ستؤثر المبادئ التوجيهية الجديدة للامتثال الصادرة عن وزارة الطاقة الأمريكية، والتي توصف بأنها "أكبر معيار لتوفير الطاقة في التاريخ"، بشكل رسمي على صناعة التدفئة والتبريد التجارية.
من المقرر أن تدخل المعايير الجديدة، التي أُعلن عنها في عام 2015، حيز التنفيذ في 1 يناير 2018، وستغير طريقة تصميم الشركات المصنعة لأجهزة تكييف الهواء التجارية المثبتة على أسطح المباني، ومضخات الحرارة، وأنظمة التدفئة بالهواء للمباني "منخفضة الارتفاع"، مثل متاجر البيع بالتجزئة والمؤسسات التعليمية والمستشفيات متوسطة المستوى.
لماذا؟ يهدف المعيار الجديد إلى تحسين كفاءة وحدات التكييف عن بُعد وخفض استهلاك الطاقة والنفايات. من المتوقع أن توفر هذه التغييرات الكثير من المال لأصحاب العقارات على المدى الطويل، ولكن بالطبع، تُشكّل متطلبات عام 2018 بعض التحديات لأصحاب المصلحة في قطاع التكييف والتهوية.
دعونا نلقي نظرة على بعض المجالات التي ستشعر فيها صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بتأثير التغييرات:
قوانين البناء/الهيكل - سيحتاج مقاولو البناء إلى تعديل مخططات الطوابق والنماذج الهيكلية لتلبية المعايير الجديدة.
ستختلف القوانين من ولاية إلى أخرى - فالجغرافيا والمناخ والقوانين الحالية والتضاريس كلها ستؤثر على كيفية تبني كل ولاية للقوانين.
انخفاض الانبعاثات والبصمة الكربونية - تقدر وزارة الطاقة أن المعايير ستخفض تلوث الكربون بمقدار 885 مليون طن متري.
يجب على مالكي المباني التحديث - سيتم تعويض التكاليف الأولية بمبلغ 3700 دولار من المدخرات لكل وحدة تكييف هواء عن بعد عندما يقوم المالك باستبدال أو تحديث المعدات القديمة.
قد لا تبدو النماذج الجديدة متشابهة - ستؤدي التطورات في كفاءة الطاقة إلى تصميمات جديدة في وحدات التكييف عن بعد.
زيادة المبيعات لمقاولي وموزعي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء - يمكن للمقاولين والموزعين توقع زيادة بنسبة 45 بالمائة في المبيعات من خلال تحديث أو تطبيق وحدات التكييف الجديدة في المباني التجارية.
يُحسب للصناعة أنها تبذل جهوداً حثيثة. دعونا نرى كيف.
نظام ثنائي الطور لمقاولي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
ستصدر وزارة الطاقة المعايير الجديدة على مرحلتين. تركز المرحلة الأولى على زيادة كفاءة الطاقة في جميع وحدات تكييف الهواء بنسبة 10% اعتبارًا من 1 يناير 2018. أما المرحلة الثانية، المقرر إطلاقها في عام 2023، فسترفع الزيادة إلى 30% وستشمل أفران الهواء الدافئ أيضًا.
تُقدّر وزارة الطاقة الأمريكية أن رفع معايير كفاءة الطاقة سيُقلّل من استهلاك التدفئة والتبريد في المباني التجارية بمقدار 1.7 تريليون كيلوواط/ساعة على مدى العقود الثلاثة القادمة. وسيُوفّر هذا التخفيض الهائل في استهلاك الطاقة ما بين 4200 و10000 دولار أمريكي لأصحاب المباني العاديين على مدى العمر الافتراضي المتوقع لأجهزة تكييف الهواء القياسية المثبتة على أسطح المباني.
وقالت كاتي أربيرج، مسؤولة الاتصالات في قسم كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة بوزارة الطاقة الأمريكية، 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 الصيغة النهائية لهذا المعيار".
يسعى خبراء التكييف والتهوية جاهدين لمواكبة التغييرات
أكثر الفئات عرضةً للتأثر باللوائح الجديدة هم مقاولو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والمهنيون المجتهدون الذين سيقومون بتركيب وصيانة هذه الأنظمة. مع أن مواكبة التطورات والاتجاهات في هذا المجال تقع دائمًا على عاتق متخصصي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، إلا أن الشركات المصنعة ستحتاج إلى تخصيص وقت لشرح معايير وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) وكيفية تأثيرها على العمل الميداني.
قال كارل جودوين، مدير أنظمة التكييف والتهوية التجارية في شركة كروب ميتكالف: "بينما نُشيد بالجهود المبذولة لخفض الانبعاثات، فإننا نُدرك أيضًا وجود بعض المخاوف لدى مُلاك العقارات التجارية بشأن القرار الجديد. لقد كنا على اتصال وثيق مع مُصنّعي أنظمة التكييف والتهوية التجارية، وخصصنا وقتًا مُطولًا لتدريب فنيينا المُتميزين على المعايير والممارسات الجديدة التي سيتم تطبيقها في الأول من يناير. نُرحب بمُلاك العقارات التجارية للتواصل معنا في حال وجود أي استفسارات."
من المتوقع تركيب وحدات تكييف هواء جديدة على أسطح المباني
تُغيّر اللوائح الجديدة طريقة تصميم تكنولوجيا التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لتلبية متطلبات الكفاءة المُحسّنة. مع تبقي شهرين فقط، هل مُصنّعو أنظمة التدفئة والتبريد مُستعدّون للمعايير الجديدة؟
نعم، الإجابة هي نعم. لقد تبنت الشركات المصنعة الرئيسية لأنظمة التدفئة والتبريد هذه التغييرات.
قال جيف مو، رئيس قسم منتجات التكييف والتهوية في أمريكا الشمالية بشركة ترين، لموقع ACHR News: "يمكننا تعزيز القيمة المضافة على امتداد هذه التوجهات كجزء من جهودنا للامتثال لهذه اللوائح. ومن بين الأمور التي درسناها مصطلح "ما وراء الامتثال". فعلى سبيل المثال، سنراجع الحد الأدنى الجديد لكفاءة الطاقة لعام 2018، ونُعدّل المنتجات الحالية، ونرفع كفاءتها لتتوافق مع اللوائح الجديدة. كما سنُدخل تغييرات إضافية على المنتجات في المجالات التي تهم العملاء، بما يتماشى مع هذه التوجهات، لتوفير قيمة تتجاوز مجرد زيادة الكفاءة."
كما اتخذ مهندسو التدفئة والتهوية وتكييف الهواء خطوات مهمة لتلبية إرشادات وزارة الطاقة، مدركين أنه يجب أن يكون لديهم فهم واضح للامتثال للتفويضات الجديدة وإنشاء تصميمات منتجات جديدة لتلبية أو تجاوز جميع المعايير الجديدة.
تكلفة أولية أعلى، تكلفة تشغيل أقل
يتمثل التحدي الأكبر الذي يواجه المصنّعين في تصميم وحدات تكييف الهواء عن بُعد التي تلبي المتطلبات الجديدة دون تكبّد تكاليف إضافية في البداية. وستتطلب أنظمة كفاءة الطاقة المتكاملة الأعلى (IEER) مساحات أكبر لمبادلات الحرارة، وزيادة استخدام ضواغط حلزونية مُعدّلة وضواغط حلزونية متغيرة السرعة، بالإضافة إلى تعديلات في سرعات مراوح النفخ.
أشارت كارين مايرز، نائبة رئيس الشؤون الحكومية في شركة ريم للتصنيع، في مقابلة أجريت معها في وقت سابق من هذا العام، إلى أنه "عندما تطرأ تغييرات جوهرية على اللوائح التنظيمية، فإن أكبر مخاوف الشركات المصنعة، مثل ريم، تتمثل في كيفية إعادة تصميم المنتج. وكيف سيتم تطبيق التغييرات المقترحة ميدانياً؟ وهل سيظل المنتج ذا قيمة جيدة للمستخدم النهائي؟ وما التدريب اللازم للمقاولين والفنيين؟"
تحليلها
ركزت وزارة الطاقة الأمريكية على مؤشر كفاءة الطاقة المتكامل (IEER) عند تقييم كفاءة الطاقة. يصنف مؤشر كفاءة الطاقة الموسمية (SEER) أداء الطاقة للجهاز بناءً على أشد أيام السنة حرارةً أو برودةً، بينما يقيم مؤشر IEER كفاءة الجهاز بناءً على أدائه على مدار موسم كامل. يساعد هذا وزارة الطاقة على الحصول على قراءة أكثر دقة وتصنيف الوحدة بتصنيف أدق.
من شأن المستوى الجديد من الاتساق أن يساعد المصنعين على تصميم وحدات التكييف والتهوية التي ستلبي المعايير الجديدة.
قال دارين شيهان، مدير منتجات التكييف التجارية الخفيفة في شركة دايكن أمريكا الشمالية، للمراسلة سامانثا ساين: "من بين المتطلبات اللازمة للاستعداد لعام 2018، الاستعداد لتغيير وزارة الطاقة الأمريكية لمعيار الأداء إلى مؤشر كفاءة الطاقة المتكامل (IEER)، الأمر الذي سيستلزم توعية العملاء بهذا التغيير وتداعياته. ومن الناحية التقنية، قد تدخل أنواع مختلفة من مراوح التزويد الداخلي وأنظمة الضغط ذات السعة المتغيرة حيز التنفيذ".
تقوم الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE) أيضاً بتعديل معاييرها وفقاً للوائح وزارة الطاقة الأمريكية الجديدة. وكانت آخر التغييرات التي طرأت على معايير ASHRAE في عام 2015.
على الرغم من أنه من غير الواضح تمامًا كيف ستبدو المعايير، إلا أن الخبراء يقدمون هذه التوقعات:
مروحة ثنائية المراحل في وحدات التبريد بقدرة 65000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة أو أكبر
مرحلتان من التبريد الميكانيكي للوحدات التي تبلغ قدرتها 65000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة أو أكبر
قد تتطلب وحدات VAV ثلاث مراحل من التبريد الميكانيكي بقدرة تتراوح من 65000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة إلى 240000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة
قد يُشترط أن تحتوي وحدات VAV على أربع مراحل تبريد ميكانيكي في الوحدات التي تزيد قدرتها عن 240,000 وحدة حرارية بريطانية/ثانية
تختلف لوائح وزارة الطاقة الأمريكية وجمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE) من ولاية إلى أخرى. يمكن لمتخصصي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الراغبين في الاطلاع على آخر المستجدات المتعلقة بالمعايير الجديدة في ولايتهم زيارة الموقع الإلكتروني energycodes.gov/compliance.
لوائح جديدة بشأن تركيب أنظمة التكييف والتهوية التجارية باستخدام غاز التبريد
ستتضمن توجيهات وزارة الطاقة الأمريكية لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) معايير محددة لاستخدام المبردات في الولايات المتحدة الأمريكية، والمتعلقة باعتماد هذه الأنظمة. وقد تم التخلص التدريجي من استخدام مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) في الصناعة عام 2017 بسبب انبعاثات الكربون الخطيرة. وفي وقت سابق من هذا العام، حددت وزارة الطاقة الأمريكية حصص شراء المواد المستنفدة للأوزون (ODS) للمُستصلحين أو الفنيين المعتمدين. وشمل الاستخدام المحدود للمواد المستنفدة للأوزون مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) ومركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs)، والآن مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs).
ما الجديد في عام ٢٠١٨؟ سيحتاج الفنيون الراغبون في الحصول على مواد تبريد مصنفة ضمن فئة المواد المستنفدة للأوزون إلى شهادة في مجال التكييف والتهوية مع تخصص في استخدام هذه المواد. صلاحية الشهادة ثلاث سنوات. ستُلزم لوائح وزارة الطاقة الأمريكية جميع الفنيين الذين يتعاملون مع المواد المستنفدة للأوزون بالاحتفاظ بسجلات التخلص من هذه المواد المستخدمة في المعدات التي تحتوي على خمسة أرطال أو أكثر من مادة التبريد.
يجب أن تتضمن السجلات المعلومات التالية:
نوع المبرد
موقع وتاريخ التخلص
كمية غاز التبريد المستخدم المستخرج من وحدة التكييف والتهوية
اسم متلقي عملية نقل غاز التبريد
ستشهد معايير غاز التبريد لأنظمة التكييف والتهوية بعض التغييرات الجديدة في عام 2019. سيُطلب من الفنيين الاطلاع على جدول جديد لمعدلات التسرب، وإجراء فحص ربع سنوي أو سنوي للتسرب في جميع المعدات التي تتطلب مراجعة بنسبة 30% لأنظمة التبريد الصناعية التي تستخدم أكثر من 500 رطل من غاز التبريد، وفحص سنوي بنسبة 20% لأنظمة التبريد التجارية التي تستخدم ما بين 50 و500 رطل من غاز التبريد، وفحص سنوي بنسبة 10% لأنظمة التبريد في المباني المكتبية والسكنية.
كيف ستؤثر تغييرات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء على المستهلكين؟
بطبيعة الحال، ستُحدث التحسينات في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الموفرة للطاقة تغييرات جذرية في قطاع التدفئة والتبريد بأكمله. وعلى المدى البعيد، سيستفيد أصحاب الأعمال وأصحاب المنازل من المعايير الصارمة التي وضعتها وزارة الطاقة الأمريكية على مدى الثلاثين عامًا القادمة.
ما يرغب موزّعو أنظمة التكييف والتهوية، والمقاولون، والمستهلكون بمعرفته هو كيف ستؤثر هذه التغييرات على تكاليف المنتج والتركيب الأولية لأنظمة التكييف والتهوية الجديدة. فالكفاءة لا تأتي بثمن بخس، ومن المرجح أن تجلب الموجة الأولى من هذه التقنية أسعارًا أعلى.
ومع ذلك، لا يزال مصنعو أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء متفائلين بأن الأنظمة الجديدة ستُعتبر استثمارًا ذكيًا لأنها ستلبي الاحتياجات قصيرة وطويلة الأجل لأصحاب الأعمال.
قال ديفيد هولز، مدير التسويق لأنظمة التكييف التجاري في شركة إيمرسون لتكنولوجيا المناخ، في يناير الماضي: "نواصل الحوار بشأن لوائح وزارة الطاقة الأمريكية المتعلقة بكفاءة أنظمة التكييف على أسطح المباني لعامي 2018 و2023، والتي ستؤثر على قطاعنا. وعلى وجه التحديد، نتواصل مع عملائنا لفهم احتياجاتهم وكيف يمكن لحلولنا الخاصة بالتعديل، بما في ذلك حلول الضغط ثنائية المراحل، أن تساعدهم على تحقيق كفاءة أعلى مع تحسين مستوى الراحة."
لقد كان الأمر صعباً على المصنعين لتجديد وحداتهم بالكامل لتلبية مستويات الكفاءة الجديدة، على الرغم من أن الكثيرين يعملون بجد لضمان القيام بذلك في الوقت المناسب.
قال مايكل ديرو، مدير الهندسة في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL): "يتمثل التأثير الأكبر في المصنّعين الذين يتعين عليهم ضمان استيفاء جميع منتجاتهم لمستويات الكفاءة الدنيا. أما التأثير الأكبر التالي فسيكون على شركات المرافق العامة، إذ يتعين عليها تعديل برامجها وحسابات التوفير. ويصبح من الصعب عليها تطوير برامج كفاءة جديدة وإثبات التوفير عندما يستمر الحد الأدنى لمستوى الكفاءة في الارتفاع."
تاريخ النشر: 17 أبريل 2019
