سیستم های کنترل ساده برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان

   مدیران تأسیسات لازم است برای تجهیزاتی که می توانند بر اساس برنامه ریزی خاصی مانند دما، فشار، سطح روشنایی یا حضور و عدم حضور افراد خاموش و روشن شوند، کنترل های اتوماتیک و حسگرها را بکار گیرند. کاربرد سیستم های کنترل اتوماتیک در سیستم های تهویه مطبوع (HVAC) و روشنایی در کاهش مصرف انرژی بسیار موثر است. کاربرد سیستم های کنترل در مواقع تغییر و یا تعویض سیستم های تهویه مطبوع و یا روشنایی ساختمان باید مورد توجه قرار گیرد. در این بخش اطلاعات عمومی در مورد برخی از سیستم های کنترل متداول و در دسترس برای کاهش مصرف انرژی ارائه می شود.

   ساعت ها وسایل الکتریکی یا الکترومکانیکی هستند که تجهیزات را بر اساس یک برنامه ریزی مشخص، روشن و خاموش می کنند. بارهای کوچک می توانند مستقیماً قطع و وصل شوند و بارهای بزرگ می توانند بصورت غیر مستقیم از طریق رله ها کنترل شوند. بسیاری از ساعت ها وسایل 24 ساعته هستند که برنامه ها را هر روز تکرار می کنند. برخی از آن ها دوره های هفتگی و حتی سالیانه دارند که امکان برنامه ریزی پیچیده تر را نیز فراهم می آورند. اگرچه نصب ساعت ها نزدیک مدارهایی که آن ها کنترل می کنند، هزینه سیم کشی را حد اقل می کند اما این کار لازم نیست. مرکز تعمیرات باید به کنترلرها به سادگی دسترسی داشته باشد تا نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه را انجام دهد و از عملکرد صحیح تجهیزات کنترل مطمئن شود. لازم به ذکر است ساعت های استاندارد معمولاً در کنترل روشنایی محوطه عملکرد ضعیفی دارند، به دلیل اینکه آن ها تغییرات روزانه طلوع و غروب خورشید را به حساب نمی آورند.

   حسگرهای حضور افراد از طریق حس کردن دما (مادون قرمز)، حرکت (آلتراسونیک) و یا صدا حضور افراد را تشخیص می دهند. برخی سیستم ها مستقیماً بارهای روشنایی کوچک را از طریق ولتاژ خط کنترل می کنند و مستقیماً جایگزین کلیدهای دیواری می شوند. سنسورهای دیگری با پیچیدگی بیشتر موجود هستند که شامل چندین حسگر، منطق کنترل، و یک واسط برای کنترل بار می باشند. شرکت هایی که سیستم EMCS(سیستم کنترل و مدیریت انرژی) دارند نیز ممکن است از حسگرهای حضور افراد برای کنترل روشنایی و عملکرد مقرر سیستم تهویه مطبوع EMCS استفاده کنند.

   ترموستات های الکترونیکی قابل برنامه ریزی به مذیران تأسیسات این امکان را می دهد تا نقاط تنظیم سرمایشی و گرمایشی محیط را متناسب با مودهای عملیاتی مختلف تغییر دهند. طول روز، طول شب و تعطیلات آخر هفته از جمله شرایط مختلفی هستند که به طور معمول بر تنظیمات دمای ساختمان تأثیر می گذارد. ترموستات های قابل برنامه ریزی که در پمپ های حرارتی بکار برده می شوند باید قابلیت " بازیابی شیبی" داشته باشند. بازیابی شیبی دمای ساختمان را به تدریج بدون اینکه سیستم گرمایش الکتریکی محلی را فعال کند، به دمای مطلوب می رساند.

   زمان سنج ها وسایل ساده ای هستند که بطور خودکار تجهیزات را پس از یک مدت زمان از پیش تعیین شده بر حسب دقیقه یا ساعت خاموش می کنند. به عنوان مثال از آن ها برای کنترل فن های خروجی حمام می توان استفاده کرد تا رطوبت را پس از دوش گرفتن در یک زمان تنظیم شده خارج کند و مانع عملکرد پیوسته فن ها شود. زمان سنج ها برخی مواقع از نظر هزینه از حسگرهای تشخیص حضور افراد برای کنترل روشنایی و فن های تهویه در فضاهایی که کم مورد استفاده قرار می گیرند، کارآمدتر هستند. زمان سنج ها می توانند با مکانیسم فنرهای کوک شده بصورت مکانیکی و یا با کنترل های دیجیتال بصورت الکترونیکی باشند. نوع دوم کم صداتر بوده و برای دوره های مختلف زمانی می تواند برنامه ریزی شود.

   فتوسل ها وسایلی هستند که سوئیچ ها را با توجه به سطوح روشنایی، باز و بسته می کنند. برخی فتوسل ها به سطوح پایین روشنایی مانند طلوع و غروب خورشید خیلی حساس نیستند و به عنوان مثال روشنایی محوطه را در غروب قبل از اینکه لازم باشد روشن می کنند. این کار باعث هدر رفتن انرژی و افزایش هزینه های اشتراک برق می شود. فتوسل ها همچنین برای کم نور کردن روشنایی مهتابی ها نیز در داخل ساختمان جایی که سطح روشنایی الکتریکی بر مبنای نور طبیعی در دسترس تنظیم می شود بکار می روند.

ترکیب الکتریکی ساعت ها و فتوسل ها یک روش مناسب برای برنامه ریزی منطقی روشنایی محوطه است. به عنوان مثال روشن شدن در غروب و خاموش شدن در ساعت 10 شب در صورت عدم نیاز به روشنایی توسط این سیستم ترکیبی انجام می گیرد. لازم به ذکر است برای تأسیسات مجهز بهEMCS اجرای این منطق کنترل بسادگی امکان پذیر است.

   شایان ذکر است که سیستم های کنترل کننده، مانند ترموستات های قابل برنامه ریزی و EMCS ها، ممکن است به خاطر مشکلات ناشی از کیفیت برق تغذیه مانند موج برق، جهش ولتاژ و قطعی های برق، بویژه در مکان های دور از پست های برق، با اشکالاتی مواجه شوند. قرار دادن این تجهیزات روی مدارهایی مجهز به موج گیر یا سیستم برق اضطراری (UPS) توصیه می شود.

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان