Сістэма кіравання хатняй энергіяй для разумных дамоў і размеркаванага кіравання энергіяй

Уводзіны: Чаму кіраванне энергіяй у доме становіцца неабходным

Рост коштаў на энергію, размеркаваная вытворчасць аднаўляльных крыніц энергіі і электрыфікацыя ацяплення і мабільнасці кардынальна змяняюць тое, як хатнія гаспадаркі спажываюць і кіруюць энергіяй. Традыцыйныя аўтаномныя прылады — тэрмастаты, разумныя разеткі або лічыльнікі электраэнергіі — больш недастатковыя для забеспячэння значнай эканоміі энергіі або кантролю на ўзроўні сістэмы.

A Сістэма кіравання энергіяй дома (HEMS)забяспечвае адзіную аснову длякантраляваць, кантраляваць і аптымізаваць спажыванне энергіі ў хатніх гаспадаркахдля абсталявання HVAC, сонечнай энергіі, зарадных прылад для электрамабіляў і электрычных нагрузак. Замест таго, каб рэагаваць на асобныя кропкі дадзеных, HEMS дазваляе прымаць скаардынаваныя рашэнні на аснове даступнасці энергіі, попыту і паводзін карыстальнікаў у рэжыме рэальнага часу.

У OWON мы распрацоўваем і вырабляем прылады падключанай энергіі і HVAC, якія служаць асновай маштабуемых сістэм кіравання энергіяй у доме. У гэтым артыкуле тлумачыцца, як працуюць сучасныя архітэктуры HEMS, якія праблемы яны вырашаюць і як арыентаваны на прылады падыход забяспечвае надзейнае разгортванне ў вялікіх маштабах.

Што такое сістэма кіравання энергіяй у доме?

Сістэма кіравання энергіяй у доме - гэтаразмеркаваная платформа кіраванняякая аб'ядноўвае маніторынг энергіі, кіраванне нагрузкай і логіку аўтаматызацыі ў адзіную сістэму. Яе асноўная мэта —аптымізаваць спажыванне энергіі, захоўваючы пры гэтым камфорт і надзейнасць сістэмы.

Тыповая сістэма HEMS злучае:

• Прыборы для вымярэння энергіі (аднафазныя і трохфазныя лічыльнікі)

• Абсталяванне HVAC (катлы, цеплавыя помпы, кандыцыянеры)

• Размеркаваныя крыніцы энергіі (сонечныя панэлі, назапашвальнікі энергіі)

• Гнуткія нагрузкі (зарадныя прылады для электрамабіляў, разумныя разеткі)

Праз цэнтральны шлюз і лакальную або воблачную логіку сістэма каардынуе, як і калі спажываецца энергія.

Асноўныя праблемы ў кіраванні энергіяй у жылых памяшканнях

Перад укараненнем HEMS большасць хатніх гаспадарак і аператараў сістэм сутыкаюцца з распаўсюджанымі праблемамі:

• Адсутнасць бачнасціу рэальным часе і гістарычным спажыванні энергіі

• Нескаардынаваныя прыладыпрацуюць незалежна

• Неэфектыўнае кіраванне сістэмай ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра, асабліва са змяшанымі сістэмамі ацяплення і астуджэння

• Слабая інтэграцыяпаміж сонечнай энергіяй, зарадкай электрамабіляў і хатнімі нагрузкамі

• Залежнасць ад кіравання толькі з воблакашто стварае праблемы з затрымкай і надзейнасцю

Добра распрацаваная сістэма кіравання энергіяй у доме вырашае гэтыя праблемы на адным узроўнісістэмны ўзровень, а не толькі на ўзроўні прылады.

Асноўная архітэктура сістэмы кіравання энергіяй дома

Сучасныя архітэктуры HEMS звычайна будуюцца вакол чатырох асноўных слаёў:

1. Слой маніторынгу энергіі

Гэты ўзровень забяспечвае інфармацыю аб спажыванні і вытворчасці электраэнергіі ў рэжыме рэальнага часу і за мінулы перыяд.

Тыповыя прылады ўключаюць:

• Аднафазныя і трохфазныя лічыльнікі электраэнергіі

• Датчыкі току на аснове клешчоў

• Лічыльнікі на DIN-рэйку для размеркавальных панэляў

Гэтыя прылады вымяраюць напружанне, ток, магутнасць і паток энергіі ад сеткі, сонечных панэляў і падлучаных нагрузак.

2. Узровень кіравання HVAC

Ацяпленне і астуджэнне складаюць значную частку спажывання энергіі ў хатніх гаспадарках. Інтэграцыя кіравання HVAC у HEMS дазваляе аптымізаваць энергаспажыванне без шкоды для камфорту.

Гэты пласт звычайна ўключае ў сябе:

• Разумныя тэрмастатыдля катлоў, цеплавых помпаў і фанкойлаў

• ІЧ-кантролеры для спліт- і міні-спліт-кандыцыянераў

• Аптымізацыя раскладу і тэмпературы ў залежнасці ад прысутнасці або даступнасці энергіі

Каардынуючы працу HVAC з дадзенымі аб энергіі, сістэма можа знізіць пікавую нагрузку і павысіць эфектыўнасць.

3. Узровень кіравання нагрузкай і аўтаматызацыі

Акрамя HVAC, HEMS кіруе гнуткімі электрычнымі нагрузкамі, такімі як:

• Разумныя разеткіі рэле

• Зарадныя прылады для электрамабіляў

• Абагравальнікі памяшканняў або дапаможныя прылады

Правілы аўтаматызацыі дазваляюць узаемадзейнічаць паміж кампанентамі сістэмы. Напрыклад:

• Выключэнне кандыцыянера пры адчыненні акна

• Рэгуляванне магутнасці зарадкі электрамабіляў у залежнасці ад выпрацоўкі сонечнай энергіі

• Планаванне нагрузак у перыяды па-за пікавымі тарыфамі

4. Шлюз і ўзровень інтэграцыі

У цэнтры сістэмы знаходзіццалакальны шлюз, які падключае прылады, выконвае логіку аўтаматызацыі і адкрывае API для знешніх платформаў.

Дызайн, арыентаваны на шлюз, дазваляе:

• Лакальнае ўзаемадзеянне з прыладай з нізкай затрымкай

• Працяг працы падчас адключэнняў воблака

• Бяспечная інтэграцыя са староннімі панэлямі кіравання, утылітнымі платформамі або мабільнымі праграмамі

ОВОНразумныя шлюзыраспрацаваны з магутнымі магчымасцямі лакальнай сеткі і поўнымі API на ўзроўні прылад для падтрымкі гэтай архітэктуры.

Разгортванне кіравання энергіяй у хатніх умовах у рэальных умовах

Практычным прыкладам маштабнага разгортвання HEMS з'яўляеццаЕўрапейская тэлекамунікацыйная кампаніяякая планавала ўкараніць сістэму кіравання хатняй энергіяй, арыентаваную на камунальныя паслугі, у мільёнах хатніх гаспадарак.

Патрабаванні да праекта

Сістэма патрабавала:

• Кантраляваць і кантраляваць агульнае спажыванне энергіі ў хатніх гаспадарках

• Інтэграцыя сонечнай энергіі і зарадкі электрамабіляў

• Кіраванне абсталяваннем для ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра, у тым ліку газавымі катламі, цеплавымі помпамі і міні-спліт-сістэмамі кандыцыянавання

• Забяспечце функцыянальнае ўзаемадзеянне паміж прыладамі (напрыклад, паводзіны HVAC, звязаныя са станам вокнаў або сонечнай магутнасцю)

• Забяспечыцьлакальныя API на ўзроўні прыладыдля непасрэднай інтэграцыі з бэкэнд-хмарай тэлекамунікацыйнай кампаніі

Рашэнне OWON

OWON прадаставіла поўную экасістэму прылад на базе ZigBee, у тым ліку:

• Прылады кіравання энергіяй: клешчавыя вымяральнікі магутнасці, рэле для DIN-рэйкі і разумныя разеткі

• Прылады кіравання HVACТэрмастаты і ІЧ-кантролеры ZigBee

• Разумны шлюз ZigBee: забеспячэнне лакальнай сеткі і гнуткага ўзаемадзеяння прылад

• Лакальныя API-інтэрфейсы: дазваляе прамы доступ да функцыянальнасці прылады без залежнасці ад воблака

Гэтая архітэктура дазволіла аператару сувязі распрацаваць і разгарнуць маштабуемую сістэму HEMS са скарачэннем часу распрацоўкі і складанасці эксплуатацыі.

Чаму API-інтэрфейсы на ўзроўні прылад важныя ў кіраванні энергіяй у доме

Для маштабных або камунальных разгортванняў,лакальныя API на ўзроўні прыладымаюць вырашальнае значэнне. Яны дазваляюць сістэмным аператарам:

• Кантроль над дадзенымі і сістэмнай логікай

• Зніжэнне залежнасці ад старонніх хмарных сэрвісаў

• Наладжвайце правілы аўтаматызацыі і працоўныя працэсы інтэграцыі

• Паляпшэнне надзейнасці сістэмы і часу рэагавання

OWON распрацоўвае свае шлюзы і прылады з адкрытымі, дакументаванымі лакальнымі API для падтрымкі доўгатэрміновай эвалюцыі сістэмы.

Тыповыя сферы прымянення сістэм кіравання энергіяй у доме

Сістэмы кіравання энергіяй у хатніх умовах усё часцей выкарыстоўваюцца ў:

• Разумныя жылыя комплексы

• Праграмы энергазберажэння камунальных службаў

• Платформы разумнага дома на базе тэлекамунікацыйных тэхналогій

• Хатнія гаспадаркі, інтэграваныя з сонечнай энергіяй і электрамабілямі

• Шматкватэрныя дамы з цэнтралізаваным маніторынгам энергаспажывання

У кожным выпадку значэнне паходзіць адкаардынаваны кантроль, а не асобныя разумныя прылады.

Часта задаваныя пытанні (FAQ)

Якая галоўная перавага сістэмы кіравання энергіяй у доме?

Сістэма кіравання энергаспажываннем у хатніх гаспадарках (HEMS) забяспечвае адзіную бачнасць і кантроль над спажываннем энергіі ў хатніх гаспадарках, што дазваляе аптымізаваць энергаспажыванне, скараціць выдаткі і павысіць камфорт.

Ці можа HEMS працаваць як з сонечнымі панэлямі, так і з зараднымі прыладамі для электрамабіляў?

Так. Правільна распрацаваная сістэма кіравання электраэнергіяй (HEMS) кантралюе выпрацоўку сонечнай энергіі і адпаведна рэгулюе зарадку электрамабіляў або нагрузку на бытавыя прыборы.

Ці патрабуецца падключэнне да воблака для кіравання энергіяй у доме?

Падключэнне да воблака карыснае, але не абавязковае. Сістэмы на базе лакальных шлюзаў могуць працаваць незалежна і сінхранізавацца з воблачнымі платформамі пры неабходнасці.

Меркаванні па разгортванні і інтэграцыі сістэмы

Пры ўкараненні сістэмы кіравання энергіяй у доме распрацоўшчыкі і інтэгратары сістэм павінны ацаніць:

• Стабільнасць пратаколу сувязі (напрыклад, ZigBee)

• Даступнасць лакальных API

• Маштабаванасць на тысячы ці мільёны прылад

• Доўгатэрміновая даступнасць прылад і падтрымка прашыўкі

• Гнуткасць інтэграцыі сістэм ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання паветра, энергетыкі і будучых прылад

OWON цесна супрацоўнічае з партнёрамі, каб забяспечыць платформы прылад і кампаненты, гатовыя да працы з сістэмай, якія адпавядаюць гэтым патрабаванням.

Выснова: Стварэнне маштабуемых сістэм кіравання энергіяй у доме

Кіраванне энергіяй у хатніх умовах — гэта ўжо не канцэпцыя будучыні, а практычная неабходнасць, абумоўленая пераходам да новых крыніц энергіі, электрыфікацыяй і лічбавізацыяй. Спалучаючы маніторынг энергіі, кіраванне HVAC, аўтаматызацыю нагрузкі і лакальны інтэлект шлюза, HEMS дазваляе ствараць больш разумныя і ўстойлівыя энергетычныя сістэмы ў жылых памяшканнях.

У OWON мы засяроджваемся на пастаўкахвытворчыя, інтэграваныя і маштабуемыя прылады Інтэрнэту рэчаўякія складаюць аснову надзейных сістэм кіравання энергіяй у доме. Для арганізацый, якія ствараюць энергетычныя платформы наступнага пакалення, сістэмны падыход з'яўляецца ключом да доўгатэрміновага поспеху.