguyên mẫu điều hòa gắn cửa sổ đầu tiên.
Mặc dù gặp phải một số khó khăn vì chiến tranh, vai trò và công năng của máy điều hòa không khí không vì thế mà bị lãng quên. Khi chiến tranh dần qua đi, nó bắt đầu xuất hiện trở lại và lan rộng tới mọi thành phố, ngõ ngách. Đến năm 1990, 70% các hộ gia đình Mỹ đã sử dụng máy điều hòa không khí. Và trong những năm gần đây, tỷ lệ sử dụng điều hòa không khí ở Mỹ và Nhật Bản đã vượt quá 90%.
Tính đến năm 2019, gần một thế kỷ sau khi máy điều hòa không khí đầu tiên xuất hiện, ước tính có khoảng 1,6 tỷ máy điều hòa đang hoạt động trên toàn thế giới. Và một nửa trong số đó là ở Trung Quốc và Mỹ.
Tuy nhiên, số lượng điều hòa không khí dự kiến sẽ tăng với tốc độ nhanh hơn nữa trong tương lai. Bởi xu hướng mua sắm thiết bị này đang tăng do nhu cầu từ các nước đang phát triển, do thu nhập trung bình tăng; nhiệt độ môi trường ngày càng cao do sự nóng lên toàn cầu và dân số tăng ở các khu vực nóng như Nam Á, Châu Phi và Trung Đông. Một báo cáo còn cho rằng sẽ xuất hiện một "cơn khủng hoảng về thiết bị làm mát", trong đó doanh số điều hòa không khí sẽ tăng lên đáng kể .
Nhu cầu về điều hòa không khí sẽ tăng dần qua các năm.
Tuy nhiên, hệ quả của nó là nhu cầu sử dụng năng lượng sẽ tăng lên tương ứng. Ví dụ, nếu 200 triệu người ở Uttar Pradesh, bang đông dân nhất ở Ấn Độ, nơi có nhiệt độ trung bình vào mùa hè cao hơn nhiều so với ở Florida, phần cực nam của Hoa Kỳ, cùng sử dụng điều hòa không khí thì nó sẽ cần lượng điện nhiều gấp đôi.
Ngoài ra, do việc sản xuất điện từ đốt than vẫn là nguồn cung chủ yếu ở các quốc gia như Ấn Độ và Trung Quốc, sự gia tăng của điều hòa không khí sẽ trực tiếp dẫn đến sự gia tăng lượng khí thải carbon dioxide.
Tất cả trở thành một vòng tuần hoàn khi càng sử dụng điều hòa không khí, nhiệt độ tại các vùng trên Trái đất càng tăng cao và con người lại cần thêm nhiều điều hòa không khí hơn nữa.
Giải pháp hiện thời được đưa ra là cần quy hoạch các thành phố tốt hơn, thiết kế các tòa nhà thông minh hơn và thực thi các tiêu chuẩn năng lượng nghiêm ngặt cho các dòng điều hòa được sản xuất mới.
Tham khảo Gigazine