PRATARMĖ
Žmonės nuėjo ilgą kelią nuo elektros atradimo iki plataus jos naudojimo kaip „elektra“ ir „elektros energija“. Vienas ryškiausių yra „ginčas dėl maršruto“ tarp kintamosios ir nuolatinės srovės. Pagrindiniai veikėjai yra du šiuolaikiniai genijai – Edisonas ir Tesla. Tačiau įdomu tai, kad iš naujų ir naujų XXI amžiaus žmonių perspektyvos ši „diskusija“ nėra visiškai laimėta ar pralaimėta.

Nors šiuo metu viskas, pradedant elektros energijos gamybos šaltiniais ir baigiant elektros transporto sistemomis, iš esmės veikia „kintama srove“, nuolatinė srovė yra visur, daugelyje elektros prietaisų ir galinių įrenginių. Visų pirma, pastaraisiais metais visų pamėgtas „viso namo nuolatinės srovės“ elektros sistemos sprendimas sujungia daiktų interneto inžinerijos technologijas ir dirbtinį intelektą, kad užtikrintų tvirtą „išmaniųjų namų gyvenimo“ garantiją. Sekite toliau pateiktą „Charging Head Network“ ir sužinokite daugiau apie tai, kas yra viso namo nuolatinė srovė.

ĮVADAS

Nuolatinė srovė (DC) visuose namuose yra elektros sistema, kuri naudoja nuolatinę srovę namuose ir pastatuose. „Visų namų DC“ koncepcija buvo pasiūlyta atsižvelgiant į tai, kad tradicinių kintamosios srovės sistemų trūkumai tapo vis akivaizdesni, o mažo anglies dioksido kiekio ir aplinkos apsaugos koncepcijai skiriama vis daugiau dėmesio.

TRADICINĖ ORO KONDICIONIERIAUS SISTEMA

Šiuo metu labiausiai paplitusi elektros energijos sistema pasaulyje yra kintamosios srovės sistema. Kintamosios srovės sistema yra energijos perdavimo ir paskirstymo sistema, kuri veikia remdamasi srovės srauto pokyčiais, kuriuos sukelia elektrinių ir magnetinių laukų sąveika. Štai pagrindiniai kintamosios srovės sistemos veikimo žingsniai:

GeneratoriusElektros energijos sistemos atspirties taškas yra generatorius. Generatorius yra įtaisas, kuris mechaninę energiją paverčia elektros energija. Pagrindinis principas yra sukurti indukuotą elektrovaros jėgą perpjaunant laidus besisukančiu magnetiniu lauku. Kintamosios srovės elektros energijos sistemose dažniausiai naudojami sinchroniniai generatoriai, kurių rotoriai yra varomi mechanine energija (pvz., vandeniu, dujomis, garais ir kt.), kad būtų sukurtas besisukantis magnetinis laukas.

Kintamosios srovės generavimasSukamasis magnetinis laukas generatoriuje sukelia indukuotos elektrovaros jėgos pokyčius elektros laidininkuose, taip generuodamas kintamąją srovę. Kintamosios srovės dažnis paprastai yra 50 Hz arba 60 Hz per sekundę, priklausomai nuo skirtingų regionų elektros energijos sistemos standartų.

Transformatoriaus įtampos kėlimas: Kintamoji srovė teka per transformatorius elektros perdavimo linijose. Transformatorius yra įtaisas, kuris, naudodamas elektromagnetinės indukcijos principą, keičia elektros srovės įtampą nekeisdamas jos dažnio. Elektros energijos perdavimo procese aukštos įtampos kintamąją srovę lengviau perduoti dideliais atstumais, nes ji sumažina varžos sukeliamus energijos nuostolius.

Perdavimas ir paskirstymasAukštos įtampos kintamoji srovė perduodama į įvairias vietas perdavimo linijomis, o vėliau transformatoriais mažinama, kad būtų patenkinti skirtingų naudojimo poreikiai. Tokios perdavimo ir paskirstymo sistemos leidžia efektyviai perduoti ir naudoti elektros energiją tarp skirtingų naudojimo būdų ir vietų.

Kintamosios srovės maitinimo taikymasGalutiniam vartotojui kintamoji srovė tiekiama namams, įmonėms ir pramonės įstaigoms. Šiose vietose kintamoji srovė naudojama įvairiai įrangai, įskaitant apšvietimą, elektrinius šildytuvus, elektros variklius, elektroninę įrangą ir kt., maitinti.

Apskritai, kintamosios srovės maitinimo sistemos tapo įprastomis praėjusio amžiaus pabaigoje dėl daugelio privalumų, tokių kaip stabilios ir valdomos kintamosios srovės sistemos bei mažesni energijos nuostoliai linijose. Tačiau tobulėjant mokslui ir technologijoms, kintamosios srovės maitinimo sistemų galios kampo balanso problema tapo opi. Tobulėjant maitinimo sistemoms, atsirado daug maitinimo įrenginių, tokių kaip lygintuvai (kintamosios srovės keitikliai į nuolatinę srovę) ir keitikliai (nuolatinės srovės keitikliai į kintamąją srovę). Keitiklių vožtuvų valdymo technologija taip pat pasiekė labai aiškų etapą, o nuolatinės srovės išjungimo greitis yra ne mažesnis nei kintamosios srovės jungiklių.

Tai palaipsniui pašalina daugelį nuolatinės srovės sistemos trūkumų ir sukuria techninį viso namo nuolatinės srovės pagrindą.

EAPLINKAI DRAUGIŠKA IR MAŽAI ANGLIES DIOKSIDO KIEKĮ IŠSKYRUSI KONCEPCIJA

Pastaraisiais metais, iškilus pasaulinėms klimato problemoms, ypač šiltnamio efektui, aplinkos apsaugos klausimams skiriama vis daugiau dėmesio. Kadangi viso namo nuolatinės srovės srovei geriau tinka atsinaujinančios energijos sistemos, ji turi išskirtinių pranašumų energijos taupymo ir išmetamųjų teršalų mažinimo srityse. Todėl jai skiriama vis daugiau dėmesio.

Be to, nuolatinės srovės sistema gali sutaupyti daug komponentų ir medžiagų dėl savo „tiesiogiai į tiesioginę“ grandinės struktūros ir labai atitinka „mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančio ir ekologiško“ koncepciją.

VISO NAMŲ IŠMANIOJI KONCEPCIJA

Viso namo nuolatinės srovės taikymo pagrindas yra viso namo išmanumo taikymas ir skatinimas. Kitaip tariant, nuolatinės srovės sistemų taikymas patalpose iš esmės grindžiamas išmanumu ir yra svarbi priemonė „viso namo išmanumui“ įgalinti.

Išmanieji namai – tai įvairių namų prietaisų, prietaisų ir sistemų sujungimas naudojant pažangias technologijas ir intelektualias sistemas, siekiant centralizuoto valdymo, automatizavimo ir nuotolinio stebėjimo, taip pagerinant namų gyvenimo patogumą, komfortą ir patogumą, saugumą ir energijos vartojimo efektyvumą.

PAGRINDINIAI

Viso namo išmaniųjų sistemų diegimo principai apima daug pagrindinių aspektų, įskaitant jutiklių technologijas, išmaniuosius įrenginius, tinklo ryšį, išmaniuosius algoritmus ir valdymo sistemas, vartotojo sąsajas, saugumą ir privatumo apsaugą bei programinės įrangos atnaujinimus ir priežiūrą. Šie aspektai išsamiai aptariami toliau.

Jutiklių technologija

Visą namą apimančios išmaniosios sistemos pagrindas – įvairūs jutikliai, naudojami namų aplinkai stebėti realiuoju laiku. Aplinkos jutikliai apima temperatūros, drėgmės, šviesos ir oro kokybės jutiklius, kurie matuoja patalpų sąlygas. Judesio jutikliai ir durų bei langų magnetiniai jutikliai naudojami žmonių judėjimui, durų ir langų būsenai aptikti, teikiant pagrindinius duomenis saugumui ir automatizavimui. Dūmų ir dujų jutikliai naudojami gaisrams ir kenksmingoms dujoms stebėti, siekiant pagerinti namų saugumą.

Išmanusis įrenginys

Įvairūs išmanieji įrenginiai sudaro visų namų išmaniosios sistemos pagrindą. Išmanusis apšvietimas, buitinė technika, durų spynos ir kameros turi funkcijas, kurias galima valdyti nuotoliniu būdu per internetą. Šie įrenginiai yra prijungti prie vieningo tinklo naudojant belaidžio ryšio technologijas (pvz., „Wi-Fi“, „Bluetooth“, „Zigbee“), todėl vartotojai gali valdyti ir stebėti namų įrenginius per internetą bet kada ir bet kur.

Telekomunikacijos

Visų namų išmaniosios sistemos įrenginiai yra sujungti internetu ir sudaro išmaniąją ekosistemą. Tinklo ryšio technologija užtikrina sklandų įrenginių veikimą kartu ir patogų nuotolinį valdymą. Naudodamiesi debesijos paslaugomis, vartotojai gali nuotoliniu būdu pasiekti namų sistemas, kad stebėtų ir nuotoliniu būdu valdytų įrenginių būseną.

Pažangūs algoritmai ir valdymo sistemos

Naudodama dirbtinį intelektą ir mašininio mokymosi algoritmus, viso namo išmanioji sistema gali išmaniai analizuoti ir apdoroti jutiklių surinktus duomenis. Šie algoritmai leidžia sistemai mokytis naudotojo įpročių, automatiškai koreguoti įrenginio veikimo būseną ir pasiekti išmanų sprendimų priėmimą bei valdymą. Nustačius suplanuotas užduotis ir paleidimo sąlygas, sistema gali automatiškai atlikti užduotis konkrečiose situacijose ir pagerinti sistemos automatizavimo lygį.

Vartotojo sąsaja

Kad naudotojai galėtų patogiau valdyti visų namų išmaniąją sistemą, pateikiamos įvairios naudotojo sąsajos, įskaitant mobiliąsias programėles, planšetinius kompiuterius ar kompiuterių sąsajas. Per šias sąsajas naudotojai gali patogiai valdyti ir stebėti namų įrenginius nuotoliniu būdu. Be to, balso valdymas leidžia naudotojams valdyti išmaniuosius įrenginius balso komandomis, naudojant balso asistentų programas.

VISO NAMŲ NUOLATINĖS ŠALTINIO PRIVALUMAI

Įrengiant nuolatinės srovės sistemas namuose, yra daug privalumų, kuriuos galima apibendrinti trimis aspektais: didelis energijos perdavimo efektyvumas, didelė atsinaujinančios energijos integracija ir didelis įrangos suderinamumas.

EFEKTYVUMAS

Visų pirma, patalpų grandinėse naudojama įranga dažnai turi žemą įtampą, o nuolatinės srovės maitinimui nereikia dažno įtampos transformavimo. Transformatorių naudojimo sumažinimas gali veiksmingai sumažinti energijos nuostolius.

Antra, laidų ir laidininkų nuostoliai nuolatinės srovės perdavimo metu yra santykinai maži. Kadangi nuolatinės srovės varžos nuostoliai nekinta priklausomai nuo srovės krypties, juos galima efektyviau valdyti ir mažinti. Tai leidžia nuolatinei srovei pasiekti didesnį energijos vartojimo efektyvumą kai kuriais specifiniais atvejais, pavyzdžiui, perduodant energiją trumpais atstumais ir vietinėse elektros energijos tiekimo sistemose.

Galiausiai, tobulėjant technologijoms, buvo įdiegti nauji elektroniniai keitikliai ir moduliacijos technologijos, siekiant pagerinti nuolatinės srovės sistemų energijos vartojimo efektyvumą. Efektyvūs elektroniniai keitikliai gali sumažinti energijos konversijos nuostolius ir dar labiau pagerinti bendrą nuolatinės srovės maitinimo sistemų energijos vartojimo efektyvumą.

ATSINAUJINANČIOS ENERGIJOS INTEGRACIJA

Visą namą apimančioje išmaniojoje sistemoje taip pat bus diegiama atsinaujinanti energija ir paverčiama elektros energija. Tai ne tik gali įgyvendinti aplinkos apsaugos koncepciją, bet ir visapusiškai išnaudoti namo konstrukciją bei erdvę energijos tiekimui užtikrinti. Priešingai, nuolatinės srovės sistemas lengviau integruoti su atsinaujinančiais energijos šaltiniais, tokiais kaip saulės energija ir vėjo energija.

ĮRENGINIO SUDERINAMUMAS

Nuolatinės srovės sistema geriau suderinama su patalpų elektros įranga. Šiuo metu daugelis įrangos, tokios kaip LED šviestuvai, oro kondicionieriai ir kt., pačios yra nuolatinės srovės pavaros. Tai reiškia, kad nuolatinės srovės maitinimo sistemas lengviau valdyti ir išmaniai valdyti. Pažangios elektroninės technologijos leidžia tiksliau valdyti nuolatinės srovės įrangos veikimą ir pasiekti išmanų energijos valdymą.

TAIKYMO SRITYS

Daug ką tik paminėtų nuolatinės srovės sistemos privalumų galima puikiai atsispindėti tik kai kuriose specifinėse srityse. Šios sritys yra patalpų aplinka, todėl viso namo nuolatinė srovė gali puikiai veikti šiuolaikinėse vidaus patalpose.

GYVENAMASIS PASTATAS

Gyvenamuosiuose pastatuose viso namo nuolatinės srovės sistemos gali efektyviai tiekti energiją daugeliui elektros įrangos aspektų. Apšvietimo sistemos yra svarbi taikymo sritis. Nuolatinės srovės maitinamos LED apšvietimo sistemos gali sumažinti energijos konversijos nuostolius ir pagerinti energijos vartojimo efektyvumą.

Be to, nuolatinės srovės energija taip pat gali būti naudojama maitinti namų elektroninius prietaisus, tokius kaip kompiuteriai, mobiliųjų telefonų įkrovikliai ir kt. Šie prietaisai patys yra nuolatinės srovės prietaisai be papildomų energijos konvertavimo etapų.

KOMERCINIS PASTATAS

Komercinių pastatų biurams ir komercinėms patalpoms taip pat gali būti naudingos viso namo nuolatinės srovės sistemos. Nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai biuro įrangai ir apšvietimo sistemoms padeda pagerinti energijos vartojimo efektyvumą ir sumažinti energijos švaistymą.

Kai kurie komerciniai prietaisai ir įranga, ypač tie, kuriems reikalinga nuolatinė srovė, taip pat gali veikti efektyviau, taip pagerindami bendrą komercinių pastatų energijos vartojimo efektyvumą.

PRAMONINIAI PRITAIKYMAI

Pramonės srityje viso namo nuolatinės srovės sistemos gali būti taikomos gamybos linijų įrangai ir elektros dirbtuvėms. Kai kuri pramoninė įranga naudoja nuolatinę srovę. Nuolatinės srovės naudojimas gali pagerinti energijos vartojimo efektyvumą ir sumažinti energijos švaistymą. Tai ypač akivaizdu naudojant elektrinius įrankius ir dirbtuvių įrangą.

ELEKTRINIŲ TRANSPORTO PRIEMONIŲ ĮKROVIMO IR ENERGIJOS KAUPIMO SISTEMOS

Transporto srityje nuolatinės srovės maitinimo sistemos gali būti naudojamos elektromobiliams įkrauti, siekiant pagerinti įkrovimo efektyvumą. Be to, viso namo nuolatinės srovės sistemas taip pat galima integruoti į akumuliatorines energijos kaupimo sistemas, kad namų ūkiai turėtų efektyvius energijos kaupimo sprendimus ir dar labiau pagerintų energijos vartojimo efektyvumą.

INFORMACINĖS TECHNOLOGIJOS IR RYŠIAI

Informacinių technologijų ir ryšių srityje duomenų centrai ir ryšių bazinės stotys yra idealūs taikymo scenarijai viso namo nuolatinės srovės sistemoms. Kadangi daugelis įrenginių ir serverių duomenų centruose naudoja nuolatinę srovę, nuolatinės srovės maitinimo sistemos padeda pagerinti viso duomenų centro našumą. Panašiai ryšių bazinės stotys ir įranga taip pat gali naudoti nuolatinę srovę, kad pagerintų sistemos energijos vartojimo efektyvumą ir sumažintų priklausomybę nuo tradicinių maitinimo sistemų.

VISO NAMŲ NUOLATINĖS SROVĖS SISTEMOS KOMPONENTAI

Taigi, kaip sukonstruota viso namo nuolatinės srovės sistema? Apibendrinant, viso namo nuolatinės srovės sistemą galima suskirstyti į keturias dalis: nuolatinės srovės energijos generavimo šaltinį, prievadų energijos kaupimo sistemą, nuolatinės srovės energijos paskirstymo sistemą ir prievadų elektros įrangą.

DC MAITINIMO ŠALTINIS

Nuolatinės srovės sistemoje atskaitos taškas yra nuolatinės srovės maitinimo šaltinis. Skirtingai nuo tradicinės kintamosios srovės sistemos, viso namo nuolatinės srovės maitinimo šaltinis paprastai nėra visiškai priklausomas nuo keitiklio, kuris konvertuoja kintamąją energiją į nuolatinę, bet pasirenka išorinį atsinaujinantį energijos šaltinį kaip vienintelį arba pagrindinį energijos šaltinį.

Pavyzdžiui, ant pastato išorinės sienos bus paklotas saulės baterijų sluoksnis. Plokštės šviesą pavers nuolatine srove, kuri vėliau bus kaupiama nuolatinės srovės paskirstymo sistemoje arba tiesiogiai perduodama į galinę įrangą; ją taip pat galima įrengti ant pastato ar kambario išorinės sienos. Ant viršaus pastatykite nedidelę vėjo turbiną ir paverskite ją nuolatine srove. Vėjo ir saulės energija šiuo metu yra labiau paplitę nuolatinės srovės šaltiniai. Ateityje gali atsirasti ir kitų, tačiau jiems visiems reikalingi keitikliai, kurie juos paverstų nuolatine srove.

DC ENERGIJOS KAUPIMO SISTEMA

Paprastai tariant, nuolatinės srovės šaltinių generuojama nuolatinė energija nebus tiesiogiai perduodama į galinę įrangą, o bus kaupiama nuolatinės srovės energijos kaupimo sistemoje. Kai įrangai reikės elektros energijos, srovė bus išlaisvinta iš nuolatinės srovės energijos kaupimo sistemos. Tiekti energiją patalpose.

Nuolatinės srovės energijos kaupimo sistema yra tarsi rezervuaras, kuris priima iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinio konvertuotą elektros energiją ir nuolat tiekia ją į galinę įrangą. Verta paminėti, kad kadangi nuolatinės srovės perdavimas vyksta tarp nuolatinės srovės maitinimo šaltinio ir nuolatinės srovės energijos kaupimo sistemos, tai gali sumažinti keitiklių ir daugelio įrenginių naudojimą, o tai ne tik sumažina grandinės projektavimo išlaidas, bet ir pagerina sistemos stabilumą.

Todėl viso namo nuolatinės srovės energijos kaupimo sistema yra artimesnė naujų energijos transporto priemonių nuolatinės srovės įkrovimo moduliui nei tradicinė „nuolatinės srovės sujungta saulės sistema“.

Kaip parodyta paveikslėlyje aukščiau, tradicinė „nuolatinės srovės sujungta saulės sistema“ turi perduoti srovę į elektros tinklą, todėl joje yra papildomi saulės inverterių moduliai, o „nuolatinės srovės sujungta saulės sistema“ su viso namo nuolatine srove nereikalauja inverterio ir stiprintuvo. Transformatoriai ir kiti įtaisai užtikrina didelį efektyvumą ir energijos sąnaudas.

DC ENERGIJOS PASKIRSTYMO SISTEMA

Viso namo nuolatinės srovės sistemos širdis yra nuolatinės srovės paskirstymo sistema, kuri atlieka itin svarbų vaidmenį name, pastate ar kitame objekte. Ši sistema yra atsakinga už energijos paskirstymą iš šaltinio į įvairius galinius įrenginius, užtikrinant energijos tiekimą visoms namo dalims.

EFEKTAS

Energijos paskirstymas: Nuolatinės srovės elektros energijos paskirstymo sistema yra atsakinga už elektros energijos paskirstymą iš energijos šaltinių (pvz., saulės baterijų, energijos kaupimo sistemų ir kt.) įvairiai namų elektros įrangai, įskaitant apšvietimą, prietaisus, elektroninę įrangą ir kt.

Didinti energijos vartojimo efektyvumą: Paskirstant nuolatinę srovę, galima sumažinti energijos konversijos nuostolius ir taip pagerinti visos sistemos energijos vartojimo efektyvumą. Ypač integruojant su nuolatinės srovės įranga ir atsinaujinančiais energijos šaltiniais, elektros energija gali būti naudojama efektyviau.

Palaiko nuolatinės srovės įrenginius: vienas iš viso namo nuolatinės srovės sistemos raktų yra nuolatinės srovės įrenginių maitinimo palaikymas, išvengiant energijos nuostolių konvertuojant kintamąją srovę į nuolatinę.

Konstitucija

Nuolatinės srovės paskirstymo skydas: Nuolatinės srovės paskirstymo skydas yra pagrindinis įrenginys, kuris paskirsto energiją iš saulės baterijų ir energijos kaupimo sistemų įvairioms namų grandinėms ir įrenginiams. Jį sudaro tokie komponentai kaip nuolatinės srovės jungikliai ir įtampos stabilizatoriai, užtikrinantys stabilų ir patikimą elektros energijos paskirstymą.

Pažangi valdymo sistema: siekiant išmanaus energijos valdymo ir kontrolės, viso namo nuolatinės srovės sistemose paprastai įrengiamos išmaniosios valdymo sistemos. Tai gali apimti tokias funkcijas kaip energijos stebėjimas, nuotolinis valdymas ir automatinis scenarijų nustatymas, siekiant pagerinti bendrą sistemos našumą.

Nuolatinės srovės lizdai ir jungikliai: Kad jūsų namuose esantys lizdai ir jungikliai būtų suderinami su nuolatinės srovės įranga, jie turi būti suprojektuoti su nuolatinės srovės jungtimis. Šiuos lizdus ir jungiklius galima naudoti su nuolatine srove maitinama įranga, užtikrinant saugumą ir patogumą.

DC ELEKTROS ĮRANGA

Yra tiek daug patalpų viduje naudojamos nuolatinės srovės įrangos, kad neįmanoma jos visos čia išvardyti, galima tik apytiksliai klasifikuoti. Prieš tai pirmiausia turime suprasti, kokiai įrangai reikalinga kintamoji srovė, o kokiai – nuolatinė srovė. Apskritai kalbant, didelės galios elektros prietaisams reikalinga aukštesnė įtampa ir jie aprūpinti didelės apkrovos varikliais. Tokie elektros prietaisai yra varomi kintamosios srovės, pavyzdžiui, šaldytuvai, senamadiški oro kondicionieriai, skalbimo mašinos, gartraukiai ir kt.

Taip pat yra tam tikrų elektros įrenginių, kuriems nereikia didelės galios variklio, o tikslūs integriniai grandynai gali veikti tik esant vidutinei ir žemai įtampai ir naudoti nuolatinės srovės maitinimo šaltinį, pavyzdžiui, televizoriai, kompiuteriai ir magnetofonai.

Žinoma, aukščiau pateiktas skirtumas nėra labai išsamus. Šiuo metu daugelis didelės galios prietaisų gali būti maitinami ir nuolatine srove. Pavyzdžiui, atsirado kintamo dažnio nuolatinės srovės oro kondicionieriai, kuriuose naudojami nuolatinės srovės varikliai, pasižymintys tylesniu veikimu ir taupesniu energija. Apskritai, tai, ar elektros įranga yra kintamos, ar nuolatinės srovės, priklauso nuo vidinės įrenginio struktūros.

PRAKTIKUS VISŲ NAMŲ NUOLATINĖS ŠALTINIO ATVEJIS

Pateikiame keletą „viso namo nuolatinės srovės“ pavyzdžių iš viso pasaulio. Galima pastebėti, kad šie atvejai iš esmės yra mažai anglies dioksido į aplinką išskiriantys ir aplinkai nekenksmingi sprendimai, o tai rodo, kad pagrindinė „viso namo nuolatinės srovės“ varomoji jėga vis dar yra aplinkos apsaugos koncepcija, o išmaniosioms nuolatinės srovės sistemoms dar reikia nueiti ilgą kelią.

Nulinės emisijos namas Švedijoje

Zhongguancun demonstracinės zonos naujo energijos pastato projektas

Zhongguancun naujų energijos šaltinių pastatų projektas yra demonstracinis projektas, kurį remia Pekino (Kinija) Chaoyango rajono vyriausybė, siekiantis skatinti ekologiškus pastatus ir atsinaujinančios energijos naudojimą. Šiame projekte kai kuriuose pastatuose įdiegtos viso namo nuolatinės srovės sistemos, kurios derinamos su saulės baterijomis ir energijos kaupimo sistemomis, siekiant tiekti nuolatinę energiją. Šiuo bandymu siekiama sumažinti pastato poveikį aplinkai ir pagerinti energijos vartojimo efektyvumą, integruojant naują energiją ir nuolatinės srovės maitinimo šaltinius.

Tvarios energijos gyvenamųjų namų projektas Dubajaus parodai 2020, JAE

2020 m. Dubajuje vykusioje parodoje keli projektai pristatė tvarios energijos namus, kuriuose naudojama atsinaujinanti energija, ir viso namo nuolatinės srovės sistemas. Šiais projektais siekiama pagerinti energijos vartojimo efektyvumą taikant novatoriškus energijos sprendimus.

Japonijos nuolatinės srovės mikrotinklo eksperimentinis projektas

Japonijoje kai kuriuose eksperimentiniuose mikrotinklų projektuose pradėtos diegti viso namo nuolatinės srovės sistemos. Šios sistemos maitinamos saulės ir vėjo energija, o namuose esantiems prietaisams ir įrangai tiekiama nuolatinė srovė.

Energetikos centro namas

Projektas, Londono South Bank universiteto ir JK Nacionalinės fizikos laboratorijos bendradarbiavimas, siekia sukurti nulinės energijos namą. Name naudojama nuolatinė srovė kartu su saulės fotovoltinėmis ir energijos kaupimo sistemomis, siekiant efektyviai naudoti energiją.

RELEVANT PRAMONĖS ASOCIACIJOS

Viso namo išmanumo technologija jau buvo pristatyta anksčiau. Tiesą sakant, šią technologiją palaiko kai kurios pramonės asociacijos. „Charging Head Network“ yra suskaičiavusi atitinkamas pramonės asociacijas. Čia pristatysime jums su viso namo nuolatine srove susijusias asociacijas.

MOKĖTI 

FCA

FCA (Greito įkrovimo aljansas), kiniškas pavadinimas – „Guangdong terminalų greito įkrovimo pramonės asociacija“. Guangdongo terminalų greito įkrovimo pramonės asociacija (toliau – Terminalų greito įkrovimo pramonės asociacija) buvo įkurta 2021 m. Terminalų greito įkrovimo technologija yra pagrindinis pajėgumas, skatinantis plataus masto naujos kartos elektroninės informacijos pramonės (įskaitant 5G ir dirbtinį intelektą) taikymą. Atsižvelgiant į pasaulinę anglies dioksido neutralumo plėtros tendenciją, terminalų greitas įkrovimas padeda sumažinti elektronikos atliekas ir energijos švaistymą bei užtikrinti ekologišką aplinkos apsaugą ir tvarų pramonės vystymąsi, suteikdamas saugesnę ir patikimesnę įkrovimo patirtį šimtams milijonų vartotojų.

Siekdamos paspartinti terminalų greitojo įkrovimo technologijos standartizavimą ir industrializavimą, Informacinių ir ryšių technologijų akademija, „Huawei“, „OPPO“, „Vivo“ ir „Xiaomi“ ėmėsi iniciatyvos pradėdamos bendras pastangas su visomis terminalų greitojo įkrovimo pramonės grandinės šalimis, tokiomis kaip vidinės pilnos mašinos, lustai, prietaisai, įkrovikliai ir priedai. Pasirengimas prasidės 2021 m. pradžioje. Asociacijos įsteigimas padės sukurti interesų bendruomenę pramonės grandinėje, sukurti pramoninę bazę terminalų greitojo įkrovimo projektavimui, tyrimams ir plėtrai, gamybai, bandymams ir sertifikavimui, skatinti pagrindinių elektroninių komponentų, aukščiausios klasės bendrųjų lustų, pagrindinių medžiagų ir kitų sričių kūrimą bei siekti kurti pasaulinio lygio terminalus. Kuaihongo novatoriški pramonės klasteriai yra gyvybiškai svarbūs.

FCA daugiausia propaguoja UFCS standartą. Pilnas UFCS pavadinimas yra „Universal Fast Charging Specification“, o kiniškas pavadinimas – „Fusion Fast Charging Standard“. Tai naujos kartos integruotas greitasis įkrovimas, kuriam vadovauja Informacijos ir ryšių technologijų akademija, „Huawei“, „OPPO“, „Vivo“, „Xiaomi“ ir bendros daugelio terminalų, lustų gamintojų bei pramonės partnerių, tokių kaip „Silicon Power“, „Rockchip“, „Lihui Technology“ ir „Angbao Electronics“, pastangos. Susitarimo tikslas – suformuluoti integruotus greitojo įkrovimo standartus mobiliesiems terminalams, išspręsti abipusio greitojo įkrovimo nesuderinamumo problemą ir sukurti greitą, saugią ir suderinamą įkrovimo aplinką galutiniams vartotojams.

Šiuo metu UFCS surengė antrąją UFCS bandymų konferenciją, kurioje buvo atlikti „Narių įmonių atitikties funkcijos išankstinis bandymas“ ir „Terminalų gamintojų suderinamumo bandymas“. Atlikdami bandymus ir keisdamiesi santraukomis, vienu metu deriname teoriją ir praktiką, siekdami išspręsti greitojo įkrovimo nesuderinamumo problemą, kartu skatinti sveiką terminalų greitojo įkrovimo plėtrą ir bendradarbiauti su daugeliu aukštos kokybės tiekėjų ir paslaugų teikėjų pramonės grandinėje, kad kartu skatintume greitojo įkrovimo technologijų standartus. UFCS industrializacijos pažanga.

USB-IF

1994 m. „Intel“ ir „Microsoft“ inicijuota tarptautinė standartizacijos organizacija, vadinama „USB-IF“ (pilnas pavadinimas: USB Implementers Forum), yra ne pelno siekianti įmonė, įkurta įmonių grupės, sukūrusios universalios nuosekliosios magistralės specifikaciją. USB-IF buvo įkurta siekiant suteikti paramos organizaciją ir forumą universalios nuosekliosios magistralės technologijos kūrimui ir diegimui. Forumas skatina aukštos kokybės suderinamų USB periferinių įrenginių (įrenginių) kūrimą ir reklamuoja USB privalumus bei atitikties bandymus išlaikiusių produktų kokybę.ng.

USB-IF pristatyta technologija šiuo metu turi kelias techninių specifikacijų versijas. Naujausia techninės specifikacijos versija yra USB4 2.0. Maksimali šio techninio standarto sparta padidinta iki 80 Gbps. Jame įdiegta nauja duomenų architektūra, USB PD greito įkrovimo standartas, kartu bus atnaujinta USB C tipo sąsaja ir kabelių standartai.

Medienos kompozicinė plokštė (WPC)

Pilnas WPC pavadinimas yra „Wireless Power Consortium“, o kiniškas pavadinimas – „Wireless Power Consortium“. Ji buvo įkurta 2008 m. gruodžio 17 d. Tai pirmoji pasaulyje standartizacijos organizacija, propaguojanti belaidžio įkrovimo technologiją. 2023 m. gegužės mėn. WPC iš viso turėjo 315 narių. Aljanso nariai bendradarbiauja siekdami bendro tikslo: pasiekti visišką visų belaidžių įkroviklių ir belaidžių maitinimo šaltinių suderinamumą visame pasaulyje. Šiuo tikslu jie suformulavo daug belaidžio greito įkrovimo technologijos specifikacijų.

Belaidžio įkrovimo technologijai tobulėjant, jos taikymo sritis išsiplėtė nuo vartotojų nešiojamųjų įrenginių iki daugelio naujų sričių, tokių kaip nešiojamieji kompiuteriai, planšetiniai kompiuteriai, dronai, robotai, transporto priemonių internetas ir išmaniosios belaidės virtuvės. WPC sukūrė ir prižiūri įvairių belaidžio įkrovimo programų standartų seriją, įskaitant:

„Qi“ standartas išmaniesiems telefonams ir kitiems nešiojamiesiems mobiliesiems įrenginiams.

„Ki“ belaidis virtuvės standartas, skirtas virtuvės prietaisams, palaiko iki 2200 W įkrovimo galią.

Lengvųjų elektrinių transporto priemonių (LEV) standartas leidžia greičiau, saugiau, išmaniau ir patogiau belaidžiu būdu įkrauti lengvąsias elektrines transporto priemones, tokias kaip elektriniai dviračiai ir paspirtukai, namuose ir kelyje.

Pramoninis belaidžio įkrovimo standartas, skirtas saugiam ir patogiam belaidžiam energijos perdavimui įkrauti robotus, AGV, dronus ir kitą pramoninės automatikos įrangą.

Šiuo metu rinkoje yra daugiau nei 9000 „Qi“ sertifikuotų belaidžio įkrovimo gaminių. WPC tikrina gaminių saugumą, sąveikumą ir tinkamumą per savo nepriklausomų įgaliotų bandymų laboratorijų tinklą visame pasaulyje.

KOMUNIKACIJA

CSA

„Connectivity Standards Alliance“ (CSA) yra organizacija, kurianti, sertifikuojanti ir propaguojanti išmaniųjų namų „Matter“ standartus. Jos pirmtakė yra 2002 m. įkurta „Zigbee Alliance“. 2022 m. spalio mėn. aljanso narių skaičius pasieks daugiau nei 200 įmonių.

CSA teikia standartus, įrankius ir sertifikatus daiktų interneto novatoriams, kad daiktų internetas taptų prieinamesnis, saugesnis ir patogesnis naudoti1. Organizacija yra pasiryžusi apibrėžti ir didinti pramonės informuotumą bei apskritai plėtoti geriausią saugumo praktiką debesų kompiuterijos ir naujos kartos skaitmeninių technologijų srityje. CSA-IoT suburia pirmaujančias pasaulio įmones, siekdama kurti ir skatinti bendrus atvirus standartus, tokius kaip „Matter“, „Zigbee“, IP ir kt., taip pat standartus tokiose srityse kaip produktų saugumas, duomenų privatumas, išmanioji prieigos kontrolė ir kt.

„Zigbee“ yra CSA aljanso pristatytas daiktų interneto ryšio standartas. Tai belaidžio ryšio protokolas, skirtas belaidžių jutiklių tinklų (WSN) ir daiktų interneto (IoT) programoms. Jis naudoja IEEE 802.15.4 standartą, veikia 2,4 GHz dažnių juostoje ir yra orientuotas į mažą energijos suvartojimą, mažą sudėtingumą ir trumpo nuotolio ryšį. CSA aljanso reklamuojamas protokolas plačiai naudojamas išmaniuosiuose namuose, pramoninėje automatizacijoje, sveikatos priežiūros ir kitose srityse.

Vienas iš „Zigbee“ projektavimo tikslų – palaikyti patikimą ryšį tarp daugybės įrenginių, išlaikant mažas energijos sąnaudas. Jis tinka įrenginiams, kurie turi veikti ilgą laiką ir yra priklausomi nuo akumuliatoriaus energijos, pavyzdžiui, jutiklių mazgams. Protokolas turi įvairias topologijas, įskaitant žvaigždės, tinklelio ir klasterio medžio topologijas, todėl jį galima pritaikyti prie įvairaus dydžio ir poreikių tinklų.

„ZigBee“ įrenginiai gali automatiškai formuoti savarankiškai organizuojamus tinklus, yra lankstūs ir pritaikomi, taip pat gali dinamiškai prisitaikyti prie tinklo topologijos pokyčių, pavyzdžiui, įrenginių pridėjimo ar pašalinimo. Tai palengvina „ZigBee“ diegimą ir priežiūrą praktinėse srityse. Apskritai „ZigBee“, kaip atvirojo standarto belaidžio ryšio protokolas, suteikia patikimą sprendimą įvairiems daiktų interneto įrenginiams prijungti ir valdyti.

„Bluetooth“ SIG

1996 m. „Ericsson“, „Nokia“, „Toshiba“, IBM ir „Intel“ planavo įkurti pramonės asociaciją. Ši organizacija buvo pavadinta „Bluetooth“ technologijų aljansu, vadinamu „Bluetooth SIG“. Jos kartu sukūrė trumpojo nuotolio belaidžio ryšio technologiją. Kūrimo komanda tikėjosi, kad ši belaidžio ryšio technologija, kaip ir „Bluetooth King“, gali koordinuoti ir suvienodinti darbą įvairiose pramonės srityse. Todėl ši technologija buvo pavadinta „Bluetooth“.

„Bluetooth“ („Bluetooth“ technologija) yra trumpo nuotolio, mažos energijos sąnaudų belaidžio ryšio standartas, tinkantis įvairiems įrenginiams prijungti ir duomenims perduoti, pasižymintis paprastu susiejimu, kelių taškų ryšiu ir pagrindinėmis saugumo funkcijomis.

„Bluetooth“ („Bluetooth“ technologija) gali užtikrinti belaidį ryšį namuose esantiems įrenginiams ir yra svarbi belaidžio ryšio technologijos dalis.

SPARKLINK ASOCIACIJA

2020 m. rugsėjo 22 d. oficialiai įsteigta „Sparklink“ asociacija. „Spark“ aljansas yra globalizacijai atsidavusi pramonės sąjunga. Jos tikslas – skatinti naujos kartos belaidės trumpojo nuotolio ryšio technologijos „SparkLink“ inovacijas ir pramoninę ekologiją, įgyvendinti sparčiai besivystančias naujų scenarijų programas, tokias kaip išmanieji automobiliai, išmanieji namai, išmanieji terminalai ir išmanioji gamyba, bei tenkinti ekstremalių našumo reikalavimų poreikius. Šiuo metu asociacija turi daugiau nei 140 narių.

„Sparklink Association“ propaguojama belaidžio trumpojo nuotolio ryšio technologija vadinasi „SparkLink“, o kiniškas jos pavadinimas – „Star Flash“. Techninės charakteristikos – itin maža delsa ir itin didelis patikimumas. „SparkLink“ technologija, paremta itin trumpų kadrų struktūra, „Polar“ kodeku ir HARQ retransliacijos mechanizmu, gali pasiekti 20,833 mikrosekundžių delsą ir 99,999 % patikimumą.

WI-FI SĄJUNGA

„Wi-Fi Alliance“ yra tarptautinė organizacija, vienijanti daugybę technologijų įmonių, įsipareigojusi skatinti ir remti belaidžio tinklo technologijų plėtrą, inovacijas ir standartizavimą. Organizacija buvo įkurta 1999 m. Jos pagrindinis tikslas – užtikrinti, kad skirtingų gamintojų gaminami „Wi-Fi“ įrenginiai būtų suderinami tarpusavyje, taip skatinant belaidžių tinklų populiarumą ir naudojimą.

„Wi-Fi“ technologija („Wireless Fidelity“) yra technologija, kurią daugiausia propaguoja „Wi-Fi Alliance“. Kaip belaidžio LAN technologija, ji naudojama duomenų perdavimui ir ryšiui tarp elektroninių įrenginių belaidžiais signalais. Ji leidžia įrenginiams (pvz., kompiuteriams, išmaniesiems telefonams, planšetiniams kompiuteriams, išmaniųjų namų įrenginiams ir kt.) keistis duomenimis ribotame diapazone be fizinio ryšio.

„Wi-Fi“ technologija naudoja radijo bangas ryšiams tarp įrenginių užmegzti. Dėl šio belaidžio ryšio pobūdžio nereikia fizinių jungčių, todėl įrenginiai gali laisvai judėti tam tikro diapazono ribose, išlaikant tinklo ryšį. „Wi-Fi“ technologija duomenims perduoti naudoja skirtingas dažnių juostas. Dažniausiai naudojamos dažnių juostos yra 2,4 GHz ir 5 GHz. Šios dažnių juostos yra suskirstytos į kelis kanalus, kuriais įrenginiai gali bendrauti.

„Wi-Fi“ technologijos greitis priklauso nuo standarto ir dažnių juostos. Nuolat tobulėjant technologijoms, „Wi-Fi“ greitis palaipsniui didėjo nuo ankstyvųjų šimtų Kbps (kilobitų per sekundę) iki dabartinio kelių Gbps (gigabitų per sekundę). Skirtingi „Wi-Fi“ standartai (pvz., 802.11n, 802.11ac, 802.11ax ir kt.) palaiko skirtingą maksimalų perdavimo greitį. Be to, duomenų perdavimas yra apsaugotas šifravimo ir saugumo protokolais. Tarp jų WPA2 („Wi-Fi Protected Access 2“) ir WPA3 yra įprasti šifravimo standartai, naudojami „Wi-Fi“ tinklams apsaugoti nuo neteisėtos prieigos ir duomenų vagystės.

SSTANDARTIZAVIMAS IR STATYBOS NORMALAI

Pagrindinė viso namo nuolatinės srovės sistemų kūrimo kliūtis yra pasauliniu mastu vienodų standartų ir statybos kodeksų trūkumas. Tradicinės pastatų elektros sistemos paprastai veikia kintamąja srove, todėl viso namo nuolatinės srovės sistemoms reikalingi nauji projektavimo, įrengimo ir eksploatavimo standartai.

Standartizacijos trūkumas gali lemti skirtingų sistemų nesuderinamumą, padidinti įrangos pasirinkimo ir keitimo sudėtingumą, taip pat gali trukdyti rinkos plėtrai ir populiarumui. Prisitaikymo prie statybos kodeksų stoka taip pat yra iššūkis, nes statybų pramonė dažnai remiasi tradiciniais kintamosios srovės projektais. Todėl diegiant viso namo nuolatinės srovės sistemą gali prireikti statybos kodeksų koregavimų ir iš naujo apibrėžti, o tam prireiks laiko ir sutelktų pastangų.

EEKONOMINĖS SĄNAUDOS IR TECHNOLOGIJŲ KEITIMAS

Viso namo nuolatinės srovės sistemos diegimas gali pareikalauti didesnių pradinių išlaidų, įskaitant pažangesnę nuolatinės srovės įrangą, akumuliatorines energijos kaupimo sistemas ir nuolatinei srovei pritaikytus prietaisus. Šios papildomos išlaidos gali būti viena iš priežasčių, kodėl daugelis vartotojų ir pastatų vystytojų dvejoja diegti viso namo nuolatinės srovės sistemas.

Be to, tradicinė kintamosios srovės įranga ir infrastruktūra yra taip išsivysčiusios ir plačiai paplitusios, kad perėjimas prie viso namo nuolatinės srovės sistemos reikalauja didelio masto technologinės konversijos, kuri apima elektros išdėstymo pertvarkymą, įrangos pakeitimą ir personalo mokymą. Šis pokytis gali pareikalauti papildomų investicijų ir darbo sąnaudų esamiems pastatams ir infrastruktūrai, o tai riboja viso namo nuolatinės srovės sistemų diegimo greitį.

DĮRENGINIŲ SUDERINAMUMAS IR PATEKIMAS Į RINKĄ

Viso namo nuolatinės srovės sistemos turi būti suderinamos su daugiau rinkoje esančių įrenginių, kad būtų užtikrintas sklandus įvairių prietaisų, apšvietimo ir kitų įrenginių veikimas. Šiuo metu daugelis rinkoje esančių prietaisų vis dar yra kintamosios srovės pagrindu, o viso namo nuolatinės srovės sistemų reklamai reikalingas bendradarbiavimas su gamintojais ir tiekėjais, kad į rinką patektų daugiau su nuolatine srove suderinamų įrenginių.

Taip pat reikia bendradarbiauti su energijos tiekėjais ir elektros energijos tinklais, siekiant užtikrinti veiksmingą atsinaujinančiosios energijos integraciją ir sujungimą su tradiciniais tinklais. Įrangos suderinamumo ir patekimo į rinką problemos gali turėti įtakos plačiai paplitusiam nuolatinės srovės sistemų, apimančių visus namus, tai pareikalaus didesnio sutarimo ir bendradarbiavimo pramonės grandinėje.

SMART IR TVARI

Viena iš būsimų viso namo nuolatinės srovės sistemų plėtros krypčių – didesnis dėmesys išmanumui ir tvarumui. Integruodamos išmaniąsias valdymo sistemas, viso namo nuolatinės srovės sistemos gali tiksliau stebėti ir valdyti energijos suvartojimą, taip sudarydamos individualias energijos valdymo strategijas. Tai reiškia, kad sistema gali dinamiškai prisitaikyti prie namų ūkio poreikių, elektros energijos kainų ir atsinaujinančios energijos prieinamumo, kad būtų maksimaliai padidintas energijos vartojimo efektyvumas ir sumažintos energijos sąnaudos.

Tuo pačiu metu, tvarios viso namo nuolatinės srovės sistemų plėtros kryptis apima platesnio masto atsinaujinančių energijos šaltinių, įskaitant saulės energiją, vėjo energiją ir kt., integravimą, taip pat efektyvesnes energijos kaupimo technologijas. Tai padės sukurti ekologiškesnę, išmanesnę ir tvaresnę namų elektros energijos sistemą ir skatins būsimą viso namo nuolatinės srovės sistemų plėtrą.

SSTANDARTIZAVIMAS IR PRAMONINIS BENDRADARBIAVIMAS

Siekiant skatinti platesnį viso namo nuolatinės srovės sistemų taikymą, kita plėtros kryptis yra standartizacijos ir pramonės bendradarbiavimo stiprinimas. Pasauliniu mastu suvienodintų standartų ir specifikacijų nustatymas gali sumažinti sistemų projektavimo ir diegimo sąnaudas, pagerinti įrangos suderinamumą ir taip skatinti rinkos plėtrą.

Be to, pramonės bendradarbiavimas taip pat yra pagrindinis veiksnys, skatinantis viso namo nuolatinės srovės sistemų plėtrą. Visų sričių dalyviai, įskaitant statybininkus, elektros inžinierius, įrangos gamintojus ir energijos tiekėjus, turi bendradarbiauti, kad sukurtų visos grandinės pramonės ekosistemą. Tai padeda išspręsti įrenginių suderinamumo problemas, pagerinti sistemos stabilumą ir skatinti technologines inovacijas. Tikimasi, kad standartizacijos ir pramonės bendradarbiavimo dėka viso namo nuolatinės srovės sistemos bus sklandžiau integruotos į pagrindines pastatų ir elektros energijos sistemas ir pasieks platesnį pritaikymą.

SSANTRAUKA

Viso namo nuolatinė srovė yra sparčiai populiarėjanti elektros energijos paskirstymo sistema, kuri, skirtingai nei tradicinės kintamosios srovės sistemos, tiekia nuolatinę energiją visam pastatui, apimdama viską nuo apšvietimo iki elektroninės įrangos. Viso namo nuolatinės srovės sistemos turi unikalių pranašumų, palyginti su tradicinėmis sistemomis, energijos vartojimo efektyvumo, atsinaujinančios energijos integravimo ir įrangos suderinamumo požiūriu. Pirma, sumažindamos energijos konversijos etapus, viso namo nuolatinės srovės sistemos gali pagerinti energijos vartojimo efektyvumą ir sumažinti energijos švaistymą. Antra, nuolatinę srovę lengviau integruoti su atsinaujinančios energijos įranga, pavyzdžiui, saulės baterijomis, todėl pastatams siūlomas tvaresnis energijos sprendimas. Be to, daugelio nuolatinės srovės įrenginių atveju, viso namo nuolatinės srovės sistemos įdiegimas gali sumažinti energijos konversijos nuostolius ir padidinti įrangos našumą bei tarnavimo laiką.

Viso namo nuolatinės srovės sistemų taikymo sritys apima daugelį sričių, įskaitant gyvenamuosius pastatus, komercinius pastatus, pramonines patalpas, atsinaujinančios energijos sistemas, elektrinį transportą ir kt. Gyvenamuosiuose pastatuose viso namo nuolatinės srovės sistemos gali būti naudojamos efektyviai maitinti apšvietimą ir prietaisus, taip pagerinant namų energijos vartojimo efektyvumą. Komerciniuose pastatuose nuolatinės srovės maitinimas biuro įrangai ir apšvietimo sistemoms padeda sumažinti energijos suvartojimą. Pramonės sektoriuje viso namo nuolatinės srovės sistemos gali pagerinti gamybos linijų įrangos energijos vartojimo efektyvumą. Tarp atsinaujinančios energijos sistemų viso namo nuolatinės srovės sistemas lengviau integruoti su tokia įranga kaip saulės ir vėjo energija. Elektros transporto srityje nuolatinės srovės energijos paskirstymo sistemos gali būti naudojamos elektromobiliams įkrauti, siekiant pagerinti įkrovimo efektyvumą. Nuolatinė šių taikymo sričių plėtra rodo, kad viso namo nuolatinės srovės sistemos ateityje taps perspektyviu ir efektyviu pasirinkimu pastatų ir elektros sistemose.

For more information, pls. contact “maria.tian@keliyuanpower.com”.