موتور خانه مرکزی یا پکیج؟

به گزارش پایگاه خبری«عصر ساختمان» به نقل از هیبنا، این موضوع درباره پکیج یا هر وسیله گرمایشی و سرمایشی دیگر نیز صادق است.در این مقاله سعی شده است دو سیستم مورد نظر از منظر "مصرف گاز و ایمنی ساکنین ساختمان ها در برابر حوادث گاز گرفتگی"، بصورت کاربردی و تجربی مقایسه شوند.
مقایسه مصرف گاز پکیج و موتورخانه مرکزی سنتی
1- سیستم های دارای مخزن از مزیت داشتن حجم معینی آب گرم برای زمان قطع برق برخوردارند.اینکه این مزیت چقدر برای ساکنین ساختمان ها ارزش دارد، در فرایند تصمیم گیری و انتخاب آنها تاثیر دارد. لذا در زمان انتخاب پکیج نیز مشتری می تواند مدلپکیجی را انتخاب کند که منبع ذخیره آب گرم هم دارد اما بدلایلی که در ادامه اشاره می شود، بعنوان یک کارشناس بهینه سازی انرژی، چنین توصیه ای ندارم.
• بر اساس نتیجه یک تحقیق معتبر انجام شده در چند سال قبل در شهر ساری، میزان انرژی مورد نیز برای گرم نگهداشتن مخازن آب گرم شامل موتورخانه ها و آبگرمکن های مخزنی در ساعات غیر مفید شبانه روز یعنی ساعت 12 شب تا 6 صبح معادل انرژی مورد نیاز برای یک شهر 15 هزار نفری است. (سخنرانی مدرس دانشگاه و رئـیس گروه تخصصی مکانیک سازمان نظام مهندسی مازندران در همایش دی ماه 87- دکتر نیکزاد، محمود آباد). اگر سیستم (یکیج، آبگرمکن و حتی موتورخانه) در هر زمان مورد نیاز،آب گرم فوری و دائـم مورد نیاز را تامین کند، چه نیازی به مخزن ذخیره آب گرم داریم؟ آیا مخزن ذخیره آب گرم آبگرمکن مخزنی یا موتورخانه مزیت آن است؟ تکنولوژی در خدمت بشریت است تا نیازمان را برطرف کند و این مزیت سیستم های تامین آب گرم فوری است.
2- با استنتاج از گزارش تحقیق میدانی شرکت بهینه سازی مصرف سوخت از 5 هزار ساختمان مجهز به سیستم حرارت مرکزی سنتی، مصرف سالیانه ساختمان های مسکونی مجهز به موتورخانه مرکزی با زیربنای 1000 مترمربع (ساختمان 5 طبقه شامل 10 واحد حدودا" 100 متری) بالغ بر 35 هزار متر مکعب است یعنی سرانه گاز مصرفی هر واحد در سال 3500 متر مکعب خواهد بود. درحالیکه سرانه گاز مصرفی در واحدهای مسکونی –با کیفیت ساخت و اقلیم مشابه- مجهز به پکیج حدود 1000 متر مکعب کمتر است (منبع: تحقیق میدانی پایش قبض های گاز واحدهای مسکونی در استانهای مختلف). بنابراین پکیج نسبت به موتورخانه مزیت صرفه‌جویی گاز دارد.راندمان پکیج ها بر اساس استاندارد برچسب انرژی آنها، عمدتا بالای 80درصد و حتی بالاتر از 90درصد است. راندمان پکیج های چگالشی نیز بر اساس فرمول ساده و موجود محاسبه راندمان، بالای 100% است.
3- علل و عوامل تاثیرگذار بر راندمان پایین "سیستم حرارت مرکزی یا موتورخانه های موجود" که مطابق گزارش شرکت بهینه سازی مصرف سوخت کشور حدود 55درصد اعلام شده، در سایت های مرتبط در دسترس است. نکته اصلی و مهم قابل توجه در این زمینه اینست که موتورخانه یک قطعه یا محصول نیست بلکه یک سیستم و مجموعه ای است از اجزا و قطعات متعددکه بر راندمان کل سیستم اثرگذار است. هرچند ممکن است راندمان دیگ یا مشعل هر کدام بصورت مجزا 80درصد یا بالاتر اعلام شود اما طراحی و اجرای کل موتورخانه و منبع دوجداره، لوله کشی ساختمان، وضعیت عایق بندی منبع ذخیره آب گرم و لوله های رفت و برگشت، مکش دودکش و تهویه هوا و ... راندمان کل سیستم را تعیین می کند. دلایل عمده راندمان پایین موتورخانه های موجود عبارتند از:
• عدم طراحی و اجرای درست کل سیستم بر اساس محاسبات مهندسی
• عدم انطباق ظرفیت حرارتی موتور‌خانه با بار حرارتی ساختمان
• عدم تناسب ظرفیت حرارتی دیگ با مشعل
• استفاده از دیگهای چدنی به عنوان مبدل حرارتی
• عدم تنظیم درست مشعل و در برخی موارد پایین بودن راندمان مشعل یا دیگ
• عدم عایق‌بندی منبع آب گرم داخل موتورخانه، منبع انبساط پشت بام، لوله های رفت و برگشت شوفاژ و لوله های آب گرم بهداشتی
• عدم استفاده از فناوری نوین و پیشرفته "مبدل های صفحه ای" برای تامین آب گرم فوری و طراحی و اجرای مخازن بزرگ ذخیره آب گرم
• رسوب گیری بالا در داخل پره‌های دیگو منبع آب گرم که بخشی از آن بدلیل وجود املاح زیاد در آب است.
• مناسب نبودن دودکش و تهویه هوای مورد نیاز برای احتراق
• عدم اجرای سیستم مدیریت هوشمند موتورخانه (BMS) و بعضا" خارج کردن ترموستات ها از حالت هوشمند و خودکار به حالت دستی توسط کاربران و درنتیجه عدم تنظیم صحیح ترموستات
• دور بودن منبع آب گرم از مصرف کننده
• عدم امکان تنظیم دماهای مناسب برای آب گرم مصرفی و گرمایش
• عدم قابلیت تنظیم توان کارکرد مشعل متناسب با نیاز (ماجولیشن یا ماژولار)
• لازم به توضیح است که عامل مهم تاثیرگذار دیگر بر مصرف بالای گاز در موتورخانه، روشن یا خاموش بودن مشعل (صفر یا یک) است یعنی مشعل دستگاه این قابلیت یا هوشمندی را ندارد که بسته به میزان نیاز بار حرارتی ساختمان در هر زمان (تعداد واحد ساکن یا میزان نیاز به تامین آب گرم و گرمایش) کم و زیاد شود. در فناوری های جدید سیستم ماژولار شعله وجود دارد که مزیت بسیار بزرگی برای کاهش مصرف گاز است.
• لزوم راه اندازی ابتدایی و سیستم گرمایش سالانه با اولین درخواست (سکونت اولین خانواده در یکی از واحدمسکونی ساختمان نوساز و اولین خانواده ای که احساس سرما کند)
• عدم امکان تنظیمات دلخواه و نداشتن استقلال (زمان درخواست،‌ مسافرت و ...)
• عامل فرهنگی یا روانی: چرا من صرفه جویی کنم اما هزینه مصرف بالای بقیه را بپردازم؟ (عدم مدیریت مصرف انرژی توسط هر خانوار)
• عدم وجود سامانه دقیق و قابل اعتماد برای تعیین سهم مصرفی هر واحد مسکونی برای تقسیم شارژ (اخیرا" نمونه هایی از این سامانه ها در حال معرفی به بازار است، هرچند از چندین سال قبل باید به این نیاز مهم پرداخته می شد)
4- نکته مهم دیگر اینکه، راندمان بالای یک سیستم حرارتی یعنی رده بالاتر برچسب انرژی، علاوه بر اینکه نشاندهنده مصرف کمتر انرژی است، نشاندهنده اینست که محصولات احتراق که از طریق دودکش آنها وارد هوای شهرها و محیط زیست می شود، از سطح کمتر آلایندگی و میزان کمتر گازهای مخرب برخوردار است. این ادعا صحت دارد که بخشی از آلودگی هوای شهرها در ماههای سرد سال، ماحصل خروجی دودکش های سیستم های حرارتی با راندمان پایین و پرمصرف ساختمان هاست. بر اساس یک پروژه مطالعاتی در شرکت بهینه سازی مصرف سوخت کشور، میزان گاهای آلاینده خروجی از دودکش موتورخانه یک ساختمان 10 طبقه، معادل آلودگی 12 تا 14 خودروی سواری است که تمام وقت در سطح شهر در حال تردد است. به همین دلیل روی طرح بازدید و معاینه فنی موتورخانه ها تاکید می شود.
5- علت گرایش سریع مردم در چند سال اخیر و بخصوص بعد از اجرای فاز اول هدفمندی یارانه ها به پکیج و تقریبا حذف موتورخانه سنتی در غالب ساخت و سازهای جدید چه بود؟ بدون شکموضوع "مدیریت و هزینه انرژی و رفاه" عامل این گرایش سریع شد. مزیت عمده سرانه گاز مصرفی کمتر پکیج نسبت به موتورخانه و استقلال واحدهای مسکونی در هزینه گاز و رهایی از دردسر تقسیم شارژ و تعمیرات موتورخانه و ...در رفتار گروه های مختلف صاحب نظر و تصمیم گیر، تاثیرگذار بود.
6- اینجانب یک سال قبل از اجرای قانون هدفمندی یارانه ها بعنوان محقق و پژوهشگر و کارشناس انرژیدر جلسه مجمع عمومی انجمن صنعت تاسیسات خطاب به مدیران عامل و صاحبان شرکتهای بزرگ تاسیساتی کشور اعلام کردم:"باور کنیم یا نکنیم قانون هدفمندی یارانه ها دیر یا زود اجرای می شود، تا فرصت هست، وضعیت انرژی مصرفی و راندمان تولیدات خود را بررسی کنید. بیاییم از الان خودمان را برای شرایط جدید و نیازهای جدید مردم آماده کنیم وگرنه بعد از اجرای قانون هدفمندی، با رکود شدید تقاضای کالاهای پرمصرف مواجه خواهیم شد". و اینگونه شد!
• تولیدکنندگان تجهیزات موتورخانه سنتی شامل دیگ، مشعل و ... و حتی شرکتهای عرضه کننده سیستم های جانبی کنترل مصرف (سیستم کنترل هوشمند موتورخانه BMS)، باید از چند سال قبل خودشان را برای این تغییر آماده می کردند. باید سراغ تکنولوژی روز مشعل می رفتند و بر تولیدات قبلی و تکنولوژی چند دهه قبل اصرار نمی داشتند. این گروه باید برای نحوه تقسیم هزینه گاز مصرفی موتورخانه یک راه حل اساسی می دادند.
7- تکنولوژی های روز دنیا در دیگ و مشعل یعنی موتورخانه های مدرن (پکیج های چگالشی پرقدرت مرکزی) بسیار مناسب هستند و قویا" توصیه می شوند.شخصا" چند سال قبل، تولیدکنندگان دیگ و مشعل کشور را به استقبال و استفاده از فناوری های روز دنیا از طریق انتقال دانش فنی به کشور و تولید آنها تشویق کردم. در حال حاضر برخی از شرکتها، این تکنولوژی را وارد کرده اند و در مرحله معرفی است. تردید نداشته باشیم بعد از اجرای فاز دوم هدفمندی یارانه ها و حداکثر ظرف 5 سال آینده، موتورخانه های مدرن تولیدی در داخل کشور با دیگ و مشعل های بسیار پیشرفته (پکیج های چگالشی پرقدرت مرکزی)، بسیار کم مصرف و کم جا در ساختمان های بلند مرتبه، برج ها، هتل ها، بیمارستان ها، ساختمانهای اداری و تجاری و ... جایگزین سیستم های سنتی موتورخانه های موجود و همچنین در ساختمان های با تعداد واحدمسکونی زیاد، جایگزین پکیج های مستقل آپارتمانی خواهند شد. اما بدیهی است که در ساخت و سازهای مسکونی رایج کشور، جلوی موج فزاینده تقاضا و گرایش بازار به پکیج (بجای موتورخانه سنتی و همچنین آبگرمکن و بخاری) را نمی توان گرفت چون این انتخاب از سوی مردمو دست اندرکاران صنعت ساختمان و تاسیسات کاملا" منطقی و آگاهانه است.
بخش دوم: مقایسه ایمنی پکیج و موتورخانه مرکزی سنتی از نظر خطر حوادث گازگرفتگی و مرگ خاموش
8- برخی از مدافعین موتورخانه و منتقدین پکیج، هشدار می دهند که حذف موتورخانه و ترویج پکیج، خطر حوادث گازگرفتگی را افزایش می دهد. ضمن تشکر از همه دوستانی که دغدغه ایمنی مردم را دارند باید این توضیح را بدهم که مطابق گزارش کارشناسان آتش نشانی، شرکت گاز و ... علت بالای 80درصد حوادث گازگرفتگی، مشکل دودکش ساختمان هاست. تصور اینکه در ساختمان های مجهز به سیستم حرارت مرکزی، حادثه گازگرفتگی رخ نمی دهد یک فرض کاملا" غلط است. اگر به آرشیو اخبار حوادث وب سایت آتش نشانی تهران مراجعه کنیم، گزارشات مستند حوادث زیادی از گازگرفتگی دست جمعی یا گروه یرا در ساختمان ها -اعم از مسکونی یا حتی آموزشی مانند مدرسه- که سیستم حرارت مرکزی دارند مشاهده خواهیم کرد. اما اخلاقا" وظیفه خود می دانم که اعلام کنم مشکل از سیستم دیگ و مشعل و ... نیست. مشکل در مکش دودکش موتورخانه، نحوه اجرای دودکش و اتصال و درزبندی قطعات دودکش داخل دیوار در زمان ساخت و همچنین ورود هوای تازه به موتورخانه و تهویه هواست که درصورت مختل شدن هریک (کارکرد دودکش و تهویه هوا) بعلت ظرفیت بسیار بالای مشعل موتورخانه (معادل ظرفیت چند دستگاه پکیج)، خطر گازگرفتگی بسیار محتمل تر و شدیدتر خواهد بود.با نشت گاز مونواکسید کربن از طریق رایزرها و راه پله ها به داخل ساختمان و واحدهای مسکونی، نشت گاز از درز و ترک های دیواری که دودکش موتورخانه از آن عبور کرده و دودکش عایق بندی مناسب نشده یا ترک خوردگی و شکستگی داشته یا به علل دیگر، گازگرفتگی دسته جمعی یا گروهی و مرگ خاموش رخ می‌دهد.
• لذا بدلیل اشکالات اساسی در طراحی و اجرای دودکش های موتورخانه و تهویه هوا در موتورخانه ها، شاهد رشد آمار حوادث گاز گرفتگی در ساختمان های دارای سیستم حرارت مرکزی هستیم. اگر دودکش وسیله حرارتی و گرمایشی مشکل داشتهباشد یا تهویه هوا مختل شود، خطر گازگرفتگی وجود دارد فرقی هم نمی کند سیستم آبگرمکن، بخاری و شومینه است یا پکیج و یا موتورخانه. شاید تعجب کنیم که بدانیم تعداد حوادث گازگرفتگی در ساختمان های دارای حرارت مرکزی در شهر تهران در سال 88 (نمودار زیربه استناد گزارش سازمان آتش نشانی تهران)، حتی از حوادث گاز گرفتگی با بخاری و آبگرمکن هم بیشتر بوده است در حالیکه در این سال در شهر تهران 30درصد خانواده ها از سیستم حرارت مرکزی، 50درصد از آبگرمکن و بخاری و حدود 10درصد از پکیج استفاده می کردند.
9- حال آیا با وجود تمام مزایای اشاره شده، نصب هر نوع پکیجی در واحدهای مسکونی با زیربنای کم (مطابق تعریف مبحث 17، واحدهای زیر 60 متر) مجاز است؟ پاسخ قوبا" منفی است. در این واحدها مطابق مقررات ملی ساختمان و رویه اجرایی کارشناسان محترم ناظر گاز و تاسیسات سازمان نظام مهندسی ساختمان کشور، نصب سیستم های درون سوز یا با محفظه احتراق باز که اکسیژن محل نصب را مصرف میکند (شامل آبگرمکن، پکیج و بخاری معمولی) ممنوع است و در عوض، استفاده از سیستم های حرارتی که بدلیل داشتن دودکش دوجداره و محفظه احتراق بسته یا سیلد (یا به اصطلاح کوره بسته) هوای مورد نیاز برای احتراق را از محل نصب یعنی واحد مسکونی نمی گیرند بلکه از محیط باز بیرون ساختمان تامین می کنند الزامی است. (پکیج و آبگرمکن با محفظه احتراق بسته یا دودکش دوجداره فن دار و همچنین بخاری با محفظه احتراق بسته یا هرماتیک با دودکش دوجداره)
• لازم به توضیح است که در سالهای اخیر،نه تنها در واحدهای مسکونی زیر 60 متر مربع، بلکه در بخش قابل توجهی از واحدهای مسکونی با زیربنای بزرگتر هم، استفاده از این محصولات و سیستم های ایمن رایج شده است.