مصرف گاز در بخش مسکن؛ چند پیشنهاد قابل تامل

تجربه سخت بحران قطعی گاز در برخی از مناطق کشور در روزهای سرد زمستان 86 هنوز از ذهن‌ها بیرون نرفته است و با وضعیت و روند کنونی احتمال تکرار آن قطعی است. توجه به رشد بالای تقاضا در مقایسه با رشد کم عرضه گاز، سهم بالای گاز مصرفی در ماه‌های سرد سال در بخش خانگی و تجاری، سهم هر یک از محصولات و سیستم‌های گازسوز مورد استفاده در بخش مسکن و راندمان مصرف آنها، نشاندهنده این واقعیت است که کشور ما نه با بحران تولید و عرضه بلکه با بحران جدی مصرف مواجه است. واقعیت این است که آنچه موجب نگرانی است عدم توازن بین جمع تقاضا، مصرف، صادرات و تزریق به چاه‌های نفت و عرضه (تولید و واردات) گاز است. حتی با فرض تحقق تمامی برنامه‌های وزارت نفت، طراحی و اجرای پروژه‌های بزرگ ملی در جهت کاهش مصرف گاز از طریق اصلاح الگوی مصرف به ویژه در بخش خانگی کاملا ضروری است. کاهش مصرف در بخش خانگی علاوه بر کمک به تامین نیاز و جلوگیری از تعطیلی صنایع و نیروگاه‌ها، وابستگی ما به واردات گاز را برطرف کرده و افزایش صادرات آن را در پی خواهد داشت که نتیجه آن کمک به رشد و شکوفایی اقتصاد کشور است. در این بین، آنچه ضروری است فرهنگ سازی و ترویج سیستم‌ها و محصولات تامین کننده آب گرم و گرمایش واحدهای مسکونی است. جالب است که بدانیم چنانچه به تغییر و اصلاح الگوی مصرف گاز در ساختمانهای فعلی و ساختمان‌های در حال ساخت از طریق بکارگیری سیستم‌ها و محصولات با راندمان بالا فکر کنیم، صرفه جویی واقعی تحقق یافته است. این مهم نیازمند عزم جدی و ملی از جانب همه دست اندکاران بخش مسکن (قانون گذاران و مجریان )، وزارت نفت، تولیدکنندگان، سازمانهای نظارتی، رسانه‌ها و در نهایت مردم است اما خوشبختانه به سرعت و سهولت و بدون سرمایه گذاری و هزینه بالا قابل اجراست.

نکته مهم دیگر اینکه  سهم مصارف خانگی- تجاری در ماه‌های سرد سال تکان دهنده  است به نحوی که سهم نوع مصارف خانگی در گاز مصرفی بنا بر گزارش شرکت بهینه سازی مصرف سوخت بیشترین مصرف گاز طبیعی در بخش خانگی مربوط به گرمایش، با سهم 70 درصد است. لذا اصلاح الگوی مصرف در سیستم‌ها و وسایل تامین کننده گرمایش واحدهای مسکونی از بالاترین اولویت برخوردار است و از آن طرف، صرف منابع و امکانات برای بهبود راندمان و کاهش مصرف گاز برای مصارف پخت و پز در اولویت است.

لزوم بازنگری در مبحث 19 مقررات ملی ساختمان

مطابق با الزامات صحیح مبحث 19 با هزینه یا سرمایه گذاری قابل توجه اما توجیه پذیر می‌توانیم مانع اتلاف انرژی تولید شده در واحد مسکونی شویم. جای این سوال باقی است که با اجرای کامل و صحیح مبحث 19 در واحد مسکونی در حالی‌که سیستم یا وسیله مورد استفاده راندمان مثلا 50 درصد دارد، چند درصد می‌توانیم از اتلاف انرژی مفید باقیمانده جلوگیری کنیم؟

از این منظر  ضروری است در مقررات علاوه بر الزامات و راهکارهای درست تدوین شده، بکارگیری سیستم‌ها و وسایل انرژی بر راندمان بالا تشویق شود و مهمتر از آن، استفاده از سیستم‌ها و وسایل انرژی بر با راندمان پایین یا مردود، ممنوع شود. الزامات فعلی مبحث 19 برای تحقق اهداف بهینه سازی، شرط لازم است اما کافی نیست. این دو راهکار، مکمل و لازم و ملزوم هم هستند و هر دو باید در مبحث 19 الزامی و ترویج گردند.

نکته ایمنی:برای تحقق اهداف بهینه سازی، نباید ایمنی فراموش شود و برعکس برای تحقق ایمنی، بهینه سازی نباید قربانی شود. راهکارهایی وجود دارد که ایمنی و بهینه سازی را همزمان محقق می‌سازند در مبحث 19 در کنار تاکید ویژه بر درزبندی درب‌ها و پنجره‌ها و... برای جلوگیری از اتلاف گرمای محیط، لازم است به لزوم تعبیه دریچه‌ای باز برای جریان هوا برای احتراق و همچنین حفظ سلامت ساکنین و جلوگیری از مرگ‌های خاموش بویژه در واحدهای مسک ونی با زیربنای کم، تاکید ویژه شود. در صورت عدم تعبیه دریچه هوا، تنها راهکار موجود استفاده از سیستم‌های گرمایش و آب گرم محفظه احتراق بسته خواهد بود که باید تاکید، ترویج و حتی الزامی‌شود.

با توجه به دهک‌های درآمدی استفاده کنندگان از بخاری، در این بخش کمتر می‌توان به راهکار سیستم‌های جایگزین پرداخت و درنتیجه نقش اصلی و محوری را خانواده‌ها بر عهده دارند:

1.ساده‌ترین و کم هزینه‌ترین راهکار که از خانواده‌ها و خریداران بخاری انتظار می‌رود:توجه به راندمان مصرف بخاری و انتخاب بخاری با بالاترین رده برچسب انرژی بجای بخاری فاقد برچسب یا دارای رده پایین. در این بین انتظار می‌رود تولیدکنندگان محترم بخاری روی ارتقای راندمان حرارتی بخاری‌ها با جدیت تمام کار کنند و سازمانها و ارگانهای دولتی مرتبط، حمایت خود را از تولیدکنندگان دریغ ننمایند.

2.راهکار اساسی و بلند مدت هرچند پرهزینه که از دست اندرکاران و متولیان بخش ساختمان و دولت انتظار می‌رود:فرهنگ سازی و ترویج استفاده از سیستم گرمایش پکیج شوفاژ بجای بخاری برای بخشی از ساختمان‌های جدید بویژه در مناطق ش هری و بطور خاص در مناطق سردسیر کشور. این اقدام موثر را می‌توان در پروژه‌های بزرگ ملی از جمله مسکن مهر و دیگر پروژه‌های انبوه سازی و ساخت و ساز بخش تعاونی انتظار داشت.

سیستم حرارت مرکزی و راهکارهای اصلاح الگوی مصرف گاز

با توجه به شاخص راندمان، نزدیک به نیمی از گاز مصرفی در موتورخانه‌ها به هدر می رود.

مهمترین عوامل پایین بودن کارایی موتورخانه‌ها و اتلاف انرژی:

1.اختلاط ناقص سوخت و هوا و در نتیجه احتراق ناقص

2. عدم انعطافپذیری در مقابل تغییرات شرایط جوی و شرایط کاری موتورخانه‌ها

 3. عدم تنظیمات فصلی در موتورخانه‌ها

4. طراحی موتورخانه‌ها با تکنولوژی‌های قدیمی و اجرای غیر حرفه‌ای آن در اکثر ساختمان‌ها

5. عدم تنظیم درست و در برخی موارد پایین بودن راندمان مشعل

6. مناسب نبودن دیگ، عدم عایقبندی و وجود رسوب در داخل پره‌های دیگ

7. عدم تناسب ظرفیت حرارتی دیگ با مشعل

8.مناسب نبودن دودکش و طراحی غلط لولهکشی

9.عدم انطباق ظرفیت حرارتی موتور خانه با بار حرارتی ساختمان

10.عدم تنظیم صحیح ترموستات

11.دور بودن منبع آب گرم از مصرف کننده

12. عدم امکان تنظیمات دلخواه و نداشتن استقلال

13.استفاده از دیگهای چدنی به عنوان مبدل حرارتی

14.عدم امکان تنظیم دمای مناسب و مجز ا برای آب گرم مصرفی و گرمایش

راهکارهای اصلاح الگوی مصرف گاز در موتورخانه‌ها:

1. راهکار غیر اصلی و پرهزینه یا بعبارت بهتر نیازمند سرمایه گذاری زیاد:رعایت کامل مبحث 19 مقررات ملی ساختمان از جمله عایق بندی مناسب و کامل مخازن ذخیره آب گرم، لوله‌های رفت و برگشت آب گرم، اجرای سیستم‌های کنترل هوشمند موتورخانه و... با وجود بار مالی سنگین آن در ساختمان‌های جدید الاحداث

2. راهکار اصلی، سریع و حتی کم هزینه:استفاده از تکنولوژی نوین اشاره شده در تامین فوری آب گرم مورد نیاز مدار گرمایش و آب گرم بهداشتی یعنی استفاده از سیستم‌های مستقل پکیج شوفاژ دیواری که در غالب ساخت و سازهای جدید قابلیت اجرا دارند.

نکته مهم ایمنی:با توجه الزامات مبحث 14 و 17 مقررات ملی ساختمان، توجه جدی به طراحی و اجرای دودکش استاندارد سیستم‌ها و لوازم گازسوز دودکش دار و همچنین تهویه مناسب هوا برای احتراق ضروری است. مطابق مبحث 17 در واحدهای مسکونی زیر 60 متر و همچنین ساختمانهای 10 واحد به بالا، نصب وسایل گازسوز ظرفیت بالا ممنوع است مگر آنکه هوای مورد نیاز برای احتراق را از محیط بیرون تامین کند یعنی تنها راه حل موجود، استفاده از سیستم‌های محفظه احتراق بسته است. علاوه بر دو گروه واحدها و ساختمان‌های اشاره شده، این گزینه برای ساختمانهای فاقد دودکش استاندارد لازم برای وسیله گازسوز با دودکش طبیعی نیز بهترین و کاملترین راه حل است.

راهکار مناسب و جدید برای ساختمان‌های بزرگ اداری، تجاری و برج‌های مسکونی

با یادآوری و تایید این واقعیت که در تمام ساختمانها نمی‌توان انتظار داشت که بتوان سیستم مستقل پکیج را بعنوان جایگزین موتورخانه طراحی و اجرا کرد، سیستم‌های مدولار با ظرفیت و راندمان بالا که علاوه بر امکان اجرا در محل موتورخانه در پشت بام نیز قابل اجرا هستند اما سیستمی مشابه پکیج‌های شوفاژ دیواری دارند و فاقد مخزن ذخیره آب هستند، بجای سیستم‌های دستی و سنتی حرارت مرکزی توصیه می‌شوند. این ساختمان‌ها شامل ساختمان‌های موجود دارای سیستم حرارت مرکزی، ساختمان‌های بزرگ اداری و تجاری و برج‌های بلندمرتبه مسکونی می‌باشند. چون در برجهای مسکونی و همچنین ساختمان‌های اداری و تجاری بزرگ بواسطه نیاز همزمان به سیستم سرمایش مناسب، طراحی و اجرای سیستم حرارت مرکزی لازمست. با سیستم جدید پیشنهادی، اجرای توصیه‌های و الزامات مبحث 19 از جمله عایق بندی لوله‌های آب گرم همچنان به قوت خود باقی است.

سیستم پکیج شوفاژ دیواری:

در حالی‌که راندمان قابل قبول برای پکیج در استانداردهای بین المللی 84 درصد و در استاندارد ملی ( استاندارد تشویقی) 75 است خوشبختانه این سیستم یا محصول مناسب برای جایگزینی با موتوخانه‌های مرکزی، سالهاست که بدست صنعتگران و کارگران عزیز ایرانی تولید و عرضه می‌شود.

• استفاده از پکیج شوفاژ دیواری با راندمان بالا می‌تواند مصرف گاز در واحد مسکونی را در مقایسه با موتورخانه مرکزی به نصف تقلیل دهد.

• همچنین، پکیج شوفاژ دیواری بسیاری از معضلات سیستم‌های مشترک حرارت مرکزی (معضلات آپارتمان نشینی)را برطرف کرده و با الگوی مصرف هر واحد مسکونی قابل برنامه ریزی و کنترل است.

• سیستم پکیج شوفاژ دیواری علاوه بر تمام مزایای اشاره شده برای استفاده کنندگان و صرفه جویی بالا در مصرف گاز، برای سازندگان ساختمان نیز از نظر میزان و زمان سرمایه گذاری و خواب سرمایه و همچنین استفاده بهینه از فضای مورد اشغالی موتورخانه... به صرفه‌تر است. رادیاتور، مکمل سیستم حرارت مرکزی و پکیج رادیاتور بعنوان یکی از اجزای سیستم، نقش تعیین کننده‌ای در کارکرد مناسب سیستم گرمایش اعم از سیستم حرارت مرکزی یا سیستم مستقل پکیج دارد. در اکثر واحدهای مسکونی بدون در نظر گرفتن نیاز گرمایی ساختمان که به عوامل زیادی مرتبط است(منطقه جغرافیایی، نوع و کیفیت مصالح ساختمانی، ارتفاع واحد، عایق بندی یا عدم عایق بندی ساختمان، نوع پنجره‌های بکار رفته، شمالی یا جنوبی بودن، طبقه و...) به اشتباه عددی بعنوان تعداد پره رادیاتور تهیه و نصب می‌شود. در حالی‌که تعداد پره مورد نیاز باید بر اساس نیاز محاسبه شده گرمای مورد نیاز و توان حرارتی رادیاتور توسط کارشناسان و مشاورین تاسیسات محاسبه شود.

عدم محاسبه دقیق تعداد پره بر اساس اصول مهندسی و بویژه عدم توجه به توان حرارتی رادیاتور مورد استفاده یا عدم دقت توان حرارتی اعلام شده از سوی شرکتهای عرضه کننده، موجب می‌شود که با وجود کارکرد سیستم موتورخانه مرکزی یا پکیج در بالاترین حد توان، واحد مسکونی گرم نشود. در این وضعیت استفاده کننده درجه سیستم را در بالاترین درجه قرار می‌دهد و مشکل را در سیستم گازسوز می‌بیند (در حالی‌که مشکل در توان حرارتی رادیاتور است) و چون مشکل سرما برطرف نمی‌شود، مشتری ناچار ا به استفاده از شومینه با راندمان بسیار پایین که خطرات گاز گرفتگی را هم در پی دارد یا استفاده از بخاری برقی یا سایر روشهای غیر استاندارد و ایمن برای نجات از سرما رو می‌آورد. کمترین نتیجه این اقدام، افزایش گاز یا برق مصرفی و هزینه پرداختی مشتری است و بعضا  شاهد اتفاقات دردناک مرگ‌های خاموش هستیم.

عوامل تاثیر گذار در توان حرارتی رادیاتور:

1. تکنولوژی تولید

2. طراحی مهندسی پره‌ها

3. آلیاژ مواد اولیه و آلومینیوم(هموژن بودن)

از این رو، به کارشناسان و مشاورین تاسیسات و ساختمان و همچنین فروشندگان، نصاب‌ها و همچنین خریداران توصیه می‌شود در انتخاب رادیاتور، توان حرارتی رادیاتور را مد نظر قرار دهند و بر این اساس تعداد پره لازم و مناسب را تعیین نمایند.

شیر ترموستات رادیاتور و راهکارهای بهینه سازی مصرف گاز

یکی از ابزارها یا سیستم‌های مکمل سیستم گرمایش که در مبحث 19 تاکید شده و می‌تواند بر صرفه جویی تاثیرگذار باشد، ترموستات است. اما شاهد هستیم که به علت اینکه حسگر ترموستات در همان محل نصب یعنی روی شیر ورودی رادیاتور قرار دارد و محیط پیرامون آن زودتر از فضای محل سکونت گرم می‌شود و همچنین بعضا  مصرف کنندگان جلوی رادی اتور وسایل خانه از جمله کمد، میز تلویزیون، مبلمان و... قرار می‌دهند یا رادیاتور پشت پرده یا فرورفتگی دیوار قرار دارد که درنتیجه محل شیر ترموستاتیک سریع گرم می‌شود، دما به نقطه عملکرد ترموستات می‌رسد و ترموستات فرمان قطع جریان آب گرم ورودی به رادیاتور را می‌دهد، این در حالیست که محل سکونت مصرف کننده گرم نشده است. نوع طراحی و محل قرار گرفتن رادیاتورها اگر بر اساس اصول مهندسی و مطابق توصیه‌های مبحث 19 نباشد، این وضعیت را تشدید می‌کند. ساکنین مجدد ا و به اشتباه اشکال را در سیستم گرمایش می‌بینند و به افزایش درجه و... اقدام می‌کنند اما چون مشکل حل نمی‌شود، بعضا با دستکاری آگاهانه، کارکرد ترموستات شیر را قطع می‌کنند و شیر ترموستات به شیر معمولی تبدیل می‌شود در حالی‌که استفاده کننده به امید کمک به صرفه جویی، با وجود یارانه دولتی هزینه بالاتری برای آن پرداخته بود. در نتیجه نوع شیرهای ترموستات رایج در کشور علاوه بر عدم تناسب با اقلیم و نیاز خانواده‌های ایرانی به دلیل محل قرار گرفتن آنها در بخش قابل توجهی از ساختمان‌های امروز، کمک چندانی به صرفه جویی مصرف گاز نمی‌کند، پیشنهاد می‌شود:

1.حداقل اقدام اصلاحی:عرضه و بکارگیری شیرهای ترموستات رادیاتور متناسب با اقلیم و نیاز کشور و همچنین استفاده از حسگرهای مستقل از رادیاتور اما مرتبط با شیر آن و نصب در نزدیکترین نقطه مورد نیاز استفاده کننده

2. راه حل اساسی:استفاده از ترموستات اتاقی بجای شیرهای ترموستات رادیاتور با مزیت اصلی قابلیت اتصال به سیستم گرمایش برای خاموش و روشن کردن آن جهت تنظیم گرمای محیط که بسیار مقرون به صرفه است.

جمع بندی پیشنهادات و راهکارها

1. اضافه شدن الزامات و تشویق‌های استفاده از سیستم‌ها و وسایل انرژی بر دارای راندمان بالا و ممنوعیت سیستم‌ها و وسایل با راندمان پایین یا مردود به مبحث 19 مقررات ملی ساختمان
2. ترویج و تشویق سازندگان مسکن به طراحی و اجرای سیستم‌های مدرن گرمایشی یعنی پکیج بجای بخاری یا موتورخانه مرکزی با الگو برداری از وضعیت مطلوب برخی شهرهای بزرگ کشور بویژه در پروژه‌های بزرگ ملی مثلا مسکن مهر و ترویج استفاده از پکیج‌های با محفظه احتراق بسته با هدف اجرای همزمان الزامات 17 و 19، مبحث 14
3. تمرکز جدی بر بهبود راندمان و جلو گیری از اتلاف شدید انرژی در موتورخانه‌های مرکزی موجود با وجود هزینه یا سرمایه گذاری سنگین یا اجرای سیستم جدی د مدولار بعنوان راهکار جایگزین
4. فرهنگ سازی و ترویج پیام توجه به توان حرارتی  در انتخاب رادیاتور برای سیستم‌های حرارت مرکزی و پکیج
5. نصب حسگر ترموستات رادیاتور با فاصله مناسب از محل نصب رادیاتور و همچنین ترویج ترموستات‌های اتاقی
6. تشویق و ترغیب تولیدکنندگان به ارتقای رده برچسب انرژی لوازم گازسوز از جمله آبگرمکن و بخاری و جلوگیری از تولید و عرضه لوازم گازسوز مشمول برچسب انرژی فاقد رده انرژی (مردود) با اعمال کنترل و نظارت کافی
7. تدوین استاندارد برچسب انرژی برای بخاری و آبگرمکن با سوخت گاز مایع
8. برنامه ریزی برای کاهش و حذف تدریجی تولید آبگرمکن مخزنی (اعم از ایستاده و دیواری) و حمایت از تولید آبگرمکن فوری دیواری
9. طراحی و اجرای پروژه‌های بزرگ جایگزینی آبگرمکن‌ها و بخاری‌های فرسوده دارای راندمان پایین (گروه‌های درآمدی متوسط و پایین جامعه) این پیشنهاد می‌تواند در قالب طرح هدفمند کردن یارانه‌ها بجای پرداخت نقدی انجام شود که در اینصورت، از گروه‌های خاص تحت حمایت و پوشش و همچنین دهک‌های پایین درآمدی حمایت واقعی و بلند مدت صورت خواهد گرفت.
10. توجه به طول عمر مفید لوازم گازسوز و تشویق به جایگزینی آن بعد از اتمام عمر مفید آن بجای انجام تعمیرات مکرر که هزینه پنهان و مستمر گاز مصرفی بویژه با اجرای طرح تحول را در پی خواهد داشت.

نشریه پنجره ایرانیان، سال پنجم ، شماره 53 ، اسفندماه 1390