سیستم مدیریت انرژی ساختمان (BEMS: Building Energy Management System)

 

در حقیقت زیرمجموعه ای از سیستم مدیریت ساختمان (BMS) است، با این تفاوت که هدف آن بیش‌تر مدیریت انرژی ساختمان است که توجه و تمرکز ویژه ای به مصارف انرژی، تجهیزات انرژی بر و کنترل آن‌ها دارد. در این سامانه هم ممکن است دستگاه های اندازه گیری مصرف انرژی به‌کار گرفته شوند و برای کنترل و کاهش مصرف انرژی (برای نمونه کنترل دیماند مصرفی یا کنترل روشنایی ساختمان و ...) یک سری اندازه‌گیری‌ها و گزارشات تهیه و فرمان‌های کنترل لازم به شکل هوشمند صادر شود. سیستم های سرمایشی و گرمایشی شامل:

1) تجهیزات مرکزی مانند چیلر، دیگ آب‌گرم، پمپ های سیستم، برج خنک کن و ... که در موتورخانه هستند.

2) تجهیزات محلی مانندفن، کوئل ها، کولرهای پنجره ای و هواسازها هستند.

به کمک سیستم مدیریت ساختمان می¬توان تجهیزات مرکزی را در زمان‌های مشخص و از راه دور روشن/خاموش کرد و یامتناسب با تغییرات شرایط محیطی تغییرات لازم مورد نیاز را اعمال کرد و یادمای اتاق‌ها را به‌شکل هوشمند کنترل و در نبود افراد تجهیزات را خاموش کرد. سیستم‌های جدید و پیش‌رفته‌تر مانند بویلرهای چگالشی، سیستم‌های خورشیدی، سیستم‌های تولید هم‌زمان برق و حرارت (CHP)و ... که خود دارای سیستم کنترل جداگانه هستند را هم می‌توان به سادگی با سامانه سیستم مدیریت ساختمان هماهنگ و یک‌پارچه کرد و کارایی و بازده‌شان را به شکل چشم‌گیری افزایش داد و میزان صرفه‌جویی را بالا برد.

 

مزایای هوشمندسازی ساختمان

 

با وجودیکه اجرای سیستنم مدیریت ساختمان سبب افزایش هزینه های ساخت ساختمان می گردد، میزان صرفه جویی در هزینه های جاری ساختمان ناشی از اجرای این سیستم، می تواند در مدت کوتاهی هزینه های اولیه را جبران نماید و بعلاوه سطح بالاتری از آسایش را برای ساکنان به همراه داشته باشد. سیستم های کنترل هوشمند دارای سطح انعطاف پذیری بالایی هستند که می توان براحتی آنها را با نیازهای مختلف منطبق نمود .همچنین در هنگام بهره برداری براحتی می توان عملیات تغییر و بهینه سازی برای راهبری بهتر و کاهش هزینه های انرژی و کاهش هزینه های تعمیراتی را انجام داد. همچنین سیستم های مدیریت ساختمان از قابلیت کنترل پذیری بالایی برخوردار بوده و با اجرای ساختار مناسب، کنترل اجزای مختلف آن از سرتاسر دنیا امکان پذیر است. با تعریف سطوح دسترسی مختلف می توان قابلیت کنترل پذیری اجزای مختلف را سطح بندی نمود تا امکان اعمال برخی تغییرات تنها برای کاربران مجاز و در صورت وارد نمودن رمز عبور تعریف شده امکان پذیر باشد.

 

ويژگي هاي سيستم

 

نصب سريع و آسان ،بدون انجام تغييرات مكانيكي در موتورخانه، حذف مصارف ناخواسته تثبيت و كنترل دماي آب گرم مصرفي در زمانهاي مختلف شبانه روز، كاهش استهلاك و افزايش راندمان تاسيسات حرارتي ساختمان، اعلام آلارم‌هاي هشداردهنده براي بازبيني‌هاي دوره‌اي تجهيزات كنترل، تعداد وسايل حرارتي و برودتي مانند مشعل هاي‌در سرويس متناسب با تقاضاي بار حرارتي ساختمان، غيرفعال نمودن تاسيسات حرارتي (گرمايش و سرمايش) ساختمانهاي اداري مطابق برنامه كاري اداره و يا متناسب با دماي محيط بيروني، امكان كنترل و مانيتورينگ از راه دور، وضعيت تاسيسات حرارتي ساختمان سيستم آلارم و اعلام خطر و ضبط اتفاقات گزارش‌گيري آماري دقيق از عملکرد اجزاي مختلف ساختمان اولويت بندي هوشمندانه مصارف هنگام اضطرار و هنگام پيك مصرف

 

چگونه از سیستم مدیریت انرژی ساختمان bems نگهداری کنیم؟ 

 

برای آن که سیستم مدیریت انرژی bems عملکرد درستی داشته باشد لازم است که در مواردی همچون طراحی، نصب کردن و راه‌اندازی آن دقت داشت. همچنین جهت آسان‌تر شدن کارها نیاز به یک رابط کاربر داریم. در فصول مختلف در ساختمان تغییراتی به وجود می‌آید و به دنبال آن حالت‌های عملکرد سیستم نیز تغییر می‌کند، به این منظور لازم است که سیستم را هر چند وقت یک بار و در طول فوصل زمانی مشخصی تنظیم و ارزیابی کنیم. برای آن که از عملکرد درست سیستم مطمئن شویم، لازم است که نگهداری و تعمیر از سیستم را در برنامه نگهداری از سیستم داشته باشیم. به این منظور لازم است که باتری‌ها و سنسورها را در صورت لزوم تعویض کرده و همچنین عملکرد دریچه‌‌ها، شیرها و اتصالات را بررسی کنید. ارتقا نرم افزار نیز می‌تواند یکی دیگر از راه‌هایی باشد که کمک می‌کند از عملکرد درست سیستم مطمئن شویم. سیستم مدیریت انرژی ساختمان bems می‌تواند سیستمی با سیم و یا بدون سیم باشد. برای آن که بدانید برای یک ساختمان استفاده از کدام یک بهتر است، لازم است که وقوع اختلالات احتمالی و همچنین نحوه‌ی دریافت سیگنال را در ساختمان مربوطه مورد بررسی قرار دهیم. برای آن که بدانیم چه سیستم مدیریت انرژی ساختمان bems برای ساختمان ما مناسب است، لازم است که متراژ ساختمان، مقیاس پروژه و هزینه‌ای که برای خرید در اختیار داریم را در نظر بگیریم. در پروژه‌هایی که گسترده‌تر و بزرگ‌تر می باشند، استفاده از سیستم‌های بی‌سیم رایج‌تر است.

 

اجزای این سیستم عبارت است از:

 

  •  تایمرها
  •  سنسورها
  •  پریزها
  •  خطوط ارتباطی
  • دیمرهای روشنایی
  •  نرم افزار سیستم
  •  سیستم کنترل مرکزی
  • نقاط دسترسی و کنترل کننده

برای آن که بتوان یک ساختمان را هوشمند کرد، نیاز به تمام اجزای بالا داریم. وجود هر کدام از این اجزا به طور جداگانه بر روی مصرف انرژی تأثیرگذار می‌باشند و با استفاده از هر کدام می‌توان در مصرف انرژی تا حد زیادی صرفه‌جویی کرد. به عنوان مثال سیستم روشنایی هوشمند می‌تواند مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش دهد. به عنوان مثال فرض کنید که در فضایی از ساختمان که انکان عبور و مرور بیش‌تر است تعداد قابل توجهی چراغ به منظور ایجاد روشنایی بیش تر وجود دارد، حال اگر سیستم ساختمان هوشمند نباشد، امکان روشن ماندن چراغ‌ها به مدت طولانی‌تر وجود دارد و در این صورت مشخص است که مصرف انرژی چندین برابر خواهد شد.

 

معماری سیستم مدیریت انرژی ساختمان bems

 

سیستم مدیریت انرژی ساختمان bms را می‌توان در سه سطح مختلف فرض کرد، که هر کدام از این سطح‌ها از راه‌هایی با یکدیگر در ارتباط هستند.

بخش اول: تجهیزات و وسایلی همچون اجزاء نهایی کنترل و حسگرها در این بخش قرار گرفته‌اند. همچنین ایستگاه‌های مهندسی و اپراتوری سیستم (سيستمهای E & M) در این قسمت قرار دارند. این سیستم از طریق ورودی و خروجی‌هایی که در سیستم طراحی شده است به کنترلرهای یکپارچه منتقل خواهند شد. این انتقال به دو صورت انجام می‌شود: از طریق تابلوهای طراحی شده و یا به طور مستقیم.

بخش دوم: بخش دوم را به عنوان سیستم کنترل نظارتی سطحی می‌شناسند. این بخش شامل تجهیزات ذخیره‌سازی، سرورها و مدیریت اطلاعات شامل HMIها و ابزارهای نظارتی و همچنین ایستگاه‌های کاری اپراتورها می‌باشد. در این بخش مهندسان با سيستم BMS در اتباط هستند. از طریق پروتکلهای استاندارد صنعتی میان بخش اول و دوم ارتباط برقرار کرده‌اند.