ระบบเครือข่ายไอน้ำ
(worksinprogress.co)ระบบไอน้ำของแมนแฮตตัน
- ตั้งแต่ปี 1882 แมนแฮตตันได้จ่ายไอน้ำให้กับบ้านเรือนและธุรกิจของประชาชน โดยถูกใช้งานในสถานที่หลากหลาย เช่น โรงแรม ร้านอาหาร โรงพยาบาล และพิพิธภัณฑ์ รวมถึงใช้ให้ความร้อนแก่พื้นที่และน้ำในทั้งอาคารสัญลักษณ์ของแมนแฮตตันและอพาร์ตเมนต์ทั่วไป
- ไอน้ำทำหน้าที่เป็นสาธารณูปโภคเช่นเดียวกับไฟฟ้า ระบบระบายน้ำ และน้ำประปา โดยถูกผลิตจากศูนย์กลาง วัดปริมาณการใช้งาน และส่งผ่านเครือข่ายท่อยาว 105 ไมล์ไปยังบ้านเรือนและสถานประกอบการ
- ปัจจุบัน ระบบไอน้ำของแมนแฮตตันให้ความร้อนแก่พื้นที่รวม 180 ล้านตารางฟุต ครอบคลุมทั้งที่อยู่อาศัย พาณิชยกรรม และอุตสาหกรรม ซึ่งคิดเป็นมากกว่าสามในสี่ของพื้นที่อยู่อาศัยทั้งหมดในแมนแฮตตัน
ประวัติย่อของการทำความร้อน
- การทำความร้อนคิดเป็นครึ่งหนึ่งของการใช้พลังงานของผู้ใช้ปลายทางทั่วโลก โดยส่วนใหญ่ใช้ในภาคที่อยู่อาศัยและอุตสาหกรรม
- ก่อนยุคของระบบทำความร้อนส่วนกลางสมัยใหม่ การทำความร้อนไม่มีประสิทธิภาพ ไม่สะดวก และบางครั้งถึงขั้นอันตรายถึงชีวิต เตาผิงแบบดั้งเดิมไม่มีประสิทธิภาพอย่างมาก ต้องคอยเติมเชื้อเพลิง และปล่อยมลพิษจำนวนมากซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
- ด้วยปัญหาเรื่องประสิทธิภาพและมลพิษ ระบบทำความร้อนส่วนกลางจึงถูกนำกลับมาคิดใหม่และพัฒนาให้ดีขึ้น และการประดิษฐ์หม้อน้ำในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 ก็ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ของการทำความร้อนภายในบ้านสมัยใหม่
การเติบโตของแมนแฮตตันในศตวรรษที่ 19
- ระหว่างปี 1850 ถึง 1900 ประชากรของนิวยอร์กเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และแมนแฮตตันก็มีความหนาแน่นของประชากรสูงมาก
- ความแออัดของประชากรก่อให้เกิดปัญหาด้านศีลธรรมและสาธารณสุข และมีการออกกฎหมายเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้
- มีนวัตกรรมสำคัญสองอย่างที่ช่วยให้เมืองเติบโตในแนวดิ่งได้ คือ ลิฟต์และโครงอาคารเหล็ก
บริษัท New York Steam
- นิวยอร์กรับเอาแนวคิดการทำความร้อนแบบเขตของ Birdsill Holly มาใช้ โดยให้ความร้อนแก่หลายอาคารด้วยหม้อไอน้ำเพียงชุดเดียว เพื่อลดความเสี่ยงจากไฟไหม้และรวมศูนย์การจัดการด้านความร้อน
- ในปี 1882 บริษัท New York Steam ทำรายได้ 200,000 ดอลลาร์ในปีแรก และระบบแบบรวมศูนย์นี้ก็ให้ประโยชน์อย่างมากต่อการวางผังเมืองและสาธารณสุข
ระบบไอน้ำนิวยอร์กยุคปัจจุบัน
- ปัจจุบันเครือข่ายนี้เป็นของ Consolidated Edison (ConEd) ซึ่งเดินเครื่องสถานีผลิตไอน้ำในแมนแฮตตันและควีนส์ และซื้อไอน้ำเพิ่มเติมจากโรงงานในบรูคลิน
- ระบบนี้มีกำลังการผลิตไอน้ำ 11.5 ล้านปอนด์ต่อชั่วโมง และในฤดูหนาวจะใช้น้ำในปริมาณเทียบเท่ากับสระว่ายน้ำโอลิมปิกสองสระ
- ไอน้ำถูกกระจายผ่านท่อขนาดใหญ่ และอาคารแต่ละแห่งจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านวาล์วบริการ
การทำความร้อนแบบเขตในศตวรรษที่ 21
- ไอน้ำเคยเป็นตัวกลางถ่ายเทความร้อนที่สมเหตุสมผลในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 แต่ปัจจุบันน้ำได้รับความนิยมมากกว่า เพราะให้ประสิทธิภาพสูงกว่า และการทำงานที่อุณหภูมิและความดันต่ำกว่าก็เพิ่มความปลอดภัย
- ระบบที่ใช้น้ำสามารถผสานเข้ากับแหล่งพลังงานหมุนเวียนหลากหลายประเภทได้ง่ายกว่า และยังมีศักยภาพในการใช้ระบบทำความร้อนของเมืองเป็นแบตเตอรี่ได้อีกด้วย
สถานที่ที่เหมาะกับการทำความร้อนแบบเขต
- การทำความร้อนแบบเขตต้องการความหนาแน่นของความต้องการความร้อนในระดับสูง และมักใช้ในโครงการที่อยู่อาศัย ศูนย์กลางธุรกิจ หน่วยงานราชการ และวิทยาเขต
- แม้ต้นทุนเงินลงทุนเริ่มต้นจะสูง แต่หากมีนโยบายสนับสนุนและแรงจูงใจทางการเงิน การทำความร้อนแบบเขตก็สามารถเติบโตได้
ระบบไอน้ำของนครนิวยอร์กเป็นส่วนหนึ่งอันเป็นเอกลักษณ์ของประวัติศาสตร์และชีวิตประจำวันของเมือง และเป็นระบบที่ถูกส่งออกแนวคิดไปทั่วโลกพร้อมการปรับปรุงต่อยอด อนาคตของเมืองต่าง ๆ มีแนวโน้มจะถูกทำความร้อนและทำความเย็นด้วยระบบแบบเขตที่สูบน้ำผ่านท่อที่มีฉนวนประสิทธิภาพสูง แทนที่จะเป็นท่อไอน้ำยาวหลายร้อยไมล์
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
บทความประเมินประสิทธิภาพโดยรวมไว้ที่ 60% และรวมต้นทุนการบำรุงรักษาเครื่องกำเนิดไอน้ำกับเครือข่ายท่อด้วย
ในปี 1962 ชั้นถ่านหินแอนทราไซต์ที่เซ็นทราเลีย รัฐเพนซิลเวเนีย เริ่มลุกไหม้ และจนถึงตอนนี้ก็ยังไหม้อยู่
ชาวนิวยอร์กชอบเอาอะไรบางอย่างใส่ท่อ
ซีแอตเทิลและมหาวิทยาลัยวอชิงตันก็มีระบบไอน้ำเช่นกัน
สงสัยว่าระบบทำความร้อนส่วนกลางระดับเขตพบได้บ่อยแค่ไหน
เป็นบทความที่น่าสนใจมาก และแม้อาศัยอยู่ในนิวยอร์กก็ไม่เคยรู้ประวัตินี้มาก่อน
สิ่งที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งของระบบกระจายไอน้ำคือมันสามารถใช้เพื่อการทำความเย็นได้ด้วย
ในภาพยนตร์ ไอน้ำบนถนนมืด ๆ ดูมีเสน่ห์แบบสุนทรียะแห่งยุค 80
เตาผิงแบบดั้งเดิมไม่มีประสิทธิภาพมาก โดยใช้อากาศเพื่อการเผาไหม้ 300 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที และระบายออกปล่องควันไปได้มากถึง 85%
หนังสือที่เกี่ยวข้อง: "The Lost Art of Steam Heating" โดย Dan Holohan (2017)