مدیریت انرژی در ساختمان‌های هوشمند

بیشترین میزان مصرف انرژی کشورمان در بخش ساختمان است و افزایش هزینه‌های حامل‌های انرژی، اهمیت مدیریت انرژی در ساختمان را بسیار پررنگ‌تر کرده است. اما رشد فناوری اطلاعات و ارتباطات و سیستم‌های کنترل هوشمند، نسل جدیدی از ساختمان‌ها را ایجاد کرده‌اند که ما امروزه به عنوان ساختمان‌های هوشمند می‌شناسیم. ساختمانی است که نسبت به وضعیت‌های متغییر محیط عکس‌العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد. چنین ساختمانی به ساکنینش اجازه می‌دهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده کنند.

 ساختمان هوشمند

بخشی از مسیر ساختمان هوشمند شامل نصب و بهره‌برداری از سیستم‌های فناوری یکپارچه‌سازی ساختمان است، اما تفاوت اصلی آن با ساختمان‌های معمولی در اتصال همه وسایل، تجهیزات و امکانات به کار رفته به یکدیگر است که تشکیل یک سیستم مرکزی را می‌دهند که به صورتی یکپارچه هدایت می‌شوند.

به دیگر سخن، ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیرساخت ارتباطاتی قوی است که آن را قادر می‌سازد اجزای سازنده آن به صورت مستمر با یکدیگر در تعامل بوده و نسبت به وضعیت‌های متغییر محیط واکنش نشان دهند و خود را با آنها هماهنگ کنند.

فرآیند هوشمندی ساختمان، در واقع با نصب حسگرهایی پیشرفته شروع می‌شود. این حسگرها که مجهز به ریزپردازشگرهستند در مرحله بعد داده‌های استخراج شده را به شبکه داده‌های ساختمان ارسال می‌کند.

این اطلاعات و داده‌ها در سیستم مرکزی تجمیع شده‌ و توسط این سیستم تحلیل می‌شود. دستورالعمل مورد نظر از طریق همان شبکه به عملگرهای الکتریکی داده شده و در مرحله نهایی عملگرهای الکتریکی دستورات اعمال می‌کنند.

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان BMS عامل هوشمندسازی یکپارچه

BMS یا سیستم مدیریت ساختمان در واقع قلب تپنده ساختمان هوشمند است و همان سیستمی است که در ساختمان هوشمند نصب شده و از طریق اجزای خود، نمایش خروجی‌های مناسب را برای کاربر امکان‌پذیر کرده و کنترل هوشمند قسمت‌های مختلف ساختمان را مقدور می‌سازد.

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بهره‌گیری از فناوری‌های کنترلی، مدیریت منابع و رخدادهای یک ساختمان را در دست گرفته و بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادت و به‌صورت غیر‌ارادی انجام می‌دهند، را به صورت هوشمند انجام می‌دهد.

در ساختمان‌های هوشمند مجهز به BMS ، سیستم خودکار، کنترل روشنایی ساختمان، سیستم سرمایش و گرمایش، دوربین‌های مدار بسته، درها، وضعیت‌های اضطراری همچون آتش سوزی، زلزله و بسیاری کنترل‌های هوشمند را انجام می‌دهد ولی به طور کلی اجزای سیستم مدیریت ساختمان استادارد شامل اجزاء زیر است:

روشنایی: سنسورها و کنترل خطوط روشنایی از اجزا تجهیزات روشنایی سیستم مدیریت ساختمان BMS است که با خاموش و روشن کردن لامپ‌ها و یا کنترل پرده‌های اتوماتیک به مطبوع سازی نور در شب و روز می پردازد.

 سیستم سرمایشی/گرمایشی و تهویه مطبوع:

تنظیم دمای هر کدام از اجزاء ساختمان مانند اتاق‌ها به تفکیک و بر اساس نیاز و حتی در صورت حضور ساکنین از ویژگی های این سیستم است.

حتی می توان اتاق یا فضایی که نیازمند کنترل دقیق میزان رطوبت، دما، فشار یا حتی میزان تعویض هوا باشد را با این سیستم، به سادگی قابلیت کنترل کرد.

 سیستم امنیتی و حفاظتی:

این بخش از سیستم مدیرت ساختمان هوشمند شامل دزدگیر، دوربین‌های مداربسته و حسگرهای حرکتی است. با سیستم‌های امنیتی حتی می‌توان برای ساختمان های اداری یا ساختمان های با کاربری خاص، دسترسی‌های امنیتی صادر کرد و و یا درصورت حضور فرد در محل‌های خاص، سیستم امنیتی فعال شود.

 اعلام و اطفاء حریق:

با نصب و مدیرست حسگرهای تشخیص دود، گاز و حرارت و متعاقب آن سیستم های اطفاء حریق در صورت انتشار بیش‌از حد، واکنش نشان داده و آتش را در همان فضا مهار کرد.

BMS باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه نیروی انسانی شده و به‌علاوه کاهش مصارف انرژی، کاهش هزینه‌های انرژی، کاهش خطاپذیری و افزایش اثربخشی سیستم را به دنبال دارد.

هوشمندسازی سبب می‌شود تا تاثیر عواملی همچون خطای نیروی انسانی، نرخ وقایع و رخدادهای خارج از کنترل و سوانح کاهش پیدا کرده و باعث افزایش قابلیت اطمینان از عملکرد صحیح تاسیسات و تجهیزات ساختمان و بهبود امنیت عمومی ساختمان شود.

سیستم مدیریت انرژی یا EMS

عبارت سیستم مدیریت انرژی به بخشی از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان است که عملکرد آن کنترل خودکار و بررسی تجهیزاتی است که عامل مصرف عمده انرژی هستند.

این سیستم می‌تواند از یک ساختمان تا مجموعه‌ای از ساختمان‌ها مانند محوطه دانشگاه، کارخانه‌ها و … را مدیریت کرده و قابل انعطاف باشد.

EMS با اندازه‌گیری، محاسبه و نظارت ، داده‌های انرژی را تلفیق کرده و در ابتدا برای طراحان و مهندسان تأسیسات و در نهایت، مدیران ساختمان یا سازمان این فرصت را فراهم می‌سازد تا مصرف انرژی ساختمان یا سازمان خود را مورد بررسی قرار دهند.

این سیستم‌ها با آنالیز روند این تغییرات و داشتن یک سیستم خود تشخیصی، قادر به بهینه‌سازی بوده و مصرف سالانه را پیش‌بینی می‌کنند. EMS به کارشناسان هم کمک می‌کند تا مشکلات پیرامون مصرف انرژی را در ساختمان تشخیص دهند.

بررسی‌های EMS تعیین می کند که در چه مکانی می‌توان با صرفه‌جویی در مصرف انرژی، بازده انرژی کل ساختمان را ارتقا بخشید.

مزایای سیستم مدیریت انرژی در ساختمان هوشمند

می‌دانیم بیشترین میزان مصرف از کل مصرف انرژی کشور در بخش ساختمان متمرکز شده است و سیستم‌های تأسیساتی تهویه مطبوع ساختمان‌های چندمنظوره، 40% از انرژی کلی ساختمان را مصرف می‌کنند.

اما با راه‌اندازی سیستم مدیریت انرژی ساختمان و با به‌کارگیری تنظیمات ساده، علاوه بر افزایش کارایی سیستم‌های گرمایش و سرمایش و تهویه مطبوع و مصرف بهینه‌تر انرژی، می توان حداقل تا ۳۰ درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی کرد.

این سیستم قادر است یک روش مصرف ارزان قیمت را همراه با صرفه‌جویی در انرژی انتخاب کند و با در نظر گرفتن نور و دمای مطلوب ساختمان، براساس نوع استفاده‌ای که از آن می‌شود، مصرف انرژی را تا حد بسیار زیادی محدود می‌کند.

مزیت‌هایی مانند نظارت از راه دور، یکپارچه‌سازی سیستم، تجزیه‌وتحلیل جامع و قابلیت‌های گزارش‌دهی و عیب‌یابی از مهم‌ترین ویژگی‌های این سیستم به‌شمار می‌روند که هر یک به تنهایی نیز باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود.

در انتها باید تاکید کنیم با وجودی که اجرای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان سبب افزایش هزینه‌های ساخت می‌شود، اما میزان صرفه‌جویی در هزینه‌های جاری ساختمان ناشی از اجرای این سیستم، می‌تواند در مدت کوتاهی هزینه‌های اولیه را جبران کند؛ علاوه برآن این‌ساختمان‌ها سطح بالاتری از آسایش را برای ساکنان به همراه داشته و اجرای آن کنترل اجزای مختلف ساختمان را از همه جا امکان‌پذیر ساخته است.