بخشی از مقاله
چکیده
توجه به انرژی های تجدید نا پذیر و صرفه جویی در مصرف آنها بی تردید از مهمترین مسائلی هستند که امروزه انسانها را دچار محدودیت هایی در زندگی کرده است. استفاده از این انرژی ها، که از مهمترین منابع انرژی مصرفی در جوامع انسانی محسوب می شوند، چنان با اهمیت اند که کنترل و بهینه سازی آنها به عنوان مسئله مهمی مطرح می گردد. با توجه به علاقه روز افزون هر خانواده ایرانی در استفاده از این منابع، پایان پذیری این انرژی ها امری بدیهی است.
از طرف دیگر مسئله افزایش قیمت در جهت استفاده از انرژی های فسیلی مصرف کنندگان را بر آن داشته تا گامی در جهت کنترل و صرفه جویی این انرژی ها بردارند. فناوری نوین و پیشرفت هایی که امروزه در تکنولوژی شاهد آن هستیم می توانند شرایطی مناسب و ایده آل را در جهت کاهش مصرف انرژی در حوزه ساختمان فراهم کنند. در این راستا کاربرد تکنولوژی می تواند از انعطاف پذیری بالایی برخوردار باشد و همچنین در جهت کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری، اعلام سریع خرابی ها و نیازمندی های بازبینی، ایجاد محیطی مطلوب برای ساکنین، پایش دائمی کلیه اجزای ساختمان و مسائل دیگر در ارتباط با ساختمان را فراهم کند که تأثیری به میزان 30 تا 60 درصد در صرفه جویی را ایجاد می کند.
در این پژوهش بر آنیم تا بتوانیم با آزمایش و تحقیق در این زمینه، راهکارها یی مناسب با تکیه بر تکنولوژی و فن آوری روز، شامل مجمو عه ای از سخت افزارها و نرم افزارهایی که مصارف نا خواسته را کاهش می دهند را مورد مطالعه و بررسی قرار دهیم تا با به کارگیری صحیح آنها گامی موثر در ارتباط با کنترل و بهینه سازی انرژی های فسیلی برداریم.
-1 مقدمه
انسانها از بدو پیدایش در آرزوی مکانی امن و مطمئن برای زندگی بوده اند و برای رسیدن به این آمال هیچوقت دست از تلاش وتحقیق برنداشته اند. حال در هزاره سوم و عصر ارتباطات و کامپیوتر ساختمانهایی با بهره گیری از تکنولوژی درصدد هستند که به این خواسته جامه عمل بپوشانند. با توجه به رشد جمعیت شهرها و مصرف انرژی و پایان پذیربودن منابع انرژی ، شاهد تاثیراتنامطلوب و بعضاً جبران ناپذیری بر روی محیط زیست هستیم.
از طرفی افزایش روز افزون قیمت انرژی در سال های اخیر باعث گردیده تا مصرف کنندگان انرژی به دنبال راه هایی برای صرفه جویی و استفاده صحیح از انرژی باشند. استفاده از کاربردهای پیشرفت تکنولوژی و فناوری های نوین در حوزه ساختمان این است که علاوه بر کاهش مصرف انرژی، باعث ایجاد شرایط مناسب و ایده آل و افزایش آسایش ساکنین ساختمان نیز می گردد، همچنین موجب می گردد تا هزینه های اضافی مربوط به مصرف انرژی تا حد زیادی جبران گردد .
-2 ضرورت به کار گیری تکنولوژی
امروزه برکسی پوشیده نیست که هر خانواده ایرانی حدود 4 برابر مقدار متوسط دنیا، انرژی مصرف می کند. با افزایش چشمگیر قیمت حامل های انرژی در کشورمان ، کاهش مصرف انرژی در جهت بهبود اقتصاد خانواده به عنوان یکی از مهمترین خواست های هر خانواده ایرانی مطرح است. همچنین بررسی ها نشان می دهد که میزان صرفه جویی از %20 تا % 35 در ساختمان های مسکونی و تا حد %55 در ساختمان های اداری با استفاده از تکنولوژی به آسانی قابل دستیابی می باشد.
به منظور پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و در جهت کاهش هزینه های صنعت ساختمان و استفاده بهینه از تکنولوژی از مجموعه سخت افزارها و نرم افزارهایی استفاده می شود که علاوه بر اینکه مصارف نا خواسته را کاهش می دهد باعث ایجاد محیطی مطبوع و امن نیزگردد.
کنترل مرکزی یا از راه دور نظارت بر عملکرد ساختمان، هزینه های کم اپراتوری، راندمان بالای تجهیزات و تأسیسات، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری، اعلام سریع خرابی ها و نیازمندی های باز بینی از مزایای استفاده از تکنولوژی و فناوری در حوزه ساختمان است.
کاربرد تکنولوژی دارای انعطاف پذیری بالایی است که بتوان به راحتی با نیازهای مختلف منطبق شد. همچنین در هنگام بهره برداری می تواند به راحتی عملیات تغییر و بهینه سازی1 را برای راهبری بهتر و کاهش هزینه های انرژی و هزینه های تعمیراتی انجام داد.
-3 هدف از به کارگیری تکنولوژی در حوزه ساختمان
-1ایجاد محیطی مطلوب برای ساکنان ساختمان.
-2پایش دائمی کلیه اجزای ساختمان. -3بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی.
-4استفاده بهینه از تجهیزات و بالا بردن عمر مفید آنها.
-5کاهش هزینه های مربوط به نگهداری و تعمیرات.
-6کاهش نیروی انسانی و خطاهای ناشی از عملکرد افراد .
-7کاهش تولید و آلاینده های زیست محیطی.
-8اتوماسیون قابل انعطاف در تمامی اجزای ساختمان.
-9بهبود کارایی و عملکرد سیستم های ساختمان.
-10 بهینه سازی در بخش ساختمان به دو گروه تقسیم می شود:
- 1 بهینه سازی ثابت انرژی - بهثا - -2 بهینه سازی دینامیک انرژی
- به کارگیری تکنولوژی های مناسب با توجه به عملکرد و امکان پذیر بودن آنها در ایران به منظور صرفه جویی در انرژی
داشتن شرایط اقلیمی گوناگون در ایران و به وجود آمدن تنوع در شرایط آب و هوایی از مهمترین مسائل توجه به تهویه مطبوع2 در داخل ساختمان ها می باشد. جلوگیری از ایجاد کوران های سرد و گرم، حفظ دمای داخل در حد مطلوب، تنظیم میزان رطوبت هوای داخلی ساختمان و تأمین آسایش ساکنان از نظر تنظیم متغیر های هوای داخل ساختمان می باشند. از عواملی که می توان با استفاده از تکنولوژی آنها را کنترل کرد تا شاهد تأثیر چشم گیری در تهویه مناسب در داخل ساختمان باشیم شامل:
1-4به کارگیری تکنولوژی به منظور کنترل تهویه مناسب
پیاده سازی یک شبکه کنترلی3 که اطلاعات مربوط به کلیه تجهیزات اعم از هواساز، تانک و مبدل حرارتی آب گرم مصرفی، سیستم کنترل پمپها، سیستم کنترل جذبی ، سیستم کنترل بویلر فن کویلها و غیره است که در یک کنترلر مرکزی و ارد شده و سپس با نرم افزاری که در آن کلیه ساختمان و تجهیزات مکانیکی آن به صورت گرافیکی شبیه سازی شده است و با هوای بیرون در تماس است، عمل برنامه ریزی صورت می گیرد. به کار گیری این شبکه در ساختمان این امکان را بوجود می آورد که شامل موارد زیر است:
-1به وجود آوردن دمایی مطلوب، بدون نیاز به کنترل لحظه ای در تمام طول سال. -2صرفه جویی در مصرف انرژی تا .%30
-3کاهش استهلاک دستگاهها تا حد بسیار زیاد.
-4کاهش هزینه های نگهداری تجهیزات ساختمان.
2-4 به کارگیری تکنولوژی به منظور جلوگیری از نفوذ هوای بیرون
یکی دیگر از مهمترین راه های اتلاف انرژی نفوذ هوای بیرون به داخل ساختمان می باشد. دراین زمینه کنترل کردن تردد که به منظور ایجاد برنامه ریزی برروی زمان و مکان و افراد است ، می تواند تا حدی از اتلاف انرژی جلوگیری کند. درواقع بر پا کردن سیستمی که تنها افرادی مجاز به تردد خواهند بود که دارای مجوز عبور باشند و بسته به نوع محل راه حل مناسب برای کنترل فضا ها را به عهده می گیرد. این سیستم دربهای اصلی و گیتهای عبوری ، راههای عمومی ، منافذ ارتباط با خارج اعم از پنجره و دریچه و... را کنترل می کند و باعث می شود از تهویه نادرست هوا که در اثر استفاده از نقاط تردد به وجود می آید جلوگیری کند. با بهره گیری از سیستم کنترل تردد از مزایای زیر برخوردار خواهیم شد:
-1 به حداقل رساندن زمان کارکرد تجهیزات تهویه مطبوع از طریق نصب کلیدهای قطع زمان دار.
-2به حداقل رساندن زمان کارکرد تجهیزات تهویه مطبوع از طریق نصب سنسورهای پرسنل.
-3 به حداقل رساندن زمان کارکرد تجهیزات تهویه مطبوع از طریق خاموش و روشن کردن تجهیزات تهویه توسط کلید های روشنایی.
-4 به حداقل رساندن زمان کارکرد تجهیزات تهویه مطبوع از طریق خاموش کردن سیستم تهویه در هنگام باز بودن در و پنجره ها.
-2تعریف تهویه مطبوع براساسI.B.S در استانداردهای جهانی، نوعی از مکیدن و یا دمیدن هوا از طریق طبیعی یا مکانیکی به هر فضا برای کنترل برودت و حرارت ساختمان با تنظیم هوشمند دما، رطوبت، همراه با حذف آلاینده های مختلف برای تامین آسایش حرارتی. 3ابتکاری- که اخیراً تحت عنوانCOBA با "خودکار سازی متصل و باز ساختمان"معرفی شده سیستم عاملی بر مبنای لینوکس است که به منظور مدیریت و راهبری و کنترل در ساختمانها نصب می گردد.
