اتوماسیون ساختمان در خدمت مدیریت انرژی

[vc_row][vc_column][vc_column_text]اتوماسیون در ساختمان های تجاری و مسکونی به شکل روزافزون در حال رشد است، نه فقط به دلیل افزایش تقاضا برای راحتی و آسایش، بلکه به دلیل مزایای مربوط به صرفه جویی و مدیریت انرژی.در این میان استفاده از نقش های کنترلی در سیستم های گرمایشی، روشنایی، تهویه برای تنظیم مصرف بهینه انرژی در کانون توجه متخصصان این صنعت قرار گرفته است. در این مطلب BACpress به معرفی سیستم های کنترلی و مدیریت بهینه مصرف انرژی پرداخته ایم.

اتوماسیون ساختمان و کنترل ساختمان

اتوماسیون ساختمان (Building Automation) و کنترل ساختمان (Building Control) عبارت های متداول درباره نقش های خودکار و مکانیزه در ساختمان هستند. برای تمایز این دو مفهوم، اتوماسیون ساختمان را به معنای «اندازه گیری، کنترل و مدیریت خدمات ساختمانی با استفاده از رایانه » تعریف می کنند؛ بنابراین کنترل ساختمان بخشی از اتوماسیون ساختمان به شمار می آید.

اتوماسیون ساختمان در ابتدا در ساختمان های تجاری با کاربرد کنترلرهای دیجیتال مستقیم یا Direct Digital Controllers برای اجرای خودکار عملکردهای ساختمان به کار گرفته شد. ساختمان های تجاری، در مفهوم اتوماسیونی، ساختمان هایی هستند که برای مقاصد عملی مانند اداری، مراکز خرید، بیمارستان ها، ایستگاه های راه آهن، پایانه های فرودگاهی و پارکینگ های زیرزمینی بهره برداری می شوند.

در برابر تمرکز اتوماسیون در ساختمان های مسکونی برعواملی چون کاهش مصرف انرژی، آسایش و امنیت، اتوماسیون در ساختمان های تجاری مواردی چون راحتی استفاده و کاربرد، انعطاف پذیری و برقراری ارتباط از راه سیستم های BAS (مسیر اصلی ارتباطی در یک رایانه)  و شبکه ها را نیز در بر می گیرد.

سیستم های کنترلی در اتوماسیون ساختمان

سیستم های کنترلی در اتوماسیون ساختمان هماهنگی و ارتباط همه سیستم ها در ساختمان از سه راه امکان پذیر است:

• اتصال سیستم ها با کمک DDC ها و بخش های کنترل ساختمان، مثل سیستم های گرمایشی، سرمایشی، تهویه مطبوع، روشنایی و سیستم های کنترل نور.
• اتصال سیستم ها با کمک DDC های ویژه در نقش ورودی و خروجی، همانند سیستم های منبع تغذیه دارای مکانیسم های اتوماسیون داخلی مختص به خود.
• اتصال مستقیم به رایانه کنترل اتوماسیون ساختمان در سیستم هایی با نیاز به اطلاعات زیاد یا دارای رایانه های اختصاصی؛ در این حالت داده ها از راه یکی سیستم باس یا شبکه، برخلاف شبکه های کابل کشی شده، انتقال داده می شوند.

به این ترتیب، در اتوماسیون ساختمان، فناوری اطلاعات برای برقراری ارتباط بین همه سیستم ها در یک ساختمان استفاده می شود و امکان ارزیابی و بازبینی آنها را در سطح مدیریت کنترل فراهم می کند.

کنترل ساختمان و اتوماسیون اتاق

کنترل ساختمان زیرمجموعه کوچکی از اتوماسیون ساختمان را نشان می دهد و شامل اتوماسیون محلی بخش ها در یک اتاق است که با عنوان «کنترل اتاق واحد » یا «اتوماسیون اتاق» (Room Automation ) نامیده می شود. اتوماسیون اتاق به شکل فزاینده ای در ساختمان های مسکونی و تجاری اهمیت دارد و علاوه بر تأمین آسایش و راحتی، موجب افزایش عملکردهای مدیریت انرژی بالقوه می شود. با کنترل طراحی شده ساختمان، سفارشی سازی بر مبنای امکان تغییر کاربری فضاهای داخلی برای مصارف گوناگون به شکل انعطاف پذیری میسر می شود.

تک تک اجزاء، در هر کاربرد، برای کارهای خاصی برنامه ریزی می شوند. برای مثال، یک دکمه فشاری کنترل شده با پردازشگر هوشمند، که مستقیماً به باس متصل می شود، برای ارسال پیام در روشن کردن یک لامپ به کار می آید. سپس بخش دیگر به عنوان یک محرک (actuator) برای سوئیچ کنترل شده پردازشگر هوشمند برای اجرای فرمان استفاده می شود.

این محرک یا مستقیماً نزدیک به چراغ متصل می شود و یا درون یک کابین کنترل مستقر می شود. این نوع بخش ها برای کنترل و تنظیم رادیاتورها به کار گرفته می شوند. یک محرک الکترونیکی بر روی رادیاتور نصب و از راه باس به یک سنسور دمایی نزدیک در محل متصل می شود. زیبایی این راهکار آن است که امکان اتصال به سیستم های گوناگون درون اتاق را برای کاربر فراهم می کند. برای مثال، با نصب یک حسگر حضور (peresence) نزدیک در، می توانید مطمئن شوید زمانی که آخرین نفر اتاق را ترک می کند، لامپ ها به طور خودکار خاموش شوند و درجه رادیاتورها نیز کم یا خاموش شوند.

به این ترتیب، این بخش های کنترل ساختمانند که عملکردهای خودکار را پردازش می کنند نه DDC مرکزی.

مدیریت انرژی ساختمان

یکی از کارهای اصلی اتوماسیون ساختمان، علاوه بر نظارت و کنترل خودکار، اطمینان از کارکرد مؤثر سیستم های درون ساختمان است که با عنوان مدیریت انرژی شناخته می شود و یکی از نقش های مهم آن در برگشت سرمایه و کاهش هزینه های عملیاتی یک ساختمان است.

هزینه های طراحی و ساختمان سازی مربوط به سیستم های اتوماسیونی هزینه های کل ساختمان (Total Construction Costs) نامیده می شوند. بسته به اندازه تسهیلات، کنترل خودکار و نظارت سیستم های گرمایشی، سرمایشی و تهویه بالغ بر ۱ تا ۵/ ۱ درصد کل هزینه های ساختمان است. برای مثال، اگر هزینه های کل یک ساختمان اداری چندطبقه حدود ۵۰ میلیون دلار باشد، آنگاه هزینه های اتوماسیون برابر با ۶۲۵ هزار دلار خواهد شد. ۲ تا ۴ درصد هزینه های عملیاتی سالانه ساختمان می توانند تحت تأثیر فناوری قرار گیرند.

اگر ما ۳ درصد را رقم متوسط از مثال بالا درنظر بگیریم، آنگاه هزینه های انرژی تقریباً به بیش از ۵/ ۱ میلیون دلار در سال می رسد. با یک تخمین محافظه کارانه، اتوماسیون ساختمان می تواند هزینه های عملیاتی را با مدیریت انرژی ساختمان تا حدود ۱۰ درصد کاهش دهد و در این مثال سبب صرفه جویی ۱۵۰ هزار دلاری در سال شود؛ به این معنا که با کاهش هزینه پرداخت بعد از ۴ سال سرمایه گذاری اولیه یعنی ۶۲۵ هزار دلار برمی گردد. افزون بر پتانسیل صرفه جویی در انرژی، اتوماسیون ساختمان بازدهی پرسنل را نیز بهبود می بخشد.

منبع: سیستم های مدیریت ساختمان (BMS)، هرمن مرز و دیگران،ترجمه سیف اله نیک نامی، نشر یزدا، تهران: ۱۳۸۹

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][ult_ihover][/ult_ihover][/vc_column][/vc_row]