هوشمندسازی مصرف انرژی در قرن 21 و اهمیت استفاده از سیستمهای هوشمند

در قرن جدید هوشمندسازی مصرف انرژی نقش بسزایی در عرصه سیاسی، اقتصادي و اجتماعی جوامع بشر، ایفا نموده است. چراکه مهم ترین دارایی هر جامعه میزان ذخایر انرژي آن می باشد. امنیت ملی جوامع مستقیماً به این منابع وابسته است. با کمبود منابع موجود در جهان نقش این مجموعه حیاتی، مرتباً بیشتر خواهد شد. لذا بهاي پرداختی آن نیز افزایش می یابد. منابع جایگزین و انرژي هاي نو نیز گران تر خواهد شد. همچنین امکان ایجاد و استفاده از آن در هر نقطه اي میسر نخواهد بود.

تصویر هوشمند سازی مصرف انرژی در یک ساختمان

هوشمندسازی مصرف انرژی و تاثیر آن در توسعه پایدار

در هر حال با مصرف بهینه سوخت تا یکصد سال دیگر منابع نفت، گاز و تا دو قرن دیگر زغال سنگ پایان خواهد یافت. ذخایر اورانیوم نیز توان قابل توجهی برای تولید انرژی در دراز مدت ندارد.

با این وجود و با در نظر گرفتن شرایط فعلی، جوامع در معرض دو خطر کمبود انرژي و آلایندگی تولید انرژي خواهند بود. همچنین محیط زیست انسان و سایر جانداران را به مخاطره انداخته است. با نگاهی گذرا به چارت مصرف انرژي در جهان به نوع و شکل الگوي مصرف و حقایق فوق پی خواهیم برد.

تاثیر ابداع روشهای نوین بر بهینه سازی مصرف انرژی

با فرض ابداع و ایجاد انرژي هاي جدید و شرایط بهینه در آینده، قیمت گذاف این محصولات در حال حاضرمسئله مهمی براي مصرف کنندگان خواهد بود. این امر مسبب ایجاد روند و روش هاي صرفه جویی، بهینه سازي مصرف و هوشمندسازی انرژي می باشد. در گام دوم رفاه انسان، امنیت و آرامش او یکی از معیارهاي مهم بشر بوده و هر لحظه تلاشی در جهت ارتقاء آن داشته است. اکثر ابداعات و اختراعات، از نخستین انسان ها تا به حال در این مقوله گنجانده می شود. و بر این مطلب صحه گذاشته است.

ایجاد سیستم هاي تمام اتوماتیک، راهبري آسان تجهیزات و ابزار آلات، سیستم هاي پیشرفته خانگی و صنعتی، تغییر ماهیت کارگري به نظارتی جزو این مقوله به شمار خواهند آمد. این دو گام مخالف هم بوده و باید تاثیرات مخرب گام اول را بر گام دوم کاهش دهیم، سازگاري این دو، پیشینه درازی در قرون بشر داشته است. موارد فوق، تکنولوژي هاي جدیدي را در صنعت ابداع و مجموع موارد را بهینه در آن ایجاد نموده است و در آینده اي نزدیک گرایش به آن ها، نوعی الزام خواهد بود. صنعت هوشمندسازی ساختمان نیز شامل تمام تجهیزات مورد نیاز یک ساختمان به صورت تمام اتوماتیک بدون دخالت شخص می باشد.

نحوه کنترل سیستمهای هوشمندسازی مصرف انرژی

سیستم هاي مذکور به همراه هوشمندسازی مصرف انرژی تمام امکانات و رویه هاي موجود در اماکن را یکپارچه پیاده سازي نموده است. علاوه بر این مانیتورینگ و کنترل آن از نقاط مختلف جهان توسط خطوط اینترنت و مخابرات امکان پذیر خواهد بود. لذا موقعیت و مشخصات سیستم ها، به صورت آنلاین و هوشمند کنترل می شود. از مهم ترین مزایاي این سیستم تحت پوشش قرار دادن دو گام فوق به طور کامل می باشد. سیستم مدیریت هوشمند ساختمان(BMS) با تکنولوژي نوین، با راه حل هاي متفاوت و استقرار بر روي شبکه کامپیوتر، تسهیلات مورد نیاز یک ساختمان مدرن را ایجاد نموده است. در حالت کلی می توان مزایای زیر را برای سیستم های هوشمند و همچنین هوشمندسازی مصرف انرژی برشمرد:

  1. ایجاد محیط مطلوب
  2. افزایش رفاه، سلامتی
  3. رضایت مندي ساکنین
  4. افزایش عمر مفید تجهیزات ساختمان
  5. افزایش کارایی و بهره وري با ایجاد نقطه کار استاندارد
  6. کاهش خرابی تجهیزات
  7. عدم وابستگی به پیمانکار دائمی ساختمان
  8. دسترسی در وب و کنترل آن، ارتقاء دکوراسیون و زیبایی بنا
  9. و در نهایت صرفه جویی در تمام هزینه هاي مصرف انرژی

گسترش تجهیزات حفاظت و ایمنی همسو با گسترش تجهیزات کنترلی

همسو با سیستم هاي کنترلی، تجهیزات حفاظت و ایمنی نیز به طور گسترده در این اماکن اجرا و با سیستم هاي مذکور تجمیع خواهند شد، لذا توانایی کنترل در این باب،شامل همه موارد و سیستم هاي الکترونیکی داخل ساختمان، از لحاظ کاربردي، حفاظتی و تزئینی می باشد، این روش به گونه هاي متفاوت در صنعت نیز قابل اجرا خواهد بود، اجراي اتوماسیون در صنعت جهانگردي، کشاورزي، دامداري و .. به اشکال مختلف در کشورهاي توسعه یافته متداول گردیده و متاسفانه کشورمان نقش اندکی را در اجراي این صنعت ایفا نموده است.

اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی

بهینه سازی مصرف انرژی از آنجایی اهمیت می یابد که منابع موجود در زمین برای ساکنان آن محدود و روبه پایان است. از این رو تلاش در جهت ارائه راه حل هایی در جهت هوشمندسازی ساختمان راهگشا خواهند بود. هدف اين نوشتار، ارائه راهکارهایی است در جهت بکارگیری هوشمندسازی در ساختمان ها برای بهینه سازی مصرف انرژی. ضرورت اين امر از آنجا ناشي مي شود که منابع موجود در زمین برای ساکنین آن محدود و رو به پایان است.

استفاده از سیستم های ساختمانی برای خانه هوشمند در ساختمان های امروز و پاسخ به موقع نسبت به تغییرات در شرایط محیطی مانع از هدر رفتن انرژی و نیز موجب دوام و افزایش عمر بیشتر در ساختمان ها می شود. این امر در سطح کلان موجب افزایش پایداری محیط می شود که از ضرورت ها، اصول و اهداف طراحی معماری بر مبنای اصول پایداری محیط است. هیچ یك از اعمال انسان، بازدهی صد درصد ندارد از این رو استفاده بهینه و ممانعت از هدر رفتن امكانات امری اساسی است. منظور از بهینه سازی مصرف انرژی، انتخاب الگوها و اتخاذ و بكارگیری روش ها و سیاست هایی در مصرف درست انرژی است.

توجه به رویکرد طبیعت گرا در طراحی و توسعه پایدار

با توجه به رويكرد طبيعت گرا و انسان مدار در طراحي پايدار، بناهای ارزشمند پایدار نه تنها اثرات مخرب زیست محیطی را کاهش می دهند، بلکه در هماهنگی مناسب با انسان و نیازهایشان هستند. در نتیجه به مطالعه ی راه حل ها و ارائه ی پیشنهاداتی در زمینه بکارگیری روش های مذکور در ساختمان های جدید ارائه شده است.

يكي از مهمترين موضوعاتي كه درچند دهه اخير مورد توجه اكثر كشورهاي صنعتي پيشرفته بوده است بحث جلوگيري از اتلاف انرژي مي باشد. اهميت اين بحث در سالهاي نخست دهه 1960 چشمگیر بوده است. درست در زمانيكه تقاضا براي عرضه ذخاير نفتي و انرژي ناشي از آن افزايش چشمگيري يافت. با توجه به اين موضوع كه منابع سوخت فسيلي محدود و روبه كاهش هستند. بایستی مسئولين را به فكر يافتن روشهايي جهت بهينه سازی مصرف انرژي انداخت.

روشهای حفاظت از منابع انرژی

به طور كلي روشهاي گوناگوني براي حفظ منابع انرژي وجود دارد. در ايران نيز در يكي دو سال اخير بحث مديريت و حفظ انرژي و همچنین هوشمندسازی مصرف انرژی جاي خود را در مسايل مصرف انرژي باز كرده است . اين درحالي است كه به عنوان مثال در ايران و در فصل تابستان در حدود 25% مصرف برق توسط كولرهاي آبي و گازي و خانگي ميباشد. همچنين طبق آخرين آمار ، خانه هاي ايراني به طور متوسط 5% تا 10% انرژي را به شكلهاي گوناگون هدر ميدهند.

با توجه به اهميت مديريت انرژي در ساختمان روشهايي براي جلوگيري از اتلاف انرژي در اين مقاله پيشنهاد شده است. این مورد امروزه به عنوان عامل اصلى مهم در ساخت و سازها مدنظر قرار ميگيرد.

مديريت مصرف انرژي در تعريف به معناي استفاده مقرون به صرفه و كارآمد از انرژي است. بسته به نوع مصرفي كه يك ساختمان دارد دستگاه هاي پرمصرف متفاوتند. در ساختمانهاي اداري و تجاري دستگاه تهويه مطبوع و سيستم روشنايي مركزي پرمصرف ترين هستند. البته كاربرد سيستمهاي HVAC مصرف انرژي را تا حد زيادي با كاهش روبرو ساخته است.

مصرف انرژی در بخش خانگی ایران 4 تا 5 برابر كشورهای اروپایی 


سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق ایران (ساتبا) در گزارشی اعلام كرده است مصرف انرژی در ساختمان های ایران در هر متر مربع معادل 30 مترمكعب گاز است؛ این درحالی است كه در كشورهای اروپایی مصرف انرژی در ساختمان و در هر مترمربع معادل 6 مترمكعب گاز است؛ بدین ترتیب ساختمان های ایران 4 تا 5 برابر كشورهای اروپایی انرژی مصرف می كنند. 


این میزان مصرف بی رویه ضرورت استفاده از تجهیزات نوین و بخصوص تجهیزات هوشمند سازی را چند برابر می كند. در همین زمینه «طهماسب داوودی» كه مجری طرح ساختمان های هوشمند است در گفت و گو با خبرنگار اقتصادی ایرنا، این نوع از ساختمان ها را یكی از فناوری های نوین جهانی می داند كه می تواند 50 درصد در مصرف انرژی كاهش ایجاد كند. 


وی كه خود طراح سیستم مدیریت انرژی در ساختمان است، اعتقاد دارد: شدت مصرف انرژی در كشورمان راه چاره ای مگر استفاده از سیستم هایی كه بر اساس فناوری اطلاعات و ارتباطات عمل می كنند، باقی نمی گذارد؛ تجهیزاتی كه بدون دخالت عامل انسانی مدیریت بهینه ای در مصرف انرژی اعمال كنند. 
داودی گفت: ساختمان های هوشمند علاوه بر كاهش قابل ملاحظه در مصرف انرژی، ارتقای وضعیت حفاظت و امنیت ساختمان را نیز دنبال می كند. 

سیستم های سرمایشی پاشنه آشیل هوشمند سازی مصرف انرژی 


مصرف انرژی در بخش سیستم های سرمایشی بیش از پیش شده است به گونه ای كه «محمد حسن متولی زاده» مدیرعامل توانیر پنجم اسفندماه در همایشی با تاكید بر اینكه حدود 40 درصد بار تابستان مربوط به سیستم‌های سرمایشی است، گفت: این رقم سالیانه با شیب تندی در حال افزایش است؛ به طوری كه در هر سال حدود 850 هزار كولر گازی در كشور ما اضافه می‌شود و همین اقلام نزدیك به دو هزار مگاوات به بار شبكه برق كشورمان در تابستان اضافه می‌كند. 
وی خاطرنشان كرد: اگر به بهینه‌سازی مصرف توجه نداشته باشیم باید به شكل مستمر هزینه‌های هنگفتی برای افزایش تولید برق داشته باشیم تا بتوانیم نیازهای این چنینی را كه با بهینه سازی قابل كنترل خواهد بود، تامین كنیم. 


ساختمان های هوشمند یكی از راهكارهای مناسب در هوشمندسازی مصرف انرژی

ساختمان های هوشمند یكی از راهكارهای مناسب برای اعمال مدیریت مصرف بهینه انرژی به شمار می روند. در ساختمان هوشمند، تجهیزات سرمایشی بر اساس نیاز برنامه ریزی می شوند. به عنوان مثال می توان به این تجهیزات برنامه داد. زمانی كه افراد در ساختمان حضور ندارند سیستم های سرمایشی را خاموش نمود. و هنگامی هم كه حضور براساس شدت گرما سرمایش لازم را اعمال کرد. بدین ترتیب یك دمای مطبوع اعمال شود. 

استفاده از سیستم های هوشمند مدیریت انرژی ساختمان با اعمال مدیریت صحیح از هر گونه مصرف بیش از اندازه جلوگیری می نماید.در عین حال هیچ آزاری را متوجه ساكنان نخواهد ساخت. علاوه بر این استفاده از تجهیزات هوشمند در ساختمان ها و یا به عبارت دقیق تر «ساختمان هوشمند» علاوه بر اعمال مدیریت بهینه بر مصارف و كاهش هدررفت منابع، ایمنی و عمرساختمان ها را افزایش می دهد. زیرا با جلوگیری هوشمندانه از نشتی های متعارف كه خطراتی برای ساختمان ها در پی دارد عمر بهینه ساختمان افزایش خواهد یافت. 

تجهیزات هوشمندسازی در مواقع بروز حوادث طبیعی می تواند با اعمال قطعی های ضروری میزان خسارت های ناشی از زلزله و یا سایر بلایای طبیعی را كاهش دهد. همچنین محیطی امن ایجاد نماید. لذا اكنون و با توجه به شرایط كشورمان استفاده از فناوری های نوین در ساختمان ها علاوه بركاهش مصرف انرژی می تواند گامی مهم در حفاظت از محیط زیست باشد. هوشمند سازی ساختمان در اصفهان نیز مانند سایر شهرهای کشورمان پیشرفت چشمگیری داشته است که در سایر مقالات به آن خواهیم پرداخت.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *