نوشته‌ها

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۱۳

پیش تر و در مقاله ای به بحث در مورد “سودآوری خانه هوشمند برای مشتریان” پرداختیم. در این جا قصد داریم تا در مورد مدیریت انرژی با ساختمان هوشمند کمی با شما صحبت کنیم.

آیا با مدیریت انرژی در ساختمان هوشمند باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شویم؟

با افزایش روزافزون هزینه ها و همین طور مقدار انرژی مصرفی در ساختمان ها باید راه چاره ای جست. به طور قطع با صرفه جویی و مدیریت مناسب انرژی می توان تا اندازه زیادی این مشکل را بر طرف ساخت. یکی از این راهکارهای صرفه جویی استفاده از مدیریت انرژی با ساختمان هوشمند است. بطوریکه صرفه جویی های ناشی از بکارگیری این سیستمها در مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه های مربوطه می شود. سیستمهای کنترل هوشمند در یک خانه هوشمند دارای انعطاف بالایی خواهند بود که میتوان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود. همچنین در هنگام بهره برداری براحتی میتوان عملیات تغییر و بهینه سازی برای راهبری بهتر و کاهش هزینه های انرژی و کاهش هزینه های تعمیراتی را انجام داد. یک ساختمان هوشمند BMS بنا به تعریف انستیتو ساختمان های هوشمند بنایی است که با استفاده بهینه از چند عنصر پایه : سازه و سیستم و خدمات و مدیریت و روابط درونی آنها ، محیطی مناسب و دارای صرفه اقتصادی ایجاد نماید. در ساختمان هوشمند بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادت و بصورت غیر ارادی انجام می دهند توسط هوشمند سازی ساختمان BMS انجام می گردد که باعث صرفه جویی در زمان و هزینهء نیروی انسانی می کرد . با بکارگیری انواع و اقسام سنسورهای حسی در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک شبکه و سیستم واحد میتوان بصورت دائمی و بلادرنگ اطلاعات دما فشار رطوبت دبی هوا میزان اکسیژن و دی اکسید کربن را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد. در یک ساختمان هوشمند با امکانات نرم افزاری بوجود آمده میتوان نمودارهای مختلفی را بر حسب زمان دراختیار داشت و از آنها در جهت بهبود کیفی شرایط زیستی و حداکثر استفاده از هوای طبیعی را برای ساکنین بوجود آورد. در زمان کار کرد سیستم هوشمند سازی ساختمان ساکنان در جهت صرفه جویی مصرف انرژی حق باز کردن پنجره ها را نخواهند داشت و در ساختمانهای اداری قبل از اتمام ساعت کار این سیستم بصورت اتوماتیک و متناوب شروع به خاموش کردن سیستمهای تهویه مطبوع می کند . در یک خانه هوشمند با امکانات بوجود آمده می توان در هر زمان میزان مصرف انرژی بر پایه مصرف انرژی سوخت و برق را بدست آورد و از آن در جهت کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان ( مبحث نوزدهم – مقررات ملی ساختمان ) بهره برد.

قسمت قبل

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۱۲

برای رسیدن به امکانات و اهداف مدیریت بهینه ساختمان نیازمند وجود انواع سنسورها هستیم. تا با گرفتن اطلاعات از این حسگر ها درک بهتری از وضعیت ساختمان داشته باشیم. در واقع مدیریت یک ساختمان هوشمند بدون وجود سنسورهای خانه هوشمند مختلف غیر ممکن خواهد بود .

انواع سنسورهای خانه هوشمند

به طور کلی برای تعیین وضعیت یک ساختمان می توان از سنسورهای مختلفی استفاده نمود. انواع سنسشورهای خانه هوشمند عبارتند از:

  • سنسور هوشمند تشخیص حرکت
  • سنسور هوشمند روشنایی
  • سنسور هوشمند تشخیص دود
  • سنسور هوشمند نشت آب
  • سنسور هوشمند تعیین وضعیت در و پنجره

 

سنسور هوشمند تشخیص حرکت

یکی از انواع سنسورهای خانه هوشمند سنسورهای حرکتی و تشخیص حضور افراد است. همانطور که می دانید از این سنسورها در راه پله ها ، راه رو ها ، پارکینگ ، سرویس های بهداشتی و … استفاده می شود. که سنسور بی آن که خود اشعه ای ارسال کند متوجه تردد افراد می شود .

علاوه بر سنسورهای حرکتی نوع دیگری از سنسورهای مشابه نیز در ساختمان هوشمند کاربرد دارد. سنسورهایی که حضور افراد را تشخیص می دهند. حساسیت بیشتری دارند و برای تشخیص افراد در حالت سکون استفاده می شوند .

در مکان هایی مانند کتابخانه ها ، اتاق های کار ، سالن های کنفرانس و … که افراد حرکت چندانی ندارند و تقریبا در حالت سکون هستند این نوع سنسورها کاربرد دارد .

در این گونه مکان ها سنسورهای حرکتی پس از مدت کوتاهی خاموش می شوند و لازم است سنسورهایی حساس تر حضور فرد در حالتی با حرکت کمتر و برای مدت طولانی تر را تشخیص دهند .

زاویه دید سنسورهای حرکتی در کارایی آن تاثیر زیادی داشته و تشخیص طیف گسترده تری از تردد ها را میسر می کند . به این ترتیب با تشخیص حضور افراد در محیط مجهز به سنسور ، فرمان به روشنایی ارسال شده و روشنایی محیط افزایش می یابد .

یکی از مهم ترین فواید این سنسورها تاثیر آن ها بر صرفه جویی در مصرف انرژی است ؛ علاوه بر آن که لازم نیست یک محیط همواره دارای روشنایی حداکثری باشد در سطح امنیت آن مکان نیز بهبود حاصل شده و هر گونه رفت و آمدی تشخیص داده می شود .

بنابراین در یک ساختمان هوشمند با تشخیص حضور افراد در یک محیط مجهز به سنسورهای حرکتی ، فرمان به کنترل کننده ی مرکزی خانه ارسال می شود و فرامین بعدی اجرا می گردد .

در خانه هوشمند سنسور های حرکتی می توانند روشنایی محیط را با توجه به شب یا روز بودن تنظیم کنند ، مدت زمان عکس العمل سنسور و فاصله قابل تشخیص آن نیر قابل تنظیم است .

 

سنسور هوشمند روشنایی

نوع دیگری از انواع سنسورهای خانه هوشمند سنسورهای روشنایی هستند که با توجه به شدت نور طبیعی محیط ، روشنایی را تنظیم می کنند . این سنسورها در مصرف انرژی تاثیر مثبتی دارند .

به این ترتیب با وجود سنسورهای حرکتی و نوری در یک خانه هوشمند ، بخش های مختلف مانند راهروها با توجه به نیاز و حضور افراد روشن می شوند و در مصرف انرژِی صرفه جویی می شود . سازگاری و یکپارچه سازی این سنسورها با دیگر بخش های یک ساختمان هوشمند کارایی آن را افزایش داده و کنترل خانه هوشمند را راحت تر می کند .

سنسور های تشخیص شدت نور با ارزیابی مداوم میزان روشنایی و مقایسه آن با نور محیط به ما این امکان را می دهند تا از حداکثر میزان نور محیط جهت روشنایی خانه هوشمند بهره برده شود، که این خود علارقم زیبایی  و استاندارد نمودن میزان نور برای فعالیتهای روزانه مانند مطالعه، تماشای فیلم و … می تواند در کاهش هزینه ­های مصرف انرژی نیز موثر باشد. به عنوان مثال راهروی خانه هوشمند می تواند با استفاده از سنسورهای شدت نور و سنسور تشخیص حرکت، شدت نور مورد نیاز را در ساعات مختلف شبانه روز کنترل و میزان نور مورد نیاز را برای محیط تامین نماید.

واحد اندازه گیری نور محیط لوکس میباشد به عنوان مثال میزان شدت نور استاندارد و مناسب جهت مطالعه ۴۰۰ لوکس محاسبه شده است، با قراردادن این سنسورها در فضاهای مختلف خانه و جمع آوری اطلاعات مربوط به میزان شدت نور در بخشهای مختلف خانه هوشمند و ارسال آن برای کنترل کننده مرکزی این امکان فراهم میشود که سیستم کنترل مرکزی با  پردازش این اطلاعات میزان روشنایی مورد نیاز در فضاهای مختلف را تامین کند. این روش مدیریت نورپردازی باعث به حداقل رساندن میزان مصرف انرژِی خواهد شد .

 

سنسور هوشمند تشخیص دود

آشکارساز دود ابزاری است که برای حس کردن و آشکارسازی دود بویژه در سیستم‌های اعلام حریق یا اطفا حریق در خانه های هوشمند بکار می‌رود. برخی از آشکارسازهای دودی که معمولاً در سیستم‌های اعلام و اطفا حریق صنعتی، تجاری و یا مکان‌های پر رفت‌وآمد مسکونی نصب می‌شود، پس از آشکارسازی دود یا آتش یک سیستم اعلام خطر یا سیستم خودکار اطفاحریق را فعال می‌کند یا سیگنال خطر را به مراکز آتش‌نشانی می‌فرستد. اما آشکارسازهای معمولی و خانگی معمولاً تنها یک زنگ خطر شنیداری یا نشانه‌های نوری دیداری از خود دستگاه آشکارساز ایجاد می‌کنند.

 

سنسور هوشمند نشت آب

از جمله سنسورهایی که در خانه های هوشمند به دلیل اهمیت زمان در تشخیص به موقع شکستن لوله و نشت آبمورد استفاده قرار می گیرد، سنسور نشت مایعات است این سنسور ها در محلهای خاصی که احتمال نشت آب می رود قرار داده می شوند مانند فضای زیر ظرفشویی و یا حمام و … در صورت وجود نشتی مایعاتی مانند آب در این محل ها سنسور تحریک شده و وضعیت ایجاد شده را به سیستم کنترل مرکزی اطلاع می دهد و کنترلر خانه هوشمند  در ابتدا جریان آب را در لوله های آن منطقه از فضای خانه قطع کرده و پیامی از طریق پیامک یا تماس تلفنی به اطلاع صاحب خانه می رساند.

 

سنسور هوشمند تعیین وضعیت در و پنجره

​این ماژول وضعیت باز و بسته بودن درب و پنچره را کنترل می­کند. باز بودن پنجره می­تواند مانع روشن شدن سیستم سرمایشی و گرمایشی جهت هدر رفتن انرژی در خانه گردد. با نصب این سنسور برروی درب ورودی می­توان باعث روشن شدن چراغ و یا راه اندازی سناریو دیگری مانند سناریو “برگشتن به خانه” شد. علاوه بر این با استفاده از سنسورهای خانه هوشمند می ­توان برای شناسایی و آگاه کردن از نفوذ بیگانگان به با به صدا در آوردن زنگ خطر استفاده نمود. تمام اینها تنها بخشی از امکانات این ماژول مفید می ­باشند.

دریافت اطلاعات بیش تر از اشنایدر الکتریک

 

قسمت قبل                                   قسمت بعد

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۱۱

طراحی سیستم خانه هوشمند ساده

خانه هوشمند ساده ، خانواده ای از محصولات هوشمند ساختمان با شبکه بی سیم میباشند که میتوانند به سادگی و با هزینه ای مناسب در اختیار علاقه مندان قرار گیرند.

عدم نیاز به تخصص خاص در راه اندازی و استفاده از سیم کشی سنتی جهت ایجاد محیطی هوشمند یکی از نقاط قوت و برتری های ساختمان هوشمند ساده نسبت به سایر رقبای خود در بازار به شمار میرود.

کارفرمایان، همکاران و علاقه مندان به هوشمندسازی ساختمان در هر نقطه از کشور و با هر سطح بودجه ای میتوانند به سادگی نیاز خود را مرتفع نموده و از امکانات خانه هوشمند بهره مند گردند.

  • کنترل روشنایی توسط کلیدهای لمسی هوشمند
  • مدیریت سیستمهای تهویه مطبوع
  • کنترل سیستمهای صوتی و تصویری
  • مانیتورینگ و کنترل تردد و سیستمهای امنیتی
  • ایجاد سناریوهای متنوع
  • کنترل و مدیریت خانه از طریق اینترنت

موارد فوق تنها گوشه ای از خدمات ارزنده و جذاب خانه هوشمند ساده میباشد.

سناریو بیدار شدن

هنگام صبح و در زمان بیدار شدن پرده اتاق کنار رفته. و نور خورشید به داخل می تابد. کمی پنجره باز شده و هوای مطبوع وارد اتاق میگردد، موزیک ملایمی برای شما پخش خواهد شد.

سناریو داخل خانه

سیستمهای تهویه مطبوع را متناسب با شرایط خود تنظیم نمایید، پرده ها کنترل کرده، روشنایی را مدیریت نموده و از موزیک مورد علاقه خود لذت ببرید.

سناریو فیلم

با زدن یک کلید، نورهای فضا متناسب با سلیقه شما تنظیم گردیده، دستگاههای صوتی و تصویری شروع به پخش فیلم مورد علاقه شما مینمایند.

سناریو بیرون خانه

تمامی سیستمهای صوتی و تصویری خاموش، نور محیط بسیار کم، پرده ها و پنجره ها بسته، دمای محیط کمی بیشتر و از خواب خود لذت ببرید.

سناریو برگشت به خانه

هنگامیکه خانه را ترک میکنید، میتوانید براحتی تمامی لوازم منزل را کنترل نمونه و از خاموش بودن آنها مطمئن شوید.

سناریو ساعت مطالعه

به خانه خوش آمدید، برخی از چراغها روشن میشوند، پرده ها کنار رفته و سیستمهای تهویه مطبوع شروع به کار میکنند.

سناریو ساعت خواب

محیطی آرام را برای مطالعه خود بسازید، نور محیط را گرم تر ، پرده ها را بسته ، سیستمهای صوتی را بیصدا نموده و از آرامش لذت ببرید.

قسمت قبل                                   قسمت بعد

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۱۰

تهویه HVAC در خانه هوشمند مخفف واژه های Heating یا گرمایش ، Ventilation یا تهویه و Air Conditioning یا تهویه مطبوع می باشد. این مفهوم یا بهتر بگوییم تجهیزات در واقع قبل از ورود سرورها در اتاق سرور یا مرکز داده شما مستقر می شوند و همانطور که از نامشان هم پیداست برای کنترل کردن دما ، رطوبت ، گرد و غبار و فیلترینگ هوای پاک و البته خنک کردن سرورها و تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند . HVAC یک سیستم کامل است که در تمامی مراحل اجرایی هوشمند سازی یک مرکز داده اعم از انتخاب سخت افزارها ، کابل کشی ، ذخیره سازی داده ها ، تجهیزات اطفاء حریق و حتی سیستم های امنیت فیزیکی باید در نظر گرفته شوند و از قبل طراحی شده باشند . این روزها بدون HVAC امکان استفاده از یک مرکز داده تقریبا وجود ندارد ، ساده ترین نوع HVAC وجود یک کولر گازی در اتاق یا مرکز داده است که دمای هوا را بسیار خنک و چه بسا باید سرد نگه دارد ، شما اگر در حال طراحی یک شبکه هستید حتما باید موارد مربوط به HVAC را در طراحی مرکز داده خودتان در نظر داشته باشید و پیمانکار مناسب را برای این مورد انتخاب کنید.

بدون استثناء تقریبا همه دستگاه ها و تجهیزات سخت افزاری که در محیط های مراکز داده مورد استفاده قرار می گیرند قدرت تحمل مشخصی در برابر میزان دما و رطوبت از خودشان نشان می دهند و به همین دلیل است که پیمانکار مرکز داده قبل از انتخاب تجهیزات HVAC باید تا حدودی در خصوص نوع سرورها و تجهیزات مورد استفاده و میزان انرژی مصرفی آنها اطلاعات داشته باشد. HVAC یک کولر گازی ساده نیست بلکه یک مجموعه از فرآیند ها است که از سقف یک مرکز داده گرفته تا کف و دیوارها همگی را شامل می شود ، سقف های ضد حریق و کاذب که لوله کشی های سرمایشی از آنها عبور کرده باشد و حتی در بین رک ها FAN هایی که باید وجود داشته باشند و قدرت آنها در تهویه HVAC در خانه هوشمند هوای داخل RACK و …. میزان تهویه HVAC در خانه هوشمند و تسویه هوا و قدرت کولر گازی با توجه به اندازه محیط و .. از جمله مواردی است که در یک سیستم HVAC باید به درستی طراحی شوند ، بعضا دیده شده است خروجی آب کولر گازی اتاق سرور یا مرکز داده به درون کف کاذب وارد می شود و رطوبت محیطی جذب و به کف اتاق منتقل می شود و ….

اطلاعات بیش تر از اشنایدر الکتریک

قسمت قبل                                   قسمت بعد

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۸

در جهت کاهش هزینه های صنعت ساختمان و استفاده بهینه از تکنولوژی و بکارگیری فناوری ارتباطات و رایانه عملکرد سیستمهای مدیریت و اتوماسیون ساختمان چشمگیرتر می گردند. که در مجموع صرفه جویی انرژی را در بر خواهد داشت بطوریکه. صرفه جویی های ناشی از بکارگیری این سیستمها در مدت زمان کوتاهی موجب جبران هزینه های مربوطه می شود. خانه های هوشمند با سیستم هوشمند دارای انعطاف بالایی خواهند بود. میتوان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود. همچنین براحتی میتوان بهینه سازی و کاهش هزینه های انرژی و کاهش هزینه های تعمیراتی را انجام داد. خانه هوشمند با سیستم هوشمند بنایی است که با استفاده بهینه از چند عنصر پایه محیطی مناسب و دارای صرفه اقتصادی ایجاد نماید. در خانه های هوشمند با سیستم هوشمند بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادت و بصورت غیر ارادی انجام می دهند توسط سیستمهای هوشمند انجام می گردد که باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شود.

خانه هوشمند ، سیستم هوشمند ، هوشمند سازی ساختمان ، ساختمان هوشمند فناوران انرژی سبز اشنایدر الکتریک

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی

صرفه جویی در مصرف انرژی در ساختمان با سیستم هوشمند

با بکارگیری انواع و اقسام سنسور های حسی در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک شبکه و سیستم واحد میتوان بصورت دائمی و بلادرنگ اطلاعات دما فشار رطوبت دبی هوا میزان اکسیژن و دی اکسید کربن را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد. در یک ساختمان هوشمند با امکانات نرم افزاری بوجود آمده میتوان نمودار های مختلفی را بر حسب زمان در اختیار داشت. و از آنها در جهت بهبود کیفی شرایط زیستی و حداکثر استفاده از امکانات طبیعی را برای ساکنین بوجود آورد. در زمان کار کرد خانه های هوشمند با سیستم هوشمند ساکنان در جهت صرفه جویی مصرف انرژی حق باز کردن پنجره ها را نخواهند داشت. در ساختمانهای اداری قبل از اتمام ساعت کار این سیستم بصورت اتوماتیک و متناوب شروع به خاموش کردن سیستمهای تهویه مطبوع می کند. در یک خانه هوشمند با امکانات بوجود آمده می توان در هر زمان میزان مصرف انرژی بر پایه مصرف انرژی سوخت و برق را بدست آورد. و از آن در جهت کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان بهره برد.

دریافت اطلاعات بیش تر از اشنایدر الکتریک

قسمت قبل                                   قسمت بعد

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۶

یک ساختمان هوشمند باید دارای سیستمی از اعصاب باشد که شامل حسگرها و تحریک کننده های تعبیه شده است که اطلاعات را در زمان درست و صحیح خود کنترل می کند. با این اوصاف، بنا می تواند به صورت ایستا با حرکتی عمل کند. بنابر این تغییر یا عدم تغییر در ساختار درونی یا برونی بنا نمونه هایی از توانایی یک خانه هوشمند است.

سیستم اعصاب بنا وظیفه یکپارچه کردن همه سیستم ها را بر عهده دارد تا ساختمان هوشمند شکلی انعطاف پذیر داشته باشد تا بتواند در مواجهه با تغییرات محیطی که در آن واقع شده است ، کنش مناسبی داشته باشد . به عنوان یک انسان، کاربران بنا باید بتوانند بفهمند که بنا شاد است یا غمگین، ناخوش است یا سرحال، از سویی دیگر بنا نیز باید توانایی درک حال کاربرانش را داشته باشد تا بر طبق حال آنها عمل کند.

 

 

تعاریف خانه هوشمند

بر طبق تعاریف اصطلاحات گوناگون ساختمان هوشمند استفاده شده، واضح است که معماری پاسخگو در همه فضاهای بنا و همچنین در معماری بنا نقش موثری را بازی می کند، معماری و فضای ساختمان هر دو باید ویژگیهایی داشته باشند که پاسخگوی نیازهای کاربران باشند.

 

معماری پاسخگو نباید به یک یا دو نوع از واکنشها محدود شود. بلکه باید تمامی کشها از جمله کنشهای ایستا، حرکتی، درونی و برونی را شامل شود. به علاوه در معماری پاسخگو، نوعی معماری خانه هوشمند نیز مورد نیاز است چرا که پاسخ نتیجه پردازش هوشمندانه است.

 

معماری حرکتی خانه هوشمند نیست مگر آنکه حرکت نتیجه پردازش هوشمندانه باشد اگر نه چادر هم یک پناهگاه متحرک است که قابلیت تا شدن و حمل شدن را دارد. معماری هوشمند جدید باید همه انواع کنشها را که هر در ایفای نقش خود ، خوب عمل می کنند را دارا باشد.

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۵

کلیه ابزارها در خانه هوشمند ، هم قابلیت کنترل مکانیکی – از طریق خودشان را دارند و هم از طریق کنترل راه دور استفاده می شوند. از فواید اصلی ساختمان هوشمند ، در کنار ایجاد راحتی و امنیت بیشتر، می توان به صرفه جویی در مصرف انرژی اشاره کرد.

 

تکنولوژی خانه هوشمند

فلسفه اصلی تکنولوژی خانه هوشمند بر اساس محوریت بخشیدن به شخص استفاده کننده و نیازهای او پایه ریزی شده، به در خواستهای امروز و آینده پاسخی ساده و مناسب میدهد و قابلیت هماهنگ شدن با تکنولوژهای بعدی را داراست.

 

بنابراین یک ساختمان هوشمند بنایی است که توانایی پاسخگویی (output) به نیازهای کاربرانش بر مبنای اطلاعات پردازش شده که توسط ورودی های متعدد فراهم آمده را دارد. فاکتور پاسخگویی در زمان معین در یک خانه هوشمند بسیار مهم و ضروری است، تجهیزات متعدد دریافت کننده و ارسال کننده ، اطلاعات را با توجه به نظارتی که بر تغییرات محیط درونی و برونی بنا دارند دریافت می کنند.

 

همچنین فراموش نشود که یکی از مولفه های اصلی یک خانه هوشمند دارا بودن توانایی یادگیری است. قبل از ساخت یک ساختمان هوشمند برنامه ریزی سیستم بسیار مهم است تا اهدافی را که می خواهید به آن بدهید خوب بشناسد.

 

نیاز به خانه هوشمند

نیاز واقعی برای داشتن یک خانه هوشمند می تواند با دقت به نتایج آشکار شود و اینکه آنها این نیاز با ساختن این بنا رفع می شود یا خیر. برای مثال بهره وری یکی ضروریات شرکتهاست.

محیط درونی یک دفتر کار تعیین کننده فاکتورهای بسیار زیادی برای بهره وری یک کارمند است، به عنوان یک مثال ساده، من نمی توانم در دفتر کارم بیش از ۳ ساعت به طور مداوم کار کنم به این دلیل که دمای هوا در دفتر کارم پایین است. بنابراین هر گاه که احساس سرما می کنم مجبورم از دفتر خارج شده و به فضای باز بروم و در حدود ۱۰ دقیقه از گرمای خورشید استفاده کنم و سپس به دفترم برگردم. مسئول تأسیسات تصمیم گرفت که تقریبا هر روز تکنسینی را فرا خواند تا اتاقها را چک کند و دما را افزایش دهد. تلف کردن وقت در هنگام کار به خاطر اشکال در تهویه مطبوع هوا باعث می شود که میزان بهره وری کاهش یابد. که این مسئله به معنای حیف و میل منابع یک شرکت است.

 

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۴

مزایای ساختمان هوشمند

یکی از مزایای ساختمان هوشمند این است که کلیه ابزارها، هم قابلیت کنترل در محل را دارند هم از طریق کنترل راه دور استفاده می شوند. از فواید اصلی این تکنولوژی در کنار ایجاد راحتی و امنیت بیشتر، می توان به صرفه جویی در مصرف انرژی اشاره کرد. فلسفه اصلی هوشمند سازی ساختمان بر اساس محوریت بخشیدن به شخص استفاده کننده و نیازهای او پایه ریزی شده، به در خواستهای امروز و آینده پاسخی ساده و مناسب میدهد و قابلیت هماهنگ شدن با تکنولوژهای بعدی را داراست.

بنابراین یک ساختمان هوشمند بنایی است که توانایی پاسخگویی به نیازهای کاربرانش را فراهم می کند. فاکتور پاسخگویی در زمان معین در این ساختمان بسیار مهم و ضروری است، تجهیزات متعدد دریافت کننده و ارسال کننده ، اطلاعات را با توجه به نظارتی که بر تغییرات محیط درونی و برونی بنا دارند دریافت می کنند. همچنین یکی مولفه های اصلی یک خانه هوشمند دارا بودن توانایی یادگیری است. قبل از ساخت چنین ساختمانی برنامه ریزی سیستم بسیار مهم است. تا اهدافی را که می خواهید به آن بدهید خوب بشناسد. نیاز واقعی برای داشتن یک ساختمان هوشمند می تواند با دقت به نتایج آشکار شود و اینکه آنها این نیاز با ساختن این بنا رفع می شود یا خیر. برای مثال بهره وری یکی ضروریات شرکتهاست.

محیط درونی یک دفتر کار تعیین کننده فاکتورهای بسیار زیادی برای بهره وری یک کارمند است، به عنوان یک مثال ساده، من نمی توانم در دفتر کارم بیش از ۳ ساعت به طور مداوم کار کنم به این دلیل که دمای هوا در دفتر کارم پایین است. بنابراین هر گاه که احساس سرما می کنم مجبورم از دفتر خارج شده و به فضای باز بروم و در حدود ۱۰ دقیقه از گرمای خورشید استفاده کنم و سپس به دفترم برگردم. مسئول تأسیسات تصمیم گرفت که تقریبا هر روز تکنسینی را فرا خواند تا اتاقها را چک کند و دما را افزایش دهد. تلف کردن وقت در هنگام کار به خاطر اشکال در تهویه مطبوع هوا باعث می شود که میزان بهره وری کاهش یابد. که این مسئله به معنای حیف و میل منابع یک شرکت است.

یکی از مزایای ساختمان هوشمند باید دارای سیستمی باشد که شامل حسگرها و تحریک کننده های تعبیه شده است که اطلاعات را در زمان درست و صحیح خود کنترل می کند. با این اوصاف، بنا می تواند به صورت ایستا با حرکتی عمل کند. بنابر این تغییر یا عدم تغییر در ساختار درونی یا برونی بنا نمونه هایی از توانایی یک بنای هوشمند است. سیستم اعصاب بنا وظیفه یکپارچه کردن همه سیستم ها را بر عهده دارد تا ساختمان هوشمند شکلی انعطاف پذیر داشته باشد تا بتواند در مواجهه با تغییرات محیطی که در آن واقع شده است ، کنش مناسبی داشته باشد . به عنوان یک انسان، ساکنین باید بتوانند بفهمند که بنا شاد است یا غمگین، ناخوش است یا سرحال، از سویی دیگر بنا نیز باید توانایی درک حال کاربرانش را داشته باشد تا بر طبق حال آنها عمل کند.

بر طبق تعاریف اصطلاحات گوناگون استفاده شده، واضح است که معماری پاسخگو در همه فضاهای بنا و همچنین در معماری بنا نقش موثری را بازی می کند، معماری و فضای ساختمان هر دو باید ویژگیهایی داشته باشند که پاسخگوی نیازهای کاربران باشند. معماری پاسخگو نباید به یک یا دو نوع از واکنشها محدود شود. بلکه باید تمامی کشها از جمله کنشهای ایستا، حرکتی، درونی و برونی را شامل شود. به علاوه در معماری پاسخگو، نوعی معماری هوشمند نیز مورد نیاز است چرا که پاسخ نتیجه پردازش هوشمندانه است.

معماری حرکتی هوشمند نیست مگر آنکه حرکت نتیجه پردازش هوشمندانه باشد اگر نه چادر هم یک پناهگاه متحرک است که قابلیت تا شدن و حمل شدن را دارد. معماری هوشمند جدید باید همه انواع کنشها را که در ایفای نقش خود در یک خانه هوشمند ، خوب عمل می کنند را دارا باشد.

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۳

ایده‌ی معماری ساختمان هوشمند به عنوان علاقه‌ مندی به آخرین اطلاعات سامانه‌ های ساختمانی برای اداره‌ کردن امکانات و واحدهای یک بنا تعریف شده است. به نحوی که میان سامانه‌ های هوشمند برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات امکان‌ پذیر شود. قابلیت ارتباط میان چنین سامانه‌ هایی پاسخ‌ های درستی است و تصمیم‌ گیری درباره‌ی عملکرد ساختمان‌ها به روش اقتصادی، بهینه و سهولت در این معماری فراهم شده است. موقعیت،شکل و حجم معماری ساختمان هوشمند به صورت بهینه در کاهش هزینه‌ های گرمایشی و سرمایشی، استفاده‌ی حداکثر از نور روز، باران و انرژی‌ های محیطی توسط ابزار و فنآوری‌ های سازگار با محیط‌ زیست نظیر مصالح، پانل‌های خورشیدی، سایبان‌های خودکار بیرونی، شبکه‌های ارتباطی اینترنی، پوسته‌های واکنشی نما و غیره تاثیرگذار است. معماری ساختمان هوشمند فضای مولد و مقرون به صرفه‌ای است که برای طراحی آن بایستی تخصص‌ هایی نظیر مهندسی برق، علوم رایانه‌ای، مدیریت ساختمان، روانشناسی، جامعه‌ شناسی در نظر گرفته شوند.

 

مزایای معماری ساختمان هوشمند

  • مصرف انرژی کم ، بازدهی عالی

مصرف انرژی فسیلی کم، حداکثر بهره وری سیستمهای تولید و مصرف کننده انرژی در خانه هوشمند

  • بهره برداری از انرژی های تجدید پذیر مانند خورشید ، باد ، موج و ….

چنانچه هر خانه هوشمند در صد ناچیزی از انرژی طبیعی محیط اطرافش را اخذ کند، از لحاظ تأمین انرژی خودکفا می شود.

  • بازیافت

حذف زباله و آلودگی

  • عمر طولانی

تطبيق مناسب هدر ندادن انرژی نهاده شده در خانه هوشمند و انرژی نهاده : مجموع انرژی لازم برای استخراج، فرآوری، حمل و نقل مصالح به محل و انرژی صرف شده برای به کارگیری و اتمام ساختمان هوشمند است.

  • هزینه تمام طول عمر

هزینه مراحل طراحی و ساخت خانه هوشمند تنها ۲ درصد از مجموع هزینه ها ، ۶ درصد مربوط به نگهداری ، ۹۲ درصد هزینه نیروی انسانی، هزینه های معماری ساختمان هوشمند در مرحله ساخت در هزینه نگهداری و نیروی انسانی صرفه جویی می کند.

بررسی ساختمان هوشمند با هدف بهینه سازی مصرف انرژی ۲

بیش از یک دهه است که در رسانه ها از اهمیت صرفه جویی انرژی می شنویم. تقریبا همگان تبلیغات گسترده وزارت نیرو و شرکت ملی گاز ایران را در رسانه های مختلف دیده یا شنیده ایم. با پیامها و توصیه های رسانه ای در مورد مدیریت انرژی آشناییم. فاز اول هدفمندی یارانه ها از اواخر آذر ۸۹ با چند برابر شدن بهای حامل های انرژی و مرحله دوم آن از اردیبهشت سال جاری عملیاتی شد و بسیاری رویدادهای دیگر.  با این حال، چرا شاخصهای مصرف انرژی بهبود نمی یابد وخیلی آب از آب تکان نمی خورد؟ در ادامه مقالات پیشین که در مورد بررسی ساختمان هوشمند در این مقاله سعی در بررسی چگونگی مدیریت انرژی داریم.

مدیریت انرژی در ساختمان

در اکثر موتورخانه هاي کشور پمپ ها مانند مشعل ها با شيوه ترموستاتيک کنترل مي گردند، و فارغ از شرايط فيزيکي ساختمان، شرايط آب و هوايي، کارکرد مشعل، و نياز واقعي ساختمان در تمام لحظات به صورت استاتيکي کنترل مي گردند. با تحقیتاتی که که پژوهشگران انجام داده اند با مقايسه نمودار آب گرم مصرفي در موتورخانه سنتي و هوشمند نشان داده اند دماي آبگرم مصرفي در سيستم هاي دارای کنترل هوشمند ، نوسانات دمايي خيلي کمي دارد و مي توان گفت در دماي ۴۷oCتثبيت شده و در محدوده آسايش ساکنين ساختمان است. کارکرد پمپ و مشعل نسبت به حالت ترموستاتيک خيلي کم تر شده است. از طرفي ميانگين دماي آبگرم چرخشي خيلي کمتر از حالت ترموستاتيک خود است. 

بیشترین میزان مصرف از کل مصرف انرژی کشور در بخش ساختمان متمرکز شده است.

ساختمانهای ما دوستدار انرژی و محیط زیست نیستند. ساختمانهای ما بگونه ای ساخته شده اند که سرما و گرمایی که با هزینه های گزاف تامین می شود را حفظ نمی کنند. بواسطه عایق نبودن پوسته خارجی (دیوارها، سقف و کف) و عایق نبودن تاسیسات سرمایشی و گرمایشی ساختمان، سرما و گرما را به سرعت از دست می دهند و درنتیجه وسایل حرارتی یا سرمایشی باید بیشتر و بیشتر و چند برابر استاندارد کار کنند و انرژی مصرف کنند تا محل سکونت را سرد یا گرم کنند. در یک کلام ساختمان های ما با هدف مدیریت انرژی ساخته نشده اند.

بهینه سازی مصرف انرژی در بخشهای حمل و نقل، تولید و کشاورزی ضروری است اما به آسانی، سهولت و اهمیت مدیریت انرژی در بخش ساختمان نیست. مدیریت انرژی در بخشهای اشاره شده یک ضرورت اجتناب ناپذیر است. حجم و سهم مصرف انرژی در بخش ساختمان بسیار بالاست (۴۰ درصد کل مصرف انرژی کشور) و اجرای پروژه های بهینه سازی در این بخش از نظر زمان و هزینه بسیار قابل توجیه و اهداف بهینه سازی در این بخش با هزینه کمتر و کمترین اثرات جانبی قابل تحقق است.

مدیریت انرژی در تعریف به معنای استفاده مقرون به صرفه و کارآمد از انرژی است.

به عنوان مثال در ساختمان‌های اداری و تجاری دستگاه تهویه مطبوع و سیستم روشنایی مرکزی پرمصرف‌ترین هستند. البته کاربرد سیستم‌های HVACمصرف 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  مدیریت انرژی قابلیتنصب 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.

به طور خلاصه می‌توان گفت که در نظر گرفتن بحث مدیریت انرژی استفاده از سیستم‌های مدیریت انرژی (EMS) می‌تواند در حدود ۱۰ تا ۳۰% کاهش قیمت و هزینه در پی دارد. از این رو این موضوع از نظر اقتصادی و سیاسی در بسیاری از کشورها اهمیت یافته و استفاده از این سیستم‌ها در اغلب کشورهای اروپایی و آمریکا روند روبه رشدی دارد.

دریافت اطلاعات بیش تر از اشنایدر الکتریک