سیستم مدیریت انرژی EMS چیست و چه کاربردی و مزایایی دارد؟

ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری و صنعتی یکی از بزرگترین حوزه‌های مصرف انرژی در جهان محسوب می‌شوند و به همین دلیل بهینه‌سازی عملکرد این ساختمان‌ها می‌تواند نقش موثری در کاهش هزینه‌ها و تاثیرات مخرب فعالیت انسان‌ها روی محیط زیست داشته باشد. سیستم مدیریت انرژی EMS یکی از ابزارهایی است که به ما کمک می‌کند تا دید بهتری از مصرف انرژی در ساختمان داشته باشیم و بتوانیم عملکرد ساختمان را بهینه‌سازی کنیم. برای آشنایی با عملکرد سیستم EMS و اهمیت استفاده از این فناوری، در این مقاله با شرکت هوشمند سازی فریتز همراه شوید.

سیستم مدیریت انرژی چیست؟

پیش از تعریف سیستم مدیریت انرژی، بهتر است تا در ابتدا با مفهوم مدیریت انرژی آشنا شویم. به فرایند نظارت و مدیریت مصرف انرژی ساختمان یا تاسیسات، مدیریت انرژی گفته می‌شود. مدیریت انرژی به ما کمک می‌کند تا نقاط مصرف انرژی در ساختمان را شناسایی کنیم و اقداماتی را در جهت صرفه‌جویی در مصرف انرژی انجام دهیم.

سیستم مدیریت انرژی، سیستمی است که برای نظارت، کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان یا تاسیسات مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیستم EMS از عناصر یکپارچه سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل می‌شود که برای مدیریت موثر مصرف انرژی کاهش اتلاف انرژی و افزایش بهره‌وری کاربرد دارند.

EMS به مجموعه‌ای از سیستم‌های دیجیتالی شامل سنسور هوشم، پریز هوشمند، کلید هوشمند، سیستم کنترل، مسیر ارتباطی و غیره اشاره دارد که مصرف انرژی یک ساختمان یا تاسیسات را اندازه‌گیری و گزارش می‌کنند. بر همین اساس، سیستم EMS اساساً یک ابزار نظارتی است که برای ردیابی داده‌های مربوط به مصرف انرژی و ذخیره‌سازی اطلاعات جمع‌آوری شده، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم مدیریت انرژی و استاندارد ISO 50001 با یکدیگر مرتبط هستند. در حقیقت، ISO 50001 یک استاندارد بین المللی برای سیستم‌های مدیریت انرژی ساختمان محسوب می‌شود.

پرده برقی: قیمت و خرید انواع پرده هوشمند

هدف از سیستم مدیریت انرژی در ساختمان چیست؟

دسترسی به داده‌های مصرف انرژی در ساختمان و استفاده از این داده‌ها برای کاهش اتلاف انرژی و هزینه عملیاتی ساختمان هداف اصلی سیستم مدیریت انرژی ISO 50001 به شمار می‌آید. سیستم مدیریت انرژی در ساختمان با نظارت پیوسته بر الگوهای مصرف انرژی، شناسایی ناکارآمدی‌ها و پیاده‌سازی اقدامات اصلاحی زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش هزینه ساختمان را فراهم می‌کند.

سایر اهداف پیاده‌سازی سیستم EMS عبارتند از:

• ایجاد تعادل در مصرف انرژی ساختمان
• نظارت بر جریان انرژی در ساختمان
• دسترسی به داده‌های مصرف انرژی ساختمان
• جلوگیری از اتلاف انرژی
• مطلع شدن از الگوی مصرف انرژی و شناسایی تجهیزات پُرمصرف
• برآورده ساختن الزامات قوانین مربوط به حفاظت از محیط زیست

تفاوت سیستم مدیریت ساختمان (BMS) و سیستم مدیریت انرژی (EMS)

سیستم مدیریت ساختمان BMS و سیستم مدیریت انرژی، دو سیستم متمایز هستند که وظایف متفاوتی را در ساختمان بر عهده دارند. سیستم مدیریت ساختمان قابلیت کنترل خودکار تجهیزات ساختمان را فراهم می‌کند اما سیستم مدیریت انرژی امکان نظارت و مشاهده وضعیت مصرف انرژی در ساختمان را در اختیار ما قرار می‌دهد. داده‌های جمع‌آوری شده توسط EMS، میزان بهره‌وری و عملکرد سیستم مدیریت ساختمان را آشکار می‌سازند.

ترکیب سیستم BMS و EMS می‌تواند بهره‌وری در مصرف انرژی را افزایش دهد و در نتیجه کاهش هزینه مصرف انرژی در ساختمان را شاهد باشیم. تجزیه و تحلیل داده‌های مصرف انرژی ما را قادر می‌سازد تا فرصت‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی را شناسایی کنیم، زمان بازگشت هزینه کمتری را برای پیاده‌سازی سیستم مدیریت انرژی شاهد باشیم و بهره‌وری سیستم توزیع برق ساختمان را افزایش دهیم.

بیشتر بخوانید: آموزش هوشمند سازی ساختمان | دوره آموزش خانه هوشمند

عملکرد سیستم مدیریت ساختمان و سیستم مدیریت مصرف انرژی را می‌توانیم در جدول زیر مقایسه کنیم.

سیستم EMS	سیستم BMS
سیستم مدیریت انرژی ساختمان یک پلتفرم نرم‌افزاری است که برای نظارت، کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان پیاده‌سازی می‌شود. این سیستم، اوپراتور و مالک ساختمان را قادر می‌سازد تا از عملکرد بهینه سیستم BMS اطمینان حاصل کند.	سیستم مدیریت ساختمان یک سیستم کامپیوتری است که تجهیزات ساختمان شامل سیستم تهویه، روشنایی، سیستم امنیتی، شبکه برق و غیره را کنترل می‌کند.
سیستم EMS تصویر واضحی از مصرف انرژی ساختمان ارائه می‌کند و موقعیت‌های مناسب برای کاهش مصرف انرژی را شناسایی می‌کند.	کسب اطمینان از عملکرد سیستم‌های مکانیکی به طور انفرادی و در کنار سایر تجهیزات ساختمان اصلی‌ترین کارکرد سیستم مدیریت ساختمان محسوب می‌شود.
استفاده از تجهیزات سخت‌افزاری برای پیاده‌سازی EMS ضرورت ندارد.	پیاده‌سازی این سیستم مستلزم استفاده از تجهیزات سخت‌افزاری است.
از نظر هزینه کارایی بالایی را به همراه دارد.	پیاده‌سازی این سیستم می‌تواند هزینه زیادی به همراه داشته باشد.
سیستم EMS پلتفرمی را در اختیار ما قرار می‌دهد که بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان را آسان‌تر می‌سازد.	سیستم BMS برای دست‌یابی به بیشترین میزان بهینه‌سازی سیستم‌های ساختمان محدودیت دارد.

سیستم مدیریت انرژی EMS چه کاربردی دارد؟

سیستم مدیریت انرژی داده‌ها را از سنسورها، کنتورها و سایر تجهیزات اندازه‌گیری دریافت می‌کند و در صورت وجود تغییرات غیر عادی در الگوی مصرف انرژی، مالک ساختمان را از این اتفاق مطلع می‌سازد. مهم‌ترین کاربردهای سیستم مدیریت بهینه انرژی عبارتند از:

• جمع‌آوری داده‌ها: سیستم مدیریت انرژی ساختمان به طور پیوسته داده‌های مربوط به مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع، روشنایی و سایر لوازم برقی ساختمان را جمع‌آوری می‌کند. سپس، این داده‌ها برای شناسایی الگوهای مصرف انرژی و تشخیص اجزای ناکارآمد ساختمان، تجزیه و تحلیل می‌شوند.

• ‌بهینه‌سازی و بهره‌وری: سیستم مدیریت انرژی خانه هوشمند ما را قادر می‌سازد تا از گلوگاه‌ها و میزان مصرف انرژی تجهیزات مختلف مطلع شویم؛ بنابراین به کمک این سیستم می‌توانیم بهره‌وری ساختمان را افزایش دهیم و اتلاف انرژی را به حداقل برسانیم.
• حفاظت از محیط زیست: کاهش اتلاف انرژی که در نتیجه رعایت استاندارد مدیریت انرژی ISO 50001 حاصل می‌شود، آثار مخرب ساختمان‌ها روی محیط زیست را کاهش می‌دهد و موجب می‌شود تا ساکنین ساختمان هزینه کمتری را بابت قبوض انرژی پرداخت کنند.

• استفاده از منابع تجدید‌پذیر: برخی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های مدیریت انرژی ساختمان، امکان استفاده از منابع تجدید‌پذیر مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی در کنار شبکه برق محلی را فراهم می‌کنند؛ بنابراین وابستگی ساختمان به شبکه برق و هزینه قبض برق کاهش می‌یابد و با استفاده از منابع تجدید‌پذیر آثار مخرب ساختمان روی محیط زیست نیز به حداقل می‌رسد.

بیشتر بخوانید: موتورخانه هوشمند؛ مزایا و معایب هوشمندسازی موتورخانه

مزایای سیستم مدیریت انرژی ساختمان

به کارگیری یک سیستم جامع برای مدیریت انرژی ساختمان مزیت‌های متعددی را برای مالک ساختمان و ساکنین آن به همراه دارد که گسترش استفاده از سیستم EMS را موجب شده است. مزیت‌های کلیدی این سیستم عبارتند از:

• کاهش هزینه‌ها: مصرف بهینه انرژی موجب می‌شود تا ساکنین ساختمان هزینه کمتری را برای مصرف انرژی و هزینه عملیاتی ساختمان پرداخت کنند. پیاده‌سازی سیستم EMS سرمایه‌گذاری سود‌آوری محسوب می‌شود که هزینه اولیه اجرای آن، به سرعت به جیب مالکین ساختمان باز می‌گردد.
• کاهش آثار مخرب ساختمان روی محیط زیست: سیستم EMS با مهار کردن اتلاف انرژی و بهینه‌سازی مصرف آن موجب می‌شود تا آثار منفی محیط زیستی ساختمان کاهش یابد. به علاوه، امکان استفاده از منابع انرژی تجدید‌پذیر مانند پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی موجب می‌شود تا ساختمان وابستگی کمتری به شبکه برق داشته باشد.
• بهبود بهره‌وری ساختمان: سیستم EMS نظارت روی مصرف انرژی ساختمان را آسان‌تر می‌کند، می‌تواند نشانه‌های خرابی تجهیزات از روی تغییرات مصرف برق را آشکار ‌کند و ما را قادر می‌سازد تا با انجام تعمیر و نگهداری پیشگیرانه از توقف تجهیزات ضروری مانند سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی یا سیستم روشنایی جلوگیری کنیم.
• اتخاذ تصمیمات آگاهانه: تجزیه و تحلیل داده‌ها توسط سیستم ای ام اس، مدیر ساختمان یا اوپراتور را قادر می‌سازد تا تصمیمات آگاهانه‌تری را در جهت بهینه‌سازی مصرف انرژی، اختصاص منابع، هوشمند سازی یا تعویض تجهیزات پُرمصرف ساختمان اتخاذ کند.

نمایندگی پارکینگ هوشمند؛ فروش سیستم هوشمند سازی پارکینگ

معایب سیستم EMS

با وجود مزایای متعددی که سیستم EMS در اختیار مالک یا مدیر ساختمان قرار می‌دهد، آشنایی با نقاط ضعف یا معایب این سیستم نیز در زمان تصمیم‌گیری برای اجرای این پروژه و تجهیز ساختمان به سیستم‌های مدیریت انرژی اهمیت دارد. مهم‌ترین معایب و محدودیت‌های سیستم مدیریت انرژی عبارتند از:

• وابستگی عملکرد سیستم به دقت اندازه‌گیری داده‌ها: عملکرد سیستم مدیریت انرژی خانگی، تجاری و صنعتی به دقت داده‌های جمع‌آوری شده از مصرف انرژی ساختمان بستگی دارد. داده‌های نادرست یا خطا در اندازه‌گیری داده‌ها می‌تواند به پیاده‌سازی استراتژی‌های نامناسب مدیریت انرژی منجر شود.
• هزینه پیاده‌سازی و پیچیدگی سیستم EMS: پیاده‌سازی و اجرای سیستم مدیریت انرژی ساختمان می‌تواند هزینه قابل توجهی را به مالک ساختمان تحمیل کند. به علاوه، پیچیدگی سیستم می‌تواند چالش‌هایی را در زمان نصب و راه‌اندازی به همراه داشته باشد.
• استفاده از تجهیزات قدیمی در ساختمان: امروزه، بسیاری از صنایع با چالش به حداقل رساندن اتلاف انرژی دست و پنجه نرم می‌کنند و ساختمان‌های مسکونی نیز از این قاعده مستثنی نیستند. سیستم‌های معیوب، تنظیمات نادرست و عدم اجرای برنامه منظم تعمیر و نگهداری تجهیزات ساختمان موجب می‌شود تا این تجهیزات قابلیت اطمینان و الگوی مصرف پایداری نداشته باشند و در هر لحظه نیز‌ امکان خرابی توقف فعالیت این تجهیزات وجود داشته باشد. ناپایداری تجهیزات قدیمی می‌تواند عملکرد سیستم‌های مدیریت انرژی در ارائه گزارش دقیق از وضعیت مصرف انرژی و ارائه الگوی مصرف انرژی را تحت تاثیر قرار دهد.

بیشتر بخوانید: سیستم PMS چیست؟

پاسخ به پرسش‌های متداول

جمع‌بندی

همزمان با پیشرفت فناوری، استانداردهای مربوط به مدیریت و مصرف انرژی در ساختمان‌ها نیز دستخوش تغییر شده و در نتیجه، استانداردهای قدیمی کاربردی در دنیای امروزی ندارند. سیستم مدیریت انرژی EMS یکی از ابزارهایی است که به ما کمک می‌کند تا روی مصرف انرژی ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری نظارت داشته باشیم و بتوانیم با شناسایی گلوگاه‌ها و تجهیزات پُرمصرف، انرژی مصرفی و اتلاف انرژی ساختمان را به حداقل برسانیم. سیستم EMS انرژی مصرفی ساختمان را طوری کاهش می‌دهد تا موجب ناراحتی یا کاهش کیفیت زندگی ساکنین ساختمان نشود.

با وجود نقاط ضعف و چالش‌های محدودی که در مسیر استفاده از سیستم‌های مدیریت انرژی وجود دارد، مزیت‌های متعدد شامل کاهش هزینه ساختمان، حفاظت از محیط زیست، افزایش بهره‌وری و کاهش اتلاف انرژی، دسترسی به داده‌های مصرف انرژی ساختمان در هر لحظه، شناسایی الگوی مصرف انرژی ساختمان، گلوگاه‌ها و تجهیزات پُرمصرف استفاده از این فناوری را توجیه‌پذیر می‌سازد.