یکی از مهمترین موضوعاتی که در چند دهه اخیر مورد توجه اکثر کشورهای صنعتی پیشرفته بوده است بحث جلوگیری از اتلاف انرژی میباشد. اهمیت این بحث در سالهای نخست دهه 1960 زمانی که تقاضا برای عرضه ذخایر نفتی و انرژی ناشی از آن افزایش چشمگیری یافت روشن شد.
توجه به این موضوع که منابع سوخت فسیلی محدود و روبه کاهش هستند مسئولین را به فکر یافتن روشهایی جهت استفاده بهینه از انرژی انداخت. به طور کلی روشهای گوناگونی برای حفظ منابع انرژی وجود دارد. معمولترین روش صرفهجویی میباشد که از طریق فرهنگ سازی میسر است.
همچنین میتوان منابع انرژی را جایگزینی برای منابع سوختهای فسیلی در نظر گرفت از جمله انرژی تابشی خورشید و یا جریان الکتریسیته و…. جدیدترین ایده برای حفظ انرژی استفاده از تجهیزات و سیستمهای جدید میباشد که به همین منظور در نظر گرفته شدهاند. سیستمهای مدیریت انرژی ساختمان از این جملهاند.
مدت زیادی نیست که بحث درباره موضوع ساختمانهای هوشمند در محافل عمومی مطرح گردیده است. یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در بر دارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه بوسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستمها، ساختار، سرویسها و مدیریت و رابطه میان آنها میباشد»
یک ساختمان هوشمند این مزایا را از طریق سیستمهای کنترلی هوشمند ارائه مینماید. این سیستمها عبارتند از:
Heating, Ventilation and Air – Conditioning (HVAC(
Fire safety
Security
Energy/lighting management
در ایران نیز در یکی دو سال اخیر بحث مدیریت و حفظ انرژی جای خود را در مسایل مصرف انرژی باز کرده است. این در حالی است که به عنوان مثال در ایران و در فصل تابستان در حدود 25% مصرف برق توسط کولرهای آبی و گازی و خانگی میباشد. و همچنین طبق آخرین آمار خانههای ایرانی به طور متوسط 5% تا 10% انرژی را به شکلهای گوناگون هدر میدهند.
با توجه به اهمیت مدیریت انرژی در ساختمان روشهای گوناگونی برای جلوگیری از اتلاف انرژی در این مقاله پیشنهاد شده است. که امروزه به عنوان اصل مهم در ساخت و سازها مدنظر قرار میگیرد.
مقدمه:
مدیریت انرژی در تعریف به معنای استفاده مقرون به صرفه و کارآمد از انرژی است. بسته به نوع مصرفی که یک ساختمان دارد دستگاههای پرمصرف متفاوتند.
به عنوان مثال در ساختمانهای اداری و تجاری دستگاه تهویه مطبوع و سیستم روشنایی مرکزی پرمصرفترین هستند. البته کاربرد سیستمهای HVAC مصرف انرژی را تا حد زیادی با کاهش روبرو ساخته است.
امروزه در ساختمانهای مجهز به کمک کنترلرهای پیشرفته و پیچیده میتوان با کاهش تعداد تجهیزات میزان اتلاف انرژی را نیز کاهش داد. به بیان کاملا ساده کنترلرهای ساختمان میزان مطلوب مشخصه خاصی را در حد تعیین شده نگه میدارد. این مشخصه میتواند سیستم روشنایی یا گرمایش و سرمایش و … باشد. همچنین استفاده از عایق در دیوارها و استفاده از شیشههای دو جداره در پنجرهها میتواند اتلاف انرژی را تا حد چشمگیری کاهش دهد.
در واقع مزیت استفاده از سیستمهای جدید energy saving قابلیت نصب ساده آنها بر روی شبکههای کامپیوتری (pc) و کنترل سیستم بدون نیاز به کابل کشی پرهزینه و استفاده از تجهیزات گران قیمت میباشد. با در نظر گرفتن میزان مصرف انرژی با توجه به روشنایی روز و دمای بیرون سیستم قادر است یک روش مصرف ارزان قیمت را همراه با صرفهجویی در انرژی انتخاب نماید. در نظر گرفتن دمای مطلوب ساختمان براساس نوع استفادهای که از آن میشود مصرف انرژی را تا حد بسیار زیادی محدود میکند. این کار با در نظر گرفتن اطلاعات اولیهای که کارفرما به سیستم میدهد و همچنین دادههایی که سیستم به عنوان پیش فرض دارد از جمله تغییرات روزانه و فصلی شرایط طرح و نحوه انتخاب تجهیزات صورت میگیرد. در نتیجه پروسه مصرف تصاعدی انرژی و ایجاد هزینههای بالا برای نگهداری ساختمان از بین میرود. به این ترتیب سیستمهای مدیریت انرژی در ساختمان (EMS) تعریف میشوند. EMSها با تنظیم عملکرد ساعتی و یا دورهای تجهیزات از مصرف بیرویه آن جلوگیری مینمایند.
برای شناخت اهمیت اقتصادی سیستمهای مدیریت انرژی اشاره به این موضوع کافیست که استفاده از EMS در یک ساختمان تک عملکردی هزینهای به مقدار 100$ در پی دارد. در حالیکه کنترل عادی همان ساختمان با روشهای سنتی هزینهای معادل 1