به گزارش ایسنا، در بسیاری از ساختمان‌ها، سیستم گرمایش تنها بر اساس دمای بیرون تنظیم می‌شود. یعنی اگر هوا سردتر شود، گرمایش بیشتر می‌شود و اگر هوا گرم‌تر شود، از شدت آن کم می‌شود. اما این روش، همه عواملی را که بر حس گرما در داخل ساختمان اثر می‌گذارند در نظر نمی‌گیرد. برای مثال، تابش نور خورشید می‌تواند یک اتاق را به‌طور طبیعی گرم کند، حضور افراد در یک فضا خود باعث تولید گرما می‌شود و جریان هوا یا تهویه نیز می‌تواند دمای محیط را تغییر دهد.

نادیده گرفتن این عوامل باعث می‌شود سیستم گرمایش گاهی بیشتر از حد لازم کار کند یا نتواند دمای مناسب و راحتی را برای افراد فراهم کند. در نتیجه، هم انرژی بیشتری مصرف می‌شود و هم ممکن است دمای داخل ساختمان مدام از حالت مطلوب بالاتر یا پایین‌تر برود. از آنجا که بخش بزرگی از ساختمان‌های اداری، مسکونی و عمومی از سامانه‌های کنترلی مرکزی استفاده می‌کنند، بهبود همین قواعد ساده کنترلی می‌تواند اثر گسترده‌ای بر مصرف انرژی و کاهش انتشار کربن داشته باشد.

در همین زمینه، امیرمحمد بهزادی، پژوهشگر ایرانی مؤسسه سلطنتی فناوری KTH در استکهلم، همراه با همکارانش تحقیقی انجام داده‌اند که در آن روشی ساده برای کنترل سازگار یا تطبیقی گرمایش ساختمان بررسی شده است. این پژوهش بر این ایده تمرکز داشت که با وارد کردن سه عامل مهم یعنی نور خورشید، میزان حضور افراد و تهویه به قواعد تنظیم گرمایش، می‌توان عملکرد سامانه‌های موجود را بهتر کرد، بدون آنکه نیازی به هوش مصنوعی پیچیده یا محاسبات سنگین باشد.

در این پژوهش، محققان روش خود را در یک ساختمان تجاری شش‌طبقه و به مساحت ۱۰ هزار متر مربع در سوئد، در طول یک سال آزمایش کردند. این ساختمان از رادیاتورهایی استفاده می‌کرد که گرمایش آن‌ها از ترکیب گرمایش منطقه‌ای و ذخیره گرمایی زیرزمینی تأمین می‌شد.

پژوهشگران عملکرد روش جدید را با مدل پایه‌ای ساختمان مقایسه کردند؛ مدلی که فقط بر اساس دمای هوای بیرون کار می‌کرد. در روش تازه، اگر تابش خورشید اتاقی را گرم می‌کرد، دمای آب گرم ورودی به رادیاتورها خودکار کاهش می‌یافت. اگر تعداد افراد در یک فضا بیشتر می‌شد، سامانه دوباره تنظیم می‌شد و اگر تهویه، هوای خنک‌تری را وارد می‌کرد، سیستم این افت گرما را جبران می‌کرد.

نتایج نشان دادند که این تغییر ساده، به شکل محسوسی وضعیت آسایش حرارتی را بهتر می‌کند. زمانی که دمای داخل ساختمان در محدوده مطلوب و راحت باقی می‌ماند، از ۶۰ درصد به بیش از ۹۰ درصد افزایش یافت. همچنین میزان انحراف دمای داخل از مقدار ایده‌آل ۷۳ درصد کمتر شد. این یعنی افراد حاضر در ساختمان، در بخش بسیار بیشتری از زمان، دمایی ثابت‌تر و مناسب‌تر را تجربه کردند.

از نظر مصرف انرژی نیز نتایج امیدوارکننده بود. مصرف انرژی حدود ۱۰ تا ۱۳ درصد کاهش پیدا کرد و انتشار کربن نیز نزدیک به ۹ درصد کمتر شد. هزینه‌های بهره‌برداری ساختمان هم حدود ۸.۵ درصد افت کرد. پژوهشگران همچنین گزارش کردند که بیشترین صرفه‌جویی انرژی، یعنی بین ۵۶ تا ۷۰ درصد، در ماه‌های میانی و انتقالی بهار به دست آمد؛ زمانی که تغییرات دما و اثر نور خورشید بیشتر می‌تواند بر کارایی سیستم گرمایش اثر بگذارد.

اهمیت این یافته‌ها در آن است که نشان می‌دهند برای بهبود عملکرد گرمایش ساختمان‌ها، همیشه لازم نیست از فناوری‌های گران‌قیمت و بسیار پیشرفته استفاده شود. این مطالعه حاکی از آن است که گاهی بازنگری در قواعد موجود و استفاده بهتر از داده‌هایی که همین حالا هم در بسیاری از ساختمان‌ها در دسترس هستند، می‌تواند نتیجه‌ای قابل توجه به همراه داشته باشد. برای مثال، داده‌های مربوط به تابش خورشید و تهویه در بسیاری از ساختمان‌ها به‌وسیله حسگرها ثبت می‌شود و حضور افراد نیز می‌تواند با اندازه‌گیری دی‌اکسید کربن، نیاز تهویه یا حتی برنامه روزانه استفاده‌کنندگان برآورد شود.

نکته مهم دیگر این است که این روش می‌تواند در انواع مختلفی از ساختمان‌ها به کار رود؛ از اداره‌ها و مجتمع‌های مسکونی گرفته تا ساختمان‌های عمومی. به گفته پژوهشگر این مطالعه، چون بیشتر ساختمان‌های بزرگ از نوعی سیستم مدیریت مرکزی یا کنترل ساختمان برخوردارند، چنین بهینه‌سازی‌ای را می‌توان با کمترین اختلال در ساختار موجود اجرا کرد. حتی این ایده می‌تواند برای برخی سامانه‌های قدیمی‌تر و آنالوگ نیز قابل تطبیق باشد، اگر داده‌های لازم به شکلی ساده به سیستم کنترل افزوده شوند.

این نتایج علمی در نشریه Energy Conversion and Management منتشر شده‌اند؛ مجله‌ای تخصصی که در زمینه تبدیل و مدیریت انرژی فعالیت می‌کند و مقالات مربوط به بهبود کارایی انرژی، سامانه‌های گرمایشی و کاهش اثرات زیست‌محیطی را منتشر می‌کند.

انتهای پیام