تحول در تهویه
آیا ایران توان رقابت با تکنولوژی روز صنعت تهویه را دارد؟
بیشتر نیازهای بخش نفت، گاز، پتروشیمی و انرژی کشور در بخش تهویه مطبوع از تولیدات داخلی تامین می‌شود. روند خودکفایی و عدم وابستگی به تامین قطعات و مجموعه‌ها در این صنعت در سال‌های اخیر با سرعت بیشتری پیش رفته و هم‌اکنون، وابستگی صنعت تهویه مطبوع ایران به قطعات و مجموعه‌های وارداتی به حداقل رسیده و تلاش برای به صفر رساندن این وابستگی با جدیت هرچه‌تمام‌تر در بین صنعتگران ایرانی در جریان است. اما مهم‌ترین پرسشی که در شرایط فعلی ذهن بسیاری از فعالان صنعت را درگیر کرده این است که آیا با تحولات تکنولوژیک صورت‌گرفته در جهان و استیلای هوش مصنوعی که دارد دنیا را درگیر خود می‌کند، این صنعت در ایران توان رقابت با صنایع تهویه دنیا را دارد؟ پاسخ به این پرسش نیازمند زمان و البته تغییر در روش‌ها و سیاستگذاری‌های اقتصادی و سیاسی است. چرا که اقتصاد بدون زیرساخت‌های سیاسی قابلیت عرض‌اندام ندارد. برای نمونه تحریم‌های بین‌المللی آمریکا و غرب علیه ایران سبب شده کشور از نظر تکنولوژی با مشقاتی مواجه باشد و صنعت تهویه نیز از این قاعده مستثنی نیست. با این حال در طول چند دهه اخیر اقتصاد کشور تلاش داشته از وابستگی به خارج رهایی یابد. شاید بتوان گفت صنعت تهویه هنوز هم می‌تواند با وجود تحریم نیازهای جامعه را برطرف کند اما چشم‌انداز را باید به شکل دیگری ارزیابی کرد. اگر روند تحریم به همین شکل پیش برود، اقتصاد تهویه با چالش جدی مواجه می‌شود و سطح و کیفیت تکنولوژی ما محدود می‌ماند.
تحریم و تکنولوژی
تغییر تکنولوژی‌های جدید به واسطه استفاده زیاد تهویه از برق، می‌تواند هم به راندمان این صنعت کمک کند هم هزینه‌هایی مثل هزینه برق را کاهش دهد. از سویی استفاده از تکنولوژی‌های جدید زمینه‌های مناسبی برای بهبود عملکرد و اثرگذاری مثبت بر محیط زیست است. مقالات بسیاری در این زمینه وجود دارد که می‌توان با استناد به آنها، نحوه سیاستگذاری و البته سرمایه‌گذاری در این صنعت را مدیریت کرد.
از آنجا که استفاده از تهویه مطبوع برای مدت طولانی به‌طور قابل توجهی هزینه برق خانوارها را افزایش می‌دهد، صنعت تهویه به سمت تکنولوژی‌های هوشمند می‌رود. خانواده‌ها هرچه بیشتر به کنترلگرهای تهویه مطبوع یا ترموستات‌های هوشمند علاقه نشان می‌دهند. این تکنولوژی می‌تواند برای اسپلیت‌های کوچک، واحدهای سیار یا تهویه‌های پنجره‌ای مورد استفاده قرار بگیرد و هزینه برق خانوار را کاهش دهد. علاوه بر این، برخی از ترموستات‌های هوشمند می‌توانند ترجیحات شما برای دمای خانه‌تان را یاد بگیرند و تغییرات را به صورت خودکار انجام دهند. این مساله به طرز قابل توجهی می‌تواند به صرفه‌جویی در انرژی منجر شود. با پیشرفت صنعت تهویه مطبوع، ترموستات‌های هوشمند به احتمال زیاد در سال‌های آینده محبوبیت بیشتری پیدا می‌کنند.
تهویه و اثر محیط زیستی
با وجود افزایش دمای زمین، میزان کاهش دمای مورد نیاز برای رسیدن به دمای مطلوب در فضای بسته به شدت افزایش یافته است. این میزان دمایی است که لازم است تا دمای متوسط به ۱۸ درجه سانتی‌گراد برسد. مطالعات نشان می‌دهد در ۹۵ درصد از شهرهای آمریکا این دما افزایش یافته است. این وضعیت در ایران و دیگر کشورها نیز شرایط مشابهی دارد. شرایط هوای گرم به این معناست که تقاضا برای سیستم تهویه مطبوع در حال افزایش است، که این امر به افزایش مصرف برق منجر می‌شود. پیش‌بینی می‌شود که نیاز به خنک کردن فضا باعث رشد ۳۷درصدی در تقاضای جهانی برق از سال ۲۰۱۸ تا ۲۰۵۰ شود. واحدهای تهویه و فن‌ها حدود ۲۰ درصد از کل برق مورد استفاده در جهان امروز را تشکیل می‌دهند. با توجه به افزایش محبوبیت سیستم‌های تهویه انتظار می‌رود که تقاضای انرژی جهانی برای این سیستم‌ها تا سال ۲۰۵۰ تقریباً سه برابر شود و به ۶۲۰۵ تراوات بر ساعت برسد. این رقم برابر است با مجموع کنونی مصرف برق چین و هند. با این حال، اگر بهینه‌سازی انرژی سیستم‌های تهویه دو برابر شود، این تقاضا می‌تواند تنها تا ۳۴۰۷ تراوات بر ساعت افزایش یابد.
افزایش محبوبیت صنعت تهویه باعث افزایش مصرف انرژی و آلاینده‌های کربنی شده است. با توجه به این مساله تولید ترموستات‌های هوشمند و سیستم‌های تهویه بهینه در خط مقدم نوآوری‌های پیش‌روی این صنعت قرار دارند. با پیشرفت این صنعت و افزایش تقاضا نیاز به نیروی کار متخصص در این زمینه افزایش می‌یابد. از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۹ بیکاری تکنسین‌های سیستم‌های تهویه به شدت کاهش پیدا کرد. بیکاری این قشر از ۵/ ۱۰ درصد در سال ۲۰۱۰ به ۸/ ۲ درصد در سال ۲۰۱۹ کاهش یافت. این تکنسین‌ها به‌طور متوسط ماهانه حدود چهار هزار دلار درآمد دارند. بالاترین درآمد در این بخش مربوط به سوپروایزر با شش هزار دلار درآمد در ماه است. متوسط دستمزد ساعتی تکنسین‌های سیستم‌های تهویه ۲۰ دلار است. دنور با دستمزد ساعتی ۳۰ دلار، پردرآمدترین شهر برای این شغل است. بازار تهویه مطبوع برای رشد مداوم و نوآوری و پاسخگویی به افزایش تقاضا در سال‌های آتی آماده است. انتظار می‌رود که در سال‌های آینده روند پیشرفت صنعت تهویه متمرکز بر بهره‌وری انرژی و ماندگاری محصول باشد. تولیدکنندگان سیستم‌های تهویه اکنون در حال توسعه محصولات خود هستند و از تکنولوژی‌های پیشرفته برای کاهش مصرف انرژی استفاده می‌کنند. با پیشرفت مداوم در بهینه‌سازی سیستم‌های تهویه مطبوع، مصرف برق کاهش پیدا می‌کند که می‌تواند به کاهش تقاضای کلی برق کمک کند. پیش‌بینی می‌شود که تکنولوژی تهویه هوشمند در آینده در میان خانوارها محبوب‌تر شود تا مصرف انرژی و انتشار کربن را کاهش دهد.
هزینه قبض برق خانوارهایی که در خانه خود سیستم تهویه مطبوع دارند، ۳۵ تا ۴۲ درصد افزایش پیدا می‌کند. افزایش این هزینه بستگی به شرایط آب‌وهوایی و میانگین افزایش دمای هوا در یک منطقه خاص دارد. سالانه حدود ۱۴ میلیارد دلار صرف سرویس و تعمیرات سیستم‌های تهویه مطبوع می‌شود. ۴۰ درصد از مصرف انرژی مسکونی ایالات‌متحده مربوط به گرمایش و سرمایش خانه است. در گرم‌ترین روزها، ۷۰ درصد از برق مصرفی در زمان اوج مصرف، مربوط به خنک کردن فضاست. ژاپن در زمینه استفاده از تهویه مطبوع رتبه اول را دارد و بیش از ۹۱ درصد از خانوارها به نوعی از تهویه مطبوع استفاده می‌کنند. زندگی در یک منطقه شهری احتمال داشتن سیستم تهویه را ۹ درصد افزایش می‌دهد. آمریکای شمالی یکی از مناطقی است که بیشترین تقاضا برای تهویه مطبوع را دارد که در سال ۲۰۲۰ به بیش از ۱۵ میلیون واحد رسید. پیش‌بینی می‌شود که جهان تا سال ۲۰۵۰، ۵/ ۵ میلیارد واحد دیگر تهویه مطبوع اضافه کند. که عمدتاً از سوی کشورهای پرجمعیت مانند هند، چین و اندونزی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. اندازه بازار سیستم‌های تهویه ایالات‌متحده آمریکا در سال ۲۰۲۱ به ارزش ۵۴/ ۱۶ میلیارد دلار بود. پیش‌بینی می‌شود که این بازار از سال ۲۰۲۲ تا ۲۰۳۰ با نرخ رشد سالانه ترکیبی ۶/ ۵درصدی رشد کند. با افزایش قیمت‌های انرژی و روند فزاینده تقاضا برای برق، به احتمال زیاد در این بازار رشد و نوآوری با سرعت بیشتری اتفاق می‌افتد.
پیشینه صنعت تهویه در ایران
سابقه صنعت تهویه در ایران به استناد معماری باشکوه ایرانی به دوره‌های تاریخی گذشته برمی‌گردد. تهویه در ایران به صورت سنتی قدمتی هزاران‌ساله دارد. پیشینیان ما روش‌هایی را برای برودت ابداع کرده بودند که هم‌اکنون نیز در مناطقی از ایران وجود دارد؛ اما قدمت آن به صورت صنعتی در کشورمان بیش از ۷۰ سال است. صنعت تهویه مطبوع به لحاظ ساختاری جزو قدیمی‌ترین صنایع توسعه‌یافته در داخل کشور به حساب می‌آید. صنعتی که هم‌اکنون زیرمجموعه صنعت تاسیسات محسوب می‌شود. به‌رغم سابقه این صنعت، متاسفانه در طول سال‌های گذشته این صنعت مهم کشور مورد توجه چندانی قرار نگرفته است و کم‌توجهی باعث شده صنعت تهویه مطبوع نتواند به جایگاه شایسته‌ای که باید، دست یابد. این کم‌توجهی‌ها در کشور باعث شده در سال‌های اخیر محصولات وارداتی به سرعت جای تولیدات باکیفیت شرکت‌های داخلی را بگیرد و صنعت تهویه مطبوع کشور که به لحاظ دانشی جزو پیشروترین صنایع کشور بوده در وضعیت سختی گرفتار شود. این در حالی است که از لحاظ ساختاری تمامی بناهایی که در کشور ایجاد می‌شود و صنایع مهمی ازجمله نفت و گاز و پتروشیمی ارتباط تنگاتنگی با این صنعت دارند. سطح دانش کشور در این صنعت در جایگاه مطلوبی قرار دارد. با توجه به قدمت و رشد شرکت‌های این صنعت همواره می‌توان این امید را داشت که شرکت‌ها در کوتاه‌ترین زمان بتوانند تولید خود را با آخرین فناوری‌های روز عرضه کنند. درواقع ازنظر فناوری و دانش در صنعت تهویه و فن، ایران را تقریباً می‌توان سرآمد منطقه و خاورمیانه دانست. می‌توان گفت کشور ما ازنظر فناوری در این صنعت حتی از ترکیه هم چیزی کم ندارد و در سطح بین‌المللی حرفی برای گفتن دارد.
آمارها و واقعیات جالب صنعت تهویه
تعداد کل سیستم‌های HVAC در ایالات‌متحده اکنون از کل جمعیت این کشور فراتر رفته است. این نشان‌دهنده رشد بی‌سابقه در صنایع گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع است. شرایط آب‌وهوایی نامعتدل، توسعه زیرساخت‌ها و تمرکز فزاینده بر آسایش، از عوامل اصلی رشد بازار تهویه در این کشور هستند.
۱- وضعیت بازار تهویه در آمریکا
حمل‌ونقل سالانه پمپ‌های حرارتی (هیت پمپ) از ۳/ ۲ میلیون واحد در سال ۲۰۱۵ به ۴/ ۳ میلیون در سال ۲۰۲۰ افزایش یافت. در سال ۲۰۲۰، آمریکا ۳۹۹ میلیون واحد تهویه هوا داشت که انتظار می‌رود تا سال ۲۰۵۰ به ۵۴۲ میلیون واحد افزایش یابد. محموله‌های تهویه هوا در دسامبر ۲۰۲۱ با فروش ۲۸/ ۶ میلیون‌واحدی این سیستم‌ها به اوج خود رسید. مجموع محموله‌های تهویه‌های مرکزی و پمپ‌های حرارتی هوایی در سال ۲۰۲۱ به ۱۰ میلیون واحد افزایش یافت. این رقم ۳/ ۹ درصد نسبت به ۳/ ۹ میلیون واحد در سال ۲۰۲۰ افزایش داشت.
۲- وضعیت جهانی بازار تهویه
موجودی جهانی سیستم‌های تهویه از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰، ۱۰ درصد افزایش یافت. در سال ۲۰۲۰ تقریباً ۱۸۰ میلیون پمپ حرارتی برای گرمایش مورد استفاده قرار گرفت. پیش‌بینی شده است که بازار سیستم‌های گرمازا با نرخ رشد مرکب سالانه ۴/ ۵ درصد از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۵۰ رشد کند. این رشد بالا به دلیل کارایی آن و در دسترسی آسان به قطعات جایگزین اتفاق می‌افتد. در سال ۲۰۲۰ تقاضای چین برای سیستم‌های تهویه از تمام کشورهای دنیا بیشتر بود. در این سال چین ۱/ ۴۲ میلیون واحد سیستم تهویه نیاز داشت. بر اساس نرخ رشد مرکب سالانه ۹/ ۳درصدی از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۳۰، پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۳۰ بازار جهانی تهویه به حدود ۵/ ۳۶۷ میلیارد دلار برسد. موجودی جهانی سیستم‌های تهویه هوا تا سال ۲۰۵۰ به ۶/ ۵ میلیارد واحد افزایش خواهد یافت. بالاترین موجودی سیستم تهویه جهان با ۷۳۰ میلیون واحد به چین تعلق دارد.
۳- صنعت تهویه در بخش مسکونی
تابستان زودرس و افزایش امواج گرما باعث افزایش تقاضای سیستم‌های تهویه در منازل شده است. علاوه بر این، با افزایش میانگین دما، نیاز به سیستم‌های HVAC اولویت بیشتری پیدا کرده است. در نتیجه، صاحبان منازل اکنون بیش از هر زمان دیگری برای زندگی بهتر در خانه خود در ماه‌های گرم سال از این سیستم‌ها کمک می‌گیرند. گرمایش جهانی فقط محدود به تابستان‌های سخت نیست؛ فصل زمستان نیز به فصل سختی تبدیل شده است. مطالعه‌ای در مورد تغییرات آب‌وهوایی نشان می‌دهد که گرم شدن مناطق قطبی با ماه‌های سرد زمستان در ایالات‌متحده مرتبط است. به همین علت، پمپ‌های حرارتی که هم گرما و هم هوای خنک تولید می‌کنند، به علت انعطاف‌پذیری در فصول مختلف، محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند. به‌طور متوسط ۹۱ درصد خانوارهای آمریکایی دارای نوعی سیستم تهویه هستند که کاربرد آن براساس شهر و بسته به دمای متوسط متفاوت است. در سال ۲۰۲۰، مجموع سرمایه‌گذاری سالانه در صنعت پمپ‌های حرارتی مسکونی ۵۱ میلیارد دلار بود، و آمریکا بزرگ‌ترین بازار برای این سرمایه‌گذاری محسوب می‌شد.
تهویه چیست؟
تهویه (Ventilation) یعنی انجام عملیاتی روی هوا تا بتوان شرایط هوای محل مورد نظر را برای زیستن، کار کردن یا عملیات صنعتی معین، راحت و بهداشتی کرد و به حد مطلوب رساند. تهویه مطبوع باعث می‌شود شرایط هوا طبق روش خاصی به صورت خودکار ثابت بماند یا تغییر کند. تهویه فرآیندی است که در آن هوای تازه تامین‌شده از بیرون با هوای داخل برگشتی مخلوط شده و بعد از فیلتراسیون، تنظیم دما و رطوبت آن در محیط داخل ساختمان با سرعت و جهت دلخواه توزیع می‌شود. سیستم تهویه مطبوع از تعدادی دستگاه تشکیل شده که به صورت منظم و در سیکل بسته که دائماً در حال تکرار است کار می‌کند. تهویه مطبوع همچنین با نام ایرکاندیشن نیز شناخته می‌شود. امروزه یک مجموعه تاسیساتی تهویه مطبوع باید قادر باشد علاوه بر تامین دمای مورد نظر، رطوبت و چرخش هوا را نیز در محدوده مورد نظر تامین کند و همچنین باید میزان کیفیت هوای فضای مورد نظر را جهت حفظ سلامت کاربران آن (با فیلتراسیون مناسب) تامین کند. طراحان سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید پارامترهای بسیاری را در طراحی در نظر می‌گیرند تا خواسته‌های کاربران و سطح آسایش استاندارد را برآورده کنند. تهویه مطبوع به سیستمی گفته می‌شود که بتواند سه مولفه رطوبت، دما و سرعت جریان هوا را کنترل کند.
