در بسياري از كشورهاي اروپايي مانند آلمان، اتريش، دانمارك، ايسلند، روسيه ، بلغارستان و . . . سيستمهاي گرمايش مركزي منطقه اي (District heating) بسيار متداول است.
به اين معنا كه يك نيروگاه يا به عبارتي موتورخانه مركزي آب گرم فراواني براي مصرف كل يك شهر يا يك منطقه شهري توليد مي كند .
اين انرژي از طريق لوله هايي كه به خوبي عايق شده اند به ساختمان ها انتقال مي يابند و در هر ساختمان دستگاهي براي تبادل انرژي بين آب داخلي ساختمان و مدار بسته آب گرم شهري وجود دارد.
اين روش باعث افزايش بهره وري در مصرف انرژي شده و كنترل آلودگيهاي به وجود آمده را نيز آسان مي كند.
بر اساس برخي تحقيقات به عمل آمده، سيستم گرمايش منطقه اي، ارزان ترين روش كم كردن توليد گازهاي گلخانه اي است و يكي از كمترين آثار مخرب آلودگي كربن را ايجاد مي كند .
متاسفانه آنچه كه امروزه در ايران در جريان است، در جهت كاملاً معكوس اين روند جهاني است. زيرا به واسطه بالا رفتن هزينه حامل هاي انرژي، اقبال عمومي به تفكيك هزينه ها افزايش يافته و نخستين راه حل براي آن، استفاده از تامين كننده هاي گرمايش كوچك تر براي هر واحد آپارتمان به جاي موتورخانه مركزي ساختمان است.
اين امر به معناي افزايش آلودگي هوا در شهرها و كاهش بهره وري انرژي است. سيستم هاي گرمايشي غير مركزي مانند پكيج، علاوه بر راندمان پايين نسبت به سيستم مركزي، مشكلات ديگري از قبيل توليد گاز دي اكسيد كربن و در برخي موارد گازهاي سمي مانند تركيبات نيتروژن يا مونو اكسيد كربن در داخل واحدآپارتمان و خطرات ناشي از نشت گاز، انفجار يا گاز گرفتگي را در پي دارند.
كاهش كيفي ساختمان به واسطه كاستي هاي سيستم هاي مجزا مانند كند بودن تامين آب گرم، محدوديت ميزان آب گرم و مشكلات ناشي از همزماني استفاده از آب گرم در قسمتهاي مختلف منزل را نيز مي توان از معايب اين سيستمها بر شمرد.
اين در حالي است كه بر خلاف تصور اكثر افراد، هزينه اوليه نصب و راه اندازي سيستم گرمايش مركزي بيشتر از نصب پكيج نيست و در ساختمانهاي داري بيش از 6 واحد، نصب تجهيزات گرمايش مركزي از نظر اقتصادي به صرفه تر از پكيج است.
بر خلاف تصور عمومي اخير در ايران، تنها راه حل براي تفكيك هزينه هاي انرژي، استفاده از تامين كننده هاي گرمايش كوچك تر براي هر واحد آپارتمان نيست. بسياري از كشورهاي دنيا، در عين بهره بردن از مزاياي سيستم هاي گرمايش مركزي ، هزينه هاي انرژي را به كمك اندازه گيري تفكيك ي به بهترين و منصفانه ترين شكل تفكيك مي كنند.
به فرآيند تعيين سهم واحدها از انرژيهاي مشاع Heat cost allocationگفته مي شود. به اين منظور بايد در ساختمان اندازه گيري فرعي يا Sub‐metering صورت پذيرد .
در برخي از كشورهاي اتحاديه اروپا مانند دانمارك، آلمان، هلند، سوئيس، بلژيك، اتريش و... اندازه گيري تفكيكي مصرف انرژي (sub‐metering) از سال ها پيش به صورت قانوني لازم الاجرا بوده و بر اساس مصوبه سال هاي اخير پارلمان اروپا، تا سال 2016 تفكيك مصرف انرژي درتمامي اتحاديه اروپا اجرا خواهد شد.
اما در سال هاي اخيرايده تفكيك، يا اندازه گيري هوشمند( (smart metering در ساير نقاط جهان از جمله امريكا و آسيا نيز به سرعت در حال رشد است.
بزرگترين سهم مصرف انرژي در ساختمان، گرمايش ( 76 %) و پس از آن مربوط به آب گرم ( 19 %) است .
پخت و پز تنها 5% از سهم مصرف انرژي در ساختمان هاي مسكوني را دارد.
در ساختمان هاي داراي گرمايش مركزي، از آنجا كه انرژي در قالب گرما و از طريق يك سيال واسط ، مانند آب به واحدها تحويل مي شود، اندازه گيري متداول براي حامل انرژي يعني گاز كه به صورت حجمي است ، قابل اعمال نيست. بنابراين گرماي حاصل از سوختن گاز اندازه گيري شده و بر اساس آن ميزان گاز مصرف شده محاسبه ميشود.
دو روش كلي براي اندازه گيري غير مستقيم انرژي صرف شده براي گرمايش در جهان متداول است:
1. گرما سنج يا Heat cost allocator
استفاده از اين سنجنده ها كه گرماي متصاعد شده از رادياتورها را انداز ه گيري مي كنند در اروپا بسيار متداول است. اين روش مختص ساختمان هاي داراي رادياتور يا گرمايش از كف است و در ساختمان هاي داراي فن كويل يا سامانه سرمايش مركزي قابل استفاده نيست.
قديمي ترين دستگاههاي تسهيم گرمايش ، گرماسنج هاي تبخيري هستند . اختلاف سرعت تبخير يك سيال در دماهاي مختلف مبناي كار گرماسنج است.
گرماسنج مبتني بر تغيير مقاومت الكتريكي نوع ديگري از گرماسنج است كه توسط يك مهندس دانماركي در اويل قرن بيستم ميلادي ساخته شد .
در اين روش با اندازه گيري تغيير مقاومت الكتريكي فلز رادياتور بر اثر گرم شدن، ميزان گرمايي را كه از آنها متصاعد مي شود محاسبه مي شود. اين گرماسنج ها هنوز در برخي از نقاط اروپا استفاده
مي شوند.
جديدترين گرماسنج ها، گرماسنج هاي الكترونيكي هستند كه با استفاده از اصول پايه انتقال حرارت در فيزيك با اندازه گيري دماي سطحي رادياتور و مقايسه آن با دماي اتاق و با لحاظ كردن عوامل فيزيكي موثر بر سرعت انتقال حرارت از رادياتور به اتاق مانند ابعاد، رنگ، جنس و شكل رادياتور، ميزان گرماي متصاعد شده از رادياتور را محاسبه كرده و روي نمايشگري كه دارند مقدار مصرف را نمايش مي دهند.
اين دستگاهها در سالهاي اخير به فرستنده هاي بيسيم مجهز شده اند كه امكان خوانش از دور را فراهم مي سازد.
از مهمترين امتيازات دستگاههاي تسهيم گر هزينه گرمايش، آساني نصب، امكان نصب در همه ساختمان هاي داراي رادياتور با هر قدمت يا هر روش لوله كشي و قابليت قرائت تفكيكي مصرف هر رادياتور را مي توان نام برد.
اين روش تنها راه اندازه گيري براي ساختمان هاي داراي لوله كشي گرمايش مركزي عمودي است . از سوی ديگر معايبی نيز برای اين سيستمها می توان متصور شد كه مهم ترين آنها عدم امكان استفاده در ساختمان هاي داراي فن كويل است. به علاوه، تغيير شكل ظاهري رادياتور و همچنين امكان دستكاري و خرابكاري دستگاه از ديگر اشكالات اين روش است.
2. انرژی سنج Energy meter
روش ديگري كه براي سنجش انرژي مصرفي در آپارتمانها مورد استفاده قرار مي گيرد، استفاده از انرژي سنج ها است.
انرژي سنج دستگاهي است كه با اندازه گيري جرم (محاسبه جرم بر مبناي حجم ) سيال واسط حامل حرارت و با سنجش اختلاف دماي سيال قبل از ورورد به آپارتمان و بعد از خروج از آن و با در نظر گرفتن نوع سيال و ظرفيت ويژه گرمايي آن مي تواند ميزان انرژي تحويل شده به آپارتمان را چه از نوع گرمايش و چه از نوع سرمايش محاسبه كند.
انرژي سنج ها انواع مختلف مكانيكي، اولتراسونيك و القايي الكترومغناطيسي دارند.
از مزاياي انرژي سنجها مي توان به قابليت سنجش گرمايش و سرمايش و همچنين دقت زياد اشاره كرد .
و از معايب آنها مي توان نياز به سيكل بودن تبادل كنندگان حرارت (مانند رادياتور يا فن كويل) در مدار
و نياز به نصب روي لوله ها را نام برد.
يكي ديگر از كاربردهاي دستگاههاي انرژي سنج در ساختمان ها تعيين ميزان انرژي صرف شده براي گرم كردن آب گرم مصرفي است.
اجزاء يك سيستم اندازه گيري تفكيكي (Sub‐metering) متشكل از چهار جزء اصلي است.
1.سنجنده ها: شامل كنتورهاي آب گرم و سرد، انرژي سنج ها، گرماسنج ها و حجم سنج ها كه شرحي از
آنها در بالا ارائه شد.
2. واسط ارتباطي: بستري است كه قرائتهاي انجام شده از طريق آنها به واحد ثبت كننده قرائتهاي منتقل
مي شود. در بسياري از كشورهاي اروپايي صدور قبض تفكيكي به صورت ساليانه يا فصلي انجام مي شود .
در برخي ساختمان ها اين واسط ارتباطي وجود ندارد و مسئول قرائت به تك تك واحدها مراجعه مي كند. اما با گسترش چشمگير صنايع الكترونيك و مخابرات و جايگزين شدن سنجنده هاي قديمي با سنجنده هاي داراي قابليت "خواش از دور" به تدريج فن آوري مخابرات جايگزين قرائتهاي حضوري مي شود.
بستر ارتباطي مي تواند با سيم يا بيسيم باشد و شركتهاي مختلف اندازه گيري تفكيكي از روشهاي ارتباطي مختلفي استفاده مي كنند.
3. ذخيره كننده قرائتها: در شبكه هاي Metering ،دستگاهي براي ذخيره كردن قرائتها وجود دارد تا بتوان هر زمان به آن مراجعه كرد و اطلاعات مربوط به گذشته را استخراج كرد.
4. محاسبه گر و صادركننده قبض تفكيكي: اين بخش قلب تپنده صدور قبض تفكيكي است . محاسباتي مانند تعيين ميزان انرژي پرت شده، تطابق دوره هاي قرائت با قبض هاي اصلي، تبديل انرژي ثبت شده به مقدار معادل حامل انرژي و تطبيق با پله هاي تصاعد (كه از خصوصيات ويژه كشور ماست ) و در نهايت صدور قبض نهايي تفكيكي از وظايف اين بخش از سيستم است.
در برخي از سيستم هاي تفكيك، سامانه پردازشگر داده ها، روي سرور شركت صادركننده قبض تفكيكي قرار دارد و اطلاعات سنجنده ها از طريق شبكه اينترنت به اين سامانه منتقل مي شود و پس از تحليل و پردازش، قبض هاي تفكيكي از طريق ايميل يا پيامك به مشتريان ارائه مي گردد. به اين سيستم روش "بسته" گفته مي شود.
نصب سامانه صدور قبض در خود ساختمان روش ديگري است كه به روش "باز " شهرت دارد . در اين روش كاربران مي توانند به صورت مستقل و بدون نياز به خدمات شركت ارائه كننده سيستم تفكيك، به قبض هاي تفكيكي خود دسترسي داشته باشند.
گفته ميشود مهمترين فايده انداز ه گيري تفكيكي صدور عادلانه قبوض انرژي نيست بلكه تشويق به صرفه جويي يا درست مصرف كردن انرژي است.
تجربه برخي از كشورهاي شرق اروپا كه در دهه ي هشتاد ميلادي با ورود به بازار آزاد، با مفهوم پرداخت هزينه انرژي آشنا شدند اطلاعات قابل تأملي را به دست مي دهد. تحقيقات به عمل آمده توسط يكي از قديمي ترين شركتهاي صدور قبض تفكيكي نشان مي دهد كه نصب تجهيزات تفكيك هزينه هاي انرژي، مصرف انرژي را تا 40 درصد كاهش داده است.
اين كاهش عموماً به دليل تغيير الگوي مصرف و صرفه جويي توسط مصرف كنندگان به وجود آمده است.
نتايج زير از آمار اين شركت طي فعاليت در كشور بلغارستان در سالهاي 2000 تا 2003 به دست آمده است :
