مقايسه مصرف گاز و حوادث گازگرفتگي در پكيج و موتورخانه

جواد نوفرستی

کد خبر: ۳۷۴۴۲۱

تاریخ: ۱۰ بهمن ۱۳۹۲ - ۱۰:۵۶

با توجه به طرح موضوعاتي يكسويه در برخي از رسانه ها له يا عليه پكيج يا موتورخانه، در اين گفتار سعي شده است دو سيستم مورد نظر از منظر "مصرف گاز و ايمني ساكنين ساختمان ها در برابر حوادث گاز گرفتگي"، بصورت كاربردي و تجربي مقايسه شوند.

در ابتدا تاكيد مي شود كه اصولا" هر محصول يا سيستمي مزايا و نقص ها و همچنين شرايط خاص استفاده خود را دارد لذا اينكه تصور كنيم موتورخانه سرشار از نقاط ضعف و فاقد مزيت يا برعكس سرشار از نقاط مثبت است، اشتباه است. اين موضوع درباره پكيج يا هر وسيله گرمايشي و سرمايشي ديگر نيز صادق است. در اين تحليل، وضعيت موتورخانه‌هاي سنتي موجود در كشور مورد بحث و مقايسه است، نه موتورخانه هاي مدرن با راندمان بالا.

بخش اول: مقايسه مصرف گاز پكيج و موتورخانه مركزي سنتي

1- سيستم هاي داراي مخزن از مزيت داشتن حجم معيني آب گرم براي زمان قطع برق برخوردارند. اينكه اين مزيت چقدر براي ساكنين ساختمان ها ارزش دارد، در فرايند تصميم گيري و انتخاب آنها تاثير دارد. لذا در زمان انتخاب پكيج نيز مشتري مي تواند مدل پكيجي را انتخاب كند كه منبع ذخيره آب گرم هم دارد اما به دلايلي كه در ادامه اشاره مي شود، بعنوان يك كارشناس بهينه سازي انرژي، چنين توصيه اي ندارم.

• بر اساس نتيجه يك تحقيق معتبر انجام شده در چند سال قبل در شهر ساري، ميزان انرژي مورد نيز براي گرم نگهداشتن مخازن آب گرم شامل موتورخانه ها و آبگرمكن هاي مخزني در ساعات غير مفيد شبانه روز يعني ساعت 12 شب تا 6 صبح معادل انرژي مورد نياز براي يك شهر 15 هزار نفري است. (سخنراني مدرس دانشگاه و رئـيس گروه تخصصي مكانيك سازمان نظام مهندسي مازندران در همايش دي ماه 87- دكتر نيكزاد، محمود آباد). اگر سيستم (يكيج، آبگرمكن و حتي موتورخانه) در هر زمان مورد نياز، آب گرم فوري و دائـم مورد نياز را تامين كند، چه نيازي به مخزن ذخيره آب گرم داريم؟ آيا مخزن ذخيره آب گرم آبگرمكن مخزني يا موتورخانه مزيت آن است؟ تكنولوژي در خدمت بشريت است تا نيازمان را برطرف كند و اين مزيت سيستم هاي تامين آب گرم فوري است.

2- با استنتاج از گزارش تحقيق ميداني شركت بهينه سازي مصرف سوخت از 5 هزار ساختمان مجهز به سيستم حرارت مركزي سنتي، مصرف ساليانه ساختمان هاي مسكوني مجهز به موتورخانه مركزي با زيربناي 1000 مترمربع (ساختمان 5 طبقه شامل 10 واحد حدودا" 100 متري) بالغ بر 35 هزار متر مكعب است يعني سرانه گاز مصرفي هر واحد در سال 3500 متر مكعب خواهد بود. در حالي كه سرانه گاز مصرفي در واحدهاي مسكوني –با كيفيت ساخت و اقليم مشابه- مجهز به پكيج حدود 1000 متر مكعب كمتر است (منبع: تحقيق ميداني پايش قبض هاي گاز واحدهاي مسكوني در استانهاي مختلف). بنابراين پكيج نسبت به موتورخانه مزيت صرفه‌جويي گاز دارد. راندمان پكيج ها بر اساس استاندارد برچسب انرژي آنها، عمدتان بالاي 80درصد و حتي بالاتر از 90درصد است. راندمان پكيج هاي چگالشي نيز بر اساس فرمول ساده و موجود محاسبه راندمان، بالاي 100% است.

3- علل و عوامل تاثيرگذار بر راندمان پايين "سيستم حرارت مركزي يا موتورخانه هاي موجود" كه مطابق گزارش شركت بهينه سازي مصرف سوخت كشور حدود 55 درصد اعلام شده، در سايت هاي مرتبط در دسترس است. نكته اصلي و مهم قابل توجه در اين زمينه اينست كه موتورخانه يك قطعه يا محصول نيست بلكه يك سيستم و مجموعه اي است از اجزا و قطعات متعدد كه بر راندمان كل سيستم اثرگذار است. هرچند ممكن است راندمان ديگ يا مشعل هر كدام بصورت مجزا 80درصد يا بالاتر اعلام شود اما طراحي و اجراي كل موتورخانه و منبع دوجداره، لوله كشي ساختمان، وضعيت عايق بندي منبع ذخيره آب گرم و لوله هاي رفت و برگشت، مكش دودكش و تهويه هوا و ... راندمان كل سيستم را تعيين مي كند. دلايل عمده راندمان پايين موتورخانه هاي موجود عبارتند از:

• عدم طراحی و اجراي درست کل سيستم بر اساس محاسبات مهندسي
• عدم انطباق ظرفيت حرارتي موتور‌خانه با بار حرارتي ساختمان
• عدم تناسب ظرفيت حرارتي ديگ با مشعل
• استفاده از ديگهاي چدني به عنوان مبدل حرارتي
• عدم تنظيم درست مشعل و در برخي موارد پايين بودن راندمان مشعل يا ديگ
• عدم عايق‌بندي منبع آب گرم داخل موتورخانه، منبع انبساط پشت بام، لوله هاي رفت و برگشت شوفاژ و لوله هاي آب گرم بهداشتي
• عدم استفاده از فناوري نوين و پيشرفته "مبدل هاي صفحه اي" براي تامين آب گرم فوري و طراحي و اجراي مخازن بزرگ ذخيره آب گرم
• رسوب گيري بالا در داخل پره‌هاي ديگ و منبع آب گرم كه بخشي از آن بدليل وجود املاح زياد در آب است.
• مناسب نبودن دودكش و تهويه هوای مورد نياز برای احتراق
• عدم اجراي سيستم مديريت هوشمند موتورخانه (BMS) و بعضا" خارج كردن ترموستات ها از حالت هوشمند و خودكار به حالت دستي توسط كاربران و درنتيجه  عدم تنظيم صحيح ترموستات
• دور بودن منبع آب گرم از مصرف كننده
• عدم امكان تنظيم دماهاي مناسب براي آب گرم مصرفي و گرمايش
• عدم قابليت تنظيم توان كاركرد مشعل متناسب با نياز (ماجوليشن يا ماژولار)
• لازم به توضيح است كه عامل مهم تاثيرگذار ديگر بر مصرف بالاي گاز در موتورخانه، روشن يا خاموش بودن مشعل (صفر يا يك) است يعني مشعل دستگاه اين قابليت يا هوشمندي را ندارد كه بسته به ميزان نياز بار حرارتي ساختمان در هر زمان (تعداد واحد ساكن يا ميزان نياز به تامين آب گرم و گرمايش) كم و زياد شود. در فناوري هاي جديد سيستم ماژولار شعله وجود دارد كه مزيت بسيار بزرگي براي كاهش مصرف گاز است.
• لزوم راه اندازي ابتدايي و سيستم گرمايش سالانه با اولين درخواست (سكونت اولين خانواده در يكي از واحدمسكوني ساختمان نوساز و اولين خانواده اي كه احساس سرما كند)
• عدم امكان تنظيمات دلخواه و نداشتن استقلال (زمان درخواست،‌ مسافرت و ...)
• عامل فرهنگی يا رواني: چرا من صرفه جويی کنم اما هزينه مصرف بالای بقيه را بپردازم؟ (عدم مديريت مصرف انرژي توسط هر خانوار)
• عدم وجود سامانه دقيق و قابل اعتماد برای تعيين سهم مصرفی هر واحد مسکونی برای تقسيم شارژ (اخيرا" نمونه هايي از اين سامانه ها در حال معرفي به بازار است، هرچند از چندين سال قبل بايد به اين نياز مهم پرداخته مي شد)

4- نكته مهم ديگر اينكه، راندمان بالاي يك سيستم حرارتي يعني رده بالاتر برچسب انرژي، علاوه بر اينكه نشان دهنده مصرف كمتر انرژي است، نشان دهنده اينست كه محصولات احتراق كه از طريق دودكش آنها وارد هواي شهرها و محيط زيست مي شود، از سطح كمتر آلايندگي و ميزان كمتر گازهاي مخرب برخوردار است. اين ادعا صحت دارد كه بخشي از آلودگي هواي شهرها در ماههاي سرد سال، ماحصل خروجي دودكش هاي سيستم هاي حرارتي با راندمان پايين و پرمصرف ساختمان هاست. بر اساس يك پروژه مطالعاتي در شركت بهينه سازي مصرف سوخت كشور، ميزان گاهاي آلاينده خروجي از دودكش موتورخانه يك ساختمان 10 طبقه، معادل آلودگي 12 تا 14 خودروي سواري است كه تمام وقت در سطح شهر در حال تردد است. به همين دليل روي طرح بازديد و معاينه فني موتورخانه ها تاكيد مي شود.

5- علت گرايش سريع مردم در چند سال اخير و بخصوص بعد از اجراي فاز اول هدفمندي يارانه ها به پكيج و تقريبا حذف موتورخانه سنتي در غالب ساخت و سازهاي جديد چه بود؟ بدون شك موضوع "مديريت و هزينه انرژي و رفاه" عامل اين گرايش سريع شد. مزيت عمده سرانه گاز مصرفي كمتر پكيج نسبت به موتورخانه و استقلال واحدهاي مسكوني در هزينه گاز و رهايي از دردسر تقسيم شارژ و تعميرات موتورخانه و ... در رفتار گروه هاي مختلف صاحب نظر و تصميم گير، تاثيرگذار بود.

6- اينجانب يك سال قبل از اجراي قانون هدفمندي يارانه ها بعنوان محقق و پژوهشگر و كارشناس انرژي در جلسه مجمع عمومي انجمن صنعت تاسيسات خطاب به مديران عامل و صاحبان شركتهاي بزرگ تاسيساتي كشور اعلام كردم: "باور كنيم يا نكنيم قانون هدفمندي يارانه ها دير يا زود اجراي مي شود، تا فرصت هست، وضعيت انرژي مصرفي و راندمان توليدات خود را بررسي كنيد. بياييم از الان خودمان را براي شرايط جديد و نيازهاي جديد مردم آماده كنيم وگرنه بعد از اجراي قانون هدفمندي، با ركود شديد تقاضاي كالاهاي پرمصرف مواجه خواهيم شد". و اينگونه شد!

• توليدكنندگان تجهيزات موتورخانه سنتي شامل ديگ، مشعل و ... و حتي شركتهاي عرضه كننده سيستم هاي جانبي كنترل مصرف (سيستم كنترل هوشمند موتورخانه BMS)، بايد از چند سال قبل خودشان را براي اين تغيير آماده مي كردند. بايد سراغ تكنولوژي روز مشعل مي رفتند و بر توليدات قبلي و تكنولوژي چند دهه قبل اصرار نمي داشتند. اين گروه بايد براي نحوه تقسيم هزينه گاز مصرفي موتورخانه يك راه حل اساسي مي دادند.

7-    تكنولوژي هاي روز دنيا در ديگ و مشعل يعني موتورخانه هاي مدرن (پكيج هاي چگالشي پرقدرت مركزي) بسيار مناسب هستند و قويا" توصيه مي شوند. شخصا" چند سال قبل، توليدكنندگان ديگ و مشعل كشور را به استقبال و استفاده از فناوري هاي روز دنيا از طريق انتقال دانش فني به كشور و توليد آنها تشويق كردم. در حال حاضر برخي از شركتها، اين تكنولوژي را وارد كرده اند و در مرحله معرفي است. ترديد نداشته باشيم بعد از اجراي فاز دوم هدفمندي يارانه ها و حداكثر ظرف 5 سال آينده، موتورخانه هاي مدرن توليدي در داخل كشور با ديگ و مشعل هاي بسيار پيشرفته (پكيج هاي چگالشي پرقدرت مركزي)، بسيار كم مصرف و كم جا در ساختمان هاي بلند مرتبه، برج ها، هتل ها، بيمارستان ها، ساختمانهاي اداري و تجاري و ... جايگزين سيستم هاي سنتي موتورخانه هاي موجود و همچنين در ساختمان هاي با تعداد واحدمسكوني زياد، جايگزين پكيج هاي مستقل آپارتماني خواهند شد. اما بديهي است كه در ساخت و سازهاي مسكوني رايج كشور، جلوي موج فزاينده تقاضا و گرايش بازار به پكيج (بجاي موتورخانه سنتي و همچنين آبگرمكن و بخاري) را نمي توان گرفت چون اين انتخاب از سوي مردم و دست اندركاران صنعت ساختمان و تاسيسات كاملا" منطقي و آگاهانه است.

بخش دوم: مقايسه ايمني پكيج و موتورخانه مركزي سنتي از نظر خطر حوادث گازگرفتگي و مرگ خاموش

8- برخي از مدافعين موتورخانه و منتقدين پكيج، هشدار مي دهند كه حذف موتورخانه و ترويج پكيج، خطر حوادث گازگرفتگي را افزايش مي دهد. ضمن تشكر از همه دوستاني كه دغدغه ايمني مردم را دارند بايد اين توضيح را بدهم كه مطابق گزارش كارشناسان آتش نشاني، شركت گاز و ... علت بالاي 80درصد حوادث گازگرفتگي، مشكل دودكش ساختمان هاست. تصور اينكه در ساختمان هاي مجهز به سيستم حرارت مركزي، حادثه گازگرفتگي رخ نمي دهد يك فرض كاملا" غلط است.

اگر به آرشيو اخبار حوادث وبسايت آتش نشاني تهران مراجعه كنيم، گزارشات مستند حوادث زيادي از گازگرفتگي دست جمعي يا گروهي را در ساختمان ها -اعم از مسكوني يا حتي آموزشي مانند مدرسه- كه سيستم حرارت مركزي دارند مشاهده خواهيم كرد. اما اخلاقا" وظيفه خود مي دانم كه اعلام كنم مشكل از سيستم ديگ و مشعل و ... نيست. مشكل در مكش دودكش موتورخانه، نحوه اجراي دودكش و اتصال و درزبندي قطعات دودكش داخل ديوار در زمان ساخت و همچنين ورود هواي تازه به موتورخانه و تهويه هواست كه درصورت مختل شدن هريك (كاركرد دودكش و تهويه هوا) بعلت ظرفيت بسيار بالاي مشعل موتورخانه (معادل ظرفيت چند دستگاه پكيج)، خطر گازگرفتگي بسيار محتمل تر و شديدتر خواهد بود. با نشت گاز مونواكسيد كربن از طريق رايزرها و راه پله ها به داخل ساختمان و واحدهاي مسكوني، نشت گاز از درز و ترك هاي ديواري كه دودكش موتورخانه از آن عبور كرده و دودكش عايق بندي مناسب نشده يا ترك خوردگي و شكستگي داشته يا به علل ديگر، گازگرفتگي دسته جمعي يا گروهي و مرگ خاموش رخ مي‌دهد.

• لذا بدليل اشكالات اساسي در طراحي و اجراي دودكش هاي موتورخانه و تهويه هوا در موتورخانه ها، شاهد رشد آمار حوادث گاز گرفتگي در ساختمان هاي داراي سيستم حرارت مركزي هستيم. اگر دودكش وسيله حرارتي و گرمايشي مشكل داشته باشد يا تهويه هوا مختل شود، خطر گازگرفتگي وجود دارد فرقي هم نمي كند سيستم آبگرمكن، بخاري و شومينه است يا پكيج و يا موتورخانه. شايد تعجب كنيم كه بدانيم تعداد حوادث گازگرفتگي در ساختمان هاي داراي حرارت مركزي در شهر تهران در سال 88 (نمودار زير به استناد گزارش سازمان آتش نشاني تهران)، حتي از حوادث گاز گرفتگي با بخاري و آبگرمكن هم بيشتر بوده است در حاليكه در اين سال در شهر تهران 30درصد خانواده ها از سيستم حرارت مركزي، 50درصد  از آبگرمكن و بخاري و حدود 10درصد از پكيج استفاده مي كردند.

9- حال آيا با وجود تمام مزاياي اشاره شده، نصب هر نوع پكيجي در واحدهاي مسكوني با زيربناي كم (مطابق تعريف مبحث 17، واحدهاي زير 60 متر) مجاز است؟ پاسخ قوبا" منفي است. در اين واحدها مطابق مقررات ملي ساختمان و رويه اجرايي كارشناسان محترم ناظر گاز و تاسيسات سازمان نظام مهندسي ساختمان كشور، نصب سيستم هاي درون سوز يا با محفظه احتراق باز كه اكسيژن محل نصب را مصرف ميكند (شامل آبگرمكن، پكيج و بخاري معمولي) ممنوع است و در عوض، استفاده از سيستم هاي حرارتي كه بدليل داشتن دودكش دوجداره و محفظه احتراق بسته يا سيلد (يا به اصطلاح كوره بسته) هواي مورد نياز براي احتراق را از محل نصب يعني واحد مسكوني نمي گيرند بلكه از محيط باز بيرون ساختمان تامين مي كنند الزامي است. (پكيج و آبگرمكن با محفظه احتراق بسته يا دودكش دوجداره فن دار و همچنين بخاري با محفظه احتراق بسته يا هرماتيك با دودكش دوجداره)

• لازم به توضيح است كه در سالهاي اخير، نه تنها در واحدهاي مسكوني زير 60 متر مربع، بلكه در بخش قابل توجهي از واحدهاي مسكوني با زيربناي بزرگتر هم، استفاده از اين محصولات و سيستم هاي ايمن رايج شده است.

در پايان، اميد است همه توليدكنندگان سيستم هاي حرارتي با استفاده و اسنقبال از نوآوري و بهبود فرايندهاي توليد و همچنين فناوري هاي جديد "ايمن و بهينه"،‌ به نياز مشتريان اعم از وضعيت مصرف انرژي و ارتقاي سطح ايمني مردم بيش از پيش توجه نمايند و همه دست اندركاران صنعت ساختمان (طراح، مجري و ناظر)، مباحث 22 گانه مقررات ملي ساختمان را بطور كامل اجرا كنند كه در اينصورت، ضمن توجه به كيفيت ساخت و ساز، از نظر مصرف كم انرژي و در نتيجه ايجاد آلايندگي كمتر از طريق دودكش هاي سيستم هاي حرارتي، ساختماني حامي محيط زيست تحويل مردم و هموطنان عزيز مان شود. در همين زمينه، مخاطبين عزيز را به مطالعه يادداشت منتشر شده اينجانب با عنوان "كيفيت ساخت و ساز مسكن در ايران" توصيه مي كنم.

با هدف توسعه و غناي علمي و مستدل اين مطالب، از دريافت نظرات و بازخوردهاي كارشناسان محترم استقبال مي شود.

دكتر جواد نوفرستي-مدرس دانشگاه صنعت نفت، كارشناس بهينه سازي انرژي و ايمني ساختمان، عضو شوراي سياستگذاري انجمن جامعه ايمن كشور و رئـيس كارگروه پيشگيري از مرگهاي خاموش ناشي از گاز CO
[email-masked]