تدقيق الطاقة

تُعدّ عملية تدقيق الطاقة مسحًا وفحصًا وتحليلًا لتدفقات الطاقة بهدف ترشيد استهلاكها في المباني. وقد تشمل هذه العملية نظامًا أو عمليةً لتقليل كمية الطاقة المُدخلة إلى النظام دون التأثير سلبًا على الناتج. وفي العقارات التجارية والصناعية، تُعتبر عملية تدقيق الطاقة الخطوة الأولى لتحديد فرص خفض نفقات الطاقة وتقليل البصمة الكربونية .
مبدأ
عندما يكون موضوع الدراسة مبنىً مأهولاً، يصبح خفض استهلاك الطاقة مع الحفاظ على راحة الإنسان وصحته وسلامته أو تحسينها من الأولويات القصوى. ولا يقتصر التدقيق في الطاقة على مجرد تحديد مصادر استهلاكها، بل يسعى أيضاً إلى ترتيب استخدامات الطاقة حسب أولوياتها، بدءاً من الفرص الأكثر فعالية من حيث التكلفة وصولاً إلى الأقل فعالية.
تدقيق الطاقة المنزلية
تُعد عملية تدقيق الطاقة المنزلية خدمة يتم فيها تقييم كفاءة الطاقة في المنزل بواسطة شخص يستخدم معدات احترافية (مثل أبواب النفخ وكاميرات الأشعة تحت الحمراء )، بهدف اقتراح أفضل الطرق لتحسين كفاءة الطاقة في تدفئة وتبريد المنزل.
قد تشمل عملية تدقيق الطاقة للمنزل تسجيل خصائص مختلفة لغلاف المبنى ، بما في ذلك الجدران والأسقف والأرضيات والأبواب والنوافذ والمناور. ويتم قياس أو تقدير مساحة كل مكون من هذه المكونات ومقاومته لتدفق الحرارة ( قيمة R ). ويُعد معدل تسرب الهواء عبر غلاف المبنى من الأمور المهمة، والذي قد يتأثر بتصميم النوافذ وجودة موانع التسرب في الأبواب، مثل شرائط منع التسرب. تهدف هذه العملية إلى تحديد الأداء الحراري العام للمبنى. وقد يشمل التدقيق أيضًا تقييم كفاءة الأنظمة الميكانيكية وحالتها المادية وبرمجتها، مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، بالإضافة إلى منظم الحرارة.
قد يشمل تدقيق استهلاك الطاقة المنزلي تقريرًا مكتوبًا يُقدّر استهلاك الطاقة بناءً على معايير المناخ المحلي، وإعدادات منظم الحرارة، وبروز السقف، واتجاه الشمس . ويمكن أن يُظهر هذا التقرير استهلاك الطاقة لفترة زمنية محددة، كعام مثلاً، وتأثير أي تحسينات مُقترحة سنويًا. وتتحسن دقة تقديرات الطاقة بشكل كبير عند توفر سجل فواتير مالك المنزل الذي يُبيّن كميات الكهرباء والغاز الطبيعي وزيت الوقود أو مصادر الطاقة الأخرى المُستهلكة على مدار عام أو عامين.
من أهم العوامل المؤثرة على استهلاك الطاقة سلوك المستخدم، والمناخ، وعمر المنزل. لذا، قد تشمل عملية تدقيق الطاقة مقابلة أصحاب المنازل لفهم أنماط استهلاكهم للطاقة على مر الزمن. ويمكن معايرة سجل فواتير الطاقة من شركة المرافق المحلية باستخدام بيانات درجات التدفئة والتبريد المستقاة من بيانات الطقس المحلية الحديثة، بالإضافة إلى نموذج الطاقة الحرارية للمبنى. وتتيح التطورات في النمذجة الحرارية الحاسوبية مراعاة العديد من المتغيرات المؤثرة على استهلاك الطاقة.
تُستخدم عملية تدقيق استهلاك الطاقة في المنازل عادةً لتحديد طرق فعّالة من حيث التكلفة لتحسين راحة وكفاءة المباني. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون المنازل مؤهلة للحصول على منح كفاءة الطاقة من الحكومة المركزية.
في الآونة الأخيرة، مكّن التطور في تكنولوجيا الهواتف الذكية أصحاب المنازل من إجراء عمليات تدقيق متطورة نسبياً لاستهلاك الطاقة في منازلهم. وقد تم تحديد هذه التقنية كطريقة لتسريع تحسين كفاءة الطاقة . [ 1 ]
في الولايات المتحدة
في الولايات المتحدة، يمكن تسهيل هذا النوع من الخدمات في كثير من الأحيان عن طريق:
- شركات المرافق العامة، أو قسم ترشيد الطاقة التابع لها.
- شركات مستقلة من القطاع الخاص مثل شركات خدمات الطاقة، أو شركات المقاولات المتخصصة في العزل، أو شركات عزل الهواء.
- مكتب الطاقة التابع للولاية (الولايات المتحدة).
قد تُقدّم شركات المرافق هذه الخدمة، بالإضافة إلى القروض والحوافز الأخرى. كما تُقدّم بعض شركات المرافق العامة خدمات تدقيق الطاقة كجزء من خدمة مُنسّقة لتخطيط أو تركيب ترقيات الطاقة المنزلية . وقد تُقدّم شركات المرافق أيضًا حوافز للتغيير، على سبيل المثال، إذا كنتَ من مُستهلكي النفط وتُفكّر في التحوّل إلى الغاز الطبيعي.
أين يمكن البحث عن توصيات العزل؟
- مكتب مفتش المباني المحلي.
- قوانين البناء المحلية أو الولائية.
- وزارة الطاقة الأمريكية.
- جمعية البنائين المحلية
يتم اعتماد مدققي الطاقة السكنية من قبل معهد أداء المباني (BPI) [ 2 ] أو شبكة خدمات الطاقة السكنية ( RESNET ). [ 3 ] [ 4 ]
تتوفر أيضًا بعض الأدوات المبسطة التي تُمكّن صاحب المنزل من تقييم إمكانية تحسين كفاءة الطاقة بسرعة. غالبًا ما تُقدم هذه الأدوات مجانًا من قِبل وكالات حكومية أو شركات مرافق محلية، حيث تُصدر تقريرًا يتضمن تقديرات الاستهلاك حسب الجهاز/المنطقة (نظرًا لتوافر معلومات الاستهلاك لديها مسبقًا). ومن الأمثلة على ذلك برنامج "صندوق الطاقة في ولاية أوريغون" [ 5 ] و"ملف موارد المنازل في سياتل" [ 6 ] . وقد تشمل هذه البرامج أيضًا مصابيح فلورية مدمجة مجانية .
يمكن إجراء تدقيق بسيط للطاقة المنزلية ذاتيًا دون الحاجة إلى أي أدوات متخصصة. من خلال تقييم دقيق ومنظم، يستطيع صاحب المنزل تحديد العديد من المشكلات التي تُسبب فقدان الطاقة واتخاذ قرارات بشأن التحسينات الممكنة لكفاءة الطاقة. خلال تدقيق الطاقة المنزلية، من المهم وجود قائمة مرجعية [ 7 ] بالمناطق التي تم فحصها والمشكلات التي تم تحديدها. بمجرد اكتمال التدقيق، يجب وضع خطة للإجراءات المقترحة.
مدينة نيويورك
في مدينة نيويورك، تنص القوانين المحلية، مثل القانون المحلي رقم 87، على إلزام المباني التي تزيد مساحتها عن 50,000 قدم مربع (4,600 متر مربع ) بإجراء تدقيق للطاقة مرة كل عشر سنوات، وفقًا لرقم قطعة الأرض. [ 8 ] يجب أن يكون مدققو الطاقة معتمدين لأداء هذا العمل، مع العلم أنه لا توجد جهة رقابية لإنفاذ هذا القانون. ولأن القانون المحلي رقم 87 يشترط وجود مهندس محترف مرخص للإشراف على العمل، فإن اختيار شركة هندسية راسخة هو الخيار الأمثل.
تُعدّ هذه القوانين ثمرة خطة مدينة نيويورك (PlaNYC) الرامية إلى خفض استهلاك الطاقة في المباني، والتي تُشكّل المصدر الأكبر للتلوث في المدينة. [ 9 ] وتُقدّم بعض شركات الهندسة خدمات تدقيق الطاقة مجانًا للمنشآت الملتزمة بتطبيق تدابير توفير الطاقة المُعتمدة. [ 10 ]
في لبنان
منذ عام 2002، أطلق المركز اللبناني لترشيد استهلاك الطاقة برنامجاً وطنياً لتدقيق استهلاك الطاقة في المنشآت المتوسطة والكبيرة. وبحلول نهاية عام 2008، موّل المركز وأشرف على أكثر من 100 عملية تدقيق.
أطلقت شركة LCEC برنامجًا لتدقيق الطاقة لمساعدة المباني التعليمية والعامة والمنشآت الصناعية اللبنانية المستهلكة للطاقة في إدارة استهلاكها للطاقة من خلال هذا البرنامج.
يتمثل الهدف طويل المدى لـ LCEC في إنشاء سوق لشركات خدمات الطاقة (ESCOs)، حيث يمكن لأي مستفيد الاتصال مباشرة بشركة ESCO متخصصة لإجراء تدقيق للطاقة، وتنفيذ تدابير الحفاظ على الطاقة، ومراقبة برنامج توفير الطاقة وفقًا لعقد أداء طاقة موحد.
تُساهم شركة LCEC حاليًا في تمويل دراسة تدقيق الطاقة، وبذلك تربط بين الجهة المستفيدة وشركة تدقيق الطاقة. كما تسعى LCEC إلى إنشاء صندوق خاص يُستخدم لتنفيذ تدابير ترشيد استهلاك الطاقة الناتجة عن الدراسة.
وضعت LCEC معيارًا أدنى لمؤهلات شركات خدمات الطاقة في لبنان ونشرت قائمة بشركات خدمات الطاقة المؤهلة [ 11 ] على موقعها الإلكتروني.
عمليات تدقيق الطاقة الصناعية
شهدت عمليات تدقيق الطاقة الصناعية نموًا متزايدًا خلال العقود القليلة الماضية، نظرًا لتزايد الطلب على خفض تكاليف الطاقة الباهظة والتحول نحو مستقبل مستدام ، مما جعل هذه العمليات بالغة الأهمية. وتتضاعف أهميتها لأن الإنفاق على الطاقة يمثل بندًا رئيسيًا في نفقات الشركات الصناعية (حيث يشكل حوالي 10% من متوسط نفقات المصنّع). ومن المتوقع أن يستمر هذا التوجه المتنامي مع استمرار ارتفاع تكاليف الطاقة.
على الرغم من تشابه المفهوم العام مع تدقيق الطاقة المنزلي، إلا أن تدقيق الطاقة الصناعي يتطلب مهارات مختلفة. يركز تدقيق الطاقة المنزلي بشكل أساسي على عزل المنزل ضد العوامل الجوية. أما في التطبيقات الصناعية، فإن أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والإضاءة ومعدات الإنتاج هي التي تستهلك معظم الطاقة، وبالتالي فهي محور التركيز الرئيسي لتدقيق الطاقة.
أنواع تدقيق الطاقة
يُستخدم مصطلح "تدقيق الطاقة" عادةً لوصف طيف واسع من دراسات الطاقة، بدءًا من جولة سريعة في المنشأة لتحديد مواطن الخلل الرئيسية، وصولًا إلى تحليل شامل لآثار تدابير كفاءة الطاقة البديلة، بما يكفي لتلبية المعايير المالية للمستثمرين ذوي الخبرة. وقد طُوّرت العديد من إجراءات التدقيق للمباني غير السكنية (الخدمية) (ASHRAE؛ [ 12 ] الملحق 11 من IEA-EBC؛ [ 13 ] Krarti، 2000). يُعدّ التدقيق ضروريًا لتحديد فرص ترشيد الطاقة (ECOs) أو تدابيرها (ECMs) الأكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة. ويمكن أن تتضمن فرص (أو تدابير) ترشيد الطاقة استخدامًا أكثر كفاءة للطاقة، أو استبدالًا جزئيًا أو كليًا للتركيبات القائمة.
وفقًا لمنهجيات التدقيق التي تم تطويرها في الملحق 11 من معايير كفاءة الطاقة الدولية، من قبل جمعية مهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الأمريكية (ASHRAE) وكرارتي (2000)، فإن المكونات الرئيسية لعملية التدقيق هي:
- تحليل بيانات المباني والمرافق، بما في ذلك دراسة المعدات المثبتة وتحليل فواتير الطاقة؛
- دراسة ظروف التشغيل الحقيقية؛
- فهم سلوك المبنى وتفاعلاته مع الطقس والإشغال وجداول التشغيل؛
- اختيار وتقييم تدابير ترشيد استهلاك الطاقة؛
- تقدير إمكانات توفير الطاقة؛
- تحديد مخاوف العملاء واحتياجاتهم.
تُوضَّح أدناه الأنواع/المستويات الشائعة لعمليات تدقيق الطاقة، مع العلم أن المهام الفعلية المُنجزة ومستوى الجهد المبذول قد يختلفان باختلاف الاستشاري المُقدِّم للخدمات ضمن هذه التصنيفات العامة. والطريقة الوحيدة لضمان تلبية عملية التدقيق المُقترحة لاحتياجاتك الخاصة هي توضيح هذه المتطلبات في نطاق عمل مُفصَّل. كما أن تخصيص الوقت لإعداد طلب عروض رسمي سيضمن لمالك المبنى الحصول على عروض تنافسية ومُقارنة.
بشكل عام، يمكن تحديد أربعة مستويات من التحليل (ASHRAE):
- المستوى 0 - المقارنة المعيارية: يتضمن هذا التحليل الأولي تحليلًا مبدئيًا لاستهلاك الطاقة في المبنى بأكمله، استنادًا إلى تحليل الاستخدام التاريخي للمرافق والتكاليف، ومقارنة أداء المباني بأداء مبانٍ مماثلة. تتيح هذه المقارنة المعيارية للمنشأة المدروسة تحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من التحليل.
- المستوى الأول - التدقيق الميداني: تحليل أولي لتقييم كفاءة الطاقة في المبنى، بهدف تحديد التحسينات البسيطة والمنخفضة التكلفة، بالإضافة إلى قائمة بتدابير ترشيد الطاقة (ECMs، أو فرص ترشيد الطاقة، ECOs) لتوجيه التدقيق التفصيلي اللاحق. يعتمد هذا الفحص على التحقق البصري، ودراسة المعدات المثبتة وبيانات التشغيل، وتحليل مفصل لاستهلاك الطاقة المسجل الذي تم جمعه خلال مرحلة المقارنة المعيارية.
- المستوى الثاني - التدقيق العام/المفصل للطاقة: بناءً على نتائج التدقيق الأولي، يتضمن هذا النوع من تدقيق الطاقة مسحًا لاستهلاك الطاقة بهدف تقديم تحليل شامل للمنشأة قيد الدراسة، وتحليلًا أكثر تفصيلًا للمنشأة نفسها، وتفصيلًا لاستهلاك الطاقة، وتقييمًا كميًا أوليًا لتعديلات كفاءة الطاقة المختارة لتصحيح العيوب أو تحسين المنشأة القائمة. قد يشمل هذا المستوى من التحليل قياسات متقدمة في الموقع وأدوات محاكاة حاسوبية متطورة لتقييم عمليات تحديث الطاقة المختارة بدقة.
- المستوى الثالث - التدقيق من الدرجة الاستثمارية: تحليل مفصل للتعديلات كثيفة رأس المال مع التركيز على التعديلات الهندسية المحتملة المكلفة التي تتطلب دراسة هندسية دقيقة.
المقارنة المعيارية
نظراً لاستحالة وصف جميع الحالات المحتملة التي قد تُصادف أثناء التدقيق، فمن الضروري إيجاد طريقة لوصف ما يُعتبر أداءً جيداً ومتوسطاً وسيئاً في مجال الطاقة عبر مجموعة متنوعة من الظروف. يهدف التقييم المعياري إلى الإجابة عن هذا السؤال. ويتمثل التقييم المعياري بشكل أساسي في مقارنة الاستهلاك المقاس مع الاستهلاك المرجعي لمبانٍ مماثلة أخرى أو مع الاستهلاك الناتج عن أدوات المحاكاة لتحديد تكاليف التشغيل المفرطة أو غير المقبولة. وكما ذُكر سابقاً، يُعد التقييم المعياري ضرورياً أيضاً لتحديد المباني التي تتمتع بإمكانات واعدة لتوفير الطاقة. ومن القضايا المهمة في التقييم المعياري استخدام مؤشرات الأداء لتوصيف المبنى.
يمكن أن تكون هذه المؤشرات كالتالي:
- مؤشرات الراحة، التي تقارن ظروف الراحة الفعلية بمتطلبات الراحة؛
- مؤشرات الطاقة، التي تتكون من متطلبات الطاقة مقسومة على المساحة المدفأة/المكيفة، مما يسمح بالمقارنة مع القيم المرجعية للمؤشرات القادمة من اللوائح أو المباني المماثلة؛
- متطلبات الطاقة، مقارنة مباشرة بمتطلبات الطاقة "المرجعية" التي تم إنشاؤها بواسطة أدوات المحاكاة.
عادةً، تُحدد المعايير بناءً على منافذ الطاقة (الأحمال) داخل المبنى، ثم تُصنف إلى "أحمال أساسية" و"أحمال حساسة للطقس". ويتم تحديد هذه الأحمال من خلال تحليل انحدار بسيط لاستهلاك الطاقة والطلب عليها (إن وُجدت عدادات) وربطها ببيانات الطقس (درجة الحرارة وعدد الأيام) خلال الفترة التي تتوفر فيها بيانات المرافق. إجمالي الحمل الأساسيسيمثل s نقطة التقاطع في هذا الانحدار، بينما يمثل الميل عادةً مجموع فقدان الحرارة بالتوصيل الحراري والتسرب عبر غلاف المبنى مطروحًا منه الفقد أو الكسب الناتج عن الأحمال الأساسية نفسها. على سبيل المثال، في حين أن الإضاءة تُعد عادةً حملاً أساسياً، يجب طرح الحرارة المتولدة منها من حمل التبريد الحساس للطقس والمستمد من الميل للحصول على صورة دقيقة للمساهمة الحقيقية لغلاف المبنى في استهلاك طاقة التبريد والطلب عليها. [ 14 ]
جولة تفقدية (أو) تدقيق أولي
التدقيق الأولي (ويُسمى أيضاً التدقيق البسيط أو التدقيق الفرزي أو التدقيق الميداني) هو أبسط أنواع التدقيق وأسرعها. ويتضمن إجراء مقابلات محدودة مع موظفي تشغيل الموقع، ومراجعة سريعة لفواتير المرافق وبيانات التشغيل الأخرى، وجولة ميدانية في المنشأة للتعرف على آلية تشغيل المبنى وتحديد أي مناطق واضحة لهدر الطاقة أو عدم كفاءتها.
عادةً، لا يُغطّي هذا النوع من التدقيق إلاّ المشكلات الرئيسية. ويتمّ وصف الإجراءات التصحيحية بإيجاز، مع تقديم تقديرات سريعة لتكلفة التنفيذ، والوفورات المحتملة في تكاليف التشغيل ، وفترات استرداد التكاليف. كما تُقدّم قائمة بتدابير ترشيد الطاقة (ECMs، أو فرص ترشيد الطاقة، ECOs) التي تتطلّب مزيدًا من الدراسة. هذا المستوى من التفصيل، وإن لم يكن كافيًا لاتخاذ قرار نهائي بشأن تنفيذ التدابير المقترحة، إلا أنه كافٍ لتحديد أولويات مشاريع كفاءة الطاقة، ولتحديد الحاجة إلى تدقيق أكثر تفصيلًا.
التدقيق العام
تُوسّع عملية التدقيق العام (والتي تُسمى أيضًا التدقيق المصغر، أو تدقيق الطاقة للموقع، أو التدقيق التفصيلي للطاقة، أو التدقيق الكامل للطاقة للموقع) نطاق التدقيق الأولي المذكور أعلاه، وذلك من خلال جمع معلومات أكثر تفصيلًا حول تشغيل المنشأة، وإجراء تقييم أكثر دقة لتدابير ترشيد الطاقة. تُجمع فواتير الخدمات العامة لفترة تتراوح بين 12 و36 شهرًا لتمكين المدقق من تقييم هياكل أسعار الطلب على الطاقة في المنشأة، وأنماط استهلاكها. وفي حال توفر بيانات عدادات الفترات، تُحلل أنماط استهلاك الطاقة التفصيلية التي تُتيحها هذه البيانات عادةً، بحثًا عن مؤشرات هدر الطاقة. [ 15 ] غالبًا ما تُجرى عمليات قياس إضافية لأنظمة محددة تستهلك الطاقة، وذلك لاستكمال بيانات الخدمات العامة. تُجرى مقابلات معمقة مع موظفي تشغيل المنشأة، لتوفير فهم أفضل لأنظمة استهلاك الطاقة الرئيسية، واكتساب نظرة ثاقبة حول أنماط استهلاك الطاقة على المدى القصير والطويل. سيُمكّن هذا النوع من التدقيق من تحديد جميع تدابير ترشيد الطاقة المناسبة للمنشأة، بالنظر إلى معايير تشغيلها. يُجرى تحليل مالي مفصل لكل تدبير، استنادًا إلى تقديرات تفصيلية لتكاليف التنفيذ، وتوفير تكاليف التشغيل الخاصة بالموقع، ومعايير استثمار العميل. تم توفير تفاصيل كافية لتبرير تنفيذ المشروع. يُتيح تطور منصات برامج تدقيق الطاقة السحابية لمديري المباني التجارية التعاون مع مقاولي الأعمال العامة والمتخصصة لإجراء عمليات تدقيق عامة ومتخصصة لأنظمة الطاقة. [ 16 ] وتكمن فائدة التعاون المدعوم بالبرمجيات في القدرة على تحديد النطاق الكامل لخيارات كفاءة الطاقة التي قد تكون قابلة للتطبيق على المبنى المحدد قيد الدراسة، وذلك من خلال تقديرات التكلفة والفوائد "الآنية" التي يقدمها المقاولون المحليون.
تدقيق من الدرجة الاستثمارية
في معظم بيئات الشركات، تتنافس مشاريع تطوير البنية التحتية للطاقة في المنشآت على تمويل رأس المال مع الاستثمارات غير المتعلقة بالطاقة. ويتم تقييم كلا النوعين من الاستثمارات، سواءً في مجال الطاقة أو غيرها، وفقًا لمعايير مالية موحدة تركز عادةً على العائد المتوقع على الاستثمار. ويجب تطوير وفورات التشغيل المتوقعة من تنفيذ مشاريع الطاقة بطريقة تضمن مستوى عالٍ من الثقة. في الواقع، غالبًا ما يطالب المستثمرون بوفورات مضمونة. ويتوسع التدقيق الاستثماري ليشمل التدقيق التفصيلي المذكور أعلاه، ويعتمد على دراسة هندسية شاملة لتوضيح الجوانب الفنية والاقتصادية اللازمة لتبرير الاستثمار المتعلق بهذه التحولات.
إجراءات تدقيق الطاقة القائمة على المحاكاة للمباني غير السكنية
تم اقتراح إجراء تدقيق كامل، مشابه جدًا لتلك التي اقترحتها ASHRAE و Krarti (2000)، في إطار مشروعي AUDITAC [ 17 ] و HARMONAC [ 18 ] للمساعدة في تنفيذ توجيه EPB ("أداء الطاقة للمباني") في أوروبا وللتوافق مع السوق الأوروبية الحالية.
يقترح الإجراء التالي استخدامًا مكثفًا لأدوات BES الحديثة في كل خطوة من خطوات عملية التدقيق، بدءًا من المقارنة المعيارية وحتى التدقيق التفصيلي والدراسة المالية:
- مرحلة المقارنة المعيارية: على الرغم من أن التوحيد القياسي ضروري للمقارنة بين البيانات المسجلة على المنشأة المدروسة والقيم المرجعية المستنتجة من دراسات الحالة أو الإحصاءات، فإن استخدام نماذج المحاكاة لإجراء محاكاة متوافقة مع المعايير للمنشأة قيد الدراسة يسمح بتقييمها مباشرةً دون الحاجة إلى أي توحيد قياسي. في الواقع، يتيح تطبيق أداة مقارنة معيارية قائمة على المحاكاة توحيدًا قياسيًا فرديًا، ويتجنب توحيدًا قياسيًا يعتمد على الحجم والمناخ. [ 19 ]
- مرحلة التدقيق الأولي: عادةً ما تكون بيانات الاستهلاك الشهري الإجمالية غير كافية لفهم سلوك المبنى بدقة. حتى وإن لم يسمح تحليل فواتير الطاقة بتحديد مستهلكي الطاقة المختلفين في المنشأة بدقة، يمكن استخدام سجلات الاستهلاك لمعايرة نماذج محاكاة المبنى والنظام. ولتقييم النظام الحالي ومحاكاة السلوك الحراري للمبنى بشكل صحيح، يجب معايرة نموذج المحاكاة على المنشأة قيد الدراسة. كما يمكن دمج عمليات التكرار اللازمة لمعايرة النموذج بالكامل في عملية التدقيق، مما يساعد في تحديد القياسات المطلوبة والمشكلات الحرجة. [ 20 ]
- مرحلة التدقيق التفصيلي: في هذه المرحلة، تُستخدم القياسات الميدانية وبيانات القياس الفرعي والمراقبة لتحسين معايرة أداة نظام الطاقة. ويُولى اهتمام بالغ لفهم ليس فقط خصائص تشغيل جميع الأنظمة المستهلكة للطاقة، بل أيضًا الحالات التي تُسبب تغيرات في نمط الحمل على المدى القصير والطويل (مثلًا: يوميًا، أسبوعيًا، شهريًا، سنويًا). وعند استيفاء معايير المعايرة، يُمكن تحديد مقدار الوفورات المتعلقة بتحسينات كفاءة الطاقة/إجراءات التحكم في الطاقة المختارة. [ 21 ]
- مرحلة التدقيق الاستثماري: في هذه المرحلة، يمكن استخدام النتائج التي توفرها أداة BES المعايرة لتقييم عمليات ECOs/ECMs المختارة وتوجيه الدراسة الهندسية التفصيلية.
تقنيات تدقيق محددة
التدقيق بالتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء
أتاح ظهور التصوير الحراري عالي الدقة للمفتشين تحديد المشكلات المحتملة داخل غلاف المبنى من خلال التقاط صورة حرارية لأسطحه المختلفة. ولأغراض تدقيق الطاقة، يحلل فني التصوير الحراري أنماط درجات حرارة الأسطح لتحديد انتقال الحرارة عبر الحمل الحراري أو الإشعاع أو التوصيل. يُحدد التصوير الحراري درجات حرارة الأسطح فقط ، ولذا يجب إجراء تحليل لتحديد أسباب هذه الأنماط. تتراوح تكلفة التحليل الحراري للمنزل عادةً بين 300 و600 دولار.
بالنسبة لمن لا يستطيعون تحمل تكلفة الفحص الحراري، يمكن الحصول على فكرة عامة عن فقدان الحرارة باستخدام مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء يعمل بدون تلامس، بالإضافة إلى عدة ألواح عازلة عاكسة. تتضمن هذه الطريقة قياس درجات الحرارة على الأسطح الداخلية لعدة جدران خارجية لتحديد درجات الحرارة الأساسية. بعد ذلك، يتم تثبيت ألواح عازلة عاكسة بإحكام على الجدران على شكل شرائح بأبعاد 2.4 متر × 0.46 متر، وتُقاس درجات الحرارة في مركز المناطق المعزولة كل ساعة لمدة 12 ساعة (يتم سحب الحاجز العاكس بعيدًا عن الجدار لقياس درجة الحرارة في مركز المنطقة التي غطاها). أفضل طريقة للقيام بذلك هي عندما يكون فرق درجة الحرارة (ΔT) بين داخل المبنى وخارجه 40 درجة على الأقل. عادةً ما يتغير الجدار المعزول جيدًا بمقدار درجة واحدة تقريبًا في الساعة إذا كان متوسط الفرق بين درجات الحرارة الخارجية والداخلية 40 درجة. أما الجدار غير المعزول جيدًا، فقد تنخفض درجة حرارته بمقدار 10 درجات في الساعة.
عمليات تدقيق التلوث
مع ازدياد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أو غيره من الغازات الدفيئة ، أصبحت عمليات تدقيق التلوث عاملاً بارزاً في معظم عمليات تدقيق الطاقة. ويساهم تطبيق تقنيات كفاءة الطاقة في الحد من التلوث الناتج عن المرافق العامة.
يمكن أن تساعد حاسبات التلوث والانبعاثات عبر الإنترنت في تقدير انبعاثات ملوثات الهواء البارزة الأخرى بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون.
تعتمد عمليات تدقيق التلوث بشكل عام على أرقام استهلاك الكهرباء ووقود التدفئة على مدى عامين، وتقدم تقديرات لثاني أكسيد الكربون، والمركبات العضوية المتطايرة ، وأكاسيد النيتروجين ، وأول أكسيد الكربون ، وثاني أكسيد الكبريت ، والزئبق ، والكادميوم ، والرصاص ، ومركبات الزئبق، ومركبات الكادميوم، ومركبات الرصاص.
تاريخ
انتشرت عمليات تدقيق الطاقة في البداية استجابةً لأزمة الطاقة عام 1973 وما تلاها من سنوات. وقد ازداد الاهتمام بها مؤخرًا نتيجةً لتزايد فهم تأثير الإنسان على ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ . كما تحظى عمليات تدقيق الطاقة بشعبية كبيرة نظرًا للحوافز المالية التي تُقدم لأصحاب المنازل. [ 22 ]
أنظمة تصنيف الطاقة للمباني
- أستراليا - تصنيف كفاءة الطاقة المنزلية
- كندا – دليل الطاقة
- المملكة المتحدة - التصنيف الوطني لكفاءة الطاقة المنزلية ، إجراء التقييم القياسي ، [ 23 ] شهادة أداء الطاقة
- تصنيف الطاقة المنزلية في الولايات المتحدة الأمريكية ، برنامج Energy Star
انظر أيضاً
عمليات تدقيق الطاقة في الهند
في الهند، تخضع عمليات تدقيق الطاقة لقانون ترشيد الطاقة لعام 2001، الذي يُشرف عليه مكتب كفاءة الطاقة (BEE)، وهو وكالة تابعة لوزارة الطاقة. ويُصنّف القانون بعض الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة كمستهلكين مُحددين، يُلزمهم بإجراء عمليات تدقيق دورية إلزامية للطاقة، تُنفذها شركات تدقيق طاقة معتمدة من مكتب كفاءة الطاقة أو شركات تدقيق طاقة مُدرجة في قائمة الجهات المختصة.
يحتفظ مكتب كفاءة الطاقة بسجل لمدققي الطاقة المعتمدين والشركات المرخصة لإجراء عمليات تدقيق الطاقة القانونية. يجب تقديم نتائج تدقيق الطاقة للمستهلكين المحددين إلى الجهة المختصة في حكومة الولاية المعنية. بالإضافة إلى المستهلكين المحددين، تُجرى عمليات تدقيق الطاقة الطوعية على نطاق واسع في المباني التجارية والمستشفيات والفنادق والمؤسسات التعليمية لتحديد فرص توفير الطاقة وخفض التكاليف التشغيلية. [ 24 ]
مراجع
- ↑ باتريك ليزلي، جوشوا بيرس، روب هاراب، سيلفي دانيال (2012). "تطبيق تكنولوجيا الهواتف الذكية على التحليل الاقتصادي والبيئي لاستراتيجيات ترشيد استهلاك الطاقة في المباني" . المجلة الدولية للطاقة المستدامة . 31 (5): 295-311 . Bibcode : 2012IJSEn..31..295L . doi : 10.1080/1478646X.2011.578746 . S2CID 111106497 .
{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ "شهادات معهد أداء المباني - شهادات للمهنيين المهرة، والمهنيين المتقدمين في مجال الطاقة المنزلية، والممارسين المبتدئين، ومهنيي المباني متعددة العائلات" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يونيو 2015 .
- ↑ "برنامج نظام تصنيف كفاءة الطاقة المنزلية (HERS)" . Energy.ca.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مارس 2012 .
- ↑ "نظام تصنيف كفاءة الطاقة المنزلية" . Southface.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-07-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-03-2012 .
- ↑ "صندوق الطاقة في ولاية أوريغون" . Energytrust.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-07-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-07-2012 .
- ↑ "ملف تعريف موارد الصفحة الرئيسية لشركة سياتل سيتي لايت/مرافق سياتل العامة" . Seattle.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-07-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-07-2012 .
- ↑ "عزز كفاءة الطاقة في منزلك: قائمة تدقيق الطاقة التي يمكنك القيام بها بنفسك" . مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 30 يونيو 2015 .
- ↑ "خطة المباني الخضراء والأكبر حجماً - LL87: عمليات تدقيق الطاقة وإعادة التشغيل" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يونيو 2015 .
- ↑ "القوانين المحلية لمدينة نيويورك لعام 2009" (ملف PDF) . مدينة نيويورك . 28 ديسمبر 2009.
- ↑ "قسم الطاقة في شركة باور كونسبتس - الصفحة الرئيسية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يونيو 2015 .
- ↑ "LCEC" . Lcecp.org.lb . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-07-2012 .
- ↑ "إجراءات تدقيق ASHRAE" . Techstreet.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-03-2012 .
- ↑ "الملحق 11 من تقرير كفاءة الطاقة التابع للوكالة الدولية للطاقة" . iea-ebc.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-03-2012 .
{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ "براءة الاختراع الأمريكية رقم 7,243,044" . uspto.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2018 .
- ↑ "كيفية استخدام ملفات تعريف الطاقة لتحديد هدر الطاقة" . Energylens.com. 30-05-2005 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-03-2012 .
- ↑ "EnergyActio" . EnergyActio.com. 30 مايو 2013. مؤرشف من الأصل في 7 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2013 .
- ↑ "Auditac" . Cardiff.ac.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-03-2012 .
- ↑ "harmonac.info" . harmonac.info. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2011-08-08 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-08-01 .
- ↑ بيرتانيوليو، ستيفان؛ ليبرون، جان (2008). "محاكاة مبنى ونظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الخاص به باستخدام محلل المعادلات. تطبيق على المقارنة المعيارية" . محاكاة المباني . 1 (3): 234-250 . doi : 10.1007/s12273-008-8219-4 . hdl : 2268/771?locale = en . S2CID 110992037 .
- ↑ أندريه، فيليب؛ بيرتانيوليو، ستيفان (مايو 2010). "تطوير منهجية معايرة قائمة على الأدلة مخصصة لتدقيق الطاقة في المباني المكتبية. المنهجية والنمذجة". hdl : 2268/29291?locale = en .
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ بيرتانيوليو، ستيفان؛ أندريه، فيليب؛ ليمور، فنسنت (2010). "محاكاة مبنى ونظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الخاص به: تطبيق على التدقيق". محاكاة المباني . 3 (2): 139-152 . doi : 10.1007/s12273-010-0204-z . hdl : 2268/9501?locale = en . S2CID 108654269 .
- ↑ "لأصحاب المنازل : برنامج ENERGY STAR" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يونيو 2015 .
- ↑ "إجراء التقييم القياسي" . 13 ديسمبر 2023.
- ↑ "برنامج تدقيق الطاقة" . مكتب كفاءة الطاقة، حكومة الهند . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يونيو 2026 .
للمزيد من القراءة
- وولفينغهوف، دونالد. (2000). دليل كفاءة الطاقة . مطبعة معهد الطاقة. ISBN 0-9657926-7-6
- كلارك، ويليام. (1998). التحديث من أجل ترشيد استهلاك الطاقة. ماكجرو هيل. ISBN 0-07-011920-1
- ثومان، ألبرت. (2012). دليل تدقيق الطاقة. الطبعة التاسعة. دار فيرمونت للنشر. رقم ISBN 0-88173-685-6
- كرارتي، م. (2000). تدقيق الطاقة لأنظمة المباني: منهج هندسي. مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 0-8493-9587-9
روابط خارجية
- برنامج Energy Star: عمليات تدقيق استهلاك الطاقة المنزلية (أرشيف بتاريخ 2011-09-02 على موقع Wayback Machine)
- وزارة الطاقة الأمريكية: كفاءة الطاقة
- ترشيد استهلاك الطاقة
- كفاءة الطاقة
- أنواع التدقيق
