انرژی متر (بخش اول:مبانی اولیه سامانه اندازه گیری انرژی)

۶ ماه قبل ۳۲۱ ۰

یکی از بهترین و عادلانه ترین روش ها برای تقسیم و تفکیک قبوض استفاده از سامانه انرژی میتر است، که وظیفه آن محاسبه مصرف دقیق واحدها در بخش های مختلفی همچون آب، گاز و برق بوده که در پی آن منجر به صدور قبوض فرعی برای واحدها متناسب با مصرف هر واحد می باشد. این سامانه در ایران با نام هایی چون انرژی میتر، کنتور انرژی و انرژی سنج و در دنیا با نام Sub metering شناخته می شود.

قسمت های اصلی تشکیل دهنده

1)      تجهیزات و ادوات اندازه گیری

2)      شبکه ارتباطی و دستگاه تجمیع کننده (دریافت کننده داده)

3)      رابط کاربری (سرور و نرم افزار محاسبه صدور قبض)

 

نحوه عملکرد و ارتباط

ادوات و تجهیزات اندازه گیری که در مبادی ورودی واحدها و مشاعات ساختمان نصب شده اند، عملیات اندازه گیری مقدار مصرف را در بخش های مختلفی مانند آب، انرژی سرمایش و گرمایش، گاز و برق انجام داده و اطلاعات روزانه مصرف را از طریق شبکه ارتباطی برای دستگاه تجمیع کننده (دریافت کننده داده) ارسال می کنند. دستگاه تجمیع کننده اطلاعات مصرف را دریافت و این اطلاعات را جهت پردازش به سرور منتقل کرده تا کاربر از طریق نرم افزار امکان مشاهده اطلاعات و صدور قبوض تفکیکی را داشته باشد.

انرژی متر، اندازه گیری انرژی، Energy_Metering_System

قبوض تفکیکی

قبض فرعی است که سهم هر واحد را از قبوض اصلی آب و برق و گاز ساختمان مشخص می کند. در ابتدا مصرف داخلی واحد و سهم واحد از مصرف مشاعات مشخص شده و پس از تجمیع این دو بخش سهم ریالی هر واحد از قبض اصلی تعیین می گردد.

 

انرژی متر، اندازه گیری انرژی، Energy_Metering_System

 

1) تجهیزات و ادوات اندازه گیری

نخستین و مهم ترین بخش سامانه تجهیزات اندازه گیری است، نوع و تعداد تجهیزات اندازه گیری مورد استفاده در ساختمان به دو عامل زیر بستگی دارد:

الف) نوع سیستم سرمایش و گرمایش (متمرکز مانند موتورخانه مرکزی یا سیستم های حرارتی و برودتی مستقل بازای هر واحد)

ب) درخواست مصرف کننده جهت تفکیک: که می تواند صرفاً مربوط به یک بخش مانند تفکیک آب یا گاز یا برق باشد و یا درخواست تفکیک تمام حوزه های مصرف در یک ساختمان را داشته باشد.

 

انواع تجهیزات اندازه گیری

I. کنتورهای سیال آب

  • کنتور آب سرد (Cold water meter): اندازه گیری دبی و در نتیجه محاسبه حجم کل مصرف آب سرد بهداشتی
  • کنتور آب گرم (Hot water meter): اندازه گیری دبی و دما (دمای آب گرم ورودی به واحد T1 و دمای آب سرد تغذیه ورودی به منابع آب گرم بهداشتی در داخل موتورخانه T2) و در نتیجه محاسبه حجم کل مصرف آب گرم بهداشتی و انرژی آب گرم بهداشتی)
  • کنتور سرمایش - گرمایش  (Heat meter – BTU meter – Calorie meter): اندازه گیری دبی و دما (دمای ورودی T1 و دمای خروجی T2) و در نتیجه محاسبه انرژی سرمایش و گرمایش خطوطی همچون فن کویل، رادیاتور، گرمایش از کف، مبدل های حرارتی و برودتی مانند هواساز یا مبدل استخر و جکوزی یا به زبان ساده تر هر سیکل بسته حرارتی یا برودتی

II. کنتور گاز (Gas meter): اندازه گیری مصرف گاز که در این حوزه غالباً از نوع دیافراگمی و بدون تصحیح کننده دما است.

III. کنتور برق (Power meter – Energy meter): اندازه گیری مصرف برق که در انواع تک فاز و سه فاز موجود می باشد، همچنین این کنتورها از نظر نوع نصب نیز به دو مدل Wall mounted و Din rail نیز تقسیم بندی می شوند.

 

نکته 1: تفاوت کنتورهای برق و گاز مورد استفاده در سامانه انرژی میتر با کنتورهای موجود در بازار امکان خوانش خودکار، ذخیره سازی داده، و شبکه ارتباطی جهت ارسال داده می باشد.

نکته 2: با توجه به اینکه واحدهای یک ساختمان دارای کنتورهای برق تفکیکی هستند به همین خاطر معمولاً منظور از تفکیک قبض برق، تفکیک برق سیستم های برودتی تراکمی (چیلر تراکمی) است که سهم عمده ای از برق مشاعات را به خود اختصاص می دهند. تفکیک این بخش توسط کنتورهای سرمایش – گرمایش انجام می پذیرد.

نکته 3: کنتورهای برق معمولاً برای تفکیک برق در ساختمان هایی مورد استفاده قرار می گیرند که امکان تامین کنتور برق تفکیکی وجود نداشته و یا مشکل می باشد، به طور مثال پروژه هایی که دارای تعداد واحدهای تجاری زیادی هستند و یا دارای سامانه تامین برق داخلی مانند CHP یا CCHP هستند؛ و یا جهت تفکیک برق بخش های اصلی مانند تفکیک برق سیستم برودتی تراکمی از برق مشاعات مورد استفاده قرار می گیرند.

نکته 4: ساختمان هایی که دارای موتورخانه مرکزی می باشند، سهم عمده ای از مصرف گاز (حدود 90%) در موتورخانه مصرف می شود، به همین خاطر تفکیک قبض گاز در این ساختمان غالباً توسط کنتورهای سیال آب انجام می پذیرد که مقدار انرژی مصرفی در بخش گرمایش و آب گرم بهداشتی را اندازه گیری می کنند.

 

کنتور آب هوشمند

 

انرژی متر، اندازه گیری انرژی، Energy_Metering_System

 

کنتور برق هوشمند

 

2) شبکه ارتباطی و دستگاه تجمیع کننده (دریافت کننده داده)

شبکه ارتباطی از دو بخش تشکیل می شود، بخش اول ارتباط بین کنتورها و دستگاه تجمیع کننده و بخش دوم ارتباط بین دستگاه تجمیع کننده و سرور:

I.شبکه ارتباطی بین کنتورها و دستگاه تجمیع کننده (Concentrator - Collector):

  • شبکه کابلی: از کابل برای انتقال داده استفاده می شود و پروتکل استاندارد و رایج M-Bus (Meter bus) بوده که مخصوص جمع آوری داده کنتورها طراحی شده است.
  • شبکه بی سیم: اطلاعات از طریق امواج رادیویی مبادله شده و معمولاً در پروژه هایی که امکان کابل کشی میسر نمی باشد مورد استفاده قرار می گیرد، روش ها و پروتکل رایج و استاندارد در این حوزه شامل WM-Bus (Wireless meter bus) یا IOT (Internet of things) یا Lora یا Lorawan می باشد.

نکته 1: در حالت کابلی یا بی سیم پروتکل های دیگری نیز ممکن است مورد استفاده قرار گرفته شود که در اینجا رایج ترین پروتکل مورد استفاده نام برده شد.

نکته 2: در پروتکل های M-bus و WM-bus و Lora از تجهیزی به نام Router نیز ممکن است استفاده شود که این تجهیز در مواردی که تعداد کنتورها افزایش یافته و یا طول مسیر بین کنتورها و دستگاه تجمیع کننده زیاد باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

 

II. شبکه ارتباطی بین دستگاه تجمیع کننده و سرور:

  • برخط (Online) : در این حالت دستگاه تجمیع کننده توسط سیم کارت تلفن همراه یا کابل Lan (اینترنت ADSL) به شبکه اینترنت متصل شده و داده های مورد نظر را در فواصل زمانی تعیین شده برای سرور ارسال می کند، این ارتباط دوطرفه بوده و امکان ارسال درخواست از سوی سرور به سمت دستگاه تجمیع کننده نیز وجود دارد.

نکته: لازم به ذکر است در صورت قطع شبکه ارتباطی، نگرانی از بابت از بین رفتن داده ها وجود ندارد چرا که داده ها در حافظه داخلی کنتورها نیز ذخیره می شوند.

  • برون خط (Offline) : این شکل از انتقال داده تقریباً منسوخ شده ولی در این حالت یک کاربر وظیفه جمع آوری داده ها را از دستگاه های تجمیع کننده (Concentrator) موجود در ساختمان ها بر عهده دارد به شکلی که کاربر با نزدیک شدن به ساختمان مربوطه از طریق شبکه بی سیم به دستگاه تجمیع کننده متصل و داده ها را از طریق یک گیرنده دریافت کرده و در نهایت با اتصال گیرنده به شبکه داده ها را به سرور منتقل می کند.
انرژی متر، اندازه گیری انرژی، Energy_Metering_System

 

انرژی متر، اندازه گیری انرژی، Energy_Metering_System

 

3) رابط کاربری (سرور و نرم افزار محاسبه صدور قبض)

رابط کاربری از دو بخش سخت افزار و نرم افزار تشکیل می شود، سرور بخش سخت افزار است که یک پایگاه داده بوده و اطلاعات در نهایت جهت پردازش به آن منتقل می شود. نرم افزار های تحت وب و اپلیکیشن تلفن همراه نیز با این سرور در ارتباط می باشند که هر مصرف کننده توسط نام کاربری و کلمه عبوری که شرکت در اختیارشان قرار می دهد امکان دسترسی به اطلاعات ساختمان خود را خواهند داشت. مجموعه های تولید کننده هر کدام نرم افزار های مخصوص به خود را جهت استفاده کاربران طراحی و ارائه می کنند، شرکت های خدمات صورتحساب نیز در دنیا وجود دارند که وظیفه آنها صرفاً ارائه خدمات صدور قبض بوده و تولید کننده تجهیزات نمی باشند.

وظیفه اصلی نرم افزارها صدور قبوض تفکیکی، پایش برخط (Online monitoring) داده های مصرف و مشاهده عملکرد ادوات و تجهیزات اندازه گیری است، در عین حال شرکت ها امکانات جانبی متنوعی جهت تسهیل مدیریت ساختمان نیز در نرم افزار ها پیش بینی می کنند تا به واسطه یکپارچه سازی کارهای مدیریتی و مالی ساختمان نیز توسط این نرم افزار امکان پذیر می باشد.

 

انرژی متر، اندازه گیری انرژی، Energy_Metering_System

 

انرژی متر، اندازه گیری انرژی، Energy_Metering_System

 

لینک های مرتبط :

انرژی متر (بخش دوم: تجهیزات و ادوات اندازه گیری )

 

نگارش : ابوالفضل جان فدا


۰ دیدگاه