Ақылды үйлерге және таратылған энергияны басқаруға арналған үй энергиясын басқару жүйесі

Кіріспе: Неліктен үйдегі энергияны басқару маңызды болып келеді

Энергия құнының өсуі, таратылған жаңартылатын энергия көздерін өндіру және жылыту мен мобильділіктің электрленуі үй шаруашылықтарының энергияны тұтыну және басқару тәсілдерін түбегейлі өзгертуде. Дәстүрлі автономды құрылғылар - термостаттар, ақылды ашалар немесе қуат өлшегіштері - енді энергияны тиімді үнемдеу немесе жүйелік деңгейдегі басқаруды қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз.

A Үй энергиясын басқару жүйесі (HEMS)бірыңғай шеңберді қамтамасыз етедіүй шаруашылығының энергия тұтынуын бақылау, басқару және оңтайландыруHVAC жабдықтары, күн энергиясын өндіру, электромобиль зарядтағыштары және электр жүктемелері бойынша. HEMS оқшауланған деректер нүктелеріне жауап берудің орнына, нақты уақыт режимінде энергияның қолжетімділігіне, сұранысқа және пайдаланушының мінез-құлқына негізделген үйлестірілген шешім қабылдауға мүмкіндік береді.

OWON компаниясында біз үйдегі энергияны басқару жүйелерінің құрылыс блоктары ретінде қызмет ететін қосылған энергия және HVAC құрылғыларын жобалаймыз және шығарамыз. Бұл мақалада заманауи HEMS архитектуралары қалай жұмыс істейтіні, олар қандай мәселелерді шешетіні және құрылғыға бағытталған тәсілдің ауқымды түрде сенімді орналастыруға қалай мүмкіндік беретіні түсіндіріледі.

Үйдегі энергияны басқару жүйесі дегеніміз не?

Үй энергиясын басқару жүйесі - бұлтаратылған басқару платформасыэнергия мониторингін, жүктемені басқаруды және автоматтандыру логикасын бірыңғай жүйеге біріктіреді. Оның негізгі мақсаты -жайлылық пен жүйенің сенімділігін сақтай отырып, энергия тұтынуды оңтайландыру.

Әдеттегі HEMS мыналарды байланыстырады:

• Энергияны өлшеу құралдары (бір фазалы және үш фазалы есептегіштер)

• HVAC жабдықтары (қазандықтар, жылу сорғылары, кондиционерлер)

• Таратылған энергия көздері (күн батареялары, қойма)

• Икемді жүктемелер (электрлік зарядтағыштар, ақылды ашалар)

Орталық шлюз және жергілікті немесе бұлтқа негізделген логика арқылы жүйе энергияның қалай және қашан тұтынылатынын үйлестіреді.

Тұрғын үй энергиясын басқарудағы негізгі қиындықтар

HEMS енгізбес бұрын, көптеген үй шаруашылықтары мен жүйелік операторлар ортақ қиындықтарға тап болады:

• Көрінудің болмауынақты уақыт режимінде және тарихи энергия тұтынуына

• Үйлестірілмеген құрылғылартәуелсіз жұмыс істеу

• Тиімсіз HVAC басқаруыәсіресе аралас жылыту және салқындату жүйелерімен

• Нашар интеграциякүн энергиясын өндіру, электромобильдерді зарядтау және тұрмыстық жүктемелер арасында

• Тек бұлтты басқаруға тәуелділіккідіріс және сенімділік мәселелерін тудырады

Жақсы жасалған үй энергиясын басқару жүйесі осы қиындықтарды шешедіжүйелік деңгей, тек құрылғы деңгейі ғана емес.

Үй энергиясын басқару жүйесінің негізгі архитектурасы

Қазіргі заманғы HEMS архитектуралары әдетте төрт негізгі қабаттың айналасында салынған:

1. Энергияны бақылау қабаты

Бұл қабат электр энергиясын пайдалану мен өндіру туралы нақты уақыт режимінде және тарихи түсінік береді.

Типтік құрылғыларға мыналар жатады:

• Бір фазалы және үш фазалы қуат өлшегіштері

• Қысқыш негізіндегі ток сенсорлары

• Тарату панельдеріне арналған DIN рельсті есептегіштер

Бұл құрылғылар электр желісінен, күн батареяларынан және қосылған жүктемелерден кернеуді, ток күшін, қуатты және энергия ағынын өлшейді.

2. HVAC басқару қабаты

Жылыту және салқындату тұрмыстық энергия тұтынудың айтарлықтай бөлігін құрайды. Жылыту, желдету және ауа баптау жүйесін басқаруды ЖЭМ жүйесіне біріктіру жайлылықты жоғалтпай энергияны оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Бұл қабат әдетте мыналарды қамтиды:

• Ақылды термостаттарқазандықтар, жылу сорғылары және желдеткіш катушкалар үшін

• Бөлінген және мини-сплит кондиционерлеріне арналған инфрақызыл контроллерлер

• Тұрғындардың санына немесе энергияның қолжетімділігіне негізделген кесте құру және температураны оңтайландыру

HVAC жұмысын энергия деректерімен үйлестіру арқылы жүйе ең жоғары сұранысты азайтып, тиімділікті арттыра алады.

3. Жүктемені басқару және автоматтандыру қабаты

HVAC-тан басқа, HEMS икемді электр жүктемелерін басқарады, мысалы:

• Ақылды розеткаларжәне релелер

• Электр көліктерінің зарядтағыштары

• Жылытқыштар немесе көмекші құрылғылар

Автоматтандыру ережелері жүйе компоненттері арасындағы өзара әрекеттесуді қамтамасыз етеді. Мысалы:

• Терезе ашылған кезде кондиционерді өшіру

• Күн энергиясын өндіруге негізделген электромобильдердің зарядтау қуатын реттеу

• Шыңнан тыс тарифтік кезеңдерде жүктемелерді жоспарлау

4. Шлюз және интеграциялық деңгей

Жүйенің орталығында орналасқанжергілікті шлюз, құрылғыларды қосады, автоматтандыру логикасын орындайды және API интерфейстерін сыртқы платформаларға шығарады.

Шлюзге бағытталған дизайн мыналарға мүмкіндік береді:

• Төмен кідіріспен жергілікті құрылғының өзара әрекеттесуі

• Бұлттық үзілістер кезінде жұмысты жалғастыру

• Үшінші тарап басқару тақталарымен, қызметтік платформалармен немесе мобильді қосымшалармен қауіпсіз интеграция

OWONақылды шлюздеросы архитектураны қолдау үшін күшті жергілікті желі мүмкіндіктерімен және құрылғы деңгейіндегі толық API интерфейстерімен жасалған.

Нақты әлемдегі үй энергиясын басқаруды енгізу

HEMS-ті кең көлемде орналастырудың практикалық мысалы мынадан келедіЕуропалық телекоммуникациялық компаниямиллиондаған үй шаруашылықтарына коммуналдық қызметтерге негізделген үй энергиясын басқару жүйесін енгізуді жоспарлады.

Жоба талаптары

Жүйе келесі әрекеттерді орындауы керек болды:

• Тұрмыстық энергия тұтынудың жалпы көлемін бақылау және бақылау

• Күн энергиясын өндіруді және электромобильдерді зарядтауды біріктіру

• Газ қазандықтарын, жылу сорғыларын және мини-сплит кондиционерлерін қоса алғанда, HVAC жабдықтарын басқарыңыз

• Құрылғылар арасындағы функционалдық өзара әрекеттесуді қосу (мысалы, терезе күйіне немесе күн шығысына байланысты HVAC әрекеті)

• Қамтамасыз етуқұрылғы деңгейіндегі жергілікті API интерфейстерітелекоммуникация компаниясының артқы бұлт қызметімен тікелей интеграциялау үшін

OWON шешімі

OWON ZigBee негізіндегі құрылғының толық экожүйесін ұсынды, оның ішінде:

• Энергияны басқару құрылғылары: қысқыш қуат өлшегіштері, DIN рельстік релелері және ақылды ашалар

• HVAC басқару құрылғыларыZigBee термостаттары және инфрақызыл контроллерлері

• Smart ZigBee шлюзіжергілікті желіні және құрылғылардың икемді өзара әрекеттесуін қамтамасыз ету

• Жергілікті API интерфейстерібұлтқа тәуелділіксіз құрылғының функционалдығына тікелей қол жеткізуге мүмкіндік береді

Бұл архитектура телекоммуникация операторына әзірлеу уақытын және операциялық күрделілігін азайта отырып, масштабталатын HEMS жобалауға және орналастыруға мүмкіндік берді.

Неліктен құрылғы деңгейіндегі API үй энергиясын басқаруда маңызды

Ірі көлемді немесе коммуналдық қызметтерге бағытталған орналастырулар үшін,құрылғы деңгейіндегі жергілікті API интерфейстеріөте маңызды. Олар жүйелік операторларға мыналарға мүмкіндік береді:

• Деректер мен жүйелік логиканы бақылауда ұстаңыз

• Үшінші тарап бұлттық қызметтеріне тәуелділікті азайтыңыз

• Автоматтандыру ережелерін және интеграция жұмыс ағындарын теңшеңіз

• Жүйенің сенімділігін және жауап беру уақытын жақсарту

OWON ұзақ мерзімді жүйенің эволюциясын қолдау үшін өз шлюздері мен құрылғыларын ашық, құжатталған жергілікті API интерфейстерімен жобалайды.

Үй энергиясын басқару жүйелерінің типтік қолданылуы

Үйдегі энергияны басқару жүйелері келесі салаларда жиі қолданылады:

• Ақылды тұрғын үй қауымдастықтары

• Коммуналдық энергия үнемдеу бағдарламалары

• Телекоммуникациялық технологияларға негізделген ақылды үй платформалары

• Күн энергиясы және электромобильді интеграцияланған үй шаруашылықтары

• Орталықтандырылған энергия мониторингі бар көпқабатты үйлер

Әрбір жағдайда мән келесіден шығадыүйлестірілген бақылау, оқшауланған ақылды құрылғылар емес.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

Үй энергиясын басқару жүйесінің негізгі артықшылығы неде?

HEMS үй шаруашылығының энергияны пайдалануын бірыңғай көріну мен бақылауды қамтамасыз етеді, бұл энергияны оңтайландыруға, шығындарды азайтуға және жайлылықты жақсартуға мүмкіндік береді.

HEMS күн батареяларымен де, электр зарядтағыштарымен де жұмыс істей ала ма?

Иә. Дұрыс жасалған HEMS күн энергиясын өндіруді бақылайды және электромобильдерді немесе тұрмыстық жүктемелерді тиісінше реттейді.

Үй энергиясын басқару үшін бұлттық байланыс қажет пе?

Бұлттық байланыс пайдалы, бірақ міндетті емес. Жергілікті шлюзге негізделген жүйелер дербес жұмыс істей алады және қажет болған жағдайда бұлттық платформалармен синхрондала алады.

Жүйені орналастыру және интеграциялауға қатысты ескеретін жайттар

Үй энергиясын басқару жүйесін орналастырған кезде, жүйелік дизайнерлер мен интеграторлар мыналарды бағалауы керек:

• Байланыс хаттамасының тұрақтылығы (мысалы, ZigBee)

• Жергілікті API интерфейстерінің қолжетімділігі

• Мыңдаған немесе миллиондаған құрылғыларда масштабталу мүмкіндігі

• Құрылғының ұзақ мерзімді қолжетімділігі және микробағдарламалық жасақтаманы қолдау

• HVAC, энергия және болашақ құрылғыларды біріктіруге икемділік

OWON осы талаптарды қолдайтын құрылғы платформалары мен жүйеге дайын компоненттерді ұсыну үшін серіктестермен тығыз жұмыс істейді.

Қорытынды: Масштабталатын үй энергиясын басқару жүйелерін құру

Үй энергиясын басқару енді болашақ тұжырымдамасы емес - бұл энергияға көшу, электрлендіру және цифрландырумен негізделген практикалық қажеттілік. Энергияны бақылауды, жылыту, желдету және кондиционерлеуді басқаруды, жүктемені автоматтандыруды және жергілікті шлюз интеллектін біріктіру арқылы HEMS тұрғын үй энергия жүйелерін ақылды және төзімдірек етеді.

OWON компаниясында біз жеткізуге баса назар аударамызөндірілетін, біріктірілетін және масштабталатын IoT құрылғыларысенімді үй энергиясын басқару жүйелерінің негізін құрайды. Келесі буын энергия платформаларын құратын ұйымдар үшін жүйелік тәсіл ұзақ мерзімді табыстың кілті болып табылады.