ستؤثر إرشادات الامتثال الجديدة الصادرة عن وزارة الطاقة الأمريكية، والتي وصفت بأنها "أكبر معيار لتوفير الطاقة في التاريخ"، رسميًا على صناعة التدفئة والتبريد التجارية.
ومن المقرر أن تدخل المعايير الجديدة، التي أُعلن عنها في عام 2015، حيز التنفيذ في الأول من يناير/كانون الثاني 2018، وسوف تعمل على تغيير الطريقة التي يصمم بها المصنعون مكيفات الهواء التجارية على الأسطح، ومضخات الحرارة، والهواء الدافئ للمباني "منخفضة الارتفاع"، مثل متاجر التجزئة، والمرافق التعليمية، والمستشفيات متوسطة المستوى.
لماذا؟ يهدف المعيار الجديد إلى تحسين كفاءة وحدات التحكم عن بُعد (RTU) وخفض استهلاك الطاقة والهدر. ومن المتوقع أن توفر هذه التغييرات على مالكي العقارات مبالغ طائلة على المدى الطويل، ولكن بالطبع، تُشكّل متطلبات عام ٢٠١٨ بعض التحديات لأصحاب المصلحة في قطاع التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
دعونا نلقي نظرة على بعض المجالات التي ستشعر فيها صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بتأثير التغييرات:
قوانين البناء/الهيكل – سوف يحتاج مقاولو البناء إلى تعديل مخططات الطوابق والنماذج الهيكلية لتلبية المعايير الجديدة.
تختلف القوانين من ولاية إلى أخرى - فالجغرافيا والمناخ والقوانين الحالية والتضاريس كلها تؤثر على كيفية تبني كل ولاية للقوانين.
انخفاض الانبعاثات والبصمة الكربونية - تقدر وزارة الطاقة أن المعايير سوف تعمل على تقليل تلوث الكربون بمقدار 885 مليون طن متري.
يجب على مالكي المباني الترقية - سيتم تعويض التكاليف الأولية بمبلغ 3700 دولار من المدخرات لكل وحدة RTU عندما يقوم المالك باستبدال المعدات القديمة أو تحديثها.
قد لا تبدو النماذج الجديدة متشابهة - فالتقدم في كفاءة الطاقة سيؤدي إلى ظهور تصميمات جديدة في وحدات التحكم عن بعد.
زيادة المبيعات لمقاولي/موزعي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء - يمكن للمقاولين والموزعين توقع زيادة في المبيعات بنسبة 45 بالمائة من خلال إعادة تركيب أو تنفيذ وحدات التحكم عن بعد الجديدة في المباني التجارية.
يُحسب للصناعة أنها تُكثّف جهودها. لنرَ كيف.
نظام من مرحلتين لمقاولي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
ستُصدر وزارة الطاقة المعايير الجديدة على مرحلتين. تُركز المرحلة الأولى على زيادة كفاءة الطاقة في جميع وحدات تكييف الهواء عن بُعد بنسبة 10% اعتبارًا من 1 يناير 2018. أما المرحلة الثانية، المقرر إجراؤها في عام 2023، فستُرفع فيها هذه الزيادة إلى 30%، وتشمل أيضًا أفران الهواء الساخن.
تُقدّر وزارة الطاقة الأمريكية أن رفع معايير الكفاءة سيُخفّض استهلاك التدفئة والتبريد التجاري بمقدار 1.7 تريليون كيلوواط/ساعة خلال العقود الثلاثة المقبلة. هذا الانخفاض الهائل في استهلاك الطاقة سيُعيد إلى جيوب مالك المبنى العادي ما بين 4200 و10000 دولار أمريكي على مدى العمر الافتراضي المُتوقّع لمكيف هواء سطحي عادي.
وقالت كاتي أربيرج، مسؤولة الاتصالات في كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة بوزارة الطاقة، للصحافة: "تم التفاوض على هذا المعيار المحدد مع أصحاب المصلحة المعنيين، بما في ذلك مصنعي مكيفات الهواء التجارية، والمنظمات الصناعية الكبرى، والمرافق، ومنظمات الكفاءة لوضع اللمسات الأخيرة على هذا المعيار".
يبذل خبراء التدفئة والتهوية وتكييف الهواء جهودًا حثيثة لمواكبة التغييرات
من المرجح أن تُفاجأ اللوائح الجديدة بمقاولي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والمحترفين المجتهدين الذين سيُركّبون ويصونون معدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الجديدة. مع أن مسؤولية مواكبة تطورات واتجاهات الصناعة تقع دائمًا على عاتق متخصصي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، إلا أن المصنّعين سيحتاجون إلى تخصيص وقت لشرح معايير وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) وكيفية تأثيرها على العمل الميداني.
قال كارل جودوين، مدير أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية في كروب ميتكالف: "بينما نشيد بالجهود المبذولة لخفض الانبعاثات، فإننا نتفهم أيضًا وجود بعض المخاوف لدى مالكي العقارات التجارية بشأن القرار الجديد". وأضاف: "لقد تواصلنا بشكل وثيق مع مصنعي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية، وخصصنا وقتًا طويلًا لتدريب فنيينا المتميزين على المعايير والممارسات الجديدة التي سيتم تطبيقها في الأول من يناير. نرحب بمالكي العقارات التجارية للتواصل معنا لأي استفسارات".
من المتوقع تركيب وحدات تكييف هواء جديدة على الأسطح
تُغيّر اللوائح التنظيمية طريقة بناء تقنيات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لتلبية متطلبات الكفاءة المُحسّنة. مع بقاء شهرين فقط، هل مُصنّعو أنظمة التدفئة والتهوية والتبريد مُستعدّون للمعايير المُرتقبة؟
الإجابة هي نعم. لقد تبنّت كبرى شركات تصنيع أنظمة التدفئة والتبريد هذه التغييرات.
قال جيف مو، رئيس قسم المنتجات في قسم الأعمال الموحدة بأمريكا الشمالية في شركة ترين، لـ ACHR News: "يمكننا تعزيز القيمة وفقًا لهذه التوجهات في إطار جهودنا للامتثال لهذه اللوائح". وأضاف: "من الأمور التي درسناها مصطلح "ما وراء الامتثال". على سبيل المثال، سننظر في الحدود الدنيا الجديدة لكفاءة الطاقة لعام 2018، وسنُعدّل المنتجات الحالية، ونرفع كفاءتها بما يتوافق مع اللوائح الجديدة. كما سنُدمج تغييرات إضافية في المنتجات في مجالات تهمّ العملاء وفقًا للتوجهات لتوفير قيمة تتجاوز زيادات الكفاءة".
كما اتخذ مهندسو التدفئة والتهوية وتكييف الهواء خطوات مهمة لتلبية إرشادات وزارة الطاقة، مع إدراكهم لضرورة أن يكون لديهم فهم واضح للامتثال للتفويضات الجديدة وإنشاء تصميمات جديدة للمنتج لتلبية أو تجاوز جميع المعايير الجديدة.
تكلفة أولية أعلى، وتكلفة تشغيل أقل
التحدي الأكبر الذي يواجه المُصنِّعين هو تصميم وحدات تحكم عن بُعد تُلبِّي المتطلبات الجديدة دون تكبُّد تكاليف أعلى مُقدَّمًا. ستتطلب أنظمة نسبة كفاءة الطاقة المُتكاملة الأعلى (IEER) أسطحًا أكبر للمبادلات الحرارية، وزيادة استخدام ضواغط التمرير المُعَدَّلة والضواغط التمريرية مُتغيرة السرعة، وتعديلات في سرعات مراوح مُحرِّكات النفخ.
أشارت كارين مايرز، نائبة رئيس الشؤون الحكومية في شركة ريم للتصنيع، في مقابلة أجريت معها في وقت سابق من هذا العام: "عندما تُطرأ تغييرات جوهرية على اللوائح، فإن أكبر مخاوف المصنّعين، مثل ريم، هو كيفية إعادة تصميم المنتج". وأضافت: "كيف سيتم تطبيق التغييرات المقترحة ميدانيًا؟ وهل سيظل المنتج ذا قيمة جيدة للمستخدم النهائي؟ وما هو التدريب اللازم للمقاولين وفنيي التركيب؟"
تقسيمها
ركّزت وزارة الطاقة الأمريكية على مؤشر كفاءة الطاقة (IEER) عند تقييم كفاءة الطاقة. يُقيّم مؤشر كفاءة الطاقة الموسمية (SEER) أداء الطاقة للآلة بناءً على أكثر أيام السنة حرارةً أو برودةً، بينما يُقيّم مؤشر كفاءة الطاقة الموسمية (IEER) كفاءة الآلة بناءً على أدائها على مدار الموسم بأكمله. يُساعد هذا وزارة الطاقة الأمريكية على الحصول على قراءة أدقّ، وتصنيف الوحدة بتصنيف أدقّ.
وينبغي أن يساعد المستوى الجديد من الاتساق الشركات المصنعة على تصميم وحدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التي تلبي المعايير الجديدة.
صرح دارين شيهان، مدير المنتجات التجارية الخفيفة في شركة دايكن أمريكا الشمالية المحدودة، للمراسلة سامانثا ساين: "من الأمور الأساسية للاستعداد لعام ٢٠١٨ الاستعداد لتغيير وزارة الطاقة الأمريكية لمقياس الأداء إلى IEER، الأمر الذي يتطلب توعية العملاء بهذا التغيير وتداعياته". وأضاف: "من الناحية التقنية، قد تلعب أنواع مختلفة من مراوح الإمداد الداخلية وأنظمة الضغط ذات السعة المتغيرة دورًا هامًا".
تُعدّل الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE) معاييرها وفقًا للوائح وزارة الطاقة الجديدة. وكانت آخر تعديلات ASHRAE في عام ٢٠١٥.
ورغم أنه ليس من الواضح على وجه التحديد كيف ستبدو المعايير، فإن الخبراء يقدمون التوقعات التالية:
مروحة ثنائية المرحلة على وحدات التبريد 65000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة أو أكثر
مرحلتان من التبريد الميكانيكي على وحدات 65000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة أو أكبر
قد تكون هناك حاجة إلى وحدات VAV لتحتوي على ثلاث مراحل من التبريد الميكانيكي من 65000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة إلى 240000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة
قد تكون هناك حاجة إلى وحدات VAV لأربع مراحل من التبريد الميكانيكي على الوحدات التي تزيد عن 240,000 وحدة حرارية بريطانية/ثانية
تختلف لوائح وزارة الطاقة وجمعية مهندسي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (ASHRAE) من ولاية لأخرى. يمكن لمتخصصي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الراغبين في البقاء على اطلاع دائم على تطورات المعايير الجديدة في ولايتهم زيارة الموقع الإلكتروني energycodes.gov/compliance.
لوائح جديدة بشأن تركيبات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية المتعلقة بغازات التبريد
ستتضمن توجيهات وزارة الطاقة الأمريكية لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (DOE HVAC) معايير محددة لاستخدام المبردات في الولايات المتحدة تتعلق بشهادات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. وقد تم التوقف تدريجيًا عن استخدام مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) في القطاع الصناعي عام ٢٠١٧ بسبب انبعاثات الكربون الخطرة. وفي وقت سابق من هذا العام، حددت وزارة الطاقة الأمريكية مخصصات شراء المواد المستنفدة للأوزون (ODS) للمستصلحين أو الفنيين المعتمدين. وشمل الاستخدام المحدود للمواد المستنفدة للأوزون مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) والكلوروفلوروكربون (CFCs)، والآن مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs).
ما الجديد في عام ٢٠١٨؟ سيحتاج الفنيون الراغبون في الحصول على مبردات مصنفة كمواد مستنفدة للأوزون إلى الحصول على شهادة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) مع تخصص في استخدام المواد المستنفدة للأوزون. يسري هذا الاعتماد لمدة ثلاث سنوات. ستُلزم لوائح وزارة الطاقة الأمريكية جميع الفنيين الذين يتعاملون مع مواد مستنفدة للأوزون بالاحتفاظ بسجلات للتخلص من المواد المستنفدة للأوزون المستخدمة في المعدات التي تحتوي على خمسة أرطال أو أكثر من مواد التبريد.
يجب أن تتضمن السجلات المعلومات التالية:
نوع المبرد
الموقع وتاريخ التخلص
كمية مادة التبريد المستخدمة المستخرجة من وحدة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
اسم المستلم لنقل مادة التبريد
ستشهد معايير أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء انخفاضًا في عام 2019. ويمكن للفنيين توقع جدول جديد لمعدلات التسرب، وفحص تسرب ربع سنوي أو سنوي لجميع المعدات التي تتطلب مراجعة بنسبة 30% لعمليات التبريد الصناعية التي تستخدم أكثر من 500 رطل من المبردات، وفحصًا سنويًا بنسبة 20% لمبردات التبريد التجارية التي تستخدم 50-500 رطل من المبردات، وفحصًا سنويًا بنسبة 10% للتبريد المريح في المباني المكتبية والسكنية.
كيف ستؤثر تغييرات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء على المستهلكين؟
من الطبيعي أن تُحدث ترقيات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الموفرة للطاقة تغييرات جذرية في قطاع التدفئة والتبريد بأكمله. على المدى البعيد، سيستفيد أصحاب الأعمال والمنازل من المعايير الصارمة لوزارة الطاقة الأمريكية على مدى الثلاثين عامًا القادمة.
ما يرغب موزعو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والمقاولون والمستهلكون في معرفته هو كيفية تأثير هذه التغييرات على التكاليف الأولية لإنتاج وتركيب أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الجديدة. فالكفاءة ليست رخيصة، ومن المرجح أن تُفضي الموجة الأولى من التكنولوجيا إلى ارتفاع أسعارها.
ومع ذلك، لا يزال مصنعو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء متفائلين بأن الأنظمة الجديدة سوف تُعتبر استثمارًا ذكيًا لأنها ستلبي الاحتياجات قصيرة وطويلة الأجل لأصحاب الأعمال.
صرّح ديفيد هولز، مدير تسويق تكييف الهواء التجاري في شركة إيمرسون كلايمت تكنولوجيز، في يناير الماضي: "نواصل حوارنا حول لوائح كفاءة أسطح المنازل الصادرة عن وزارة الطاقة الأمريكية لعامي 2018 و2023، والتي ستؤثر على قطاعنا". وأضاف: "على وجه التحديد، نتواصل مع عملائنا لفهم احتياجاتهم وكيف يمكن لحلول التعديل التي نقدمها، بما في ذلك حلول الضغط ثنائية المراحل، أن تساعدهم على تحقيق كفاءة أعلى مع مزايا راحة مُحسّنة".
كان الأمر صعبًا للغاية بالنسبة للمصنعين لتجديد وحداتهم بالكامل لتلبية مستويات الكفاءة الجديدة، على الرغم من أن العديد منهم يعملون بجد لضمان القيام بذلك في الوقت المناسب.
قال مايكل ديرو، مدير الهندسة في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL): "يقع التأثير الأكبر على المصنّعين الذين يتعين عليهم ضمان استيفاء جميع منتجاتهم للحد الأدنى من مستويات الكفاءة". وأضاف: "سيكون التأثير الأكبر التالي على شركات المرافق العامة، إذ يتعين عليها تعديل برامجها وحسابات الوفورات. ويزداد صعوبة تطوير برامج كفاءة جديدة وتحقيق وفورات مع استمرار ارتفاع الحد الأدنى للكفاءة".
وقت النشر: ١٧ أبريل ٢٠١٩
