تاثیر هوشمندسازی بر مصرف انرژی چیست؟

یکی از موضوعاتی که در دهه‌های اخیر مورد توجه کشورهای صنعتی و در حال توسعه قرار گرفته، جلوگیری از اتلاف انرژی در بخش خانگی و ساختمان است. اهمیت این بیشتر شد که تقاضا برای عرضه ذخایر نفتی و انرژی ناشی از آن افزایش پیدا کرد.

نیاز به ساخت ساختمان‌های جدید با کاربری‌های مختلف و تمایل به استفاده از تجهیزات جدید، باعث شد که مصرف انرژی در این بالا رود. در حال حاضر حدود ۴۰ درصد از کل انرژی مصرفی در کشور در بخش خانگی و ساختمان است. برای کاهش هزینه‌های صنعت ساختمان و مصرف انرژی و بهینه کردن آن، عملکرد سیستم مدیریت و اتوماسیون ساختمان بیشتر از سایر موارد است؛ به همین دلیل به موضوع صرفه‌جویی و مصرف منطقی انرژی در کشورو همچنین هوشمند سازی ساختمان‌ها و نظارت سیستم کنترلی دقیق در آنها بیش از پیش اهمیت پیدا می‌کند. سیستم‌های تولید کننده و مصرف کننده وابسته به انرژی‌های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر است که از اصولی‌ترین روش‌ها برای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان محسوب می‌شود.

مصرف بی رویه انرژی تعادل اکوسیستم را بر هم زده و عوارض آن دنیا را با بحران‌های زیست‌محیطی روبرو ساخته است. از طرفی خطر اتمام منابع انرژی که تعیین کننده رشد اقتصادی و توسعه صنعتی کشورهاست، انسان را برای استفاده بهینه از منابع انرژی مصمم‌تر ساخته‌است. یکی از فاکتورهایی که در این زمینه وجود دارد، استفاده از مصالح و تجهیزاتی در ساختمان است که کمترین میزان اتلاف انرژی را داشته باشند. هدف از مدیریت انرژی، کاهش و منطقی کردن مصرف آن همراه با توجیه اقتصادی است؛ تا جایی که مخل آسایش زندگی نشود.

سیستم‌های کنترل هوشمند و مدیریت انرژی ساختمان که به نام Building management systems) BMS) شناخته می‌شوند، در ساختمان نصب شده و از طریق اجزای خود، بخش‌های مختلف ساختمان را کنترل می‌کنند. همچنین نمایش خروجی‌های مناسب و مدیریت انرژی را برای کاربران امکان پذیر می‌کند. یک ساختمان هوشمند با استفاده بهینه از چند عنصر پایه سازه، سیستم، خدمات، مدیریت و روابط درونی آن‌ها، محیطی مناسب و دارای صرفه اقتصادی ایجاد می‌کند.

قسمت‌های تحت کنترل سیستم‌های BMS شامل تاسیسات الکتریکی و مکانیکی، سیستم‌های ایمنی و امنیتی و سیستم‌های مربوط به بسترهای ارتباطی است. هدف از استفاده از این سیستم‌ها در ساختمان، تطبیق کارکرد اجزای مختلف با توجه به نیاز ساختمان، ساکنان و شرایط محیطی در آن زمان است. بکارگیری انواع حسگرها در داخل و خارج ساختمان و همچنین استفاده از یک سیستم واحد، می‌تواند به طور لحظه‌ای کنترل تمام شرایط آسایشی و امنیتی را در اختیار گیرد؛ به این ترتیب تمام انرژی‌هایی که اتلاف می‌شوند کنترل و برای رسیدن به شرایط ایده آل استفاده خواهند شد.

در سیستم مدیریت ساختمان بسیاری از  فعالیت‌هایی که از روی عادت انجام می‌شوند به صورت هوشمند و تحت مدیریت مرکزی کنترل می‌شوند. این کار صرفه جویی در زمان، هزینه، نیروی انسانی و کاهش مصرف انرژی را به دنبال دارد.

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در آن از تجهیزات خاصی با ساختار ویژه جهت کنترل و مانیتورینگ استفاده می شود که در بر دارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه به وسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستمها، ساختار، سرویسها و مدیریت و رابطه میان آنها است .

“سیستم مدیریت هوشمند ساختمان با بکار گیری آخرین تکنولوژی ها سعی دارد شرایطی ایده ال همراه با مصرف بهینه انرژی در ساختمان ها پدید آورد. این سیستم ضمن کنترل بخش های مختلف ساختمان و ایجاد شرایط محیطی مناسب و ارائه سرویس سبب بهینه سازی مصرف انرژی، سطح کارایی و بهره وری می شود ”.

(ماهنامه بازار بین الملل (۱۳۹۰:۵۷ساختمان های هوشمند فارق از راهکارهای سنتی کنترل انرژی مصرفی ساختمان را بدون دخالت ساکنین و از طریق سیستم های مدیریت هوشمند ، کنترل نموده و تا حد ممکن به میزان بهینه نزدیک می کنند .هوشمند سازی به دو بخش تقسیم می شود:

بخش اول: اتوماسیون ساختمان

با نصب و اجرای سیستم مدیریت ساختمان تمام تجهیزات الکترونیکی مشترک ساختمان مانند موتورخانه، سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی، هواسازها، چیلرها، آسانسورها، سونا و استخر، برق اضطراری، روشنایی، کنترل تردد، اعلام و اطفای حریق، دوربین‌های مدار بسته و سیستم‌های حفاظتی به شکلی  یکپارچه قابل کنترل هستند. این تجهیزات بصورت خودکار توسط سنسورها و حسگرهای مختلف از پیش تعیین و تعریف شده، تنظیم می شوند. هدف اتوماسیون ساختمان از مدار خارج کردن تجهیزات در زمان‌هایی که بار مصرف کم است یا اطلاع‌رسانی از معیوب شدن بخش‌های مختلف تحقق پیدا می‌کند.

بخش دوم: اتوماسیون خانه یا محل کار

به دلیل شخصی بودن خانه یا محل کار، می‌توان از تکنولوژی‌ها و سیستم‌های زیادی برای تکمیل کردن هوشمندسازی استفاده کرد. همچنین می‌توان کنترل همه لوازم برقی و الکتریکی از هر جای دنیا اجرای سناریوهای از پیش تعیین شده، کنترل انرژی مصرفی، تنظیم نور محیط به صورت خودکار نسبت به نور خورشید و سایر تنظیم را به دست گرفت. افزایش عمر لوازم برقی، کاهش هزینه ها، ایجاد بستر آسایش و رفاه و تامین امنیت را می توان از ویژگی‌ها و مزایای این گروه از اتوماسیون‌ها به شمار آورد.

صرفه‌جویی ۳۰ درصدی در انرژی چگونه امکانپذیر است؟

در خانه‌های هوشمند این امکان وجود دارد که متناسب با نوع سیستم مورد استفاده، تا ۳۰ درصد در مصرف انرژی برق و گاز صرفه‌جویی کرد. در این خانه‌ها اگر از اتاقی استفاده نشود، سیستم روشنایی آن به صورت خودکار خاموش می‌شود.

همچنین  پریزهای برق به شکلی تنظیم می‌شوند که در زمان های اوج مصرف برق، هستید اجازه استفاده از دستگاههای پر مصرف وجود نداشته باشد. نشود. تمامی این موارد قابلیت غیر فعال شدن را دارد و جای برای مصرف کننده باقی نخواهد بود.

یکی دیگر از مواردی که در مصرف انرژی برق و انرژی‌های سوختی تاثیر مثبتی دارد، سیستم سرمایش و گرمایش هوشمند است. معمولا این تجهیزات، زمان بسیار بیشتری نسبت به مقدار مورد نیاز روشن هستند. در سیستم هوشمند این موضوع به صورت کامل بر طرف می‌شود؛ اگر دمای ایده آل شما ۲۲ درجه باشد، سیستم هوشمند این تجهیزات را  روشن می‌کند تا دمای ۲۲ درجه را برای شما تامین کند، اما پس از رسیدن به این دما تجهیزات سرمایشی گرمایشی خاموش شده و سیستم منتظر می ماند تا دما به مقدار خاصی کاهش یا افزایش داشته باشد.

مورد دیگری که سیستم هوشمند ساختمان در مدیریت کمک می‌کند، سیستم‌های تولید برق خورشیدی و سولار است. با اتصال سیستم سولار به خانه هوشمند، می‌توانید مقدار دقیق مصرف برق شهری، میزان برق مصرف شده از سیستم سولار و حتی برق صادر شده به شبکه شهری را مدیریت کنید. این سیستم می‌تواند در ساعات اوج مصرف، مصرف شما را به سیستم سولار تغییر داده و در زمان‌های دیگر حتی برق تولیدی را به شبکه شهری صادر کند.

هزینه سیستم‌های هوشمند چگونه محاسبه می‌شود؟

سیستم‌های سرمایشی گرمایشی بسته به نوع سیستم، هزینه‌های مختلفی را برای هوشمند سازی در بر‌می‌گیرند. هر نوع سیستمی حتی کولر های آبی قدیمی امکان اضافه شدن به سیستم های هوشمند را دارند؛ به همین دلیل با توجه به نوع سیستم مورد استفاده، تجهیزات مرتبط با آن انتخاب می‌شود. معمولا هوشمند سازی یک ساختمان با دو اتاق خواب، سرویس‌های بهداشتی و یک سالن با امکانات پایه، هزینه‌ای بین ۸ تا ۱۲ میلیون تومان ایجاد می‌کند.
پس از محاسبه سیستم پایه به سراغ امکانات می‌رویم؛ معمولا بیشتر سیستم‌های هوشمند، افزون بر امکانات پایه، تعدادی امکانات جانبی برای استفاده ساده‌تر از سیستم یا لوکس‌تر شدن خانه دارند. این امکانات شامل کنترل‌کننده‌های سیستم چند رسانه‌ای، سیستم‌های موسیقی چند منطقه‌ای، کلیدهای هوشمند لوکس، کنترل کننده فرامین صوتی و … است.