PRIEKŠVĀRDS
Cilvēki ir nogājuši garu ceļu no elektrības atklāšanas līdz plaši izmantotai kā “elektrība” un “elektriskā enerģija”. Viens no visspilgtākajiem ir "maršruta strīds" starp AC un DC. Galvenie varoņi ir divi mūsdienu ģēniji Edisons un Tesla. Tomēr interesanti ir tas, ka no jaunu un jaunu cilvēku perspektīvas 21. gadsimtā šīs “debates” nav pilnībā uzvarētas vai zaudētas.

Lai gan pašlaik viss, sākot no elektroenerģijas ražošanas avotiem līdz elektriskajām transporta sistēmām, pamatā ir "maiņstrāva", līdzstrāva ir visur daudzās elektroierīcēs un gala iekārtās. Jo īpaši “visas mājas līdzstrāvas” energosistēmas risinājums, ko pēdējos gados ir iecienījuši visi, apvieno IoT inženierijas tehnoloģiju un mākslīgo intelektu, lai nodrošinātu spēcīgu garantiju “gudrai mājai”. Sekojiet tālāk norādītajam uzlādes galviņas tīklam, lai uzzinātu vairāk par to, kas ir visas mājas līdzstrāva.

PAMATA IEVADS

Līdzstrāva (DC) visā mājā ir elektriskā sistēma, kas izmanto līdzstrāvu mājās un ēkās. “Visas mājas līdzstrāvas” jēdziens tika ierosināts saistībā ar to, ka tradicionālo maiņstrāvas sistēmu trūkumi ir kļuvuši arvien acīmredzamāki un zema oglekļa satura un vides aizsardzības koncepcijai tiek pievērsta arvien lielāka uzmanība.

TRADICIONĀLĀ AC SISTĒMA

Pašlaik pasaulē visizplatītākā energosistēma ir maiņstrāvas sistēma. Maiņstrāvas sistēma ir enerģijas pārvades un sadales sistēma, kas darbojas, pamatojoties uz izmaiņām strāvas plūsmā, ko izraisa elektrisko un magnētisko lauku mijiedarbība. Šeit ir norādītas galvenās maiņstrāvas sistēmas darbības darbības.

Ģenerators: Energosistēmas sākumpunkts ir ģenerators. Ģenerators ir ierīce, kas pārvērš mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Pamatprincips ir radīt inducētu elektromotora spēku, griežot vadus ar rotējošu magnētisko lauku. Maiņstrāvas energosistēmās parasti izmanto sinhronos ģeneratorus, un to rotorus darbina mehāniskā enerģija (piemēram, ūdens, gāze, tvaiks utt.), lai radītu rotējošu magnētisko lauku.

Maiņstrāvas paaudze: Rotējošais magnētiskais lauks ģeneratorā izraisa izmaiņas inducētajā elektromotora spēkā elektriskajos vadītājos, tādējādi radot maiņstrāvu. Maiņstrāvas frekvence parasti ir 50 Hz vai 60 Hz sekundē atkarībā no energosistēmu standartiem dažādos reģionos.

Transformatora pastiprināšana: maiņstrāva iet caur transformatoriem elektropārvades līnijās. Transformators ir ierīce, kas izmanto elektromagnētiskās indukcijas principu, lai mainītu elektriskās strāvas spriegumu, nemainot tās frekvenci. Enerģijas pārvades procesā augstsprieguma maiņstrāvu ir vieglāk pārraidīt lielos attālumos, jo tā samazina pretestības radītos enerģijas zudumus.

Pārraide un izplatīšana: Augstsprieguma maiņstrāva tiek pārsūtīta uz dažādām vietām, izmantojot pārvades līnijas, un pēc tam tiek pazemināta caur transformatoriem, lai apmierinātu dažādu lietojumu vajadzības. Šādas pārvades un sadales sistēmas ļauj efektīvi pārnest un izmantot elektroenerģiju starp dažādiem lietojumiem un vietām.

Maiņstrāvas pielietojumi: galalietotājam maiņstrāva tiek piegādāta mājām, uzņēmumiem un rūpniecības objektiem. Šajās vietās maiņstrāva tiek izmantota, lai darbinātu dažādas iekārtas, tostarp apgaismojumu, elektriskos sildītājus, elektromotorus, elektroniskās iekārtas u.c.

Vispārīgi runājot, maiņstrāvas energosistēmas kļuva plaši izplatītas pagājušā gadsimta beigās, pateicoties daudzām priekšrocībām, piemēram, stabilām un vadāmām maiņstrāvas sistēmām un mazākiem jaudas zudumiem līnijās. Tomēr līdz ar zinātnes un tehnoloģiju attīstību maiņstrāvas energosistēmu jaudas leņķa līdzsvara problēma ir kļuvusi aktuāla. Energosistēmu attīstība ir novedusi pie daudzu jaudas ierīču, piemēram, taisngriežu (pārveidojot maiņstrāvas strāvu līdzstrāvas strāvā) un invertoru (pārvēršot līdzstrāvas strāvu maiņstrāvā) secīgu attīstību. dzimis. Arī pārveidotāju vārstu vadības tehnoloģija ir nonākusi ļoti skaidrā stadijā, un līdzstrāvas atslēgšanas ātrums nav mazāks kā maiņstrāvas slēdžiem.

Tādējādi daudzi līdzstrāvas sistēmas trūkumi pakāpeniski izzūd, un visas mājas līdzstrāvas tehniskais pamats ir izveidots.

EVIDEI DRAUDZĪGS UN ZEMA OGLEKĻA IZMEKLĒJUMA KONCEPCIJA

Pēdējos gados, parādoties globālām klimata problēmām, īpaši siltumnīcas efektam, vides aizsardzības jautājumiem tiek pievērsta arvien lielāka uzmanība. Tā kā visas mājas līdzstrāva ir labāk savietojama ar atjaunojamās enerģijas sistēmām, tai ir ļoti izcilas priekšrocības enerģijas taupīšanā un emisiju samazināšanā. Tāpēc tam tiek pievērsta arvien lielāka uzmanība.

Turklāt līdzstrāvas sistēma var ietaupīt daudz komponentu un materiālu, pateicoties tās “tiešās uz tiešu” shēmas struktūrai, kā arī ļoti atbilst jēdzienam “zema oglekļa satura un videi draudzīga”.

VISAS MĀJAS INTELEKCIJAS KONCEPCIJA

Visas mājas līdzstrāvas pielietošanas pamats ir visas mājas inteliģences pielietošana un veicināšana. Citiem vārdiem sakot, līdzstrāvas sistēmu izmantošana iekštelpās pamatā ir balstīta uz intelektu, un tas ir svarīgs līdzeklis “visas mājas inteliģences” nodrošināšanai.

Viedā māja attiecas uz dažādu mājas ierīču, ierīču un sistēmu savienošanu, izmantojot progresīvas tehnoloģijas un viedas sistēmas, lai panāktu centralizētu vadību, automatizāciju un attālo uzraudzību, tādējādi uzlabojot mājas dzīves ērtības, komfortu un ērtības. Drošība un energoefektivitāte.

FUNDAMENTĀLI

Visa uzņēmuma viedo sistēmu ieviešanas principi ietver daudzus galvenos aspektus, tostarp sensoru tehnoloģiju, viedierīces, tīkla sakarus, viedos algoritmus un vadības sistēmas, lietotāja saskarnes, drošības un privātuma aizsardzību, kā arī programmatūras atjauninājumus un apkopi. Šie aspekti ir sīkāk aplūkoti turpmāk.

Sensoru tehnoloģija

Visas mājas viedās sistēmas pamatā ir dažādi sensori, ko izmanto, lai uzraudzītu mājas vidi reāllaikā. Vides sensori ietver temperatūras, mitruma, gaismas un gaisa kvalitātes sensorus, lai uztvertu iekštelpu apstākļus. Kustības sensori un durvju un logu magnētiskie sensori tiek izmantoti, lai noteiktu cilvēka kustību un durvju un logu stāvokli, nodrošinot pamatdatus drošībai un automatizācijai. Dūmu un gāzes sensori tiek izmantoti ugunsgrēku un kaitīgo gāzu uzraudzībai, lai uzlabotu mājas drošību.

Viedā ierīce

Visas mājas viedās sistēmas kodolu veido dažādas viedierīces. Viedajam apgaismojumam, sadzīves tehnikai, durvju slēdzenēm un kamerām ir funkcijas, kuras var vadīt attālināti, izmantojot internetu. Šīs ierīces ir savienotas ar vienotu tīklu, izmantojot bezvadu sakaru tehnoloģijas (piemēram, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), ļaujot lietotājiem jebkurā laikā un vietā kontrolēt un pārraudzīt mājas ierīces, izmantojot internetu.

Telekomunikācijas

Visas mājas viedās sistēmas ierīces ir savienotas, izmantojot internetu, lai izveidotu viedo ekosistēmu. Tīkla sakaru tehnoloģija nodrošina, ka ierīces var nevainojami darboties kopā, vienlaikus nodrošinot tālvadības ērtības. Izmantojot mākoņpakalpojumus, lietotāji var attālināti piekļūt mājas sistēmām, lai pārraudzītu un attālināti kontrolētu ierīces statusu.

Inteliģenti algoritmi un vadības sistēmas

Izmantojot mākslīgo intelektu un mašīnmācīšanās algoritmus, visas mājas viedā sistēma var saprātīgi analizēt un apstrādāt sensoru savāktos datus. Šie algoritmi ļauj sistēmai apgūt lietotāja paradumus, automātiski pielāgot ierīces darba statusu un panākt inteliģentu lēmumu pieņemšanu un kontroli. Plānoto uzdevumu un trigera nosacījumu iestatīšana ļauj sistēmai automātiski veikt uzdevumus noteiktās situācijās un uzlabot sistēmas automatizācijas līmeni.

Lietotāja interfeiss

Lai lietotāji varētu ērtāk darbināt visas mājas viedo sistēmu, tiek nodrošinātas dažādas lietotāja saskarnes, tostarp mobilās aplikācijas, planšetdatori vai datoru saskarnes. Izmantojot šīs saskarnes, lietotāji var ērti kontrolēt un uzraudzīt mājas ierīces attālināti. Turklāt balss vadība ļauj lietotājiem vadīt viedierīces, izmantojot balss komandas, izmantojot balss palīgus.

VISAS MĀJAS DC PRIEKŠROCĪBAS

Līdzstrāvas sistēmu uzstādīšanai mājās ir daudz priekšrocību, kuras var apkopot trīs aspektos: augsta enerģijas pārvades efektivitāte, augsta atjaunojamās enerģijas integrācija un augsta aprīkojuma savietojamība.

EFEKTIVITĀTE

Pirmkārt, iekštelpu ķēdēs izmantotajām barošanas iekārtām bieži ir zems spriegums, un līdzstrāvai nav nepieciešama bieža sprieguma pārveidošana. Transformatoru izmantošanas samazināšana var efektīvi samazināt enerģijas zudumus.

Otrkārt, vadu un vadītāju zudumi līdzstrāvas jaudas pārraides laikā ir salīdzinoši nelieli. Tā kā līdzstrāvas pretestības zudums nemainās līdz ar strāvas virzienu, to var efektīvāk kontrolēt un samazināt. Tas ļauj līdzstrāvai uzrādīt augstāku energoefektivitāti dažos īpašos scenārijos, piemēram, īsa attāluma elektroenerģijas pārvadē un vietējās barošanas sistēmās.

Visbeidzot, attīstoties tehnoloģijai, ir ieviesti daži jauni elektroniskie pārveidotāji un modulācijas tehnoloģijas, lai uzlabotu līdzstrāvas sistēmu energoefektivitāti. Efektīvi elektroniskie pārveidotāji var samazināt enerģijas pārveidošanas zudumus un vēl vairāk uzlabot līdzstrāvas energosistēmu kopējo energoefektivitāti.

ATJAUNOJAMĀS ENERĢIJAS INTEGRĀCIJA

Visas mājas viedajā sistēmā tiks ieviesta arī atjaunojamā enerģija, kas tiks pārveidota par elektroenerģiju. Tas var ne tikai īstenot vides aizsardzības koncepciju, bet arī pilnībā izmantot mājas struktūru un telpu, lai nodrošinātu energoapgādi. Turpretim līdzstrāvas sistēmas ir vieglāk integrēt ar atjaunojamiem enerģijas avotiem, piemēram, saules enerģiju un vēja enerģiju.

IERĪCES SADERĪBA

Līdzstrāvas sistēmai ir labāka savietojamība ar iekštelpu elektroiekārtām. Pašlaik daudzas iekārtas, piemēram, LED gaismas, gaisa kondicionētāji utt., paši ir līdzstrāvas piedziņas. Tas nozīmē, ka līdzstrāvas barošanas sistēmām ir vieglāk panākt inteliģentu kontroli un pārvaldību. Izmantojot progresīvas elektroniskās tehnoloģijas, līdzstrāvas iekārtu darbību var precīzāk kontrolēt un panākt inteliģentu enerģijas pārvaldību.

LIETOŠANAS JOMA

Daudzās tikko minētās līdzstrāvas sistēmas priekšrocības var lieliski atspoguļot tikai dažās specifiskās jomās. Šīs zonas ir iekštelpu vide, tāpēc visas mājas līdzstrāva var spīdēt mūsdienu iekštelpu zonās.

DZĪVOJAMĀ ĒKA

Dzīvojamās ēkās visas mājas līdzstrāvas sistēmas var nodrošināt efektīvu enerģiju daudziem elektrisko iekārtu aspektiem. Apgaismojuma sistēmas ir nozīmīga pielietojuma joma. LED apgaismojuma sistēmas, ko darbina līdzstrāva, var samazināt enerģijas pārveidošanas zudumus un uzlabot energoefektivitāti.

Turklāt līdzstrāvas strāvu var izmantot arī mājas elektronisko ierīču, piemēram, datoru, mobilo tālruņu lādētāju uc, barošanai. Šīs ierīces pašas ir līdzstrāvas ierīces bez papildu enerģijas pārveidošanas darbībām.

TIRDZNIECĪBAS ĒKA

Biroji un komerciālās telpas komerciālajās ēkās var arī gūt labumu no visas mājas līdzstrāvas sistēmām. Līdzstrāvas barošana biroja aprīkojumam un apgaismojuma sistēmām palīdz uzlabot energoefektivitāti un samazināt enerģijas izšķērdēšanu.

Dažas komerciālas ierīces un aprīkojums, īpaši tie, kam nepieciešama līdzstrāva, var darboties arī efektīvāk, tādējādi uzlabojot komerciālo ēku kopējo energoefektivitāti.

RŪPNIECĪBAS PIELIETOJUMS

Rūpniecības jomā visas mājas līdzstrāvas sistēmas var izmantot ražošanas līniju iekārtām un elektriskajām darbnīcām. Dažas rūpnieciskās iekārtas izmanto līdzstrāvu. Līdzstrāvas izmantošana var uzlabot energoefektivitāti un samazināt enerģijas izšķērdēšanu. Tas ir īpaši redzams, izmantojot elektroinstrumentus un darbnīcu aprīkojumu.

ELEKTROTRANSPORTLĪDZEKĻU UZLĀDES UN ENERĢIJAS UZGLABĀŠANAS SISTĒMAS

Transporta jomā līdzstrāvas barošanas sistēmas var izmantot elektrisko transportlīdzekļu uzlādēšanai, lai uzlabotu uzlādes efektivitāti. Turklāt visas mājas līdzstrāvas sistēmas var integrēt arī akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmās, lai nodrošinātu mājsaimniecības ar efektīviem enerģijas uzglabāšanas risinājumiem un vēl vairāk uzlabotu energoefektivitāti.

INFORMĀCIJAS TEHNOLOĢIJAS UN KOMUNIKĀCIJAS

Informācijas tehnoloģiju un sakaru jomā datu centri un sakaru bāzes stacijas ir ideāls pielietojuma scenārijs visas mājas līdzstrāvas sistēmām. Tā kā daudzas ierīces un serveri datu centros izmanto līdzstrāvu, līdzstrāvas barošanas sistēmas palīdz uzlabot visa datu centra veiktspēju. Līdzīgi sakaru bāzes stacijas un iekārtas var izmantot arī līdzstrāvu, lai uzlabotu sistēmas energoefektivitāti un samazinātu atkarību no tradicionālajām energosistēmām.

VISAS MĀJAS DC SISTĒMAS KOMPONENTES

Tātad, kā tiek uzbūvēta visas mājas līdzstrāvas sistēma? Rezumējot, visas mājas līdzstrāvas sistēmu var iedalīt četrās daļās: līdzstrāvas elektroenerģijas ražošanas avots, pietekas enerģijas uzglabāšanas sistēma, līdzstrāvas sadales sistēma un pietekas elektroiekārtas.

DC BAROŠANAS AVOTS

Līdzstrāvas sistēmā sākumpunkts ir līdzstrāvas barošanas avots. Atšķirībā no tradicionālās maiņstrāvas sistēmas, visas mājas līdzstrāvas avots parasti pilnībā nepaļaujas uz invertoru, lai pārveidotu maiņstrāvu līdzstrāvas strāvā, bet gan izvēlēsies ārējo atjaunojamo enerģiju. Kā vienīgais vai primārais enerģijas avots.

Piemēram, uz ēkas ārsienas tiks uzklāts saules paneļu slānis. Gaismu paneļi pārveidos par līdzstrāvu un pēc tam uzglabās līdzstrāvas sadales sistēmā vai tieši pārraidīs uz termināļa iekārtas lietojumprogrammu; to var uzstādīt arī uz ēkas vai telpas ārsienas. Uzbūvējiet virsū nelielu vēja turbīnu un pārveidojiet to līdzstrāvā. Vēja enerģija un saules enerģija pašlaik ir populārākie līdzstrāvas avoti. Nākotnē var būt arī citi, taču tiem visiem ir nepieciešami pārveidotāji, lai tos pārveidotu par līdzstrāvu.

DC ENERĢIJAS UZGLABĀŠANAS SISTĒMA

Vispārīgi runājot, līdzstrāvas jauda, ​​ko ģenerē līdzstrāvas avoti, netiks tieši pārsūtīta uz gala iekārtu, bet gan tiks uzglabāta līdzstrāvas enerģijas uzglabāšanas sistēmā. Kad iekārtai būs nepieciešama elektrība, strāva tiks atbrīvota no līdzstrāvas enerģijas uzglabāšanas sistēmas. Nodrošiniet jaudu telpās.

Līdzstrāvas enerģijas uzglabāšanas sistēma ir kā rezervuārs, kas pieņem no līdzstrāvas barošanas avota pārveidoto elektroenerģiju un nepārtraukti piegādā elektroenerģiju gala iekārtām. Ir vērts pieminēt, ka, tā kā līdzstrāvas pārraide notiek starp līdzstrāvas barošanas avotu un līdzstrāvas enerģijas uzglabāšanas sistēmu, tas var samazināt invertoru un daudzu ierīču izmantošanu, kas ne tikai samazina shēmas projektēšanas izmaksas, bet arī uzlabo sistēmas stabilitāti. .

Tāpēc visas mājas līdzstrāvas enerģijas uzglabāšanas sistēma ir tuvāk jaunu enerģijas transportlīdzekļu līdzstrāvas uzlādes modulim nekā tradicionālā “līdzstrāvas savienotā saules sistēma”.

Kā parādīts attēlā iepriekš, tradicionālajai “DC savienotajai saules sistēmai” ir jāpārraida strāva uz elektrotīklu, tāpēc tai ir papildu saules enerģijas invertora moduļi, savukārt “līdzstrāvas savienotajai saules sistēmai” ar visas mājas līdzstrāvu nav nepieciešams invertors. un pastiprinātājs. Transformatori un citas ierīces, augsta efektivitāte un enerģija.

DC ENERĢIJAS SADALES SISTĒMA

Visas mājas līdzstrāvas sistēmas pamatā ir līdzstrāvas sadales sistēma, kurai ir būtiska loma mājā, ēkā vai citā objektā. Šī sistēma ir atbildīga par enerģijas sadali no avota uz dažādām gala ierīcēm, nodrošinot strāvas padevi visām mājas daļām.

EFEKTS

Enerģijas sadale: līdzstrāvas jaudas sadales sistēma ir atbildīga par elektroenerģijas sadali no enerģijas avotiem (piemēram, saules paneļiem, enerģijas uzglabāšanas sistēmām utt.) dažādām elektroiekārtām mājās, tostarp apgaismojumam, ierīcēm, elektroniskām iekārtām utt.

Uzlabojiet energoefektivitāti: izmantojot līdzstrāvas jaudas sadali, var samazināt enerģijas pārveidošanas zudumus, tādējādi uzlabojot visas sistēmas energoefektivitāti. Īpaši, ja tas ir integrēts ar līdzstrāvas iekārtām un atjaunojamiem enerģijas avotiem, elektroenerģiju var izmantot efektīvāk.

Atbalsta līdzstrāvas ierīces: Viena no visas mājas līdzstrāvas sistēmas atslēgām ir līdzstrāvas ierīču barošanas avota atbalstīšana, izvairoties no enerģijas zudumiem, pārveidojot maiņstrāvu par līdzstrāvu.

KONSTITŪTĒT

Līdzstrāvas sadales panelis: līdzstrāvas sadales panelis ir galvenā ierīce, kas sadala enerģiju no saules paneļiem un enerģijas uzglabāšanas sistēmām dažādām shēmām un ierīcēm mājās. Tajā ir iekļauti tādi komponenti kā līdzstrāvas slēdži un sprieguma stabilizatori, lai nodrošinātu stabilu un drošu elektroenerģijas sadali.

Viedā vadības sistēma: lai panāktu viedu enerģijas pārvaldību un kontroli, visas mājas līdzstrāvas sistēmas parasti ir aprīkotas ar inteliģentām vadības sistēmām. Tas var ietvert tādas funkcijas kā enerģijas uzraudzība, tālvadības pults un automatizēta scenārija iestatīšana, lai uzlabotu sistēmas vispārējo veiktspēju.

Līdzstrāvas kontaktligzdas un slēdži: lai kontaktligzdas un slēdži jūsu mājās būtu saderīgi ar līdzstrāvas iekārtām, tiem jābūt konstruētiem ar līdzstrāvas savienojumiem. Šīs kontaktligzdas un slēdžus var izmantot ar līdzstrāvas iekārtām, vienlaikus nodrošinot drošību un ērtības.

DC ELEKTRISKĀS IEKĀRTAS

Iekštelpu līdzstrāvas iekārtu ir tik daudz, ka šeit nav iespējams tās visas uzskaitīt, taču var klasificēt tikai aptuveni. Pirms tam mums vispirms ir jāsaprot, kāda veida aprīkojumam ir nepieciešama maiņstrāva un kāda veida līdzstrāva. Vispārīgi runājot, lieljaudas elektroierīcēm ir nepieciešams lielāks spriegums un tās ir aprīkotas ar lielas slodzes motoriem. Šādas elektroierīces tiek darbinātas ar maiņstrāvu, piemēram, ledusskapji, vecmodīgi gaisa kondicionieri, veļas mašīnas, tvaika nosūcēji utt.

Ir arī dažas elektroiekārtas, kurām nav nepieciešama liela jaudas motora piedziņa, un precīzās integrālās shēmas var darboties tikai ar vidēju un zemu spriegumu un izmantot līdzstrāvas barošanu, piemēram, televizori, datori un magnetofoni.

Protams, iepriekš minētā atšķirība nav ļoti visaptveroša. Pašlaik daudzas lieljaudas ierīces var darbināt arī ar līdzstrāvu. Piemēram, ir parādījušies līdzstrāvas mainīgas frekvences gaisa kondicionieri, kas izmanto līdzstrāvas motorus ar labāku klusuma efektu un lielāku enerģijas taupīšanu. Vispārīgi runājot, atslēga uz to, vai elektriskā iekārta ir maiņstrāva vai līdzstrāva, ir atkarīga no ierīces iekšējās struktūras.

PRAKTISKS GADĪJUMS VISAS MĀJAS DC

Šeit ir daži “visas mājas līdzstrāvas” gadījumi no visas pasaules. Var konstatēt, ka šie gadījumi pamatā ir zemu oglekļa emisiju un videi draudzīgi risinājumi, kas liecina, ka galvenais "visas mājas līdzstrāvas" dzinējspēks joprojām ir vides aizsardzības koncepcija, un viedajām līdzstrāvas sistēmām vēl ir tāls ceļš ejams. .

Zero Emission House Zviedrijā

Zhongguancun demonstrācijas zonas jaunās enerģijas ēkas projekts

Zhongguancun New Energy Building Project ir demonstrācijas projekts, ko veicina Čaojanas apgabala valdība Pekinā, Ķīnā un kura mērķis ir popularizēt zaļās ēkas un atjaunojamās enerģijas izmantošanu. Šajā projektā dažas ēkas izmanto visas mājas līdzstrāvas sistēmas, kas ir apvienotas ar saules paneļiem un enerģijas uzglabāšanas sistēmām, lai nodrošinātu līdzstrāvas piegādi. Šī mēģinājuma mērķis ir samazināt ēkas ietekmi uz vidi un uzlabot energoefektivitāti, integrējot jaunu enerģijas un līdzstrāvas barošanas avotu.

Ilgtspējīgas enerģijas dzīvojamais projekts Dubai Expo 2020, AAE

2020. gada izstādē Dubaijā vairākos projektos tika demonstrētas ilgtspējīgas enerģijas mājas, kurās izmanto atjaunojamo enerģiju un visas mājas līdzstrāvas sistēmas. Šo projektu mērķis ir uzlabot energoefektivitāti, izmantojot inovatīvus enerģijas risinājumus.

Japānas DC Microgrid eksperimentālais projekts

Japānā daži mikrotīkla eksperimentālie projekti ir sākuši pieņemt visas mājas līdzstrāvas sistēmas. Šīs sistēmas tiek darbinātas ar saules un vēja enerģiju, vienlaikus nodrošinot līdzstrāvu mājas ierīcēm un iekārtām.

Enerģijas centra māja

Projekta, kas ir sadarbība starp Londonas Dienvidbankas universitāti un Apvienotās Karalistes Nacionālo fizikālo laboratoriju, mērķis ir izveidot nulles enerģijas māju. Mājās tiek izmantota līdzstrāva, kas apvienota ar saules fotoelementu un enerģijas uzglabāšanas sistēmām, lai nodrošinātu efektīvu enerģijas izmantošanu.

RELEVANT NOZARES ASOCIĀCIJAS

Ar visas mājas inteliģences tehnoloģiju jūs esat iepazīstināts jau iepriekš. Faktiski tehnoloģiju atbalsta dažas nozares asociācijas. Charging Head Network ir saskaitījis attiecīgās nozares asociācijas. Šeit mēs jūs iepazīstināsim ar asociācijām, kas saistītas ar visas mājas DC.

MAKSĀT 

FCA

FCA (Ātrās uzlādes alianse), ķīniešu nosaukums ir "Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association". Guandunas termināļa ātrās uzlādes nozares asociācija (saukta par Termināļa ātrās uzlādes nozares asociāciju) tika izveidota 2021. gadā. Termināļa ātrās uzlādes tehnoloģija ir galvenā iespēja, kas veicina jaunās paaudzes elektroniskās informācijas nozares (tostarp 5G un mākslīgā intelekta) plaša mēroga pielietošanu. ). Saskaņā ar globālās oglekļa neitralitātes attīstības tendenci, termināļa ātrā uzlāde palīdz samazināt elektronisko atkritumu un enerģijas atkritumu daudzumu un panākt zaļās vides aizsardzību. un nozares ilgtspējīga attīstība, nodrošinot drošāku un uzticamāku uzlādes pieredzi simtiem miljonu patērētāju.

Lai paātrinātu termināļu ātrās uzlādes tehnoloģiju standartizāciju un industrializāciju, Informācijas un sakaru tehnoloģiju akadēmija, Huawei, OPPO, vivo un Xiaomi uzņēmās vadību, uzsākot kopīgus pasākumus ar visām termināļa ātrās uzlādes nozares ķēdes pusēm, piemēram, iekšējās pilnīgas mašīnas, mikroshēmas, instrumenti, lādētāji un piederumi. Sagatavošanās darbi sāksies 2021. gada sākumā. Asociācijas izveide palīdzēs veidot interešu kopienu nozares ķēdē, radīs industriālo bāzi termināļu ātrās uzlādes projektēšanai, pētniecībai un attīstībai, ražošanai, testēšanai un sertifikācijai, kā arī veicinās kodola attīstību. elektroniskie komponenti, augstākās klases vispārējās mikroshēmas, galvenie pamatmateriāli un citas jomas, kā arī censties izveidot pasaules līmeņa termināļus Kuaihong novatoriskas rūpniecības kopas ir ļoti svarīgas.

FCA galvenokārt popularizē UFCS standartu. UFCS pilns nosaukums ir Universal Fast Charging Specification, un tā ķīniešu nosaukums ir Fusion Fast Charging Standard. Tā ir jaunas paaudzes integrētā ātrā uzlāde, ko vada Informācijas un komunikāciju tehnoloģiju akadēmija, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi un daudzu termināļu, mikroshēmu uzņēmumu un nozares partneru, piemēram, Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology un kopīgi centieni. Angbao elektronika. protokols. Līguma mērķis ir formulēt integrētus ātrās uzlādes standartus mobilajiem termināļiem, atrisināt savstarpējās ātrās uzlādes nesaderības problēmu un izveidot ātru, drošu un saderīgu uzlādes vidi galalietotājiem.

Šobrīd UFCS ir aizvadījusi otro UFCS testa konferenci, kurā tika pabeigta “Dalībuzņēmuma atbilstības funkciju pirmspārbaude” un “Terminālražotāja saderības pārbaude”. Izmantojot testēšanu un kopsavilkumu apmaiņu, mēs vienlaikus apvienojam teoriju un praksi, lai izjauktu ātrās uzlādes nesaderības situāciju, kopīgi veicinātu veselīgu termināļa ātrās uzlādes attīstību un strādātu ar daudziem augstas kvalitātes piegādātājiem un pakalpojumu sniedzējiem nozares ķēdē, lai kopīgi. veicināt ātrās uzlādes tehnoloģiju standartus. UFCS industrializācijas progress.

USB-IF

1994. gadā Intel un Microsoft iniciētā starptautiskā standartizācijas organizācija, saukta par “USB-IF” (pilns nosaukums: USB Implementers Forum), ir bezpeļņas uzņēmums, ko dibināja uzņēmumu grupa, kas izstrādāja universālās seriālās kopnes specifikāciju. USB-IF tika izveidots, lai nodrošinātu atbalsta organizāciju un forumu universālās seriālās kopnes tehnoloģijas izstrādei un ieviešanai. Forums veicina augstas kvalitātes saderīgu USB perifērijas ierīču (ierīču) izstrādi un popularizē USB priekšrocības un to produktu kvalitāti, kas iztur atbilstības testu.ng.

Tehnoloģijai, ko ieviesusi USB-IF USB, pašlaik ir vairākas tehnisko specifikāciju versijas. Jaunākā tehniskās specifikācijas versija ir USB4 2.0. Šī tehniskā standarta maksimālais ātrums ir palielināts līdz 80Gbps. Tas pieņem jaunu datu arhitektūru, USB PD ātrās uzlādes standartu, USB Type-C interfeisu un kabeļu standartus arī tiks atjaunināti vienlaikus.

WPC

WPC pilns nosaukums ir Wireless Power Consortium, un tā ķīniešu nosaukums ir “Wireless Power Consortium”. Tā tika dibināta 2008. gada 17. decembrī. Tā ir pasaulē pirmā standartizācijas organizācija, kas popularizē bezvadu uzlādes tehnoloģiju. 2023. gada maijā WPC kopā ir 315 biedri. Alianses dalībnieki sadarbojas ar kopīgu mērķi: panākt visu bezvadu lādētāju un bezvadu barošanas avotu pilnīgu savietojamību visā pasaulē. Šim nolūkam viņi ir formulējuši daudzas specifikācijas bezvadu ātrās uzlādes tehnoloģijai.

Tā kā bezvadu uzlādes tehnoloģija turpina attīstīties, tās pielietojuma joma ir paplašinājusies no patērētāju rokas ierīcēm līdz daudzām jaunām jomām, piemēram, klēpjdatoriem, planšetdatoriem, droniem, robotiem, transportlīdzekļu internetam un viedām bezvadu virtuvēm. WPC ir izstrādājis un uzturējis virkni standartu dažādām bezvadu uzlādes lietojumprogrammām, tostarp:

Qi standarts viedtālruņiem un citām pārnēsājamām mobilajām ierīcēm.

Ki bezvadu virtuves standarts, virtuves tehnikai, atbalsta uzlādes jaudu līdz 2200W.

Vieglo elektrisko transportlīdzekļu (LEV) standarts ļauj ātrāk, drošāk, viedāk un ērtāk bezvadu režīmā uzlādēt vieglos elektriskos transportlīdzekļus, piemēram, e-velosipēdus un skrejriteņus mājās un ceļā.

Rūpnieciskais bezvadu uzlādes standarts drošai un ērtai bezvadu jaudas pārraidei, lai uzlādētu robotus, AGV, dronus un citas rūpnieciskās automatizācijas iekārtas.

Tagad tirgū ir vairāk nekā 9000 Qi sertificētu bezvadu uzlādes produktu. WPC pārbauda produktu drošību, savietojamību un piemērotību, izmantojot savu neatkarīgo pilnvaroto testēšanas laboratoriju tīklu visā pasaulē.

KOMUNIKĀCIJA

CSA

Savienojamības standartu alianse (CSA) ir organizācija, kas izstrādā, sertificē un popularizē viedo māju standartus. Tās priekštece ir 2002. gadā dibinātā Zigbee Alliance. 2022. gada oktobrī alianses uzņēmumu biedru skaits sasniegs vairāk nekā 200.

CSA nodrošina standartus, rīkus un sertifikātus IoT novatoriem, lai padarītu lietisko internetu pieejamāku, drošāku un lietojamāku1. Organizācijas mērķis ir definēt un palielināt nozares izpratni un vispārēju drošības paraugprakses attīstību mākoņdatošanas un nākamās paaudzes digitālo tehnoloģiju jomā. CSA-IoT apvieno pasaules vadošos uzņēmumus, lai izveidotu un veicinātu kopīgus atvērtus standartus, piemēram, Matter, Zigbee, IP utt., kā arī standartus tādās jomās kā produktu drošība, datu privātums, vieda piekļuves kontrole un citas.

Zigbee ir IoT savienojuma standarts, ko ieviesusi CSA alianse. Tas ir bezvadu sakaru protokols, kas paredzēts bezvadu sensoru tīkla (WSN) un lietiskā interneta (IoT) lietojumprogrammām. Tas izmanto IEEE 802.15.4 standartu, darbojas 2,4 GHz frekvenču joslā un koncentrējas uz zemu enerģijas patēriņu, zemu sarežģītību un maza darbības attāluma saziņu. CSA alianses veicinātais protokols ir plaši izmantots viedās mājās, rūpnieciskajā automatizācijā, veselības aprūpē un citās jomās.

Viens no Zigbee dizaina mērķiem ir atbalstīt uzticamu saziņu starp lielu skaitu ierīču, vienlaikus saglabājot zemu enerģijas patēriņa līmeni. Tas ir piemērots ierīcēm, kurām jādarbojas ilgu laiku un kurām jāpaļaujas uz akumulatora enerģiju, piemēram, sensoru mezgliem. Protokolam ir dažādas topoloģijas, tostarp zvaigzne, acs un klasteru koks, padarot to pielāgojamu dažāda izmēra un vajadzību tīkliem.

Zigbee ierīces var automātiski veidot pašorganizējošus tīklus, ir elastīgas un pielāgojamas, kā arī var dinamiski pielāgoties izmaiņām tīkla topoloģijā, piemēram, ierīču pievienošanai vai noņemšanai. Tas atvieglo Zigbee izvietošanu un uzturēšanu praktiskos lietojumos. Kopumā Zigbee kā atvērtā standarta bezvadu sakaru protokols nodrošina uzticamu risinājumu dažādu IoT ierīču savienošanai un kontrolei.

Bluetooth SIG

1996. gadā Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM un Intel plānoja izveidot nozares asociāciju. Šī organizācija bija “Bluetooth Technology Alliance”, saukta par “Bluetooth SIG”. Viņi kopīgi izstrādāja maza darbības attāluma bezvadu savienojuma tehnoloģiju. Izstrādātāju komanda cer, ka šī bezvadu sakaru tehnoloģija var koordinēt un apvienot darbu dažādās rūpniecības jomās, piemēram, Bluetooth King. Tāpēc šī tehnoloģija tika nosaukta par Bluetooth.

Bluetooth (Bluetooth tehnoloģija) ir maza darbības attāluma, mazjaudas bezvadu sakaru standarts, kas piemērots dažādiem ierīču savienojumiem un datu pārraidei, ar vienkāršu savienošanu pārī, vairāku punktu savienojumu un pamata drošības funkcijām.

Bluetooth (Bluetooth tehnoloģija) var nodrošināt bezvadu savienojumus mājā esošajām ierīcēm un ir svarīga bezvadu sakaru tehnoloģijas sastāvdaļa.

ASOCIĀCIJA SPARKLINK

2020. gada 22. septembrī tika oficiāli nodibināta Sparklink asociācija. Spark Alliance ir nozares alianse, kas ir apņēmusies atbalstīt globalizāciju. Tās mērķis ir veicināt jaunās paaudzes bezvadu maza darbības attāluma sakaru tehnoloģijas SparkLink inovācijas un industriālo ekoloģiju, kā arī īstenot strauji attīstošas ​​jaunas scenāriju lietojumprogrammas, piemēram, viedās automašīnas, viedās mājas, viedie termināļi un viedā ražošana, un apmierināt vajadzības. Ekstrēmas veiktspējas prasības. Šobrīd biedrībā ir vairāk nekā 140 biedru.

Sparklink asociācijas reklamēto bezvadu maza darbības attāluma sakaru tehnoloģiju sauc par SparkLink, un tās ķīniešu nosaukums ir Star Flash. Tehniskie parametri ir īpaši zems latentums un īpaši augsta uzticamība. Paļaujoties uz īpaši īsu kadra struktūru, Polar kodeku un HARQ retranslācijas mehānismu. SparkLink var sasniegt 20,833 mikrosekundes latentumu un 99,999% uzticamību.

WI-FEs ALianse

Wi-Fi Alliance ir starptautiska organizācija, ko veido vairāki tehnoloģiju uzņēmumi, kas ir apņēmušies veicināt un veicināt bezvadu tīklu tehnoloģiju attīstību, inovācijas un standartizāciju. Organizācija dibināta 1999. gadā. Tās galvenais mērķis ir nodrošināt dažādu ražotāju ražoto Wi-Fi ierīču savstarpēju saderību, tādējādi veicinot bezvadu tīklu popularitāti un izmantošanu.

Wi-Fi tehnoloģija (Wireless Fidelity) ir tehnoloģija, ko galvenokārt veicina Wi-Fi Alliance. Kā bezvadu LAN tehnoloģija to izmanto datu pārraidei un saziņai starp elektroniskām ierīcēm, izmantojot bezvadu signālus. Tas ļauj ierīcēm (piemēram, datoriem, viedtālruņiem, planšetdatoriem, viedajām mājas ierīcēm utt.) apmainīties ar datiem ierobežotā diapazonā bez fiziska savienojuma.

Wi-Fi tehnoloģija izmanto radioviļņus, lai izveidotu savienojumus starp ierīcēm. Šis bezvadu veids novērš nepieciešamību pēc fiziskiem savienojumiem, ļaujot ierīcēm brīvi pārvietoties diapazonā, vienlaikus saglabājot tīkla savienojumu. Wi-Fi tehnoloģija datu pārraidei izmanto dažādas frekvenču joslas. Visbiežāk izmantotās frekvenču joslas ir 2,4 GHz un 5 GHz. Šīs frekvenču joslas ir sadalītas vairākos kanālos, kuros ierīces var sazināties.

Wi-Fi tehnoloģijas ātrums ir atkarīgs no standarta un frekvenču joslas. Nepārtraukti attīstoties tehnoloģijām, Wi-Fi ātrums ir pakāpeniski palielinājies no agrākajiem simtiem Kbps (kilobiti sekundē) līdz pašreizējiem vairākiem Gbps (gigabitiem sekundē). Dažādi Wi-Fi standarti (piemēram, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax utt.) atbalsta dažādus maksimālos pārraides ātrumus. Turklāt datu pārraide tiek aizsargāta ar šifrēšanas un drošības protokoliem. Tostarp WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) un WPA3 ir izplatīti šifrēšanas standarti, ko izmanto, lai aizsargātu Wi-Fi tīklus no nesankcionētas piekļuves un datu zādzībām.

STANDARDIZĀCIJAS UN BŪVKODEKSI

Galvenais šķērslis visu māju līdzstrāvas sistēmu izstrādē ir globāli konsekventu standartu un būvnormatīvu trūkums. Tradicionālās ēku elektriskās sistēmas parasti darbojas ar maiņstrāvu, tāpēc visas mājas līdzstrāvas sistēmām ir nepieciešams jauns standartu kopums projektēšanā, uzstādīšanā un darbībā.

Standartizācijas trūkums var izraisīt dažādu sistēmu nesaderību, sarežģīt iekārtu izvēli un nomaiņu, kā arī var kavēt tirgus mērogu un popularizēšanu. Izaicinājums ir arī nepielāgošanās spējas būvnormatīviem, jo ​​būvniecības nozare bieži vien balstās uz tradicionālajiem maiņstrāvas projektiem. Tāpēc visas mājas līdzstrāvas sistēmas ieviešanai var būt nepieciešami pielāgojumi un būvnormatīvu pārdefinēšana, kas prasīs laiku un saskaņotas pūles.

EEKONOMISKĀS IZMAKSAS UN TEHNOLOĢIJAS PĀRSLĒGŠANA

Visas mājas līdzstrāvas sistēmas izvietošana var būt saistīta ar augstākām sākotnējām izmaksām, tostarp modernākām līdzstrāvas iekārtām, akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmām un līdzstrāvai pielāgotām ierīcēm. Šīs papildu izmaksas var būt viens no iemesliem, kāpēc daudzi patērētāji un ēku izstrādātāji vilcinās pieņemt visas mājas līdzstrāvas sistēmas.

Turklāt tradicionālās maiņstrāvas iekārtas un infrastruktūra ir tik nobriedusi un plaši izplatīta, ka pārejai uz visas mājas līdzstrāvas sistēmu ir nepieciešama liela mēroga tehnoloģiju pārveidošana, kas ietver elektriskās izkārtojuma pārveidošanu, aprīkojuma nomaiņu un personāla apmācību. Šī pāreja varētu radīt papildu ieguldījumus un darbaspēka izmaksas esošajās ēkās un infrastruktūrā, ierobežojot ātrumu, kādā var ieviest visas mājas līdzstrāvas sistēmas.

DIERĪCES SADERĪBA UN PIEKĻUVE TIRGAM

Visas mājas līdzstrāvas sistēmām ir jāiegūst savietojamība ar vairāk ierīču tirgū, lai nodrošinātu dažādu ierīču, apgaismojuma un citu ierīču nevainojamu darbību mājās. Pašlaik daudzas tirgū esošās ierīces joprojām ir balstītas uz maiņstrāvu, un, lai veicinātu visas mājas līdzstrāvas sistēmas, ir jāsadarbojas ar ražotājiem un piegādātājiem, lai veicinātu vairāk ar līdzstrāvu saderīgu ierīču ienākšanu tirgū.

Tāpat ir jāsadarbojas ar enerģijas piegādātājiem un elektroenerģijas tīkliem, lai nodrošinātu efektīvu atjaunojamās enerģijas integrāciju un starpsavienojumu ar tradicionālajiem tīkliem. Problēmas ar iekārtu savietojamību un piekļuvi tirgum var ietekmēt visu māju līdzstrāvas sistēmu plašo pielietojumu, kas prasa lielāku vienprātību un sadarbību nozares ķēdē.

SMART UN ILGTSPĒJĪGS

Viens no turpmākajiem visas mājas līdzstrāvas sistēmu attīstības virzieniem ir likt lielāku uzsvaru uz inteliģenci un ilgtspējību. Integrējot inteliģentās vadības sistēmas, visas mājas līdzstrāvas sistēmas var precīzāk uzraudzīt un pārvaldīt enerģijas patēriņu, nodrošinot pielāgotas enerģijas pārvaldības stratēģijas. Tas nozīmē, ka sistēma var dinamiski pielāgoties mājsaimniecību pieprasījumam, elektroenerģijas cenām un atjaunojamās enerģijas pieejamībai, lai palielinātu energoefektivitāti un samazinātu enerģijas izmaksas.

Tajā pašā laikā visas mājas līdzstrāvas sistēmu ilgtspējīgas attīstības virziens ietver plašāku atjaunojamo energoresursu, tostarp saules enerģijas, vēja enerģijas u.c., integrāciju, kā arī efektīvākas enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas. Tas palīdzēs izveidot zaļāku, viedāku un ilgtspējīgāku mājas energosistēmu un veicinās visu māju līdzstrāvas sistēmu turpmāko attīstību.

STANDARDIZĀCIJA UN RŪPNIECISKĀ SADARBĪBA

Lai veicinātu visas mājas līdzstrāvas sistēmu plašāku pielietojumu, vēl viens attīstības virziens ir standartizācijas un rūpnieciskās sadarbības stiprināšana. Globāli vienotu standartu un specifikāciju noteikšana var samazināt sistēmas projektēšanas un ieviešanas izmaksas, uzlabot iekārtu savietojamību un tādējādi veicināt tirgus paplašināšanos.

Turklāt rūpnieciskā sadarbība ir arī galvenais faktors, lai veicinātu visas mājas līdzstrāvas sistēmu attīstību. Dalībniekiem visos aspektos, tostarp celtniekiem, elektroinženieriem, iekārtu ražotājiem un enerģijas piegādātājiem, ir jāsadarbojas, lai izveidotu pilnas ķēdes industriālo ekosistēmu. Tas palīdz atrisināt ierīču saderību, uzlabot sistēmas stabilitāti un veicināt tehnoloģiskās inovācijas. Paredzams, ka, izmantojot standartizāciju un rūpniecisko sadarbību, visas mājas līdzstrāvas sistēmas tiks raitāk integrētas galvenajās ēkās un energosistēmās un panākt plašāku pielietojumu.

SKOPSAVILKUMS

Visas mājas līdzstrāva ir jauna elektroenerģijas sadales sistēma, kas atšķirībā no tradicionālajām maiņstrāvas sistēmām izmanto līdzstrāvu visai ēkai, aptverot visu, sākot no apgaismojuma līdz elektroniskām iekārtām. Visas mājas līdzstrāvas sistēmas piedāvā dažas unikālas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām sistēmām energoefektivitātes, atjaunojamās enerģijas integrācijas un aprīkojuma savietojamības ziņā. Pirmkārt, samazinot enerģijas pārveidošanas soļus, visas mājas līdzstrāvas sistēmas var uzlabot energoefektivitāti un samazināt enerģijas izšķērdēšanu. Otrkārt, līdzstrāvas enerģiju ir vieglāk integrēt ar atjaunojamās enerģijas iekārtām, piemēram, saules paneļiem, nodrošinot ilgtspējīgāku enerģijas risinājumu ēkām. Turklāt daudzām līdzstrāvas ierīcēm visas mājas līdzstrāvas sistēmas ieviešana var samazināt enerģijas pārveidošanas zudumus un palielināt iekārtas veiktspēju un kalpošanas laiku.

Visas mājas līdzstrāvas sistēmu pielietojuma jomas aptver daudzas jomas, tostarp dzīvojamās ēkas, komerciālās ēkas, rūpnieciskos lietojumus, atjaunojamās enerģijas sistēmas, elektrisko transportu utt. Dzīvojamās ēkās visas mājas līdzstrāvas sistēmas var izmantot, lai efektīvi darbinātu apgaismojumu un ierīces. , uzlabojot mājas energoefektivitāti. Komerciālās ēkās līdzstrāvas barošana biroja iekārtām un apgaismojuma sistēmām palīdz samazināt enerģijas patēriņu. Rūpniecības sektorā visas mājas līdzstrāvas sistēmas var uzlabot ražošanas līniju iekārtu energoefektivitāti. No atjaunojamās enerģijas sistēmām visas mājas līdzstrāvas sistēmas ir vieglāk integrēt ar tādām iekārtām kā saules un vēja enerģija. Elektrisko transportu jomā līdzstrāvas sadales sistēmas var izmantot elektrisko transportlīdzekļu uzlādēšanai, lai uzlabotu uzlādes efektivitāti. Šo pielietojuma jomu pastāvīgā paplašināšanās liecina, ka visas mājas līdzstrāvas sistēmas nākotnē kļūs par dzīvotspējīgu un efektīvu risinājumu ēku un elektrisko sistēmu jomā.

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