امروزه محدودیت‌های موجود در خصوص انرژی‌های پایدار و ناپایدار باعث گردیده تا مصرف بهینه انرژی از اهمیت زیادی برخوردار گردد. البته مصارف انرژی در همه بخش‌ها و مراکز یکسان نبوده و شناسایی مراکز مصرف انرژی خود می‌تواند قدمی مهم برای بهینه‌سازی مصرف انرژی تلقی گردد. دراین‌بین، منازل و خانه‌ها یکی از مراکز پرمصرف انرژی بوده به‌طوری‌که بهینه‌سازی انرژی در آن می‌تواند سبب کاهش هدررفت سرمایه‌های ملی و جهانی گردد (برای مطالعه بیشتر می‌توانید به مقاله استفاده از انرژی خورشیدی در رفع محدودیت منابع انرژی ساختمان به استفاده از منابع خورشیدی مراجعه کنید).
شکل 1. مصرف جهانی انرژی‌های تجدیدپذیر در سال 2012
1. خانه‌های هوشمند (Smart Home)
اگرچه بهینه‌سازی انرژی در این مراکز می‌تواند به روش‌های مختلفی صورت پذیرد، اما یکی از ایده‌آل‌ترین الگوها جهت مصرف بهینه انرژی در منازل، ایجاد شرایطی است که بتوان کنترل تجهیزات خانه را حتی خارج از محیط خانه، در اختیار داشت. به‌عنوان‌مثال در یک روز سرد زمستانی دقایقی قبل از ورود به منزل سیستم گرمایشی را روشن کنیم، هنگام خروج از خانه تجهیزات روشنایی، تهویه، گرمایش و سایر ابزار الکترونیکی خانه را کنترل نماییم، درب‌ها را قفل و یا باز نماییم و یا حتی برای افراد مسنی که در منزل هستند و توانایی حرکت ندارند این امکان را فراهم سازیم تا تنها با یک دستگاه کوچک الکترونیکی کنترل تجهیزات خانه را در اختیار داشته باشند.
برای رسیدن به هدفی که در بخش ابتدایی توضیح دادیم، مفهومی به نام خانه‌های هوشمند (Smart Homes) وجود داشته که می‌تواند ما را به هدفمان برساند. البته برای تعریف خانه‌های هوشمند، ابتدا باید مفهوم شبکه‌های هوشمند (Smart Grids) را توضیح دهیم. شبکه هوشمند شبکه‌ای است با جریان دوسویه انرژی الکتریکی و اطلاعات که قابلیت‌های پایش، جمع‌آوری، پردازش و کنترل اطلاعات را دارد. در این سیستم ها از تجهیزات اندازه‌گیری و سنسورها برای اندازه‌گیری پارامترها، از شبکه‌های مخابراتی برای انتقال داده‌ها، از سیستم های کنترل برای تجزیه‌وتحلیل داده‌ها و از تجهیزات اتوماسیون برای اجرای فرامین استفاده می‌شود. بحث خانه‌های هوشمند امروزه به یکی از مباحث حائز اهمیت تبدیل شده است که مطالعات زیادی نیز در این باره صورت‌گرفته است، یکی از مطالعات مناسب دراین‌رابطه را می‌توان تحقیقات صورت‌گرفته توسط آقای Zhou و همکاران دانست که در سال 2016 منتشر شده است [(1)].
همان‌طور که پیش‌تر عنوان گردید یکی از مهم‌ترین مفاهیمی که بر اساس شبکه‌های هوشمند شکل‌گرفته است، خانه‌های هوشمند است.
در خانه هوشمند، بسیاری از تجهیزات به‌وسیله شبکه به هم ارتباط داده می‌شوند و به شما این امکان را می‌دهند تا از طریق سیستم مدیریت انرژی (Energy Management System) خود به آنها دسترسی پیدا کرده و از آنها استفاده کنید.
در واقع EMS این امکان را فراهم می‌کند تا بتوانید بخاری یا سیستم تهویه هوا را هنگام بازگشت از محل کار به خانه روشن کنید و یا انرژی مصرفی از وسایل یا تجهیزات خاص را ردیابی کنید (مانند ردیابی مصرف انرژی کولرگازی یا بررسی مقدار انرژی که شما توانسته‌اید با خریدن ماشین ظرف‌شویی پربازده جدید خود ذخیره نمایید).
شکل 2. ساختار کلی HEMS
به طور خلاصه، هدف کلی خانه‌های هوشمند را می‌توان در موارد زیر عنوان کرد:
الف- امکان تحت کنترل در آوردن تجهیزات مصرف‌کننده انرژی در ساختمان (برای مطالعه بیشتر می‌توانید به مقاله ساختمان‌های انرژی صفر (Net Zero Energy Buildings) مراجعه کنید)
ب- افزایش طول عمر تجهیزات
پ- کاهش هزینه‌های تامین انرژی و تعمیر و نگهداری
ت- افزایش قابلیت اطمینان (Reliability)
ث- افزایش امنیت
ج- کاهش مشکلات زیست‌محیطی و غیره
ازجمله تکنولوژی‌هایی که امروزه بر همین اساس ظهور پیدا کرده و درحال‌توسعه می‌‌باشند می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
الف- تنظیم دمای بخش‌های مختلف در منزل؛
ب- قفل اتوماتیک درب‌ها؛
پ- پیک زدایی مصرف انرژی در ساعات اوج مصرف؛
ت- افزایش و کاهش دمای فضاها قبل از ورود به آن.
2. سیستم مدیریت انرژی خانه (HEMS)
سیستم مدیریت انرژی خانه، با رویکرد خانه‌های هوشمند ارائه شده است. از این سیستم می‌توان در جهت هوشمندسازی خانه‌ها استفاده نمود و هدف اصلی این سیستم مدیریت در کاهش انرژی در خانه‌ها است. این سیستم شامل پنج بخش عملکردی اصلی است که عبارت‌اند از:
الف. نظارت (Monitoring)
ب. ورود (Logging)
پ. کنترل (Control)
ت. هشدار (Alarm)
ث. مدیریت (Management)
شکل 3. بخش‌های عملکردی HEMS
- جهت مطالعه بیشتر در این زمینه، فایلی جهت دانلود قرار داده شده است.
در این مقاله به سؤالات زیر پاسخ داده شده است
1. چرا مصرف بهینه انرژی در خانه‌ها اهمیت دارد؟
2. خانه هوشمند چیست و چگونه به بهینه‌سازی انرژی کمک می‌کند؟
3. مزایا و اهداف اصلی خانه‌های هوشمند چیست؟
4. سیستم مدیریت انرژی خانه (HEMS) چیست و چگونه عمل می‌کند؟
جایگاه مبانی ارائه شده در آموزش های موسسه ACEMI
در نقشه راه جامع مدیریت ساخت موسسه مهندسی و مدیریت ساخت علوی پور، در سطح مهارت‌های سخت، دوره‌ای با عنوان مدیریت پایداری پروژه دیده شده است که به‌صورت جامع مبانی مربوط به پایداری پروژه‌ها را در برخواهد گرفت. همچنین، دوره‌های "برنامه ریزی، زمانبندی، ارزیابی و کنترل پروژه "و "اجرا و مدیریت پروژه به روش اصول ناب "پیش نیازهای اصلی این دوره هستند. به جهت آشنایی با سایر دوره‌ها و تاریخ برگزاری آنها می‌توانید به بخش تقویم آموزشی موسسه مهندسی و مدیریت ساخت علوی‌پور مراجعه نمایید.
دانلود جزئیات این مقاله
