موتور خانه یا پکیج؟

اصولا هر محصول یا سیستمی مزایا و نواقص و همچنین شرایط خاص استفاده خود را دارد لذا این‌که تصور کنیم موتور خانه سرشار از نقاط ضعف و فاقد مزیت یا برعکس سرشار از نقاط مثبت است، اشتباه است. این موضوع درباره پکیج یا هر وسیله گرمایشی و سرمایشی دیگر نیز صادق است.
با توجه به طرح موضوعاتی یک‌سویه در برخی از رسانه‌ها له یا علیه پکیج یا موتورخانه بدون رعایت اخلاق حرفه‌ای در اطلاع رسانی به مخاطبین، در این گفتار سعی شده است دو سیستم مورد نظر از منظر «مصرف گاز و ایمنی ساکنین ساختمان‌ها در برابر حوادث گاز گرفتگی»، بصورت کاربردی و تجربی مقایسه شوند.
در ابتدا تاکید می‌شود که اصولا هر محصول یا سیستمی مزایا و نواقص و همچنین شرایط خاص استفاده خود را دارد لذا اینکه تصور کنیم موتورخانه سرشار از نقاط ضعف و فاقد مزیت یا برعکس سرشار از نقاط مثبت است، اشتباه است. این موضوع درباره پکیج یا هر وسیله گرمایشی و سرمایشی دیگر نیز صادق است. در این تحلیل، وضعیت موتورخانه‌های سنتی موجود در کشور مورد بحث و مقایسه است، نه موتورخانه‌های مدرن با راندمان بالا.

بخش اول:
مقایسه مصرف گاز پکیج و موتورخانه مرکزی سنتی

سیستم‌های دارای مخزن از مزیت داشتن حجم معینی آب گرم برای زمان قطع برق برخوردارند. اینکه این مزیت چقدر برای ساکنین ساختمان‌ها ارزش دارد، در فرایند تصمیم گیری و انتخاب آن‌ها تاثیر دارد. لذا در زمان انتخاب پکیج نیز مشتری می‌تواند مدل پکیجی را انتخاب کند که منبع ذخیره آب گرم هم دارد اما بدلایلی که در ادامه اشاره می‌شود، بعنوان یک کارشناس بهینه سازی انرژی، چنین توصیه‌ای 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 موتور خانه‌ها و آبگرمکن‌های 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 موتور خانه) 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 موتور خانه مزیت آن است؟ تکنولوژی در خدمت بشریت است تا نیازمان را برطرف کند و این مزیت سیستم‌های تامین آب گرم فوری است.

با استنتاج از گزارش تحقیق میدانی شرکت بهینه سازی مصرف سوخت از 5 هزار ساختمان مجهز به سیستم حرارت مرکزی سنتی، مصرف سالیانه ساختمان‌های 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 قبض‌های گاز واحدهای مسکونی در استان‌های مختلف). بنابراین پکیج نسبت به موتور خانه مزیت صرفه‌جویی گاز دارد. راندمان پکیج‌ها بر اساس استاندارد برچسب انرژی آن‌ها، عمدتان بالای 80 درصد و حتی بالاتر از 90 درصد است. راندمان پکیج‌های چگالشی نیز بر اساس فرمول ساده و موجود محاسبه راندمان، بالای 100 درصد است.

علل و عوامل تاثیرگذار بر راندمان پایین «سیستم حرارت مرکزی یا موتور خانه‌های موجود» که مطابق گزارش شرکت بهینه سازی مصرف سوخت کشور حدود 55 درصد اعلام شده، در سایت‌های مرتبط در دسترس است. نکته‌ی اصلی و مهم قابل توجه در این زمینه این است که موتور خانه یک قطعه یا محصول نیست بلکه یک سیستم و مجموعه‌ای است از اجزا و قطعات متعددکه بر راندمان کل سیستم اثر گذار است. هرچند ممکن است راندمان دیگ یا مشعل هر کدام بصورت مجزا 80 درصد یا بالاتر اعلام شود اما طراحی و اجرای کل موتور خانه و منبع دوجداره، لوله کشی ساختمان، وضعیت عایق بندی منبع ذخیره آب گرم و لوله‌های رفت و برگشت، مکش دودکش و تهویه هوا و... راندمان کل سیستم را تعیین می‌کند. دلایل عمده راندمان پایین موتور خانه‌های موجود عبارتند از:

عدم طراحی و اجرای درست کل سیستم بر اساس محاسبات مهندسی

عدم انطباق ظرفیت حرارتی موتور‌ خانه 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 موتور خانه، منبع انبساط پشت بام، لوله‌های رفت و برگشت شوفاژ و لوله‌های آب گرم بهداشتی

عدم استفاده از فناوری نوین و پیشرفته «مبدل‌های صفحه‌ای» برای تامین آب گرم فوری و طراحی و اجرای مخازن بزرگ ذخیره آب گرم

رسوب گیری بالا در داخل پره‌های دیگ و 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 موتور خانه (BMS) و بعضا خارج کردن ترموستات‌ها 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 موتور خانه، 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 فناوری‌های 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 واحد مسکونی ساختمان نوساز و اولین خانواده‌ای 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 نمونه‌هایی از این سامانه‌ها در حال معرفی به بازار است، هرچند از چندین سال قبل باید به این نیاز مهم پرداخته می‌شد.)

نکته‌ی مهم دیگر اینکه، راندمان بالای یک سیستم حرارتی یعنی رده بالاتر برچسب انرژی، علاوه بر اینکه نشان دهنده مصرف کم‌تر انرژی است، نشان دهنده این است که محصولات احتراق که از طریق دودکش آن‌ها وارد هوای شهرها و محیط زیست می‌شود، 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 دودکش‌های سیستم‌های 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 موتور خانه‌ها تاکید می‌شود.

علت گرایش سریع مردم در چند سال اخیر و بخصوص بعد از اجرای فاز اول هدفمندی یارانه‌ها به پکیج و تقریبا حذف موتورخانه سنتی در غالب ساخت و سازهای جدید چه بود؟ بدون شک موضوع «مدیریت و هزینه انرژی و رفاه» عامل این گرایش سریع شد. مزیت عمده سرانه گاز مصرفی کم‌تر پکیج نسبت به موتور خانه و استقلال واحدهای مسکونی در هزینه گاز و رهایی از دردسر تقسیم شارژ و تعمیرات موتور خانه و... در رفتار گروه‌های مختلف صاحب نظر و تصمیم گیر، تاثیرگذار بود.

اینجانب یک سال قبل از اجرای قانون هدفمندی یارانه‌ها بعنوان محقق و پژوهشگر و کارشناس انرژی در جلسه‌ی مجمع عمومی انجمن صنعت تاسیسات خطاب به مدیران عامل و صاحبان شرکت‌های بزرگ تاسیساتی کشور اعلام کردم: «باور کنیم یا نکنیم قانون هدفمندی یارانه‌ها دیر یا زود اجرای می‌شود، 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 سیستم‌های جانبی کنترل مصرف (سیستم کنترل هوشمند موتورخانه BMS)، باید از چند سال قبل خودشان را برای این تغییر آماده می‌کردند. باید سراغ تکنولوژی روز مشعل می‌رفتند و بر تولیدات قبلی و تکنولوژی چند دهه قبل اصرار نمی‌داشتند. این گروه باید برای نحوه تقسیم هزینه گاز مصرفی موتورخانه یک راه حل اساسی می‌دادند.

تکنولوژی‌های روز دنیا در دیگ و مشعل یعنی موتور خانه‌های مدرن (پکیج‌های چگالشی پرقدرت مرکزی) بسیار مناسب هستند و قویا توصیه می‌شوند. شخصا چند سال قبل، تولیدکنندگان دیگ و مشعل کشور را به استقبال و استفاده از فناوری‌های روز دنیا از طریق انتقال دانش فنی به کشور و تولید آن‌ها تشویق کردم. در حال حاضر برخی از شرکت‌ها، این تکنولوژی را وارد کرده‌اند و در مرحله معرفی است. تردید نداشته باشیم بعد از اجرای فاز دوم هدفمندی یارانه‌ها و حداکثر ظرف 5 سال آینده، موتورخانه‌های مدرن تولیدی در داخل کشور با دیگ و مشعل‌های بسیار پیشرفته (پکیج‌های چگالشی پرقدرت مرکزی)، بسیار کم مصرف و کم جا در ساختمان‌های بلند مرتبه، برج‌ها، هتل‌ها، بیمارستان‌ها، ساختمان‌های اداری و تجاری و... جایگزین سیستم‌های سنتی موتور خانه‌های موجود و همچنین در ساختمان‌های با تعداد واحد مسکونی زیاد، جایگزین پکیج‌های 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 نمی‌توان 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

برخی از مدافعین موتور خانه و منتقدین پکیج، هشدار می‌دهند که حذف موتور خانه و ترویج پکیج، خطر حوادث گازگرفتگی را افزایش می‌دهد. 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 80 درصد حوادث گازگرفتگی، مشکل دودکش ساختمان‌ها است. تصور اینکه در ساختمان‌های مجهز به سیستم حرارت مرکزی، حادثه‌ی گازگرفتگی رخ نمی‌دهد 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 گروهی را در ساختمان‌ها  - اعم از مسکونی یا حتی آموزشی مانند مدرسه -  که سیستم حرارت مرکزی دارند مشاهده خواهیم کرد. اما اخلاقا وظیفه خود می‌دانم که اعلام کنم مشکل از سیستم دیگ و مشعل و... نیست. مشکل در مکش دودکش موتور خانه، نحوه اجرای دودکش و اتصال و درزبندی قطعات دودکش داخل دیوار در زمان ساخت و همچنین ورود هوای تازه به موتور خانه و تهویه هواست که درصورت مختل شدن هریک (کارکرد دودکش و تهویه هوا) بعلت ظرفیت بسیار بالای مشعل موتور خانه (معادل ظرفیت چند دستگاه پکیج)، خطر گازگرفتگی بسیار محتمل‌تر و شدیدتر خواهد بود. با نشت گاز مونواکسید کربن از طریق رایزرها و راه پله‌ها به داخل ساختمان و واحدهای مسکونی، نشت گاز از درز و ترک‌های 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 دودکش‌های موتور خانه و تهویه هوا در موتورخانه‌ها، شاهد رشد آمار حوادث گاز گرفتگی در ساختمان‌های دارای سیستم حرارت مرکزی هستیم. اگر دودکش وسیله حرارتی و گرمایشی مشکل داشته باشد یا تهویه هوا مختل شود، خطر گازگرفتگی وجود دارد فرقی هم نمی‌کند سیستم آبگرمکن، بخاری و شومینه است یا پکیج و یا موتورخانه. شاید تعجب کنیم که بدانیم تعداد حوادث گازگرفتگی در ساختمان‌های دارای حرارت مرکزی در شهر تهران در سال 88 (نمودار زیر به 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 30 درصد خانواده‌ها از سیستم حرارت مرکزی، 50 درصد از آبگرمکن و بخاری و حدود 10 درصد از پکیج استفاده می‌کردند.

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 قویا منفی است. در این واحدها مطابق مقررات ملی ساختمان و رویه اجرایی کارشناسان محترم ناظر گاز و تاسیسات سازمان نظام مهندسی ساختمان کشور، نصب سیستم‌های 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 سیستم‌های 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 نمی‌گیرند بلکه از محیط باز بیرون ساختمان تامین می‌کنند الزامی است. (پکیج و آبگرمکن با محفظه احتراق بسته یا دودکش دوجداره فن‌دار 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.

در پایان، امید است همه تولیدکنندگان سیستم‌های حرارتی با استفاده و استقبال از نوآوری و بهبود فرایندهای تولید و همچنین فناوری‌های جدید «ایمن و بهینه»،‌ به نیاز مشتریان اعم از وضعیت مصرف انرژی و ارتقای سطح ایمنی مردم بیش از پیش توجه نمایند و همه دست اندرکاران صنعت ساختمان (طراح، مجری و ناظر)، مباحث 22 گانه مقررات ملی ساختمان را بطور کامل اجرا کنند که در اینصورت، ضمن توجه به کیفیت ساخت و ساز، از نظر مصرف کم انرژی و در نتیجه ایجاد آلایندگی کم‌تر از طریق دودکش‌های سیستم‌های حرارتی، ساختمانی حامی محیط زیست تحویل مردم و هموطنان عزیزمان شود.