ایجاد مدارس هوشمند

ایجاد مدارس هوشمند فن آوری های اثبات شده با انرژی امروز، همراه با فن آوری های جدید، می توانند انرژی پایدار محیط زیست را تغییر دهند و پایه ای برای آینده انرژی پایدار ایجاد کنند. اما قبل از اینکه بتوانیم امروز یا آینده را نگاه کنیم، باید گذشته را درک کنیم.

 

مدیریت انرژی: گذشته

بروس ا. بیدوف PE، CEM، رئیس مهندسین مشاور b2E در Leesburg، Va، می گوید: “در دهه ۱۹۶۰، تجهیزات تهویه مطبوع و تجهیزات روشنایی به صورت دستی فعال و خاموش شد و با استفاده از کنترل ترموستاتیک مورد استفاده قرار گرفت. و کنترل، ساخت فن آوری و ممیزی / تجزیه و تحلیل انرژی. “این همه آن بود که وجود دارد. “در ۱۹۷۰s و ’۸۰s، ما کنترل راحتی را توسعه دادیم، و ما بیش از حد نگران مصرف انرژی بودیم،” Beddow ادامه می دهد. “از آغاز این قرن با استفاده از LEED و دیگر ابزارهای سنجش در بازی، مدیران مدرسه به دنبال ارزیابی ساختمان های خود هستند تا سعی در صرفه جویی در مصرف انرژی داشته باشند، زیرا هزینه گران شدن آنها را افزایش می دهد , ایجاد مدارس هوشمند.

فناوری های روزمره انرژی

امروزه استفاده از انرژی مدارس توسط سیستم های اتوماسیون ساختمان (BAS) مدیریت می شود که بسیار توانمند هستند. Beddow می گوید: “آسمان محدود است در مورد اینکه چگونه بسیاری از زنگ ها و سوت هایی که می خواهید در آنها طراحی کنید، محدود است.” “با تکنولوژی نرم افزار کنترلی روبرو نشوید، فقط ساده ترین و ساده ترین توالی را که از نقاط کنترل ضروری استفاده می کنید، ارائه دهید. هر نقطه کنترل میدان، مجددا به کنترل کننده منتقل می شود که در آن به طور مداوم نظارت می شود.

به عنوان مثال، اگر شما می خواهید پمپ را به دستور، و سپس جریان جریان به موتور برای بررسی وضعیت اجرا، خواندن آن را به BAS سیمی. اگر می خواهید کنترل دمای و رطوبت را در یک فضا انجام دهید، توالی کنترل برای انجام این کار طراحی شده است. نرم افزار کنترل دستورات را ارسال می کند و سیستم به طور خودکار پاسخ می دهد. اگر بخواهید تهویه را در یک منطقه تئاتر یا مونتاژ افزایش دهید در صورتی که سطح دی اکسید کربن در فضای بالا بالاتر از حد توصیه شده باشد، سیستم به طور خودکار واکنش دهانه تهویه را باز می کند. ما مدارس داریم که گرما / خنک / رطوبت هوا را تخلیه می کنند و به طور اتوماتیک بوسیله اشغال می شوند.

سیستم EMS به طور مداوم شرایط داخلی و خارجی را مد نظر قرار می دهد و تصمیم می گیرد که چه زمانی برای تهیه حرارت، خنک کننده، رطوبت و تهویه (خارج از هوا) استفاده شود. تکنولوژی واحد بازیابی انرژی متغیر به ما اجازه می دهد از حرارت گرما فشرده سازی برای رطوبت هوا استفاده کنیم و هوا را به شرایط خنثی برای تحویل به فضای باز گرم کنیم.ایجاد مدارس هوشمند  ما همچنین می توانیم تهویه را به صورت فضایی غیرفعال کنیم. ما می توانیم میزان جریان هوای تازه را به هر فضا با کنترل مستقل فشار با استفاده از دستگاه های ترمینال هوا خاموش (VAV Boxes) بخوانیم. اکنون ما می توانیم جریان هوا را در هر طرف هواخوان بخوانیم و بلافاصله هوا را بسنجیم.

 

مثالها: BAS برای ایجاد راحتی مسافران. اما آنها همچنین برای انواع مختلفی از مزایای بهره وری انرژی امکان پذیر است. “به عنوان مثال، می گوید Beddow،” ما می پرسیم که آیا باید تمام سیستم ها را اجرا کنیم؟ ” آیا می توانیم تهویه را در ساعت ۳ صبح خاموش کنیم؟ و هنوز هم چند ساکن باقی مانده را تا ساعت ۶ صبح راحت نگه می دارد.

 

Beddow مثال دیگری را ارائه می دهد: “ما پروژه ای را تهیه کرده ایم که شامل یک سیستم آب سرد است که مرحله اول آن یک پمپ گرما است، به طوری که در همان زمان آب گرم و سرد می شود. هنگامی که گرمای کافی در سمت هوا ایجاد شده است، گرمای بیش از حد به یک استخر سرپوشیده برسد. شما نمی توانید این کار را بدون فن آوری اتوماسیون ساختمان انجام دهید. یک نفر در هر ۱۵ دقیقه یک بار دیوانه نگاه می کند و سیستم را تنظیم می کند. اما کنترل می تواند آن را انجام دهد و تنظیمات مناسب را در صورت لزوم، در حالی که به طور بالقوه صاحب دهان هزاران دلار را سالانه ذخیره می کند.

 

مثال سوم: بیایید بگوییم دیگ بخار آب ۱۸۰ درجه فارنهایت را تشکیل می دهد. دمای ساختمان ۷۰ درجه فارنهایت است. این اختلاف دمای ۱۱۰ درجه فارنهایت است. Beddow می گوید: “تمام این گرمای بیش از حد در تلاش است تا از لوله ها خارج شود. “اگر از BAS برای تنظیم دمای آب خیلی پایین تر از دمای ۱۳۰ درجه فارنهایت استفاده کنید، تفاوت بین آب و درجه حرارت ساختمان کمتر است و بنابراین کم تر از حرارت و انرژی کم مصرف است. ایجاد مدارس هوشمند علاوه بر این، سیستم های توزیع با درجه حرارت پایین نیز به شما اجازه می دهد تا هرگونه گرمازدایی از یک فرایند را به راحتی به حلقه کم دما رها کنید، که این امکان را برای بازیابی گرما را فراهم می کند..

 

با استفاده از BAS، بهره وری انرژی حتی بیشتر از نمونه های بالا می رود. به عنوان مثال، سیستم های دیگر مانند حرارتی خورشیدی می توانند به BAS متصل شوند تا گزینه هایی برای استفاده از تکنولوژی بازیابی گرما ایجاد شود. Beddow توضیح می دهد: “بعضی مدارس هر روز در تابستان تابستان هر نیم ساعت یکبار بویلر خود را اجرا می کنند، بنابراین ساکنان ساختمان سرپوشیده نمی شوند. این به نظر پوچ است، به خصوص به دلیل آن که انرژی را از بین می برد، اما مدیران شکایات را در مورد راحتی نمی خواهند. بنابراین ما سیستم های خورشیدی گرم گرم خانگی را به سیستم های دیگ وصل کرده ایم، گرما را از گردآورنده های خورشیدی در ۱۳۵ درجه فارنهایت به حلقه دیگ بخار در ۱۲۰ درجه فارنهایت انتقال می دهیم و آب بویلر را با انرژی های تجدید پذیر گرم می کنیم. شما نمیتوانید این کار را بدون BAS انجام دهید، زیرا یک سری رویدادهایی وجود دارد که باید کنترل شوند تا این اتفاق بیفتد. ”

“هنگامی که تکنولوژی با صرفه جویی در انرژی را به کار می گیرید، چیزهایی را که لازم نیست در حال اجرا باشند، کاهش دهید / افزایش دمای زمانی که هیچ کس در ساختمان نیست، تهویه هوا را زمانی که فضا استفاده نمی شود، فرآیند دما به هر فرایند فرایند کم، هر زمان که ممکن باشد، تمام انرژی را صرفه جویی می کند. “مبلغ Beddow..

 

برنامه ریزی: BAS برنامه ریزی شده برای بهینه سازی بهره وری انرژی و حفظ سطح مشخصی از راحتی در ساختمان ها است و این همه خودکار است. هنگامی که به برنامه نویسی BAS می آید، مهم است که مهندس یک ساختمان کارآمد طراحی کرده و آن را با استفاده از یک برنامه ساده که به طور قابل اعتماد بدون توجه به زمان سال کار می کند، کنترل کند.

Beddow می گوید: “یک فرایند کلی فکر در کنترل ها و نحوه نوشتن آنها وجود دارد.” “برخی از توالی ها پیچیده و گیج کننده است. دیگران مختصر هستند، متغیرهای کمتری دارند و دقیق تر هستند. در نهایت، هنگام نوشتن نرمافزار، استفاده از اصطلاحات ساده و چیزهای کوتاه بسیار مهم است. توالی کنترل خوب اجازه می دهد تا شما را به انجام کارهای پیچیده به راحتی و قابل اعتماد بدون عوارض زیادی. هنگامی که توالی ها درست هستند، با تأیید صحت و اعتبار آنها، به طور قابل اعتماد به طور نامحدود کار خواهند کرد..

فناوری ها

جایی که قدرت وجود دارد: یکی دیگر از فناوری های قدرتمند که در بازار وارد بازار شد، یک سیستم مدیریت انرژی ساختمان (BEMS) است. مت Gates، LEED-AP، مدیر خدمات ارائه خدمات هوشمند برای Trane، یک پیشگام جهانی ارائه دهنده راحتی در محیط داخلی، می گوید: “یک سیستم BEMS معمولا BAS را پوشش می دهد و توانایی کمک به مدیران برای تجسم انرژی مصرف شده و پیدا کردن فرصت هایی برای بهبود مصرف انرژی است. راه حل ها و خدمات و یک نام تجاری Ingersoll Rand. “گاهی اوقات این امر به شکل یک ابزار تکنیکی می آید، اما معمولا این ترکیبی از یک ابزار و یک شخص مشاور است که می گوید:” اگر این کار را انجام دهید تا انرژی خود را تغییر دهید.

 

معیار سنجش: برای مدیران که مایل به استفاده از BEMS خود برای کاهش مصرف انرژی هستند، گیتس توصیه می کند با تعیین پایه نرمال استفاده برای هر مدرسه، که پس از آن می تواند در برابر یکدیگر و در برابر مدارس در دیگر مناطق، معیار است. سپس مصرف انرژی را می توان از طریق اقداماتی مانند بازگرداندن مدرسه به انطباق با تغییر تنظیمات، ارتقاء تجهیزات و تغییر رفتار (یادآوری کارکنان برای خاموش کردن چراغ) کاهش می یابد.

بیشتر وجود دارد: گیتس نشان می دهد که مدیران، حتی اگر دارای مدارس هوشمند باشند، همچنان به بررسی بهره وری انرژی ادامه می دهند، با اشاره به ملاحظات چندگانه. وی یادآور می شود: “هرگاه یک ناحیه مدرسه هر پروژه ای را انجام دهد، مقامات باید سطح معاینه و تأیید را در نظر بگیرند. پروتکل اندازه گیری و اطمینان بین المللی (IPMVP) می تواند توسط هر کسی برای تفسیر داده ها در هنگام اندازه گیری انرژی یا صرفه جویی در مصرف آب استفاده شود. این یک راه برای آگاهی از پس انداز و راه برای اندازه گیری و تایید است هنگامی که یک پروژه کامل است. “او همچنین توصیه درک قرارداد عملکرد، که بسیاری از مناطق برای توسعه مدارس کارآمد انرژی استفاده می شود.

او میگوید: “حتی در یک پروژه غیرواقعی،” درک مفاهیم مفید است. “در نهایت، او پیشنهاد می کند درک برنامه های عرضه و خدمات و تعرفه ها:” ارتباط با شرکت ابزار محلی شما به شما امکان می دهد که این برنامه ها را درک کنید. وی یادآور می شود که – به خصوص به عنوان مناطق رشد – نیاز به تغییر است، بنابراین مهم است که کسی که کار خود را در مورد برنامه ها و تعرفه ها فکر می کنم، به طوری که آنها می توانند به عنوان مورد نیاز برای بیشترین سود را تنظیم

آینده مدارس هوشمند

با تمام این فنآوری و قابلیت، سخت است تصور کنید که توانایی ایجاد مدارس هوشمند میتواند بهتر شود. و با این حال، آن خواهد شد. در حقیقت، این به لطف تکنولوژی ابر است.

جیمی استیرت، مدیر بازاریابی K-12 در شرکت زیمنس صنعت، می گوید: “مدارس پیشرفت بیشتری می کنند و مدیران واقعا شروع به استفاده از فن آوری های ابر برای برنامه ریزی، گزارش داده، مصرف انرژی در زمان واقعی و بیشتر می دانند. متخصص در الکترونیک و مهندسی برق در سراسر ایالات متحده است. “این اجازه می دهد که آنها از داده ها برای تصمیم گیری های آگاهانه تر استفاده کنند و همچنین به مبارزه با بسیاری از مشکلات ناشی از قبیل فقدان ولسوالی ها، بودجه های شدید و تعمیر و نگهداری معوق کمک کنند.

برخی موارد خاص که آدرس های ابر فناوری را شامل می شوند شامل برنامه ریزی ساده، نگهداری پیشگیرانه، ، محدودیت های گرمایش / خنک کننده و مدیریت دارایی.

علاوه بر این، فناوری ابر به مدیران کمک می کند تا در تلاش برای دستیابی به پایداری در آن، از طریق استفاده از داده های جمع آوری شده از ابر، بتوانند تصمیمات آگاهانه و مناسبتری بگیرند. آنها می توانند بلافاصله از یک مشکل با شبکه یا زیرساخت مطلع شوند، که اجازه می دهد تا در هر زمان و هر کجا مدیریت شود. “این همه منجر به فشار زیادی بر روی زمینه پایداری می شود، زیرا مدیران می توانند ببینند که ساختمان چگونه کار می کند، محدودیت های دما و حرارت را تنظیم می کند، تجهیزات خود را به صورت منظم نگهداری می کنند.

مدرسه هوشمند

تا اطمینان حاصل شود که به پتانسیل کامل آن عمل می کند و همچنین جلوگیری از خراب شدن سیستم، “Sitter می گوید. “از طریق سالها مدیران با کاهش بودجه تلاش کرده اند، که منجر به افزایش نگهداری بازپرداخت شده و استراتژی” اجرا به شکست “با ساختن فن آوری / تجهیزات شده است. ایجاد مدارس هوشمند در نهایت، استفاده از فن آوری های ابر آنها را بهتر خواهد دید که چگونه ساختمان های خود کار می کنند، که می تواند منجر به برنامه ریزی و بودجه درازمدت، نگهداری پیشگیرانه و خیلی بیشتر شود.

علاوه بر این، فن آوری های ابر به مدیران کمک می کند تا تلاش خود را برای کاهش مصرف انرژی با ارائه بینش مورد نیاز برای کمک به آنها درک کنند که چگونه مدارس آنها در حال انجام (در زمان واقعی)، تنظیمات سیستم به صورت منظم برای حل مسائل در ساعات غیر ساعتی و بیشتر. Sitter می گوید: “به جای اینکه مدرسه ها را در ساعات غیر ساعتی اجرا کنند، در ایجاد مدارس هوشمند مدیران می توانند روشنایی، گرمایش و خنک کاری را تنظیم کنند، صرفه جویی در کیلووات ساعت و در نتیجه صرفه جویی در هزینه.

Sitter معتقد است که آینده مدارس هوشمند در اطراف استفاده از ابر و سفارشی سازی نیازهای هر منطقه از طریق ارائه خدمات / تکنولوژی های ساده ارائه خواهد شد. وی همچنین می گوید: “این نیز بسیار مهم است که مدیران با شرکت هایی که متخصص در ساختن فناوری و زیرساخت ها هستند، برای هدایت و یک خط ارتباطی قابل اعتماد و در مورد روند و تکنولوژی های جدید، مشارکت داشته باشند.” “ارزش این است که یک متخصص صنعت داشته باشد که دانشکده های منطقه را می داند و می تواند توصیه هایی را برای پیشرفت پایداری فراهم کند.

در حالی که توانایی ایجاد مدارس هوشمندانه، راه طولانی ای را طی می کند و به لطف سیستم، ابزار و تکنولوژی برای کمک به مدیران مدیریت انرژی، آینده ای روشن دارد و هیچ یک از این نیازها (مانند BAS و BEMS) را برای تعمیر و نگهداری سنتی جایگزین نمی کند. گیتس می گوید: “تعمیرات پیشگیرانه باید اتفاق بیفتد،” برای کمک به مدیران، عمر طولانی مدت سیستم های موجود را به حداکثر می رساند. هنگامی که تصمیم گیری برای نگهداری معوق است، مهم نیست که چقدر شما از ابزار استفاده می کنید و یا تغییر رفتار، شما نمی توانید تجهیزات را بهتر اجرا کنید.