ΠΡΟΛΟΓΟΣ
Οι άνθρωποι έχουν διανύσει μεγάλη απόσταση από την ανακάλυψη του ηλεκτρισμού μέχρι την ευρεία χρήση του ως «ηλεκτρισμού» και «ηλεκτρικής ενέργειας». Μία από τις πιο εντυπωσιακές είναι η «διαμάχη για την οδό» μεταξύ AC και DC. Πρωταγωνιστές είναι δύο σύγχρονες ιδιοφυΐες, ο Έντισον και ο Τέσλα. Ωστόσο, αυτό που είναι ενδιαφέρον είναι ότι από την οπτική γωνία των όλο και νέων ανθρώπων του 21ου αιώνα, αυτή η «διαμάχη» δεν είναι εντελώς κερδισμένη ή χαμένη.

Παρόλο που σήμερα τα πάντα, από τις πηγές παραγωγής ενέργειας έως τα συστήματα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, είναι ουσιαστικά «εναλλασσόμενο ρεύμα», το συνεχές ρεύμα υπάρχει παντού σε πολλές ηλεκτρικές συσκευές και τερματικό εξοπλισμό. Συγκεκριμένα, η λύση συστήματος ισχύος «DC ολόκληρου του σπιτιού», η οποία έχει προτιμηθεί από όλους τα τελευταία χρόνια, συνδυάζει την τεχνολογία μηχανικής IoT και την τεχνητή νοημοσύνη για να παρέχει μια ισχυρή εγγύηση για «έξυπνη ζωή στο σπίτι». Ακολουθήστε το Δίκτυο Κεφαλών Φόρτισης παρακάτω για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το τι είναι το DC ολόκληρου του σπιτιού.

ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Το συνεχές ρεύμα (DC) σε όλο το σπίτι είναι ένα ηλεκτρικό σύστημα που χρησιμοποιεί συνεχές ρεύμα σε σπίτια και κτίρια. Η έννοια του «DC σε ολόκληρο το σπίτι» προτάθηκε στο πλαίσιο του ότι οι αδυναμίες των παραδοσιακών συστημάτων AC έχουν γίνει ολοένα και πιο εμφανείς και η έννοια της χαμηλών εκπομπών άνθρακα και της προστασίας του περιβάλλοντος έχει τύχει ολοένα και μεγαλύτερης προσοχής.

ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ

Αυτή τη στιγμή, το πιο συνηθισμένο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο είναι το σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος. Το σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ένα σύστημα μετάδοσης και διανομής ισχύος που λειτουργεί με βάση τις αλλαγές στη ροή ρεύματος που προκαλούνται από την αλληλεπίδραση ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων. Ακολουθούν τα κύρια βήματα για το πώς λειτουργεί ένα σύστημα AC:

ΓεννήτριαΤο σημείο εκκίνησης ενός συστήματος ισχύος είναι η γεννήτρια. Μια γεννήτρια είναι μια συσκευή που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Η βασική αρχή είναι η παραγωγή επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης κόβοντας καλώδια με περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Στα συστήματα ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος, χρησιμοποιούνται συνήθως σύγχρονες γεννήτριες και οι ρότορες τους κινούνται από μηχανική ενέργεια (όπως νερό, αέριο, ατμό κ.λπ.) για να δημιουργήσουν ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.

Γενιά εναλλασσόμενου ρεύματοςΤο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο στη γεννήτρια προκαλεί αλλαγές στην επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη στους ηλεκτρικούς αγωγούς, παράγοντας έτσι εναλλασσόμενο ρεύμα. Η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος είναι συνήθως 50 Hz ή 60 Hz ανά δευτερόλεπτο, ανάλογα με τα πρότυπα του συστήματος ισχύος σε διαφορετικές περιοχές.

Ανύψωση μετασχηματιστή: Εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται από μετασχηματιστές σε γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Ένας μετασχηματιστής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής για να αλλάξει την τάση ενός ηλεκτρικού ρεύματος χωρίς να αλλάξει τη συχνότητά του. Στη διαδικασία μετάδοσης ισχύος, το εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής τάσης είναι πιο εύκολο να μεταδοθεί σε μεγάλες αποστάσεις επειδή μειώνει την απώλεια ενέργειας που προκαλείται από την αντίσταση.

Μεταφορά και διανομήΤο εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής τάσης μεταδίδεται σε διάφορα σημεία μέσω γραμμών μεταφοράς και στη συνέχεια υποβιβάζεται μέσω μετασχηματιστών για να καλύψει τις ανάγκες διαφορετικών χρήσεων. Τέτοια συστήματα μεταφοράς και διανομής επιτρέπουν την αποτελεσματική μεταφορά και αξιοποίηση της ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ διαφορετικών χρήσεων και τοποθεσιών.

Εφαρμογές εναλλασσόμενου ρεύματοςΑπό την πλευρά του τελικού χρήστη, παρέχεται εναλλασσόμενο ρεύμα σε κατοικίες, επιχειρήσεις και βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Σε αυτούς τους χώρους, το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται για την κίνηση μιας ποικιλίας εξοπλισμού, όπως φωτισμός, ηλεκτρικοί θερμαντήρες, ηλεκτρικοί κινητήρες, ηλεκτρονικό εξοπλισμό και άλλα.

Γενικά, τα συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος έγιναν ευρέως διαδεδομένα στα τέλη του περασμένου αιώνα λόγω πολλών πλεονεκτημάτων, όπως τα σταθερά και ελεγχόμενα συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος και οι χαμηλότερες απώλειες ισχύος στις γραμμές. Ωστόσο, με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας, το πρόβλημα της ισορροπίας γωνίας ισχύος των συστημάτων εναλλασσόμενου ρεύματος έχει γίνει οξύ. Η ανάπτυξη συστημάτων ισχύος έχει οδηγήσει στην διαδοχική ανάπτυξη πολλών συσκευών ισχύος, όπως ανορθωτές (που μετατρέπουν την ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος σε ισχύ συνεχούς ρεύματος) και μετατροπείς (που μετατρέπουν την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος). Η τεχνολογία ελέγχου των βαλβίδων μετατροπής έχει επίσης εισέλθει σε ένα πολύ σαφές στάδιο και η ταχύτητα διακοπής της ισχύος συνεχούς ρεύματος δεν είναι μικρότερη από αυτή των διακοπτών εναλλασσόμενου ρεύματος.

Αυτό εξαφανίζει σταδιακά πολλές αδυναμίες του συστήματος DC και έχει τεθεί η τεχνική βάση για ολόκληρο το σπίτι.

EΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΙ ΧΑΜΗΛΩΝ ΕΚΠΟΜΠΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΕΝΝΟΙΑ

Τα τελευταία χρόνια, με την εμφάνιση των παγκόσμιων κλιματικών προβλημάτων, ιδίως του φαινομένου του θερμοκηπίου, τα ζητήματα προστασίας του περιβάλλοντος έχουν λάβει όλο και μεγαλύτερη προσοχή. Δεδομένου ότι η συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι είναι καλύτερα συμβατή με τα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, έχει εξαιρετικά πλεονεκτήματα στην εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών. Έτσι, λαμβάνει όλο και μεγαλύτερη προσοχή.

Επιπλέον, το σύστημα DC μπορεί να εξοικονομήσει πολλά εξαρτήματα και υλικά λόγω της δομής κυκλώματος "άμεσης-προς-άμεση" και είναι επίσης πολύ συνεπές με την έννοια της "χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και φιλικής προς το περιβάλλον".

ΕΝΝΟΙΑ ΟΛΟΚΛΗΡΗΣ ΤΗΣ ΟΙΚΙΑΣ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗΣ

Η βάση για την εφαρμογή συστημάτων συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι είναι η εφαρμογή και η προώθηση της νοημοσύνης σε ολόκληρο το σπίτι. Με άλλα λόγια, η εφαρμογή συστημάτων συνεχούς ρεύματος σε εσωτερικούς χώρους βασίζεται βασικά στην νοημοσύνη και αποτελεί ένα σημαντικό μέσο για την ενδυνάμωση της «νοημοσύνης σε ολόκληρο το σπίτι».

Το έξυπνο σπίτι αναφέρεται στη σύνδεση διαφόρων οικιακών συσκευών, συσκευών και συστημάτων μέσω προηγμένης τεχνολογίας και έξυπνων συστημάτων για την επίτευξη κεντρικού ελέγχου, αυτοματισμού και απομακρυσμένης παρακολούθησης, βελτιώνοντας έτσι την άνεση και την ευκολία της οικιακής ζωής. Ασφάλεια και ενεργειακή απόδοση.

ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ

Οι αρχές υλοποίησης των έξυπνων συστημάτων ολόκληρου του σπιτιού περιλαμβάνουν πολλές βασικές πτυχές, όπως η τεχνολογία αισθητήρων, οι έξυπνες συσκευές, οι επικοινωνίες δικτύου, οι έξυπνοι αλγόριθμοι και συστήματα ελέγχου, οι διεπαφές χρήστη, η ασφάλεια και η προστασία της ιδιωτικής ζωής, καθώς και οι ενημερώσεις και η συντήρηση λογισμικού. Αυτές οι πτυχές συζητούνται λεπτομερώς παρακάτω.

Τεχνολογία αισθητήρων

Η βάση ενός έξυπνου συστήματος ολόκληρου του σπιτιού είναι μια ποικιλία αισθητήρων που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση του περιβάλλοντος του σπιτιού σε πραγματικό χρόνο. Οι περιβαλλοντικοί αισθητήρες περιλαμβάνουν αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας, φωτός και ποιότητας αέρα για την ανίχνευση των εσωτερικών συνθηκών. Οι αισθητήρες κίνησης και οι μαγνητικοί αισθητήρες πορτών και παραθύρων χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ανθρώπινης κίνησης και της κατάστασης των πορτών και των παραθύρων, παρέχοντας βασικά δεδομένα για την ασφάλεια και τον αυτοματισμό. Οι αισθητήρες καπνού και αερίου χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση πυρκαγιών και επιβλαβών αερίων για τη βελτίωση της ασφάλειας του σπιτιού.

Έξυπνη συσκευή

Διάφορες έξυπνες συσκευές αποτελούν τον πυρήνα του έξυπνου συστήματος ολόκληρου του σπιτιού. Ο έξυπνος φωτισμός, οι οικιακές συσκευές, οι κλειδαριές θυρών και οι κάμερες διαθέτουν λειτουργίες που μπορούν να ελέγχονται εξ αποστάσεως μέσω του Διαδικτύου. Αυτές οι συσκευές συνδέονται σε ένα ενοποιημένο δίκτυο μέσω ασύρματων τεχνολογιών επικοινωνίας (όπως Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), επιτρέποντας στους χρήστες να ελέγχουν και να παρακολουθούν οικιακές συσκευές μέσω του Διαδικτύου οποτεδήποτε και οπουδήποτε.

Τηλεπικοινωνία

Οι συσκευές του έξυπνου συστήματος ολόκληρου του σπιτιού συνδέονται μέσω του Διαδικτύου για να σχηματίσουν ένα έξυπνο οικοσύστημα. Η τεχνολογία επικοινωνίας δικτύου διασφαλίζει ότι οι συσκευές μπορούν να λειτουργούν άψογα μεταξύ τους, παρέχοντας παράλληλα την ευκολία του τηλεχειρισμού. Μέσω υπηρεσιών cloud, οι χρήστες μπορούν να έχουν απομακρυσμένη πρόσβαση στα οικιακά συστήματα για να παρακολουθούν και να ελέγχουν εξ αποστάσεως την κατάσταση των συσκευών.

Ευφυείς αλγόριθμοι και συστήματα ελέγχου

Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης, το έξυπνο σύστημα ολόκληρου του σπιτιού μπορεί να αναλύει και να επεξεργάζεται έξυπνα δεδομένα που συλλέγονται από αισθητήρες. Αυτοί οι αλγόριθμοι επιτρέπουν στο σύστημα να μαθαίνει τις συνήθειες του χρήστη, να προσαρμόζει αυτόματα την κατάσταση λειτουργίας της συσκευής και να επιτυγχάνει έξυπνη λήψη αποφάσεων και έλεγχο. Ο καθορισμός προγραμματισμένων εργασιών και συνθηκών ενεργοποίησης επιτρέπει στο σύστημα να εκτελεί αυτόματα εργασίες υπό συγκεκριμένες καταστάσεις και να βελτιώνει το επίπεδο αυτοματισμού του συστήματος.

Διεπαφή χρήστη

Προκειμένου να μπορούν οι χρήστες να χειρίζονται το έξυπνο σύστημα ολόκληρου του σπιτιού πιο εύκολα, παρέχεται μια ποικιλία διεπαφών χρήστη, όπως εφαρμογές για κινητά, tablet ή διεπαφές υπολογιστή. Μέσω αυτών των διεπαφών, οι χρήστες μπορούν εύκολα να ελέγχουν και να παρακολουθούν τις οικιακές συσκευές από απόσταση. Επιπλέον, ο φωνητικός έλεγχος επιτρέπει στους χρήστες να ελέγχουν έξυπνες συσκευές μέσω φωνητικών εντολών μέσω της εφαρμογής φωνητικών βοηθών.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗΣ ΣΠΙΤΙΟΥ DC

Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα στην εγκατάσταση συστημάτων συνεχούς ρεύματος σε κατοικίες, τα οποία μπορούν να συνοψιστούν σε τρεις πτυχές: υψηλή απόδοση μετάδοσης ενέργειας, υψηλή ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και υψηλή συμβατότητα εξοπλισμού.

ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ

Καταρχάς, σε εσωτερικά κυκλώματα, ο εξοπλισμός ισχύος που χρησιμοποιείται συχνά έχει χαμηλή τάση και η τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος δεν απαιτεί συχνή μετατροπή τάσης. Η μείωση της χρήσης μετασχηματιστών μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την απώλεια ενέργειας.

Δεύτερον, η απώλεια καλωδίων και αγωγών κατά τη μετάδοση ισχύος DC είναι σχετικά μικρή. Επειδή η απώλεια αντίστασης του DC δεν αλλάζει με την κατεύθυνση του ρεύματος, μπορεί να ελεγχθεί και να μειωθεί πιο αποτελεσματικά. Αυτό επιτρέπει στην ισχύ DC να επιδεικνύει υψηλότερη ενεργειακή απόδοση σε ορισμένα συγκεκριμένα σενάρια, όπως η μετάδοση ισχύος σε μικρές αποστάσεις και τα τοπικά συστήματα τροφοδοσίας.

Τέλος, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, έχουν εισαχθεί ορισμένοι νέοι ηλεκτρονικοί μετατροπείς και τεχνολογίες διαμόρφωσης για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των συστημάτων συνεχούς ρεύματος. Οι αποδοτικοί ηλεκτρονικοί μετατροπείς μπορούν να μειώσουν τις απώλειες μετατροπής ενέργειας και να βελτιώσουν περαιτέρω τη συνολική ενεργειακή απόδοση των συστημάτων ισχύος συνεχούς ρεύματος.

ΕΝΣΩΜΑΤΩΣΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Στο έξυπνο σύστημα ολόκληρου του σπιτιού, θα εισάγεται και θα μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αυτό όχι μόνο μπορεί να εφαρμόσει την έννοια της προστασίας του περιβάλλοντος, αλλά και να αξιοποιήσει πλήρως τη δομή και τον χώρο του σπιτιού για να διασφαλίσει την παροχή ενέργειας. Αντίθετα, τα συστήματα DC είναι πιο εύκολο να ενσωματωθούν με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η ηλιακή ενέργεια και η αιολική ενέργεια.

ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΣΥΣΚΕΥΩΝ

Το σύστημα DC έχει καλύτερη συμβατότητα με τον εσωτερικό ηλεκτρικό εξοπλισμό. Προς το παρόν, πολλά είδη εξοπλισμού, όπως τα φώτα LED, τα κλιματιστικά κ.λπ., είναι τα ίδια συστήματα μετάδοσης κίνησης DC. Αυτό σημαίνει ότι τα συστήματα τροφοδοσίας DC είναι πιο εύκολο να επιτύχουν έξυπνο έλεγχο και διαχείριση. Μέσω της προηγμένης ηλεκτρονικής τεχνολογίας, η λειτουργία του εξοπλισμού DC μπορεί να ελεγχθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια και να επιτευχθεί έξυπνη διαχείριση ενέργειας.

ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

Τα πολλά πλεονεκτήματα του συστήματος DC που μόλις αναφέρθηκαν μπορούν να αντικατοπτριστούν τέλεια μόνο σε ορισμένους συγκεκριμένους τομείς. Αυτοί οι τομείς αποτελούν το εσωτερικό περιβάλλον, γι' αυτό και το σύστημα DC ολόκληρου του σπιτιού μπορεί να λάμψει στους σημερινούς εσωτερικούς χώρους.

ΚΑΤΟΙΚΙΑΚΟ ΚΤΙΡΙΟ

Σε οικιστικά κτίρια, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος ολόκληρου του σπιτιού μπορούν να παρέχουν αποδοτική ενέργεια για πολλές πτυχές του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Τα συστήματα φωτισμού αποτελούν σημαντικό τομέα εφαρμογής. Τα συστήματα φωτισμού LED που τροφοδοτούνται από συνεχές ρεύμα μπορούν να μειώσουν τις απώλειες μετατροπής ενέργειας και να βελτιώσουν την ενεργειακή απόδοση.

Επιπλέον, η τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία οικιακών ηλεκτρονικών συσκευών, όπως υπολογιστές, φορτιστές κινητών τηλεφώνων κ.λπ. Αυτές οι συσκευές είναι οι ίδιες συσκευές συνεχούς ρεύματος χωρίς πρόσθετα βήματα μετατροπής ενέργειας.

ΕΜΠΟΡΙΚΟ ΚΤΙΡΙΟ

Τα γραφεία και οι εμπορικές εγκαταστάσεις σε εμπορικά κτίρια μπορούν επίσης να επωφεληθούν από συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι. Η τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος για εξοπλισμό γραφείου και συστήματα φωτισμού συμβάλλει στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και στη μείωση της σπατάλης ενέργειας.

Ορισμένες εμπορικές συσκευές και εξοπλισμός, ειδικά αυτές που απαιτούν τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος, μπορούν επίσης να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά, βελτιώνοντας έτσι τη συνολική ενεργειακή απόδοση των εμπορικών κτιρίων.

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Στον βιομηχανικό τομέα, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος (DC) ολόκληρου του σπιτιού μπορούν να εφαρμοστούν σε εξοπλισμό γραμμής παραγωγής και σε ηλεκτρικά εργαστήρια. Ορισμένοι βιομηχανικοί εξοπλισμοί χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα. Η χρήση συνεχούς ρεύματος μπορεί να βελτιώσει την ενεργειακή απόδοση και να μειώσει την ενεργειακή σπατάλη. Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές στη χρήση ηλεκτρικών εργαλείων και εξοπλισμού εργαστηρίων.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΦΟΡΤΙΣΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

Στον τομέα των μεταφορών, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων με στόχο τη βελτίωση της απόδοσης φόρτισης. Επιπλέον, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι μπορούν επίσης να ενσωματωθούν σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρίες, ώστε να παρέχουν στα νοικοκυριά αποτελεσματικές λύσεις αποθήκευσης ενέργειας και να βελτιώσουν περαιτέρω την ενεργειακή απόδοση.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

Στον τομέα της τεχνολογίας πληροφοριών και των επικοινωνιών, τα κέντρα δεδομένων και οι σταθμοί βάσης επικοινωνιών αποτελούν ιδανικά σενάρια εφαρμογής για συστήματα συνεχούς ρεύματος ολόκληρου του σπιτιού. Δεδομένου ότι πολλές συσκευές και διακομιστές στα κέντρα δεδομένων χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα, τα συστήματα τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος συμβάλλουν στη βελτίωση της απόδοσης ολόκληρου του κέντρου δεδομένων. Ομοίως, οι σταθμοί βάσης και ο εξοπλισμός επικοινωνιών μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν συνεχές ρεύμα για να βελτιώσουν την ενεργειακή απόδοση του συστήματος και να μειώσουν την εξάρτηση από τα παραδοσιακά συστήματα ισχύος.

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ DC ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ ΤΟΥ ΟΙΚΙΟΥ

Πώς κατασκευάζεται, λοιπόν, ένα σύστημα συνεχούς ρεύματος (DC) ολόκληρου του σπιτιού; Συνοψίζοντας, το σύστημα συνεχούς ρεύματος ολόκληρου του σπιτιού μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα μέρη: πηγή παραγωγής συνεχούς ρεύματος, σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, σύστημα διανομής ισχύος DC και ηλεκτρικός εξοπλισμός.

DC ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Σε ένα σύστημα συνεχούς ρεύματος, το σημείο εκκίνησης είναι η πηγή ρεύματος συνεχούς ρεύματος. Σε αντίθεση με το παραδοσιακό σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος, η πηγή ρεύματος συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι γενικά δεν βασίζεται πλήρως στον μετατροπέα για τη μετατροπή της ενέργειας εναλλασσόμενου ρεύματος σε ενέργεια συνεχούς ρεύματος, αλλά θα επιλέξει εξωτερική ανανεώσιμη ενέργεια. Ως μοναδική ή κύρια πηγή ενέργειας.

Για παράδειγμα, ένα στρώμα ηλιακών πάνελ θα τοποθετηθεί στον εξωτερικό τοίχο του κτιρίου. Το φως θα μετατραπεί σε συνεχές ρεύμα από τα πάνελ και στη συνέχεια θα αποθηκευτεί στο σύστημα διανομής συνεχούς ρεύματος ή θα μεταδοθεί απευθείας στην εφαρμογή τερματικού εξοπλισμού. Μπορεί επίσης να εγκατασταθεί στον εξωτερικό τοίχο του κτιρίου ή του δωματίου. Κατασκευάστε μια μικρή ανεμογεννήτρια στην κορυφή και μετατρέψτε την σε συνεχές ρεύμα. Η αιολική και η ηλιακή ενέργεια είναι επί του παρόντος οι πιο συνηθισμένες πηγές συνεχούς ρεύματος. Μπορεί να υπάρξουν και άλλες στο μέλλον, αλλά όλες απαιτούν μετατροπείς για να τις μετατρέψουν σε συνεχές ρεύμα.

DC ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Γενικά, η ισχύς συνεχούς ρεύματος που παράγεται από πηγές ισχύος συνεχούς ρεύματος δεν θα μεταδίδεται απευθείας στον τερματικό εξοπλισμό, αλλά θα αποθηκεύεται στο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας συνεχούς ρεύματος. Όταν ο εξοπλισμός χρειάζεται ηλεκτρική ενέργεια, το ρεύμα θα απελευθερώνεται από το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας συνεχούς ρεύματος. Παρέχετε ισχύ σε εσωτερικούς χώρους.

Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας DC είναι σαν μια δεξαμενή, η οποία δέχεται την ηλεκτρική ενέργεια που μετατρέπεται από την πηγή ισχύος DC και παρέχει συνεχώς ηλεκτρική ενέργεια στον τερματικό εξοπλισμό. Αξίζει να σημειωθεί ότι, δεδομένου ότι η μετάδοση DC γίνεται μεταξύ της πηγής ισχύος DC και του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας DC, μπορεί να μειώσει τη χρήση μετατροπέων και πολλών συσκευών, γεγονός που όχι μόνο μειώνει το κόστος σχεδιασμού κυκλωμάτων, αλλά βελτιώνει και τη σταθερότητα του συστήματος.

Επομένως, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας DC για ολόκληρο το σπίτι είναι πιο κοντά στη μονάδα φόρτισης DC των οχημάτων νέας ενέργειας από το παραδοσιακό «ηλιακό σύστημα με σύνδεση DC».

Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, το παραδοσιακό «ηλιακό σύστημα με συνεχές ρεύμα» χρειάζεται να μεταδίδει ρεύμα στο ηλεκτρικό δίκτυο, επομένως διαθέτει πρόσθετες μονάδες ηλιακού μετατροπέα, ενώ το «ηλιακό σύστημα με συνεχές ρεύμα» με συνεχές ρεύμα για ολόκληρο το σπίτι δεν απαιτεί μετατροπέα και ενισχυτή. Μετασχηματιστές και άλλες συσκευές, υψηλή απόδοση και ενέργεια.

DC ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Η καρδιά ενός συστήματος DC ολόκληρου του σπιτιού είναι το σύστημα διανομής DC, το οποίο παίζει κρίσιμο ρόλο σε ένα σπίτι, κτίριο ή άλλη εγκατάσταση. Αυτό το σύστημα είναι υπεύθυνο για τη διανομή ενέργειας από την πηγή σε διάφορες τερματικές συσκευές, επιτυγχάνοντας την παροχή ρεύματος σε όλα τα μέρη του σπιτιού.

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ

Διανομή ενέργειας: Το σύστημα διανομής συνεχούς ρεύματος είναι υπεύθυνο για τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας από πηγές ενέργειας (όπως ηλιακούς συλλέκτες, συστήματα αποθήκευσης ενέργειας κ.λπ.) σε διάφορες ηλεκτρικές συσκευές στο σπίτι, συμπεριλαμβανομένου του φωτισμού, των συσκευών, του ηλεκτρονικού εξοπλισμού κ.λπ.

Βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης: Μέσω της διανομής συνεχούς ρεύματος, οι απώλειες μετατροπής ενέργειας μπορούν να μειωθούν, βελτιώνοντας έτσι την ενεργειακή απόδοση ολόκληρου του συστήματος. Ειδικά όταν ενσωματώνεται με εξοπλισμό συνεχούς ρεύματος και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο αποτελεσματικά.

Υποστηρίζει συσκευές DC: Ένα από τα κλειδιά για ένα σύστημα DC ολόκληρου του σπιτιού είναι η υποστήριξη της τροφοδοσίας των συσκευών DC, αποφεύγοντας την απώλεια ενέργειας από τη μετατροπή AC σε DC.

ΑΠΑΡΤΙΖΩ

Πίνακας Διανομής DC: Ο πίνακας διανομής DC είναι μια βασική συσκευή που διανέμει ενέργεια από ηλιακούς συλλέκτες και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας σε διάφορα κυκλώματα και συσκευές στο σπίτι. Περιλαμβάνει εξαρτήματα όπως διακόπτες κυκλώματος DC και σταθεροποιητές τάσης για να διασφαλίζεται η σταθερή και αξιόπιστη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας.

Ευφυές σύστημα ελέγχου: Προκειμένου να επιτευχθεί έξυπνη διαχείριση και έλεγχος της ενέργειας, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι είναι συνήθως εξοπλισμένα με έξυπνα συστήματα ελέγχου. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει λειτουργίες όπως παρακολούθηση ενέργειας, τηλεχειρισμό και αυτοματοποιημένη ρύθμιση σεναρίων για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του συστήματος.

Πρίζες και διακόπτες DC: Για να είναι συμβατές με εξοπλισμό DC, οι πρίζες και οι διακόπτες στο σπίτι σας πρέπει να έχουν σχεδιαστεί με συνδέσεις DC. Αυτές οι πρίζες και οι διακόπτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν με εξοπλισμό που τροφοδοτείται από DC, εξασφαλίζοντας παράλληλα ασφάλεια και άνεση.

DC ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

Υπάρχουν τόσοι πολλοί εσωτερικοί εξοπλισμοί τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος που είναι αδύνατο να τους απαριθμήσουμε όλους εδώ, αλλά μπορούν να ταξινομηθούν μόνο κατά προσέγγιση. Πριν από αυτό, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε ποιο είδος εξοπλισμού απαιτεί εναλλασσόμενο ρεύμα και ποιο είδος συνεχούς ρεύματος. Γενικά, οι ηλεκτρικές συσκευές υψηλής ισχύος απαιτούν υψηλότερες τάσεις και είναι εξοπλισμένες με κινητήρες υψηλού φορτίου. Τέτοιες ηλεκτρικές συσκευές κινούνται με εναλλασσόμενο ρεύμα, όπως ψυγεία, κλιματιστικά παραδοσιακού τύπου, πλυντήρια ρούχων, απορροφητήρες κ.λπ.

Υπάρχει επίσης ορισμένος ηλεκτρικός εξοπλισμός που δεν απαιτεί κίνηση από κινητήρα υψηλής ισχύος και τα ολοκληρωμένα κυκλώματα ακριβείας μπορούν να λειτουργούν μόνο σε μεσαίες και χαμηλές τάσεις και να χρησιμοποιούν τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος, όπως τηλεοράσεις, υπολογιστές και μαγνητόφωνα.

Φυσικά, η παραπάνω διάκριση δεν είναι πολύ πλήρης. Προς το παρόν, πολλές συσκευές υψηλής ισχύος μπορούν επίσης να τροφοδοτηθούν με συνεχές ρεύμα. Για παράδειγμα, έχουν εμφανιστεί κλιματιστικά μεταβλητής συχνότητας συνεχούς ρεύματος, τα οποία χρησιμοποιούν κινητήρες συνεχούς ρεύματος με καλύτερα αθόρυβα αποτελέσματα και μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας. Γενικά, το κλειδί για το αν ο ηλεκτρικός εξοπλισμός είναι AC ή DC εξαρτάται από την εσωτερική δομή της συσκευής.

PΠΡΑΚΤΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ ΤΟΥ ΣΠΙΤΙΟΥ DC

Ακολουθούν ορισμένες περιπτώσεις «συστήματος συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι» από όλο τον κόσμο. Διαπιστώνεται ότι αυτές οι περιπτώσεις είναι βασικά λύσεις χαμηλών εκπομπών άνθρακα και φιλικές προς το περιβάλλον, γεγονός που δείχνει ότι η κύρια κινητήρια δύναμη για το «συστημα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι» εξακολουθεί να είναι η έννοια της προστασίας του περιβάλλοντος και τα έξυπνα συστήματα συνεχούς ρεύματος έχουν ακόμη πολύ δρόμο να διανύσουν.

Το Σπίτι Μηδενικών Εκπομπών στη Σουηδία

Νέο Έργο Κτιρίου Ενέργειας στη Ζώνη Επίδειξης Zhongguancun

Το Έργο Νέας Ενεργειακής Κτιριακής Παραγωγής Zhongguancun είναι ένα έργο επίδειξης που προωθείται από την κυβέρνηση της περιφέρειας Chaoyang του Πεκίνου στην Κίνα, με στόχο την προώθηση πράσινων κτιρίων και τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Σε αυτό το έργο, ορισμένα κτίρια υιοθετούν συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι, τα οποία συνδυάζονται με ηλιακούς συλλέκτες και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για την παροχή συνεχούς ρεύματος. Αυτή η προσπάθεια στοχεύει στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων του κτιρίου και στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης ενσωματώνοντας νέα ενέργεια και παροχή συνεχούς ρεύματος.

Έργο βιώσιμης ενέργειας για τις κατοικίες στην Έκθεση Ντουμπάι 2020, ΗΑΕ

Στην έκθεση του 2020 στο Ντουμπάι, πολλά έργα παρουσίασαν κατοικίες βιώσιμης ενέργειας που χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και συστήματα συνεχούς ρεύματος ολόκληρου του σπιτιού. Αυτά τα έργα στοχεύουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης μέσω καινοτόμων ενεργειακών λύσεων.

Πειραματικό Έργο Μικροδικτύου DC στην Ιαπωνία

Στην Ιαπωνία, ορισμένα πειραματικά έργα μικροδικτύων έχουν αρχίσει να υιοθετούν συστήματα συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι. Αυτά τα συστήματα τροφοδοτούνται από ηλιακή και αιολική ενέργεια, ενώ παράλληλα εφαρμόζουν συνεχές ρεύμα σε συσκευές και εξοπλισμό εντός του σπιτιού.

Το Σπίτι του Ενεργειακού Κόμβου

Το έργο, μια συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου London South Bank και του Εθνικού Εργαστηρίου Φυσικής του Ηνωμένου Βασιλείου, στοχεύει στη δημιουργία ενός σπιτιού μηδενικής ενέργειας. Το σπίτι χρησιμοποιεί συνεχές ρεύμα, σε συνδυασμό με ηλιακά φωτοβολταϊκά και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, για αποτελεσματική χρήση ενέργειας.

RΕΝΩΣΕΙΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΥ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΚΛΑΔΟΥ

Η τεχνολογία της ευφυΐας ολόκληρου του σπιτιού σας έχει παρουσιαστεί στο παρελθόν. Μάλιστα, η τεχνολογία υποστηρίζεται από ορισμένους κλάδους. Το Charging Head Network έχει καταμετρήσει σχετικούς συνδέσμους στον κλάδο. Εδώ θα σας παρουσιάσουμε τους συνδέσμους που σχετίζονται με το DC ολόκληρου του σπιτιού.

ΧΡΕΩΣΗ 

FCA

Η FCA (Fast Charging Alliance), με την κινεζική ονομασία «Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association». Η Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association (αναφερόμενη ως Terminal Fast Charging Industry Association) ιδρύθηκε το 2021. Η τεχνολογία γρήγορης φόρτισης τερματικών αποτελεί βασική δυνατότητα που οδηγεί στην εφαρμογή μεγάλης κλίμακας της νέας γενιάς της βιομηχανίας ηλεκτρονικών πληροφοριών (συμπεριλαμβανομένου του 5G και της τεχνητής νοημοσύνης). Στο πλαίσιο της παγκόσμιας τάσης ανάπτυξης της ουδετερότητας του άνθρακα, η γρήγορη φόρτιση τερματικών βοηθά στη μείωση των ηλεκτρονικών αποβλήτων και της ενεργειακής σπατάλης και στην επίτευξη πράσινης προστασίας του περιβάλλοντος, καθώς και στη βιώσιμη ανάπτυξη του κλάδου, προσφέροντας μια ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη εμπειρία φόρτισης σε εκατοντάδες εκατομμύρια καταναλωτές.

Προκειμένου να επιταχυνθεί η τυποποίηση και η βιομηχανοποίηση της τεχνολογίας γρήγορης φόρτισης τερματικών, η Ακαδημία Τεχνολογίας Πληροφοριών και Επικοινωνιών, η Huawei, η OPPO, η Vivo και η Xiaomi ανέλαβαν την πρωτοβουλία να ξεκινήσουν μια κοινή προσπάθεια με όλα τα μέρη της αλυσίδας της βιομηχανίας γρήγορης φόρτισης τερματικών, όπως εσωτερικές πλήρεις μηχανές, τσιπ, όργανα, φορτιστές και αξεσουάρ. Οι προετοιμασίες θα ξεκινήσουν στις αρχές του 2021. Η ίδρυση της ένωσης θα βοηθήσει στην οικοδόμηση μιας κοινότητας συμφερόντων στην αλυσίδα της βιομηχανίας, στη δημιουργία μιας βιομηχανικής βάσης για τον σχεδιασμό, την έρευνα και ανάπτυξη, την κατασκευή, τις δοκιμές και την πιστοποίηση τερματικών γρήγορης φόρτισης, στην προώθηση της ανάπτυξης βασικών ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, γενικών τσιπ υψηλής τεχνολογίας, βασικών βασικών υλικών και άλλων τομέων, και θα προσπαθήσει να δημιουργήσει τερματικά παγκόσμιας κλάσης. Τα καινοτόμα βιομηχανικά clusters της Kuaihong είναι ζωτικής σημασίας.

Η FCA προωθεί κυρίως το πρότυπο UFCS. Η πλήρης ονομασία του UFCS είναι Universal Fast Charging Specification και η κινεζική του ονομασία είναι Fusion Fast Charging Standard. Πρόκειται για μια νέα γενιά ολοκληρωμένης γρήγορης φόρτισης με επικεφαλής την Ακαδημία Τεχνολογίας Πληροφορικής και Επικοινωνιών, την Huawei, την OPPO, τη Vivo, την Xiaomi και τις κοινές προσπάθειες πολλών εταιρειών τερματικών, τσιπ και βιομηχανικών εταίρων όπως η Silicon Power, η Rockchip, η Lihui Technology και η Angbao Electronics. Η συμφωνία στοχεύει στη διαμόρφωση ολοκληρωμένων προτύπων γρήγορης φόρτισης για κινητά τερματικά, στην επίλυση του προβλήματος της ασυμβατότητας της αμοιβαίας γρήγορης φόρτισης και στη δημιουργία ενός περιβάλλοντος γρήγορης, ασφαλούς και συμβατού φόρτισης για τους τελικούς χρήστες.

Αυτή τη στιγμή, η UFCS διοργανώνει το δεύτερο συνέδριο δοκιμών της UFCS, στο οποίο ολοκληρώθηκαν οι «Προκαταρκτικές δοκιμές λειτουργίας συμμόρφωσης επιχειρήσεων μελών» και «Δοκιμή συμβατότητας κατασκευαστών τερματικών». Μέσω δοκιμών και ανταλλαγών συνοπτικών στοιχείων, συνδυάζουμε ταυτόχρονα τη θεωρία και την πρακτική, με στόχο να σπάσουμε την κατάσταση ασυμβατότητας γρήγορης φόρτισης, να προωθήσουμε από κοινού την υγιή ανάπτυξη της γρήγορης φόρτισης τερματικών και να συνεργαστούμε με πολλούς προμηθευτές και παρόχους υπηρεσιών υψηλής ποιότητας στην αλυσίδα του κλάδου για την από κοινού προώθηση προτύπων τεχνολογίας γρήγορης φόρτισης. Η πρόοδος της εκβιομηχάνισης της UFCS.

USB-IF

Το 1994, ο διεθνής οργανισμός τυποποίησης που ξεκίνησε από την Intel και τη Microsoft, γνωστός ως «USB-IF» (πλήρες όνομα: USB Implementers Forum), είναι μια μη κερδοσκοπική εταιρεία που ιδρύθηκε από μια ομάδα εταιρειών που ανέπτυξαν την προδιαγραφή Universal Serial Bus. Το USB-IF ιδρύθηκε για να παρέχει έναν οργανισμό υποστήριξης και ένα φόρουμ για την ανάπτυξη και υιοθέτηση της τεχνολογίας Universal Serial Bus. Το φόρουμ προωθεί την ανάπτυξη συμβατών περιφερειακών USB υψηλής ποιότητας και προωθεί τα οφέλη του USB και την ποιότητα των προϊόντων που περνούν τις δοκιμές συμμόρφωσης.νγκ.

Η τεχνολογία που λανσάρεται από την USB-IF USB διαθέτει επί του παρόντος πολλαπλές εκδόσεις τεχνικών προδιαγραφών. Η τελευταία έκδοση των τεχνικών προδιαγραφών είναι η USB4 2.0. Η μέγιστη ταχύτητα αυτού του τεχνικού προτύπου έχει αυξηθεί στα 80Gbps. Υιοθετεί μια νέα αρχιτεκτονική δεδομένων, το πρότυπο γρήγορης φόρτισης USB PD, τη διασύνδεση USB Type-C και τα πρότυπα καλωδίων θα ενημερωθούν ταυτόχρονα.

WPC

Η πλήρης ονομασία του WPC είναι Wireless Power Consortium και η κινεζική του ονομασία είναι «Wireless Power Consortium». Ιδρύθηκε στις 17 Δεκεμβρίου 2008. Είναι ο πρώτος οργανισμός τυποποίησης στον κόσμο που προωθεί την τεχνολογία ασύρματης φόρτισης. Από τον Μάιο του 2023, το WPC έχει συνολικά 315 μέλη. Τα μέλη της Συμμαχίας συνεργάζονται με έναν κοινό στόχο: την επίτευξη πλήρους συμβατότητας όλων των ασύρματων φορτιστών και ασύρματων πηγών ενέργειας σε όλο τον κόσμο. Για τον σκοπό αυτό, έχουν διατυπώσει πολλές προδιαγραφές για την τεχνολογία ασύρματης γρήγορης φόρτισης.

Καθώς η τεχνολογία ασύρματης φόρτισης συνεχίζει να εξελίσσεται, το πεδίο εφαρμογής της έχει επεκταθεί από τις φορητές συσκευές καταναλωτών σε πολλούς νέους τομείς, όπως φορητούς υπολογιστές, tablet, drones, ρομπότ, Διαδίκτυο των Οχημάτων και έξυπνες ασύρματες κουζίνες. Η WPC έχει αναπτύξει και διατηρεί μια σειρά προτύπων για μια ποικιλία εφαρμογών ασύρματης φόρτισης, όπως:

Πρότυπο Qi για smartphones και άλλες φορητές κινητές συσκευές.

Το ασύρματο πρότυπο κουζίνας Ki, για συσκευές κουζίνας, υποστηρίζει ισχύ φόρτισης έως και 2200W.

Το πρότυπο ελαφρών ηλεκτρικών οχημάτων (LEV) καθιστά ταχύτερη, ασφαλέστερη, εξυπνότερη και πιο βολική την ασύρματη φόρτιση ελαφρών ηλεκτρικών οχημάτων, όπως ηλεκτρικά ποδήλατα και σκούτερ, στο σπίτι και εν κινήσει.

Βιομηχανικό πρότυπο ασύρματης φόρτισης για ασφαλή και βολική ασύρματη μετάδοση ισχύος για τη φόρτιση ρομπότ, AGV, drones και άλλων βιομηχανικών μηχανημάτων αυτοματισμού.

Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν στην αγορά περισσότερα από 9.000 προϊόντα ασύρματης φόρτισης με πιστοποίηση Qi. Η WPC επαληθεύει την ασφάλεια, τη διαλειτουργικότητα και την καταλληλότητα των προϊόντων μέσω του δικτύου ανεξάρτητων εξουσιοδοτημένων εργαστηρίων δοκιμών σε όλο τον κόσμο.

ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ

CSA

Η Συμμαχία Προτύπων Συνδεσιμότητας (CSA) είναι ένας οργανισμός που αναπτύσσει, πιστοποιεί και προωθεί τα πρότυπα Matter για έξυπνα σπίτια. Ο προκάτοχός της είναι η Zigbee Alliance, η οποία ιδρύθηκε το 2002. Τον Οκτώβριο του 2022, ο αριθμός των εταιρειών-μελών της συμμαχίας θα ξεπεράσει τις 200.

Το CSA παρέχει πρότυπα, εργαλεία και πιστοποιήσεις για τους καινοτόμους του IoT, ώστε να κάνουν το Διαδίκτυο των Πραγμάτων πιο προσβάσιμο, ασφαλές και εύχρηστο1. Ο οργανισμός είναι αφιερωμένος στον καθορισμό και την αύξηση της ευαισθητοποίησης του κλάδου και στη συνολική ανάπτυξη βέλτιστων πρακτικών ασφαλείας για το cloud computing και τις ψηφιακές τεχνολογίες επόμενης γενιάς. Το CSA-IoT συγκεντρώνει τις κορυφαίες εταιρείες στον κόσμο για τη δημιουργία και την προώθηση κοινών ανοιχτών προτύπων όπως Matter, Zigbee, IP κ.λπ., καθώς και προτύπων σε τομείς όπως η ασφάλεια προϊόντων, το απόρρητο δεδομένων, ο έξυπνος έλεγχος πρόσβασης και άλλα.

Το Zigbee είναι ένα πρότυπο σύνδεσης IoT που ξεκίνησε η CSA Alliance. Είναι ένα πρωτόκολλο ασύρματης επικοινωνίας σχεδιασμένο για εφαρμογές Ασύρματων Δικτύων Αισθητήρων (WSN) και Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT). Υιοθετεί το πρότυπο IEEE 802.15.4, λειτουργεί στη ζώνη συχνοτήτων 2,4 GHz και εστιάζει στη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, τη χαμηλή πολυπλοκότητα και την επικοινωνία μικρής εμβέλειας. Προωθούμενο από την CSA Alliance, το πρωτόκολλο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε έξυπνα σπίτια, βιομηχανικό αυτοματισμό, υγειονομική περίθαλψη και άλλους τομείς.

Ένας από τους σχεδιαστικούς στόχους του Zigbee είναι η υποστήριξη αξιόπιστης επικοινωνίας μεταξύ μεγάλου αριθμού συσκευών, διατηρώντας παράλληλα χαμηλά επίπεδα κατανάλωσης ενέργειας. Είναι κατάλληλο για συσκευές που χρειάζονται λειτουργία για μεγάλο χρονικό διάστημα και βασίζονται στην ενέργεια της μπαταρίας, όπως οι κόμβοι αισθητήρων. Το πρωτόκολλο έχει διάφορες τοπολογίες, όπως αστέρα, πλέγμα και δέντρο συμπλέγματος, καθιστώντας το προσαρμόσιμο σε δίκτυα διαφορετικών μεγεθών και αναγκών.

Οι συσκευές Zigbee μπορούν να σχηματίζουν αυτόματα αυτοοργανούμενα δίκτυα, είναι ευέλικτες και προσαρμόσιμες και μπορούν να προσαρμόζονται δυναμικά σε αλλαγές στην τοπολογία του δικτύου, όπως η προσθήκη ή η αφαίρεση συσκευών. Αυτό καθιστά το Zigbee ευκολότερο στην ανάπτυξη και τη συντήρηση σε πρακτικές εφαρμογές. Συνολικά, το Zigbee, ως ένα ανοιχτό πρότυπο ασύρματης επικοινωνίας, παρέχει μια αξιόπιστη λύση για τη σύνδεση και τον έλεγχο διαφόρων συσκευών IoT.

Υπογραφή Bluetooth

Το 1996, οι Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM και Intel σχεδίαζαν να ιδρύσουν έναν βιομηχανικό σύνδεσμο. Αυτός ο οργανισμός ήταν η «Bluetooth Technology Alliance», γνωστή ως «Bluetooth SIG». Ανέπτυξαν από κοινού μια τεχνολογία ασύρματης σύνδεσης μικρής εμβέλειας. Η ομάδα ανάπτυξης ήλπιζε ότι αυτή η τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας θα μπορούσε να συντονίσει και να ενοποιήσει την εργασία σε διαφορετικούς βιομηχανικούς τομείς, όπως το Bluetooth King. Ως εκ τούτου, η τεχνολογία αυτή ονομάστηκε Bluetooth.

Το Bluetooth (τεχνολογία Bluetooth) είναι ένα ασύρματο πρότυπο επικοινωνίας μικρής εμβέλειας και χαμηλής ισχύος, κατάλληλο για διάφορες συνδέσεις συσκευών και μετάδοση δεδομένων, με απλή σύζευξη, σύνδεση πολλαπλών σημείων και βασικές λειτουργίες ασφαλείας.

Το Bluetooth (τεχνολογία Bluetooth) μπορεί να παρέχει ασύρματες συνδέσεις για συσκευές στο σπίτι και αποτελεί σημαντικό μέρος της τεχνολογίας ασύρματης επικοινωνίας.

ΣΥΛΛΟΓΟΣ SPARKLINK

Στις 22 Σεπτεμβρίου 2020 ιδρύθηκε επίσημα ο Σύνδεσμος Sparklink. Η Spark Alliance είναι μια βιομηχανική συμμαχία αφοσιωμένη στην παγκοσμιοποίηση. Στόχος της είναι η προώθηση της καινοτομίας και της βιομηχανικής οικολογίας της νέας γενιάς ασύρματης τεχνολογίας επικοινωνιών μικρής εμβέλειας SparkLink, καθώς και η υλοποίηση ταχέως αναπτυσσόμενων νέων εφαρμογών σεναρίων, όπως έξυπνα αυτοκίνητα, έξυπνα σπίτια, έξυπνα τερματικά και έξυπνη κατασκευή, και η κάλυψη των αναγκών των απαιτήσεων ακραίων επιδόσεων. Επί του παρόντος, ο σύνδεσμος έχει περισσότερα από 140 μέλη.

Η τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας μικρής εμβέλειας που προωθείται από την Sparklink Association ονομάζεται SparkLink και η κινεζική της ονομασία είναι Star Flash. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά είναι εξαιρετικά χαμηλή καθυστέρηση και εξαιρετικά υψηλή αξιοπιστία. Βασίζεται σε δομή εξαιρετικά μικρού καρέ, Polar codec και μηχανισμό αναμετάδοσης HARQ. Το SparkLink μπορεί να επιτύχει καθυστέρηση 20,833 μικροδευτερολέπτων και αξιοπιστία 99,999%.

WI-FΣΥΜΜΑΧΙΑ

Η Wi-Fi Alliance είναι ένας διεθνής οργανισμός που αποτελείται από μια σειρά εταιρειών τεχνολογίας και έχει δεσμευτεί να προωθεί και να προωθεί την ανάπτυξη, την καινοτομία και την τυποποίηση της τεχνολογίας ασύρματων δικτύων. Ο οργανισμός ιδρύθηκε το 1999. Κύριος στόχος του είναι να διασφαλίσει ότι οι συσκευές Wi-Fi που παράγονται από διαφορετικούς κατασκευαστές είναι συμβατές μεταξύ τους, προωθώντας έτσι τη δημοτικότητα και τη χρήση των ασύρματων δικτύων.

Η τεχνολογία Wi-Fi (Wireless Fidelity) είναι μια τεχνολογία που προωθείται κυρίως από την Wi-Fi Alliance. Ως τεχνολογία ασύρματου LAN, χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων και την επικοινωνία μεταξύ ηλεκτρονικών συσκευών μέσω ασύρματων σημάτων. Επιτρέπει σε συσκευές (όπως υπολογιστές, smartphone, tablet, συσκευές έξυπνου σπιτιού κ.λπ.) να ανταλλάσσουν δεδομένα εντός περιορισμένης εμβέλειας χωρίς την ανάγκη φυσικής σύνδεσης.

Η τεχνολογία Wi-Fi χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για τη δημιουργία συνδέσεων μεταξύ συσκευών. Αυτή η ασύρματη φύση εξαλείφει την ανάγκη για φυσικές συνδέσεις, επιτρέποντας στις συσκευές να κινούνται ελεύθερα εντός μιας εμβέλειας διατηρώντας παράλληλα τη συνδεσιμότητα δικτύου. Η τεχνολογία Wi-Fi χρησιμοποιεί διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων για τη μετάδοση δεδομένων. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες ζώνες συχνοτήτων περιλαμβάνουν τα 2,4 GHz και τα 5 GHz. Αυτές οι ζώνες συχνοτήτων χωρίζονται σε πολλαπλά κανάλια στα οποία μπορούν να επικοινωνούν οι συσκευές.

Η ταχύτητα της τεχνολογίας Wi-Fi εξαρτάται από το πρότυπο και τη ζώνη συχνοτήτων. Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας, η ταχύτητα του Wi-Fi έχει αυξηθεί σταδιακά από τις πρώτες εκατοντάδες Kbps (κιλομπιτ ανά δευτερόλεπτο) στα σημερινά αρκετά Gbps (γιγαμπιτ ανά δευτερόλεπτο). Διαφορετικά πρότυπα Wi-Fi (όπως 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, κ.λπ.) υποστηρίζουν διαφορετικούς μέγιστους ρυθμούς μετάδοσης. Επιπλέον, οι μεταδόσεις δεδομένων προστατεύονται μέσω πρωτοκόλλων κρυπτογράφησης και ασφαλείας. Μεταξύ αυτών, τα WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) και WPA3 είναι κοινά πρότυπα κρυπτογράφησης που χρησιμοποιούνται για την προστασία των δικτύων Wi-Fi από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση και κλοπή δεδομένων.

SΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΚΩΔΙΚΟΙ ΔΟΜΙΚΩΝ ΚΑΝΟΝΙΣΜΩΝ

Ένα σημαντικό εμπόδιο στην ανάπτυξη συστημάτων συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι είναι η έλλειψη παγκοσμίως συνεπών προτύπων και οικοδομικών κανονισμών. Τα παραδοσιακά ηλεκτρικά συστήματα κτιρίων συνήθως λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα, επομένως τα συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι απαιτούν ένα νέο σύνολο προτύπων στο σχεδιασμό, την εγκατάσταση και τη λειτουργία.

Η έλλειψη τυποποίησης μπορεί να οδηγήσει σε ασυμβατότητα μεταξύ διαφορετικών συστημάτων, να αυξήσει την πολυπλοκότητα της επιλογής και αντικατάστασης εξοπλισμού και μπορεί επίσης να εμποδίσει την κλίμακα και τη διάδοσή της στην αγορά. Η έλλειψη προσαρμοστικότητας στους οικοδομικούς κανονισμούς αποτελεί επίσης πρόκληση, καθώς ο κατασκευαστικός κλάδος συχνά βασίζεται σε παραδοσιακά σχέδια κλιματισμού. Επομένως, η εισαγωγή ενός συστήματος συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι μπορεί να απαιτήσει προσαρμογές και επαναπροσδιορισμό των οικοδομικών κανονισμών, κάτι που θα απαιτήσει χρόνο και συντονισμένη προσπάθεια.

EΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΙ ΑΛΛΑΓΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

Η ανάπτυξη ενός συστήματος συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι μπορεί να συνεπάγεται υψηλότερο αρχικό κόστος, συμπεριλαμβανομένου πιο προηγμένου εξοπλισμού συνεχούς ρεύματος, συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας σε μπαταρίες και συσκευών προσαρμοσμένων σε συνεχές ρεύμα. Αυτά τα πρόσθετα κόστη μπορεί να είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους πολλοί καταναλωτές και κατασκευαστές κτιρίων διστάζουν να υιοθετήσουν συστήματα συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι.

Επιπλέον, ο παραδοσιακός εξοπλισμός και η υποδομή κλιματισμού είναι τόσο ώριμα και διαδεδομένα που η μετάβαση σε ένα σύστημα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι απαιτεί μια τεχνολογική μετατροπή μεγάλης κλίμακας, η οποία περιλαμβάνει τον επανασχεδιασμό της ηλεκτρικής διάταξης, την αντικατάσταση εξοπλισμού και την εκπαίδευση του προσωπικού. Αυτή η μετατόπιση θα μπορούσε να επιβάλει πρόσθετες επενδύσεις και κόστος εργασίας σε υπάρχοντα κτίρια και υποδομές, περιορίζοντας τον ρυθμό με τον οποίο μπορούν να αναπτυχθούν συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι.

DΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΕΞΟΠΛΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΣΒΑΣΗ ΣΤΗΝ ΑΓΟΡΑ

Τα συστήματα συνεχούς ρεύματος (DC) ολόκληρου του σπιτιού πρέπει να αποκτήσουν συμβατότητα με περισσότερες συσκευές στην αγορά, ώστε να διασφαλιστεί η ομαλή λειτουργία διαφόρων συσκευών, φωτισμού και άλλων συσκευών στο σπίτι. Επί του παρόντος, πολλές συσκευές στην αγορά εξακολουθούν να βασίζονται σε AC και η προώθηση συστημάτων συνεχούς ρεύματος ολόκληρου του σπιτιού απαιτεί συνεργασία με κατασκευαστές και προμηθευτές για την προώθηση περισσότερων συσκευών συμβατών με DC ώστε να εισέλθουν στην αγορά.

Υπάρχει επίσης ανάγκη συνεργασίας με τους προμηθευτές ενέργειας και τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η διασύνδεση με τα παραδοσιακά δίκτυα. Ζητήματα συμβατότητας εξοπλισμού και πρόσβασης στην αγορά ενδέχεται να επηρεάσουν την ευρεία εφαρμογή συστημάτων συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι, απαιτώντας μεγαλύτερη συναίνεση και συνεργασία στην αλυσίδα του κλάδου.

SΜΑΡΤΙΝΗ ΚΑΙ ΒΙΩΣΙΜΗ

Μία από τις μελλοντικές κατευθύνσεις ανάπτυξης των συστημάτων DC ολόκληρου του σπιτιού είναι να δοθεί μεγαλύτερη έμφαση στην ευφυΐα και τη βιωσιμότητα. Με την ενσωμάτωση έξυπνων συστημάτων ελέγχου, τα συστήματα DC ολόκληρου του σπιτιού μπορούν να παρακολουθούν και να διαχειρίζονται με μεγαλύτερη ακρίβεια την κατανάλωση ενέργειας, επιτρέποντας προσαρμοσμένες στρατηγικές διαχείρισης ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι το σύστημα μπορεί να προσαρμόζεται δυναμικά στη ζήτηση των νοικοκυριών, στις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας και στη διαθεσιμότητα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, για μεγιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης και μείωση του ενεργειακού κόστους.

Ταυτόχρονα, η κατεύθυνση της βιώσιμης ανάπτυξης των συστημάτων συνεχούς ρεύματος (DC) ολόκληρου του σπιτιού περιλαμβάνει την ενσωμάτωση ευρύτερων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, συμπεριλαμβανομένης της ηλιακής ενέργειας, της αιολικής ενέργειας κ.λπ., καθώς και πιο αποδοτικών τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας. Αυτό θα βοηθήσει στην οικοδόμηση ενός πιο πράσινου, πιο έξυπνου και πιο βιώσιμου οικιακού συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας και θα προωθήσει τη μελλοντική ανάπτυξη συστημάτων συνεχούς ρεύματος ολόκληρου του σπιτιού.

SΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ

Προκειμένου να προωθηθεί η ευρύτερη εφαρμογή συστημάτων συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι, μια άλλη κατεύθυνση ανάπτυξης είναι η ενίσχυση της τυποποίησης και της βιομηχανικής συνεργασίας. Η καθιέρωση παγκοσμίως ενοποιημένων προτύπων και προδιαγραφών μπορεί να μειώσει το κόστος σχεδιασμού και υλοποίησης συστημάτων, να βελτιώσει τη συμβατότητα του εξοπλισμού και, ως εκ τούτου, να προωθήσει την επέκταση της αγοράς.

Επιπλέον, η βιομηχανική συνεργασία αποτελεί επίσης βασικό παράγοντα για την προώθηση της ανάπτυξης συστημάτων συνεχούς ρεύματος (DC) σε ολόκληρο το σπίτι. Οι συμμετέχοντες σε όλες τις πτυχές, συμπεριλαμβανομένων των κατασκευαστών, των ηλεκτρολόγων μηχανικών, των κατασκευαστών εξοπλισμού και των προμηθευτών ενέργειας, πρέπει να συνεργαστούν για να σχηματίσουν ένα βιομηχανικό οικοσύστημα πλήρους αλυσίδας. Αυτό βοηθά στην επίλυση ζητημάτων συμβατότητας συσκευών, στη βελτίωση της σταθερότητας του συστήματος και στην προώθηση της τεχνολογικής καινοτομίας. Μέσω της τυποποίησης και της βιομηχανικής συνεργασίας, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος σε ολόκληρο το σπίτι αναμένεται να ενσωματωθούν πιο ομαλά στα κύρια κτίρια και συστήματα ισχύος και να επιτύχουν ευρύτερες εφαρμογές.

SΠΕΡΙΛΗΨΗ

Το σύστημα συνεχούς ρεύματος (DC) για ολόκληρο το σπίτι είναι ένα αναδυόμενο σύστημα διανομής ενέργειας που, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά συστήματα AC, εφαρμόζει ισχύ DC σε ολόκληρο το κτίριο, καλύπτοντας τα πάντα, από τον φωτισμό έως τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Τα συστήματα DC για ολόκληρο το σπίτι προσφέρουν ορισμένα μοναδικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά συστήματα όσον αφορά την ενεργειακή απόδοση, την ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τη συμβατότητα του εξοπλισμού. Πρώτον, μειώνοντας τα βήματα που εμπλέκονται στη μετατροπή ενέργειας, τα συστήματα DC για ολόκληρο το σπίτι μπορούν να βελτιώσουν την ενεργειακή απόδοση και να μειώσουν την ενεργειακή σπατάλη. Δεύτερον, η ισχύς DC ενσωματώνεται ευκολότερα με εξοπλισμό ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως τα ηλιακά πάνελ, παρέχοντας μια πιο βιώσιμη λύση ενέργειας για τα κτίρια. Επιπλέον, για πολλές συσκευές DC, η υιοθέτηση ενός συστήματος DC για ολόκληρο το σπίτι μπορεί να μειώσει τις απώλειες μετατροπής ενέργειας και να αυξήσει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.

Οι τομείς εφαρμογής των συστημάτων συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι καλύπτουν πολλούς τομείς, συμπεριλαμβανομένων των κατοικιών, των εμπορικών κτιρίων, των βιομηχανικών εφαρμογών, των συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, των ηλεκτρικών μεταφορών κ.λπ. Σε οικιακά κτίρια, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποτελεσματική τροφοδοσία φωτισμού και συσκευών, βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση του σπιτιού. Σε εμπορικά κτίρια, η τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος για εξοπλισμό γραφείου και συστήματα φωτισμού βοηθά στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Στον βιομηχανικό τομέα, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι μπορούν να βελτιώσουν την ενεργειακή απόδοση του εξοπλισμού της γραμμής παραγωγής. Μεταξύ των συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τα συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι είναι πιο εύκολο να ενσωματωθούν με εξοπλισμό όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια. Στον τομέα των ηλεκτρικών μεταφορών, τα συστήματα διανομής ισχύος συνεχούς ρεύματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων για τη βελτίωση της απόδοσης φόρτισης. Η συνεχής επέκταση αυτών των τομέων εφαρμογής δείχνει ότι τα συστήματα συνεχούς ρεύματος για ολόκληρο το σπίτι θα γίνουν μια βιώσιμη και αποτελεσματική επιλογή σε κτίρια και ηλεκτρικά συστήματα στο μέλλον.

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