تاریخچه کنتور انرژی :

استفاده از کنتورهای انرژی تجربه جدیدی نبوده و این وسیله مراحل تکامل خود را قبلا در کشورهای صنعتی سیر نموده است. تاریخچه استفاده از کنتورهای انرژی به حدود سی سال پیش  و در کشورهای اروپایی بر می گردد . وجود شهرک های مسکونی و تامین انرژی گرمایشی مورد نیاز افراد ساکن در این شهرک ها توسط حرارت تولیدی از نیروگاه های زباله سوز و ... لزوم وجود معیاری برای سنجش میزان انرژی مصرفی را تعریف کرد .به مرور این دستگاه ها با ارائه تکنولوزی های نوین در قسمت اندازه گیری و همچنین ارسال اطلاعات سیر تکاملی خود را طی کردند .

مزایای رقابتی و ارزش افزوده ایجاد شده در ساختمان ها و مجتمع های مسکونی و تجاری به مرور این وسیله را در ردیف تجهیزات الزامی ساختمان قرار داد . امروزه در کشورهای توسعه یافته تنها روش اندازه گیری انرژی در مجموعه های مسکونی، اداری ، تجاری و صنعتی استفاده از کنتور انرژی است .

 
میزان مصرف انرژی در آپارتمان ها، با میزان تردد، تعداد ساکنین و الگوی مصرف آنها ارتباط تنگاتنگ دارد. سهم قابل پرداخت هر مصرف کننده از هزینه های مصرف انرژی بعضا" موضوع بحث و جدل در مجتمع های مسکونی و اداری می باشد. در مجتمع ها، برای تعیین سهم هزینه انرژی معمولا به متراژ واحدها یا تعداد ساکنین هر واحد رجوع شده یا اینکه هزینه های انرژی با تقسیم به تعداد واحدها محاسبه می گردد. باید توجه داشت که هیچ یک از این راهکارها، روش صحیح و عادلانه ای برای تعیین سهم واقعی از هزینه های مصرف انرژی نیستند.

در گذشته بدلیل پایین بودن نرخ حاملهای انرژی انگیزه ای برای حل اساسی این مشکل وجود نداشت . با توجه به افزایش روز افزون قیمت حامل های انرژی در کشور، بیشتر مصرف کنندگان و تولید کنندگان بخش ساختمان به سیستم های تولید انرژی مستقل، از جمله پکیج های حرارتی و کولرهای اسپلیت روی آورده اند. البته با توجه به هزینه های بالا و راندمان پایین این سیستم ها نسبت به موتورخانه حرارت و برودت مرکزی بایستی راهکارهای مناسب در رابطه با این موضوع پیش بینی گردد. عدم محاسبه درست سهم مصرف انرژی واحدها، ضمن بالا بردن سرانه مصرف انرژی، هزینه قابل ملاحظه ای را به واحدهای کم مصرف تحمیل خواهد نمود. برای حل این معضل تنها راه محاسبه میزان واقعی مصرف انرژی هر واحد و تعیین سهم آن در قبوض ماهیانه تعبیه کنتور انرژی است. در حال حاضر دهها شرکت در ایران امکان تولید و یا نمایندگی های فروش کنتورهای انرژی را بعهده دارند و گامهای بزرگی نیز در فتح بازارهای داخلی برداشته اند . بدین لحاظ امکان تهیه و نصب کنتورهای انرژی داخلی با کیفیت بالا و یا مشابه خارجی آن در پروژه ها امکان پذیر بوده و در این زمینه انتخاب های متنوعی وجود دارد .

کنتور انرژی چیست ؟
کنتور انرژی (Energy Meter) یک سامانه محاسبه گر میزان مصرف انرژی در بخش های مختلف یک ساختمان می باشد . این سامانه با قرار دادن حسگرهای دما و جریان آب بر روی لوله، قابلیت محاسبه انرژی حرارتی و برودتی مصرفی و آب سرد و گرم بهداشتی  هر یک از واحد ها را به شرح ذیل دارد :
۱-    محاسبه انرژی حرارتی و برودتی هر یک از واحد ها در بخش تهویه (رادیاتور، فن کویل و …) در فصول سرد و گرم سال
۲-    محاسبه انرژی حرارتی مصرف شده آبگرم بهداشتی (آبگرم مصرف شده در آشپرخانه، حمام، سرویس بهداشتی)
۳-    محاسبه میزان حجم آب سرد بهداشتی (آب مصرف شده در آشپرخانه، حمام، سرویس بهداشتی و …)
  نتورهای انرژی در مبدا ورودی واحدها نصب شده و تمامی کنتورها نیز با مرکز اصلی توسط یک باس یا شبکه کابلی مرتبط می گردند. با توجه به اهداف موجود در این گزارش فقط به معرفی موضوع ردیف یک یعنی محاسبه انرژی در بخش تهویه مطبوع خواهیم پرداخت.

قبض تهویه مطبوع چیست ؟
قبض تهویه مطبوع صورتحساب برق مصرفی در دوره زمانی تعریف شده می باشد که سهم ریالی هر واحد را بابت برق مصرفی سیستم تهویه مرکزی مشخص می نماید. این قبض توسط دستگاه قرائت مرکزی در اتاق مدیر مجتمع چاپ می شود. بطور مثال پس از اینکه مدیر مجتمع اطلاعات قبض برق مصرفی، شامل رقم قابل پرداخت و دوره زمانی مربوطه را در سیستم مرکزی وارد نماید، هزینه مصرف برق هر واحد توسط دستگاه مرکزی محاسبه شده و در فرمت قبض انرژی چاپ می گردد.
بخش های تشکیل دهنده سامانه کنتور انرژی عبارتند از:

الف -  دستگاه واحد :
این دستگاه شامل یک سامانه الکترونیکی جهت محاسبه و ذخیره اطلاعات مربوط به یک واحد و سنسورها و حسگرهای زیر مجموعه می باشد، این دستگاه قابلیت دارد تا ۴ عدد سنسور جریان آب (فلومتر) و ۳ عدد حسگر دما را برای هر واحد تحت پوشش قرار دهد. در اندازه گیری انرژی حرارتی و برودتی یک عدد فلومتر جهت نصب روی خط آب  فن کویل ، و دو عددحسگر دما برای نصب روی خط رفت و برگشت فن کویل ها مورد نیاز می باشد. دستگاه دارای باطری با طول عمر 10 سال و حافظه درجا جهت ذخیره اطلاعات واحد بوده تا در زمان های مناسب بتوان توسط دستگاه قرائت مرکزی این اطلاعات را بازخوانی نمود.

ب -  دستگاه قرائت مرکزی :
این دستگاه در اتاق مدیریت نصب شده تا پس از وارد کردن اطلاعات هر یک از قبوض توسط کاربر، با برقرار کردن ارتباط با کنتور واحدها مبادرت به دریافت اطلاعات هر واحد در دوره زمانی تعریف شده توسط کاربر نموده و نسبت به صدور قبوض انرژی اقدام نماید . سامانه کنتور انرژی در دو مدل التراسونیک و توربینی تولید می شود. تفاوت این دو مدل تنها در نوع فلومترهای استفاده شده می باشد . در نوع التراسونیک خطی ، فلومتر در مسیر لوله قرار گرفته و لذا نیازمند برشکاری می باشد ولی در نوع التراسونیک کمربندی سنسورهای فلومتر بر روی سطح لوله قرار گرفته و نیازی به هیچگونه برشکاری وجود ندارد. دقت عملکرد هر یک از این فلومتر ها با درصد خطای کمتر %0.1 می باشد. به ترتیب از سمت راست نمونه ای از فلومتر های التراسونیک کمربندی، توربینی و التراسونیک خطی قابل مشاهده می باشد:

مزیت ویژه سنسورهای التراسونیک در این است که هیچ مکانیسم متحرکی در مسیر جریان سیال وجود ندارد. سنسورهای التراسونیک هیچ حساسیتی به ناخالصیهای موجود در سیال ندارند و می توانند بدون صدا و بدور از خرابی های ناشی از فرسایش عمل نمایند. علاوه بر این در این گروه از کنتورهای  انرژی می توان تا دو برابر حجم جریان اسمی در نظر گرفته شده را جهت اندازه گیری در سیستم داشت. مجموعه این موارد متضمن دقت در اندازه گیری و طول عمر انرژی میتر التراسونیک می باشد.

شکل های متنوع نصب انرژی سنج حرارتی - برودتی، امکان هرگونه انعطاف لازم بر حسب محل نصب را میدهد. اندازه گیری نرخ جریان سیال در حال عبور از طریق روش گذر زمان صورت می پذیرد. برای این منظور امواج التراسونیک نخست بصورت همسو با جهت جریان سیال و سپس در خلاف جهت جریان سیال در مسیر لوله ارسال میشود، امواج همسو با جهت جریان شتاب پیدا می کند و امواج در خلاف جهت جریان با افت سرعت مواجه می شود. در این روش می توان از اختلاف زمان امواج ارسالی نرخ جریان سیال را محاسبه و از این راه حجم در حال جریان را بصورت  online بدست آورد.

اطلاعات ذخیره شده در این سیستم به دلیل وجود حافظه همواره برای استناد به آن قابل رجوع بوده و می توان از خروجی این سیستم اطلاعات و جداول اکسل را در نوع پیشرفته استخراج نمود . این روش اندازه گیری باعث ترغیب همه واحد ها به مصرف کمتر می گردد. کنتورهای انرژی به راحتی به سیستم های مدیریت ســاختمان BMS متصل می شـوند و قابلیــت ارسال اطلاعات به این سیستم ها را دارند. ذیلا" دیاگرام نحوه نصب و اتصال اجزای سیستم کنتور انرژی ، همچنین نحوه قرارگیری این عناصر در شبکه قابل مشاهده می باشد.