Menghangatkan Apel Besar: Bagaimana uap membantu memanaskan New

Jika Anda ditanya, apa arti Kota New York bagi Anda, jawabannya akan berbeda bagi kita semua. Jika Anda mengenalnya dengan baik, “kota yang tidak pernah tidur” akan menyimpan kenangan penuh sorotan untuk dipilih. Perpaduan budayanya yang semarak, dan energinya yang tak kenal lelah menciptakan pengalaman yang tak terlupakan. Tetapi, bahkan bagi mereka yang belum pernah menginjakkan kaki di Manhattan, cakrawalanya langsung dikenal. Didominasi oleh gedung-gedung tinggi yang menjulang ke awan, ia melambangkan ambisi, optimisme, dan tekad; Impian Amerika dalam beton, baja, dan batu.

Dari tanah ke langit: asal usul gedung pencakar langit

Cakrawala New York yang kita kenal hari ini tidak selalu seperti itu. Dibutuhkan kombinasi faktor untuk dapat membangun semakin tinggi. Gedung bertingkat pertama di Amerika bahkan bukan di kota; Chicago mencapainya lebih dulu, dengan gedung Home Insurance 12 lantai pada tahun 1884. Tetapi kemajuan teknologi akhir abad ke-19-lah yang membuat mimpi membangun lebih tinggi menjadi kenyataan. Baja Bessemer yang ditempa menjadi bagian yang lebih panjang memungkinkan rangka yang lebih tinggi dan lebih fleksibel daripada besi cor lama. Kepala sprinkler untuk mengatasi risiko kebakaran berarti batas tinggi konstruksi lama 23 meter dilonggarkan. Dan, AC listrik dipatenkan, yang mengarah ke elevator yang dapat membawa orang ke ketinggian baru. Adapun bagaimana menjaga kenyamanan orang di bangunan menjulang baru ini selama dinginnya musim dingin, jawabannya ditemukan dengan uap.

Kisah New York Sarco

Pada saat menara khas di gedung Singer hampir selesai, menjulang 40 lantai di atas jalan-jalan kota, New York adalah mercusuar kemajuan Amerika. Ketika Lewis Sanders berlayar ke pelabuhan pada tahun 1907, setelah hampir seminggu menyeberang dari Inggris, menara bergaya Beaux-Arts dari bata merah dan batu biru akan segera menjadi gedung tertinggi di dunia, meskipun hanya untuk setahun. Dia tidak akan sendirian dalam menyaksikan evolusi cakrawala kota. Ellis Island, tempat imigran Amerika diproses, mengalami tahun tersibuk yang pernah ada pada tahun 1907, menangani 1,25 juta kedatangan penuh harapan. Namun, tidak seperti kebanyakan dari mereka, perjalanan Sanders memiliki tujuan yang pasti; mendirikan cabang Amerika dari perusahaan pemberi kerja Inggrisnya. Tahun yang sama perusahaan Sarco Fuel Saving and Engineering membuka toko di Lower Manhattan. Dalam beberapa tahun singkat, pada tahun 1915, ia hanya menjadi Sarco Co. Inc. Kop suratnya mencantumkan penawaran intinya, termasuk perekam CO2, pengukur uap, kalorimeter bahan bakar dan gas, pengukur aliran, steam trap, dan pengatur termostatik. Steam trap adalah andalan pertumbuhan bisnis, dan seiring kota mengalami pertumbuhan pesat, permintaan akan trap berkualitas membantu membangun reputasi Sarco. Ruth Greenfield, Wakil Presiden selama tahun-tahun mendebarkan itu, kemudian mengingat,

Kutipan pertukaran pengetahuan

Saya dapat mengatakan dengan aman bahwa tidak ada rumah apartemen di Kota New York yang dibangun antara tahun 1921 dan 1932 … yang tidak dilengkapi dengan radiator trap Sarco.

Mengapa Kota New York Merangkul Uap

Jawabannya terletak pada sifat unik uap sebagai medium transfer energi. Uap membawa jauh lebih banyak panas daripada air, dan memiliki keuntungan tidak memerlukan pompa sirkulasi untuk membawanya ke tempat yang dibutuhkan. Itu menghemat tidak hanya biaya pompa sirkulasi, tetapi juga komplikasi yang timbul dari mengendalikan pompa dan alirannya untuk mengelola perpindahan panas. Ketika datang ke membawa uap ke radiator di seluruh gedung bertingkat tinggi, keunggulan uap jelas. Dengan memperkenalkan vakum, alih-alih uap mendorong udara keluar dari sistem, udara ditarik oleh vakum dengan kecepatan hingga 150 mph di seluruh sistem pemanas. Ini memastikan ada pemanasan yang cepat dan merata di seluruh bangunan. Contoh yang baik dari ini adalah sistem pemanas di Empire State Building. Ketika selesai pada tahun 1931, dengan 102 lantainya, menjadi gedung tertinggi di dunia. Hari ini, setelah proyek efisiensi energi besar, dan 92 tahun sejak selesai, ia masih mengandalkan uap untuk menjaga mereka yang bekerja di dalamnya tetap hangat. Semua dengan tekanan uap 1,5 psi - dan 6.600 steam trap. Retrofit efisiensi rinci mengurangi penggunaan energi lebih dari 40%, dan emisi karbon sebesar 54%.

Uap Melampaui Gedung Pencakar Langit

Menggunakan uap untuk memanaskan bangunan bukanlah penemuan baru. Joseph Nason, yang berperan dalam mengembangkan radiator besi cor, telah melakukannya di Gedung Putih Presiden Pierce pada tahun 1855. Pada tahun 1882 Perusahaan Uap New York (pendahulu Con Edison) menyediakan manfaat uap kepada hampir 1.600 pelanggan dari Battery Park hingga 96th Street. Dan, sementara sebagian besar gedung bertingkat tinggi baru dibangun untuk memaksimalkan ruang dan keuntungan untuk penggunaan bisnis, uap juga akan menemukan jalannya ke rumah-rumah penduduk New York. Anda mungkin berpikir bahwa keadaan telah berubah. Bahwa jauh dari keunggulan jelasnya ketika datang ke struktur tertinggi kota, uap telah digantikan. Anda akan keliru.

Seperti yang dicatat Urban Green, dampak dari penggunaan uap revolusioner, “Uap menggantikan perapian dan kompor, menawarkan kualitas udara dalam ruangan, kenyamanan, dan efisiensi yang lebih baik.” Ketika sebagian besar New York saat ini dibangun, pada dekade awal abad kedua puluh, ada kekhawatiran kesehatan tentang berada di dalam tanpa ventilasi. Ribuan imigran yang tiba di kota menyebabkan rumah susun yang terlalu padat, ketakutan akan penyakit dan “udara yang rusak” (efektif menghirup udara orang lain). Ketakutan akan penyakit seperti tuberkulosis, dan pandemi yang menghancurkan seperti Flu Spanyol tahun 1918 menambah keyakinan ini.

Solusinya? Tetap buka jendela, bahkan di tengah musim dingin. Nasihat yang tidak berubah dalam satu abad. Ingat hanya beberapa tahun yang lalu, selama pandemi COVID-19, panduannya adalah tetap membuka jendela jika berbagi kamar dengan orang lain. Ini mungkin bijaksana dari perspektif kesehatan masyarakat, tetapi secara langsung menyebabkan kesalahpahaman seputar uap hari ini.

Terlalu Panas untuk Ditangani? Posisi Uap Saat Ini

Cuaca bisa sangat dingin di New York pada musim dingin, terutama ketika angin timur laut yang dingin bertiup. Untuk mengkompensasi kebijakan jendela terbuka, ketel dan radiator dipasang yang dapat memanaskan properti dengan jendela terbuka bahkan pada hari terdingin. Ketika bahan bakar yang menghasilkan uap berpindah dari batu bara ke minyak dan kemudian ke gas alam, peralatan pengganti berukuran lebih besar, condong ke arah pemanasan berlebih daripada pemanasan kurang. Jendela ganda yang lebih efisien menggantikan yang lama, dan insulasi serta penyegelan udara ditingkatkan, semuanya menambah sifat mencekam dari sistem pemanas asli. Ditambah dengan jadwal pemeliharaan yang buruk, sistem uap berlebih ini berarti orang sekarang membuka jendela mereka di musim dingin karena terlalu panas. Ketika datang ke bangunan yang memiliki sistem pemanas sendiri, Urban Green jelas tentang jalan ke depan, “Seiring sistem uap menua, sistem tersebut harus diganti dengan sistem hidronik atau pompa panas bertenaga listrik.” Tentu saja, itu menggantikan satu medium transfer energi, uap, dengan yang lain, air panas. Pertanyaan tentang bagaimana listrik tersebut dihasilkan tetap ada. Jika bukan dari gas alam (yang mendominasi atas minyak dan batu bara akhir-akhir ini), tetapi dari sumber energi terbarukan, maka mengapa tidak menghasilkan uap dari sumber energi yang sama? Bahkan pendukung penghapusan uap dari persamaan, menerima bahwa upaya raksasa seperti itu tidak cukup dalam jangka pendek. Seperti yang dicatat Urban Green, “Alasan lain untuk berinvestasi dalam uap sekarang adalah bahwa, sebelum bangunan sepenuhnya dialiri listrik, kita mungkin akan melihat pengembangan sistem pemanas hibrida yang terus menggunakan uap untuk melengkapi pompa panas.” Mereka juga merekomendasikan serangkaian langkah segera untuk menyeimbangkan sistem uap, memperbaiki ketel berlebih, dan memperkenalkan faktor insulasi dan kontrol suhu yang akan memiliki pengembalian delapan tahun atau kurang. Pada akhirnya, jelas bahwa ini bukan masalah “baik/satu atau yang lain”; itu adalah dilemma palsu. Dipasang dengan benar, dirawat dengan baik, dan dengan berbagai peningkatan yang mungkin, sistem uap tentu saja layak. Seperti yang dikalahkan Urban Green, “Jika sistem uap berjalan dengan baik, uap sampai ke setiap radiator di gedung, dan penyewa mendapatkan panas yang lebih konsisten tanpa kepanasan.”

Dua Area di Mana Uap Sangat Masuk Akal

Seperti positifnya Anda melihat potensi pompa panas, pompa panas kekurangan ketika datang ke gedung bertingkat tinggi. Bayangkan biaya kehilangan nilai real estat ketika Anda mempertimbangkan bahwa setiap lantai ke-20 harus dialokasikan untuk mereka agar dapat mendorong air panas semakin tinggi. Ketika cuaca dingin di luar, sistem cadangan hampir selalu diperlukan untuk meningkatkan outputnya. Dan, ingat, mereka masih membutuhkan listrik untuk beroperasi, 24 jam sehari, 365 hari setahun. Fisikanya juga tidak berubah. Satu pon uap yang dikondensasi membawa lebih banyak panas dari 25 pon air panas yang didinginkan di radiator sebesar 4,4 C, tanpa pompa yang diperlukan. Kemudian ada Con Edison, yang sekarang mengoperasikan sistem uap terbesar di dunia. Melalui lebih dari 100 mil pipa, uap dihasilkan secara terpusat di enam lokasi sebelum didistribusikan ke seluruh bagian bawah Manhattan. Beberapa lokasi ini hanya untuk menghasilkan uap, yang lain juga menghasilkan listrik. Dan, uap tidak hanya digunakan untuk pemanasan. Uap memasok rumah sakit New York (untuk tujuan sterilisasi), binatu, dan bisnis pengolahan makanan. Bukan hanya Empire State Building yang mengandalkan uap. Jaringan Con Edison menyediakan uap untuk pemanasan, pendinginan (berkat kulkus absorpsi), dan air panas ke PBB, Grand Central Terminal, dan Chrysler Building. Saham perdagangan terpanjang di Bursa Efek New York, Con Ed melihat masa depan uap secara positif, dengan rencana jangka panjang yang berfokus pada “mendekarbonisasi sistem uap kami.” Jauh dari melihat uap sebagai usang, Con Edison mengakui bahwa uap masih merupakan pilihan. Dan, mereka juga akan menghasilkan sebagian besar listrik yang digunakan untuk memberi tenaga pada pemasangan pompa panas baru dalam prosesnya.

Con Edison, Long-Range Plan – our district steam system

Kisah Dua Kota

Pendapat berbeda tentang masa depan pemanasan New York. Beberapa, seperti Urban Green, melihatnya sebagai sesuatu yang harus berubah, diganti oleh sistem hidronik atau pompa panas bertenaga listrik. Tidak mengherankan, Con Edison melihat uap sebagai “sistem energi bersih terpanas baru kota”, dengan masa depan cerah di depannya. Apakah Anda menganggapnya sebagai opsi terbaik, atau opsi terburuk, ada konsensus bahwa langkah pertama adalah meningkatkan efisiensi dari apa yang sudah ada. Uap telah menjaga warga New York dari rasa dingin selama lebih dari satu abad, dan akan terus melakukannya di masa depan yang dapat diperkirakan. Adapun kami? Sekarang, sebagai Spirax Sarco, penggunaan uap di bangunan masih merupakan bagian kecil tetapi penting dari bisnis kami, menyumbang sekitar 3% dari pendapatan Grup kami. Kami tidak lagi berbasis di Madison Avenue, dan kami bekerja di seluruh Amerika Serikat. Kami terus belajar, dan berbagi, keahlian uap kami sejak kantor pertama dibuka pada tahun 1907. Uap masih merupakan bisnis kami, dan kami terus menjelajahi berbagai jalan yang ditawarkannya untuk masa depan.

Sumber: