دستورالعملهای جدید وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) که به عنوان «بزرگترین استاندارد صرفهجویی در مصرف انرژی در تاریخ» توصیف میشود، رسماً بر صنعت گرمایش و سرمایش تجاری تأثیر خواهد گذاشت.
استانداردهای جدید که در سال ۲۰۱۵ اعلام شدند، قرار است از اول ژانویه ۲۰۱۸ لازمالاجرا شوند و نحوه مهندسی تولیدکنندگان سیستمهای تهویه مطبوع پشتبامی تجاری، پمپهای حرارتی و سیستم هوای گرم برای ساختمانهای «کمارتفاع» مانند فروشگاههای خردهفروشی، مراکز آموزشی و بیمارستانهای سطح متوسط را تغییر خواهند داد.
چرا؟ هدف از استاندارد جدید بهبود بهرهوری RTU و کاهش مصرف انرژی و اتلاف آن است. پیشبینی میشود که این تغییرات در درازمدت برای صاحبان املاک صرفهجویی زیادی در هزینهها ایجاد کند - اما، البته، الزامات سال ۲۰۱۸ چالشهایی را برای ذینفعان در صنعت HVAC ایجاد میکند.
بیایید به برخی از حوزههایی که صنعت HVAC تأثیر تغییرات را در آنها احساس خواهد کرد، نگاهی بیندازیم:
ضوابط/ساختار ساختمان - پیمانکاران ساختمان باید نقشههای طبقات و مدلهای سازهای را برای مطابقت با استانداردهای جدید تنظیم کنند.
ضوابط از ایالتی به ایالت دیگر متفاوت خواهد بود - جغرافیا، آب و هوا، قوانین جاری و توپوگرافی، همگی بر نحوهی اتخاذ ضوابط توسط هر ایالت تأثیر میگذارند.
کاهش انتشار گازهای گلخانهای و ردپای کربن - وزارت انرژی آمریکا تخمین میزند که این استانداردها آلودگی کربن را تا ۸۸۵ میلیون تن کاهش خواهند داد.
مالکان ساختمان باید تجهیزات خود را ارتقا دهند - هزینههای اولیه با ۳۷۰۰ دلار صرفهجویی به ازای هر RTU جبران میشود، زمانی که مالک تجهیزات قدیمی را تعویض یا مقاومسازی کند.
مدلهای جدید ممکن است یکسان به نظر نرسند - پیشرفت در بهرهوری انرژی منجر به طراحیهای جدید در RTUها خواهد شد.
افزایش فروش برای پیمانکاران/توزیعکنندگان سیستمهای تهویه مطبوع - پیمانکاران و توزیعکنندگان میتوانند با مقاومسازی یا اجرای RTU های جدید در ساختمانهای تجاری، انتظار افزایش ۴۵ درصدی فروش را داشته باشند.
این صنعت، به اعتبار خودش، در حال پیشرفت است. بیایید ببینیم چگونه.
یک سیستم دو فاز برای پیمانکاران HVAC
وزارت انرژی آمریکا (DOE) استانداردهای جدید را در دو مرحله منتشر خواهد کرد. مرحله اول بر افزایش بهرهوری انرژی در تمام واحدهای RTU تهویه مطبوع به میزان 10 درصد از اول ژانویه 2018 تمرکز دارد. مرحله دوم که برای سال 2023 برنامهریزی شده است، افزایشها را تا 30 درصد افزایش میدهد و شامل کورههای هوای گرم نیز میشود.
وزارت انرژی آمریکا تخمین میزند که افزایش بهرهوری، مصرف گرمایش و سرمایش تجاری را در طول سه دهه آینده ۱.۷ تریلیون کیلووات ساعت کاهش خواهد داد. این کاهش عظیم در مصرف انرژی، در طول عمر مورد انتظار یک دستگاه تهویه مطبوع استاندارد پشت بامی، بین ۴۲۰۰ تا ۱۰۰۰۰ دلار به طور متوسط به جیب صاحبان ساختمان بازمیگرداند.
کیتی آربرگ، مسئول ارتباطات بهرهوری انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر (EERE)، وزارت انرژی آمریکا، به مطبوعات گفت: «برای نهایی کردن این استاندارد خاص، با ذینفعان مربوطه، از جمله تولیدکنندگان دستگاههای تهویه مطبوع تجاری، سازمانهای بزرگ صنعتی، شرکتهای آب و برق و سازمانهای بهرهوری، مذاکره شد.»
متخصصان تهویه مطبوع، برای همگام شدن با تغییرات، تلاش میکنند
کسانی که به احتمال زیاد از مقررات جدید غافلگیر میشوند، پیمانکاران HVAC و متخصصان سختکوش هستند که تجهیزات جدید HVAC را نصب و نگهداری میکنند. اگرچه همیشه مسئولیت یک متخصص HVAC است که با پیشرفتها و روندهای صنعت بهروز باشد، تولیدکنندگان باید زمانی را برای توضیح استانداردهای DOE و چگونگی تأثیر آنها بر کار در این زمینه اختصاص دهند.
کارل گادوین، مدیر تهویه مطبوع تجاری در CroppMetcalfe، گفت: «در حالی که ما از تلاش برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای استقبال میکنیم، همچنین درک میکنیم که نگرانیهایی از سوی صاحبان املاک تجاری در مورد این دستور جدید وجود خواهد داشت. ما با تولیدکنندگان تهویه مطبوع تجاری در تماس نزدیک بودهایم و زمان زیادی را برای آموزش تکنسینهای پنج ستاره خود در مورد استانداردها و رویههای جدیدی که از اول ژانویه اجرا خواهند شد، صرف کردهایم. ما از صاحبان املاک تجاری استقبال میکنیم تا در صورت داشتن هرگونه سؤالی با ما تماس بگیرند.»
انتظار میرود واحدهای جدید تهویه مطبوع پشت بامی ساخته شوند
این مقررات، نحوهی ساخت فناوری HVAC را برای برآورده کردن این نیازهای بهبود یافته در زمینهی بهرهوری تغییر میدهند. تنها دو ماه تا پایان مهلت باقی مانده است، آیا تولیدکنندگان سیستمهای گرمایشی و سرمایشی برای استانداردهای قریبالوقوع آماده هستند؟
پاسخ مثبت است. تولیدکنندگان اصلی سیستمهای گرمایشی و سرمایشی این تغییرات را پذیرفتهاند.
جف مو، رهبر کسب و کار محصول، کسب و کار واحد، آمریکای شمالی، ترین، به ACHR News گفت: «ما میتوانیم به عنوان بخشی از کار خود برای رعایت این مقررات، در امتداد این روندها ارزش ایجاد کنیم. یکی از مواردی که ما بررسی کردیم، اصطلاح «فراتر از انطباق» است. به عنوان مثال، ما حداقلهای جدید بهرهوری انرژی سال ۲۰۱۸ را بررسی خواهیم کرد، محصولات موجود را اصلاح خواهیم کرد و بهرهوری آنها را افزایش خواهیم داد تا با مقررات جدید مطابقت داشته باشند. ما همچنین تغییرات اضافی در محصول را در زمینههای مورد علاقه مشتری در امتداد روندها اعمال خواهیم کرد تا ارزشی فراتر از افزایش بهرهوری ارائه دهیم.»
مهندسان HVAC نیز گامهای مهمی برای برآورده کردن دستورالعملهای DOE برداشتهاند و اذعان دارند که باید درک روشنی از انطباق با الزامات جدید داشته باشند و طرحهای جدیدی برای محصولات ایجاد کنند تا تمام استانداردهای جدید را برآورده یا از آنها فراتر روند.
هزینه اولیه بالاتر، هزینه عملیاتی کمتر
بزرگترین چالش تولیدکنندگان، طراحی RTUهایی است که بدون تحمیل هزینههای اولیه بالاتر، نیازهای جدید را برآورده کنند. سیستمهای با نسبت بهرهوری انرژی یکپارچه بالاتر (IEER) به سطوح مبدل حرارتی بزرگتر، افزایش استفاده از کمپرسورهای اسکرول مدوله شده و اسکرول با سرعت متغیر و تنظیمات سرعت فن در موتورهای دمنده نیاز دارند.
کارن مایرز، معاون رئیس امور دولتی شرکت تولیدی ریم، در مصاحبهای در اوایل امسال خاطرنشان کرد: «هر زمان که تغییرات عمدهای در مقررات رخ میدهد، بزرگترین نگرانی تولیدکنندگانی مانند ریم این است که چگونه محصول باید دوباره طراحی شود. تغییرات پیشنهادی چگونه در عمل اعمال خواهند شد، آیا محصول برای کاربر نهایی ارزش خوبی خواهد داشت و چه آموزشهایی باید برای پیمانکاران و نصابها انجام شود.»
تجزیه و تحلیل آن
وزارت انرژی (DOE) هنگام ارزیابی بهرهوری انرژی، تمرکز خود را بر IEER قرار داده است. نسبت بهرهوری انرژی فصلی (SEER) عملکرد انرژی یک دستگاه را بر اساس گرمترین یا سردترین روزهای سال درجهبندی میکند، در حالی که IEER بهرهوری دستگاه را بر اساس عملکرد آن در کل فصل ارزیابی میکند. این به DOE کمک میکند تا خوانش دقیقتری داشته باشد و واحدی را با رتبهبندی دقیقتری برچسبگذاری کند.
این سطح جدید از ثبات باید به تولیدکنندگان کمک کند تا واحدهای HVAC را مطابق با استانداردهای جدید طراحی کنند.
دارن شیهان، مدیر محصولات تجاری سبک در شرکت دایکین نورث آمریکا، به خبرنگار سامانتا ساین گفت: «یکی از موارد مورد نیاز برای آماده شدن برای سال ۲۰۱۸، آماده شدن برای تغییر معیار عملکرد توسط وزارت انرژی به IEER است که مستلزم آموزش مشتریان در مورد این تغییر و معنای آن است.» «از دیدگاه فناوری، انواع مختلف فنهای تهویه داخلی و فنهای فشردهسازی با ظرفیت متغیر میتوانند مورد استفاده قرار گیرند.»
انجمن مهندسان گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE) نیز در حال تنظیم استانداردهای خود مطابق با مقررات جدید وزارت انرژی است. آخرین تغییرات در ASHRAE در سال ۲۰۱۵ اعمال شد.
اگرچه دقیقاً مشخص نیست که این استانداردها چگونه خواهند بود، کارشناسان این پیشبینیها را ارائه میدهند:
فن دو مرحلهای روی واحدهای خنککننده ۶۵۰۰۰ BTU/h یا بیشتر
دو مرحله خنککننده مکانیکی در واحدهای ۶۵۰۰۰ BTU/h یا بزرگتر
واحدهای VAV ممکن است نیاز به سه مرحله خنکسازی مکانیکی از ۶۵۰۰۰ BTU/h تا ۲۴۰۰۰۰ BTU/h داشته باشند.
واحدهای VAV ممکن است نیاز به چهار مرحله خنککننده مکانیکی در واحدهایی با ظرفیت بیش از ۲۴۰،۰۰۰ BTU/s داشته باشند.
مقررات DOE و ASHRAE از ایالتی به ایالت دیگر متفاوت خواهد بود. متخصصان HVAC که میخواهند در مورد تدوین استانداردهای جدید در ایالت خود بهروز باشند، میتوانند به energycodes.gov/compliance مراجعه کنند.
مقررات جدید نصب سیستمهای تهویه مطبوع تجاری در مورد مبرد
دستورالعملهای وزارت انرژی آمریکا در زمینه سیستمهای تهویه مطبوع (HVAC) همچنین شامل پارامترهای تعیینشده برای استفاده از مبرد در ایالات متحده خواهد بود که مربوط به صدور گواهینامه HVAC است. استفاده صنعتی از هیدروفلوئوروکربنها (HFC) در سال ۲۰۱۷ به دلیل انتشار خطرناک کربن به تدریج متوقف شد. در اوایل سال جاری، وزارت انرژی آمریکا مجوز خرید مواد مخرب لایه ازن (ODS) را به بازپسگیرندگان یا تکنسینهای دارای مجوز محدود کرد. استفاده محدود از ODS شامل هیدروکلروفلوئوروکربنها (HCFC)، کلروفلوئوروکربنها (CFC) و اکنون HFCها میشود.
چه خبر از سال ۲۰۱۸؟ تکنسینهایی که میخواهند مبردهای طبقهبندیشده با ODS را تهیه کنند، باید گواهینامه HVAC با تخصص در استفاده از ODS داشته باشند. این گواهینامه به مدت سه سال اعتبار دارد. مقررات وزارت انرژی (DOE) از همه تکنسینهایی که با مواد ODS کار میکنند، میخواهد که سوابق دفع ODS مورد استفاده در تجهیزاتی با پنج پوند یا بیشتر مبرد را نگهداری کنند.
سوابق باید شامل اطلاعات زیر باشند:
نوع مبرد
محل و تاریخ دفع
مقدار مبرد استفاده شده استخراج شده از یک واحد HVAC
نام گیرنده انتقال مبرد
برخی تغییرات جدید در استانداردهای مبرد سیستمهای تهویه مطبوع (HVAC) نیز در سال ۲۰۱۹ اعمال خواهد شد. تکنسینها میتوانند انتظار جدول جدید نرخ نشتی و بازرسی نشتی فصلی یا سالانه در تمام تجهیزاتی را داشته باشند که نیاز به بررسی ۳۰ درصد برای تبرید فرآیند صنعتی با استفاده از بیش از ۵۰۰ پوند مبرد، بررسی سالانه ۲۰ درصد برای مبرد تجاری با استفاده از ۵۰ تا ۵۰۰ پوند مبرد و بازرسی سالانه ۱۰ درصد برای سرمایش آسایشی در ساختمانهای اداری و مسکونی دارند.
تغییرات سیستم تهویه مطبوع چه تاثیری بر مصرفکنندگان خواهد داشت؟
طبیعتاً، ارتقاء سیستمهای HVAC با بهرهوری انرژی بالا، کل صنعت گرمایش و سرمایش را تکان خواهد داد. در درازمدت، صاحبان مشاغل و خانهها از استانداردهای سختگیرانه وزارت انرژی در طول 30 سال آینده بهرهمند خواهند شد.
آنچه توزیعکنندگان، پیمانکاران و مصرفکنندگان سیستمهای تهویه مطبوع میخواهند بدانند این است که این تغییرات چگونه بر هزینههای اولیه محصول و نصب سیستمهای جدید تهویه مطبوع تأثیر خواهد گذاشت. بهرهوری ارزان به دست نمیآید. موج اول فناوری احتمالاً قیمتهای بالاتری را به همراه خواهد داشت.
با این حال، تولیدکنندگان سیستمهای تهویه مطبوع همچنان خوشبین هستند که سیستمهای جدید به عنوان یک سرمایهگذاری هوشمندانه تلقی میشوند زیرا نیازهای کوتاهمدت و بلندمدت صاحبان مشاغل را برآورده میکنند.
دیوید هولز، مدیر بازاریابی و تهویه مطبوع تجاری شرکت Emerson Climate Technologies، ژانویه گذشته گفت: «ما همچنان در حال گفتگو در مورد مقررات بهرهوری پشت بام DOE سالهای ۲۰۱۸ و ۲۰۲۳ هستیم که بر صنعت ما تأثیر خواهد گذاشت.» «به طور خاص، ما با مشتریان خود صحبت کردهایم تا نیازهای آنها و اینکه چگونه راهحلهای مدولاسیون ما، از جمله راهحلهای فشردهسازی دو مرحلهای ما، میتواند به آنها در دستیابی به راندمان بالاتر با مزایای آسایش بیشتر کمک کند، را درک کنیم.»
نوسازی کامل واحدهای تولیدی برای رسیدن به سطوح جدید بهرهوری، کار دشواری برای تولیدکنندگان بوده است، هرچند بسیاری از آنها سخت تلاش میکنند تا مطمئن شوند که این کار را به موقع انجام میدهند.
مایکل درو، مدیر مهندسی آزمایشگاه ملی انرژیهای تجدیدپذیر (NREL) گفت: «بیشترین تأثیر بر تولیدکنندگان است که باید اطمینان حاصل کنند که تمام محصولاتشان حداقل سطوح بهرهوری را برآورده میکنند.» «بزرگترین تأثیر بعدی بر شرکتهای برق خواهد بود زیرا آنها باید برنامهها و محاسبات صرفهجویی خود را تنظیم کنند. وقتی حداقل بهرهوری بالاتر میرود، توسعه برنامههای جدید بهرهوری و نشان دادن صرفهجویی برای آنها دشوارتر میشود.»
زمان ارسال: ۱۷ آوریل ۲۰۱۹
