دعم إقليمي تواصل معنا
Homeتبادل المعرفةإبقاء التفاحة الكبيرة دافئة

****إذا سُئلت، ماذا تعني لك مدينة نيويورك، سيكون الجواب مختلفًا للجميع. إذا كنت تعرفها جيدًا، ستمتلك “المدينة التي لا تنام” ذكريات ملأى بالنقاط البارزة للاختيار منها. مزيجها النابض بالحياة من الثقافات، وطاقتها الدائمة تُقدم تجربة لا تُنسى. لكن، حتى لأولئك الذين لم يطأوا قدمهم مانهاتن، أفقها مألوف على الفور. تهيمن عليه ناطحات سحاب تصل إلى الغيوم، ترمز إلى الطموح والأمل والعزيمة؛ الحلم الأمريكي في الخرسانة والفولاذ والحجر.

من الأرض إلى السماء: نشأة ناطحات السحاب

أفق نيويورك المألوف الذي نفكر فيه اليوم لم يكن دائمًا كذلك. استلزم الأمر مجموعة من العوامل للقدرة على البناء للأعلى بشكل مستمر. لم يكن أول مبنى شاهق في أمريكا في المدينة؛ شيكاغو سبقت ذلك، مع مبنى التأمين المنزلي ذي الطوابق الاثني عشر عام 1884. لكنها كانت التقدم التكنولوجي في أواخر القرن التاسع عشر الذي جعل أحلام البناء الأعلى حقيقة. فولاذ بيسمير المطروق في مقاطع أطول مكّن هياكل أطول وأكثر مرونة مما سمح به الحديد الزهر القديم. رشاشات مكافحة الحرائق للتعامل مع أي مخاطر حريق تعني أن الحد القديم البالغ 23 مترًا للارتفاع أُزيل. وسُجّل براءة اختراع للكهرباء المتردد، مما أدى إلى مصاعد تستطيع حمل الأشخاص إلى ارتفاعات جديدة. أما كيفية إبقاء الناس مرتاحين في هذه المباني الشاهقة الجديدة خلال برد الشتاء القارص، فوجدت الإجابة في البخار.

قصة ساركو في نيويورك

بحلول الوقت الذي اكتمل فيه البرج المميز على مبنى سينجر تقريبًا، متصاعدًا 40 طابقًا فوق شوارع المدينة، كانت نيويورك منارة للتقدم الأمريكي. عندما أبحر لويس ساندرز إلى الميناء عام 1907، بعد رحلة عبر أسبوع تقريبًا من المملكة المتحدة، أصبح البرج المعماري ذو الطوب الأحمر والحجر الأزرق أطول مبنى في العالم قريبًا، ولو لعام واحد. لم يكن وحده في مشاهدة تطور أفق المدينة. جزيرة إليس، حيث رُوجع مهاجرو أمريكا، شهدت عامها الأكثر ازدحامًا في عام 1907، حيث تعاملت مع 1.25 مليون وافد آملاً. لكن، على عكس معظمهم، كان لرحلة ساندرز هدف محدد؛ إنشاء الفرع الأمريكي لشركة صاحب عمله البريطاني. في نفس العام أنشأت شركة ساركو لتوفير الوقود والهندسة مقرها في مانهاتن السفلى. في غضون سنوات قليلة، في عام 1915، أصبحت ببساطة Sarco Co. Inc. سرد قائمة عروضها الأساسية، بما في ذلك مسجلات CO₂، وأجهزة قياس البخار، وأجهزة قياس سعرات الوقود والغاز، وأجهزة قياس التيار، ومصائد البخار، وتنظيم حراري. كانت مصائد البخار حجر الأساس في نمو الأعمال، ومع تجربة المدينة نموًا سريعًا، ساعد الطلب على مصائد عالية الجودة في إنشاء سمعة ساركو. روت روت غرينفيلد، نائبة الرئيس خلال تلك السنوات الصاخبة، تذكر لاحقًا،

اقتباس تبادل المعرفة

أستطيع أن أقول بثقة إنه لا يوجد مبنى سكني في مدينة نيويورك شُيّد بين عامي 1921 و1932 … غير مجهز بمصائد ساركو للمدافئ.

لماذا احتضنت نيويورك البخار

تكمن الإجابة في الخصائص الفريدة للبخار كوسط لنقل الطاقة. يحمل حرارة أكثر بكثير من الماء، وله ميزة عدم الحاجة إلى مضخات دورية لتوصيله إلى المكان المطلوب. وهذا يوفر ليس فقط تكلفة مضخات الدورة، بل التعقيدات الناتجة عن التحكم بالمضخات وتدفقها لإدارة نقل الحرارة. عندما يتعلق الأمر بنقل البخار إلى المدافئ عبر مبنى شاهق، كانت مزايا البخار واضحة. بإدخال الفراغ، بدلاً من دفع البخار للهواء خارج النظام، يُسحب بالفراغ بسرعات تصل إلى 150 ميل في الساعة عبر نظام التدفئة. وهذا يضمن تدفئة سريعة ومنتظمة في جميع أنحاء المبنى. مثال جيد على ذلك هو نظام التدفئة في مبنى إمباير ستيت. عند اكتماله عام 1931، بـ 102 طابقًا، أصبح أطول مبنى في العالم. اليوم، بعد مشروع كبير لكفاءة الطاقة، و92 عامًا من اكتماله، لا يزال يعتمد على البخار لإبقاء العاملين فيه دافئين. كل ذلك بضغط بخار 1.5 رطل لكل بوصة مربعة و6,600 مصيدة بخار. أدى تحسين الكفاءة التفصيلي إلى تقليل استهلاك الطاقة بأكثر من 40%، وانبعاثات الكربون بنسبة 54%.

البخار خلف ناطحات السحاب

لم يكن استخدام البخار لتدفئة المباني اكتشافًا جديدًا. جوزيف نيسون، الذي لعب دورًا في تطوير مدفأة الحديد الزهر، فعل ذلك في البيت الأبيض للرئيس بيرس عام 1855. وبحلول عام 1882، كانت شركة نيويورك للبخار (السلف لشركة كون إديسون) تقدم فوائد البخار لما يقرب من 1,600 عميل من باتري بارك إلى شارع 96. وبالرغم من أن غالبية المباني الشاهقة الجديدة بُنيت لتعظيم المساحة والربح للاستخدام التجاري، فإن البخار وجد طريقه أيضًا إلى المنازل السكنية في نيويورك. قد تظن أن الأمور تطورت. أنه بعيدًا عن مزاياه الواضحة عندما يتعلق الأمر بأطول المباني في المدينة، فقد استُبدل. وأنت مخطئ.

المجلس الحضري الأخضر، إزالة الغموض عن البخار> يُغطي البخار 75% من المنطقة السكنية بتدفئة بالبخار. يغطي 1.8 مليار قدم مربع من المباني متعددة العائلات، و700 مليون قدم مربع تقريبًا من المباني التجارية، وأكثر من 90 مليون قدم مربع من المنطقة الصناعية
المجلس الحضري الأخضر، إزالة الغموض عن البخار

كما يشير المجلس الحضري الأخضر، كان تأثير استخدام البخار ثوريًا، “حل محل المدافئ والأفران، مقدمًا جودة هواء داخلي أفضل وراحة وكفاءة أكبر.” عندما بُنيت معظم نيويورك الحالية، في العقود الأولى من القرن العشرين، كانت هناك مخاوف صحية بشأن البقاء في الداخل دون تهوية. أدى آلاف المهاجرين القادمين إلى المدينة إلى أحياء مكتظة، وخوف من الأمراض و”الهواء الفاسد” (effectively breathing in the air of others). أضاف خوف من أمراض مثل السل، والأوبئة المدمرة مثل الإنفلونزا الإسبانية عام 1918 إلى هذا الاعتقاد.

الحل؟ أبقاء النوافذ مفتوحة، حتى في عمق الشتاء. نصيحة لم تتغير منذ قرن. تذكر قبل سنوات قليلة فقط، خلال جائحة COVID-19، كانت التوجيهات بفتح النوافذ إذا كنت تشارك غرفة مع آخرين. قد يكون هذا حكيمًا من منظور الصحة العامة، لكنه أدى مباشرة إلى المفاهيم الخاطئة المحيطة بالبخار اليوم.

ساخن جدًا للتعامل؟ مكان البخار اليوم

يمكن أن يكون الجو باردًا بشكل مرير في نيويورك في الشتاء، خاصة عند هبوب رياح شمالية شرقية باردة. لتعويض سياسة النوافذ المفتوحة، رُكّبت غلايات ومدافئ تستطيع تدفئة العقارات مع نوافذ مفتوحة حتى في أبرد الأيام. عندما انتقلت وقود توليد البخار من الفحم إلى النفط ثم إلى الغاز الطبيعي، كانت المعدات البديلة مبالغًا في حجمها، مائلة نحو التسخين المفرط بدلاً من التسخين الناقص. نوافذ مزدوجة الزجاج أكثر كفاءة حلت محل القديمة، وتحسن الععزل وإحكام الهواء، مما أضاف إلى الطبيعة الخانقة لأنظمة التدفئة الأصلية. مقترنة بجداول صيانة ضعيفة، تعني أنظمة البخار المبالغ في حجمها أن الناس الآن يفتحون نوافذهم في الشتاء لأنهم يعانون من حرارة مفرطة. عندما يتعلق الأمر بالمباني التي تمتلك أنظمة تدفئة خاصة بها، يوضح المجلس الحضري الأخضر المسار قدمًا، “مع تقادم أنظمة البخار، يجب استبدالها بأنظمة مائية أو مضخات حرارية كهربائية.” بالطبع، هذا يستبدل وسيط نقل حرارة، البخار، بآخر، المياه الساخنة. لا تزال كيفية توليد تلك الكهرباء قائمة. إذا لم تكن من الغاز الطبيعي (المتفوق على النفط والفحم هذه الأيام)، بل من مصادر الطاقة المتجددة، فلماذا لا نُنتج بخارًا من نفس مصدر الطاقة؟ حتى المدافعون عن إزالة البخار من المعادلة يقبلون أن هذا العمل الضخم لا يكفي على المدى القريب. كما يشير المجلس الحضري الأخضر، “سبب آخر للاستثمار في البخار الآن هو أنه، قبل أن تكهرب المباني بالكامل، قد نرى تطوير أنظمة تدفئة هجينة تستمر في استخدام البخار لتكملة المضخات الحرارية.” كما يوصون بمجموعة من التدابير الفورية لتحقيق التوازن في أنظمة البخار، والنظر في تصحيح الغلايات المبالغ في حجمها، وإدخال عوامل الععزل والتحكم في درجة الحرارة التي سيكون لها عائد استثمار ثماني سنوات أو أقل. في نهاية المطاف، من الواضح أنها ليست حالة “either/or”؛ إنها معضلة زائفة. المُثبتة بشكل صحيح، والمعتنى بها جيدًا، ومع التحديثات المختلفة الممكنة، تُعد أنظمة البخار قابلة للتطبيق بالتأكيد. كما يقر المجلس الحضري الأخضر، “إذا عملت أنظمة البخار بشكل صحيح، فإنها توصل البخار إلى كل مُدفأة في المبنى، ويحصل المستأجرين على حرارة أكثر اتساقًا دون تسخين مفرط.”

مجالان يجد البخار فيهما معنى كاملًا

بغض النظر عن نظرتك الإيجابية لإمكانات المضخات الحرارية، فإنها تفشل عندما يتعلق الأمر بالمباني الشاهقة. تخيل تكلفة فقدان قيمة العقارات عندما تفكر في أن كل طابق عشرين سيُخصص لها لتتمكن من دفع المياه الساخنة أعلى. عندما يبرد الخارج، ستحتاج دائمًا تقريبًا إلى نظام احتياطي لتعزيز إنتاجها. وتذكر، أنها لا تزال تحتاج كهرباء للعمل، 24 ساعة يوميًا، 365 يومًا في السنة. الفيزياء لم تتغير أيضًا. رطل واحد من البخار المتكثف يحمل حرارة أكثر من 25 رطلًا من المياه الساخنة المبردة في المدافئ بـ 4.4 درجة مئوية، دون الحاجة إلى ضخ. ثم هناك كون إديسون، التي تعمل الآن على أكبر نظام بخار في العالم. عبر أكثر من 100 ميل من الأنابيب، يُنتج البخار مركزيًا في ستة مواقع قبل توزيعه عبر النصف السفلي من مانهاتن. بعض هذه المواقع فقط لتوليد البخار، وأخرى تُنتج الكهرباء أيضًا. وليس يُستخدم فقط للتدفئة. يُزود مستشفيات نيويورك (لأغراض التعقيم)، ومغاسل، وشركات تصنيع الأغذية. ولا يقتصر الأمر على مبنى إمباير ستيت الذي يعتمد على البخار. يوفر شبكة كون إديسون بخارًا للتدفئة والتبريد (بفضل ثلاجات الامتصاص)، والمياه الساخنة للأمم المتحدة، ومحطة غراند سنترال، ومبنى كرايسلر. أطول سهم متداول في بورصة نيويورك، ترى كون إد مستقبل البخار بشكل إيجابي، بخطة طويلة المدى تركز على “إزالة الكربون من نظام البخار لدينا.” بعيدًا عن اعتبار البخار قديمًا، تعترف كون إديسون بأن البخار لا يزال خيارًا. وستقوم أيضًا بتوليد الكثير من الكهرباء المستخدمة لتشغيل أي تركيبات مضخات حرارية جديدة في هذه العملية.

كون إديسون، الخطة طويلة المدى – نظام البخار المركزي> بالإضافة إلى عملاء البخار الحاليين، يمكن لحوالي 6,000 مبنى كبير تعمل بالوقود أو الغاز بالقرب من خطوط البخار الرئيسية الاستفادة من هذا الانتقال. من بين هذه المباني، سيكون لأكثر من 1,000 اتصال بتكلفة صافية صفرية.
كون إديسون، الخطة طويلة المدى – نظام البخار المركزي

حكاية مدينتين

تختلف الآراء حول مستقبل تدفئة نيويورك. بعضها، مثل المجلس الحضري الأخضر، يراه شيئًا سيتغير، ويُستبدل بأنظمة مائية أو مضخات حرارية كهربائية. بشكل غير مفاجئ، ترى كون إديسون البخار باعتباره “أحدث نظام طاقة نظيف ساخن في المدينة”، بمستقبل مشرق أمامه. سواء اعتبرته أفضل الخيارات أو أسوأها، هناك إجماع على أن الخطوة الأولى هي تحسين كفاءة ما هو موجود بالفعل. أبقى البخار سكان نيويورك دافئين لأكثر من قرن، وسيواصل ذلك في المستقبل المنظور. أما نحن؟ الآن، كـ Spirax Sarco، يمثل استخدام البخار في المباني جزءًا صغيرًا لكنه مهمًا من أعمالنا، حوالي 3% من إيرادات مجموعتنا. لم نعد مقيمين في شارع ماديسون، ونعمل في جميع أنحاء الولايات المتحدة. استمرنا في التعلم ومشاركة خبراتنا في البخار منذ افتتاح ذلك المكتب الأول عام 1907. البخار لا يزال أعمالنا، ونستمر في استكشاف المسارات العديدة التي يُقدمها للمستقبل.

المصادر: