குறைந்த மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியர்: வணிக இடங்களில் ஆற்றல் சேமிப்பிற்கான புதுமைகள்

ஆற்றல் சேமிப்பிற்கான குறைந்த மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியரில் அடிப்படை வடிவமைப்பு புதுமைகள்

உயர் திறன் பொருள்கள் மற்றும் சிறிய பஸ்பார் அமைப்புகள் மூலம் I²R இழப்புகளைக் குறைத்தல்

இன்றைய குறைந்த மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியர், சிறந்த கடத்தும் பொருள்கள் மற்றும் அறிவார்ந்த வடிவமைப்பு வடிவங்களைப் பயன்படுத்தி எதிர்த்தடை இழப்புகளை எதிர்கொள்கிறது. உதாரணமாக, தாமிர-வெள்ளிக் கலவை பஸ்பார்களை எடுத்துக்கொள்ளலாம் — இவை வழக்கமான அலுமினியம் பஸ்பார்களை விட தோராயமாக 15% சிறப்பாக மின்னைக் கடத்தும்; இதனால், மிக முக்கியமான இடங்களில் எதிர்த்தடை காரணமாக உருவாகும் வெப்பம் குறைகிறது. இவை பரப்பளவை விட கனஅளவை அதிகமாகக் குறைத்து, பரப்பளவை அதிகப்படுத்தும் சிறிய தட்டை பார் அமைப்புகளுடன் இணைக்கப்படும்போது, இந்த நவீன அமைப்புகள் தோராயமாக 30% அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தியை ஏற்றுக்கொள்ள முடியும். இதன் பொருள் என்ன? குறைந்த அளவிலான சுழற்று மின்னோட்டங்கள் (eddy currents), சுவரில் குறைந்த இடத்தை ஆக்கிரமிக்கும் பேனல்கள், மேலும் செயற்கை சோதனைகளின்படி, பழைய வடிவமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது இயக்க வெப்பநிலை 18 முதல் 22 செல்சியஸ் வரை குறைகிறது. இந்தக் குறைந்த வெப்பநிலைகள் குளிரூட்டும் தேவைகளையும் குறைக்கின்றன; எனவே, கூறுகள் மாற்றத்திற்கு முன்னர் நீண்ட காலம் செயல்படும்.

மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் ஒத்திசை வடிகட்டல் மூலம் நீடித்த திறன்

ஸ்மார்ட் வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகள், கட்டிடங்களில் முழுவதும் சென்சார்களை நிறுவி, சூடான இடங்களை (ஹாட் ஸ்பாட்ஸ்) அவை ஏற்படும் போதே கண்டறிவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. இந்த சென்சார்கள் வெப்பநிலை உயர்வைக் கண்டறிந்தவுடன், அமைப்பு தேவைப்படும் போது மட்டுமே வெளிக்காற்று ஏற்பாடுகளைத் தொடங்குகிறது அல்லது HVAC கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படும் LED விளக்குகள் மற்றும் மாறுபடும் அதிர்வெண் இயக்கங்கள் (VFDs) போன்றவற்றால் ஏற்படும் அலைவு மாறுபாடுகளைச் சமாளிக்க மின்சார அமைப்பில் சேர்த்துள்ள சிறப்பு வடிகட்டிகள் செயல்படுகின்றன. இந்த மாறுபாடுகளே வணிக கட்டிடங்களில் மிகுந்த அளவு ஆற்றல் வீணாகுவதற்கு முக்கிய காரணமாகும். மின்னழுத்தத் தரம் மதிப்பீடுகளின்படி, இத்தகைய மாறுபாடுகள் ஒரு கட்டிடத்தின் மொத்த ஆற்றல் நுகர்வில் சுமார் 12% ஐ வீணாக்கும். நியூட்ரல் மின்னோட்டங்களில் நிகழும் தற்காலிக சரிசெய்வுகள் மூலம் மொத்த ஹார்மோனிக் மாறுபாட்டை (THD) 5% க்கு கீழே வைத்து, டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் தாழ்த்தப்படுவதைத் தடுத்து, ஹார்மோனிக்ஸ் காரணமாக ஏற்படும் வெப்பமூட்டத்தால் ஏற்படும் 7 முதல் 10% வரையிலான செயல்திறன் இழப்பை நீக்குகின்றன. வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மற்றும் மின்சாரத் தர மேலாண்மை ஆகிய இரண்டும் ஒன்றிணைந்து, ஏற்றத்தள்ளத்தின் தேவைகள் எவ்வளவு அதிகமாக இருப்பினும், குறிப்பாக அதிக சுமை ஏற்படும் மிகவும் அழுத்தமான காலகட்டங்களிலும் அனைத்தும் சீராக இயங்குவதை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

ஸ்மார்ட் கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாடு: உண்மை-நேர முறையில் திறன் மேம்பாட்டிற்கான IoT-செயல்படுத்தப்பட்ட குறைந்த மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியர்

உண்மை-நேர சுமை வரையறை, முன்கூட்டியே கணிக்கப்பட்ட சுமை குறைப்பு மற்றும் தேவை பதிலளிப்பு ஒருங்கிணைப்பு

குறைந்த மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியர் (Low voltage switchgear), IoT அமைப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்டு, சுற்று மட்டத்தில் மின்சக்தி நுகர்வு குறித்து விரிவான தகவல்களைச் சேகரிக்கிறது, இது இந்த வீடியோ சுமை வரையறைகளை (dynamic load profiles) உருவாக்க உதவுகிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் 'முன்கூட்டியே சுமை குறைப்பு' (predictive load shedding) எனப்படும் ஒன்றைச் சாத்தியமாக்குகிறது — அதாவது, தேவையில் திடீர் அதிகரிப்பு ஏற்படும் நேரத்தை, அது ஏற்படுவதற்கு 15 நிமிடங்களுக்கு முன்பே கண்டறிய முடியும். அந்த நேரங்களில், அது அவசியமில்லாத சாதனங்களை — எடுத்துக்காட்டாக, அழகிய விளக்குகள் அல்லது அதிகம் பயன்படுத்தப்படாத வெப்ப அமைப்பின் பகுதிகள் — தானாகவே அணைத்துவிடுகிறது. இந்த அமைப்பை உள்ளூர் மின்சார நிறுவனங்களின் தேவை பதிலளிப்பு (demand response) முயற்சிகளுடன் இணைப்பதன் மூலம், கட்டிடங்கள் மின்சார விலைகள் மிக அதிகமாக இருக்கும் நேரங்களில் தங்கள் மின்சக்தி நுகர்வைக் குறைத்துக் கொள்ள முடியும். கடந்த ஆண்டு நடத்தப்பட்ட ஆய்வின்படி, இதுபோன்ற ஸ்மார்ட் எனர்ஜி மேனேஜ்மென்ட் முறையை செயல்படுத்திய தொழில்நிறுவனங்கள், தங்கள் இயக்கங்களை சாதாரண நிலையில் தொடர்ந்து நடத்திக்கொண்டே, தங்கள் பில்களில் சுமார் 18 சதவீதம் குறைப்பை அடைந்தன. மேலும் சுவாரஸ்யமாக, இந்த இயந்திர கற்றல் (machine learning) கூறுகள் ஒவ்வொரு மாதமும் இந்த முன்கூட்டியே கணிப்புகளை சிறப்பாகச் செய்ய தொடர்ந்து மேம்படுகின்றன; அவை நடைமுறையில் நிகழ்ந்தவற்றை அடிப்படையாகக் கொண்டு தங்கள் துல்லியத்தை படிப்படியாக மேம்படுத்திக் கொள்கின்றன.

தடையற்ற BMS/EMS ஒருங்கிணைப்பு: LEED-பிளாட்டினம் அலுவலகக் கட்டிடத்திலிருந்து பாடங்கள்

கட்டிட மேலாண்மை அமைப்புகள் (BMS) மற்றும் ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்புகள் (EMS) உடனான ஒருங்கிணைப்பு, மின்சார மற்றும் இயந்திர உள்கட்டமைப்புகள் முழுவதும் இயக்க நுண்ணறிவை ஒன்றிணைக்கிறது. LEED-பிளாட்டினம் அலுவலகக் கட்டிடம் இதன் தாக்கத்தை எடுத்துக்காட்டுகிறது:

இந்த இடைசெயல் திறன், குறைபாடுகளுக்கான பதிலளிப்பு நேரத்தை 40% விரைவாக்கியது, கையால் மீட்டர் படித்தலை நீக்கியது, மேலும் கட்டிடத்தின் ஆற்றல் தீவிரத்தை இரண்டு ஆண்டுகளில் 31% குறைத்தது — இது வணிக கட்டிடங்களுக்கான ASHRAE 90.1-2019 தரத்தை மிஞ்சியது.

நவீன குறைந்த மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியரில் சரிசெய்யக்கூடிய பாதுகாப்பு மற்றும் டிஜிட்டல் அறிவு

தன்னியக்க சரிசெய்யக்கூடிய வளைவுகளுடன் கூடிய டிஜிட்டல் டிரிப் யூனிட்கள்: வேகமான சுமை பொருத்தம் மற்றும் திறன் பாதுகாப்புக்காக

சுய-சரிசெய்கின்ற பாதுகாப்பு வளைவுகளுடன் கூடிய டிஜிட்டல் டிரிப் அலகுகள், ஏதேனும் குறிப்பிட்ட நேரத்தில் சுமையில் என்ன நடக்கிறது என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு தங்களது டிரிப் புள்ளிகளை மாற்றிக் கொள்ள முடியும். இது, தற்காலிக மின்சார உச்சத்தின் போது ஏற்படும் பிரச்சனைகரமான தவறான டிரிப்களைத் தடுக்க உதவுகிறது, அதே நேரத்தில் பாதுகாப்பை முழுமையாக பராமரிக்கிறது. பொதுவாக அலுவலகக் கட்டிடங்கள் மற்றும் அதுபோன்ற இடங்களில் நிகழும் குறைந்த திறன் மட்டத்தில் சாதனங்கள் இயங்கும்போது, இந்த அலகுகள் செயல்பாடுகள் தேவையில்லாமல் தடைபடாமல் இருக்க அவசியமான அளவுக்கு மட்டுமே தங்களது உணர்திறனைக் குறைக்கின்றன. இதன் விளைவாக பராமரிப்பு செலவுகள் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைகின்றன — கடந்த ஆண்டு வெளியிடப்பட்ட 'எலக்ட்ரிகல் சேஃப்டி ரிப்போர்ட்ஸ்' எனும் தொழில்துறை அறிக்கையின்படி, சுமார் 30 சதவீதம் வரை.

இந்த அமைப்புகள் ஒலியின் அதிர்வெண் மட்டங்களைத் தொடர்ந்து சரிபார்த்தலும், நேரத்துடன் வெப்பநிலை மாற்றங்களைக் கண்காணித்தலும் மூலம் செயல்படுகின்றன. இது, உபகரணங்களின் ஆயுளைக் குறைத்திருக்கும் வெப்பச் சேதத்தின் திரட்சியைத் தடுக்க உதவுகிறது. சுமைகளை மிகத் துல்லியமாக பொருத்துவதன் மூலம், ஆற்றலை வீணடிக்கும் கூடுதல் பாதுகாப்பு இடைவெளிகள் (safety buffers) குறைக்கப்படுகின்றன. HVAC அமைப்புகளை மிக அதிகமாக நம்பியுள்ள வசதிகளில் இதன் மூலம் உண்மையான செலவு சேமிப்புகள் ஏற்படுகின்றன; ஆய்வுகள் இதனால் I²R இழப்பு சுமார் 12 முதல் 18 சதவீதம் வரை குறைவதைக் காட்டுகின்றன. கட்டிட மேலாண்மை அல்லது ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்புகளுடன் இணைக்கப்படும்போது, இந்த அலகுகள் செலவு அதிகமான உச்ச நேரங்களில் சுமைகளை எப்போது குறைக்க வேண்டும் என்பதை முன்கூட்டியே கணிக்க முடியும். இதுபோன்ற ஸ்மார்ட் பாதுகாப்பு வெறும் விரும்பத்தக்கது மட்டுமல்ல — இன்றைய சந்தையில் செயல்பாடுகளை திறம்பட இயக்குவதற்கு இது உண்மையில் அவசியமானது.

வணிக-குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகள்: சில்லறை விற்பனை, அலுவலகங்கள் மற்றும் தரவு-மிகுந்த வசதிகள் ஆகியவற்றில் ROI-ஐ அதிகப்படுத்துதல்

குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் இயங்கும் ஸ்விட்ச்கியர் (Switchgear) ஆனது, பல்வேறு துறைகளில் உள்ள வணிகங்களுக்கு, அவர்களின் தினசரி செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்ப மின்சக்தி மேலாண்மை செய்யப்படும் போது, சிறந்த முதலீட்டு விளைவை (ROI) வழங்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சில்லறை விற்பனை கடைகளை எடுத்துக்கொள்ளலாம். மேலாளர்கள் வாடிக்கையாளர்கள் உண்மையில் வரும் நேரத்திற்கு ஏற்ப வெளிச்சம் மற்றும் HVAC அமைப்புகளை திட்டமிடும்போது, அவர்கள் மின் பில்லை சுமார் 15 முதல் 22 சதவீதம் வரை குறைத்துவிடுகின்றனர். இத்தகைய சேமிப்புகள் நேரடியாக அவர்களின் இறுதி லாபத்தை (bottom line) அதிகரிக்கின்றன. அலுவலகங்களும் இதனால் பயனடைகின்றன. மின்சக்தியை உண்மை நேரத்தில் கண்காணிப்பதன் மூலம், மின்சுமையை பல்வேறு துறைகள் மற்றும் அடுக்குகளில் சீராக பரவலாக்க முடிகிறது. இது வேலை அதிகமாக இருக்கும் போது மின்சுற்றுகள் செயலிழப்பதைத் தடுக்கிறது, மேலும் மின்சக்தி வீணாக ஓய்வில் இருப்பதை 30% வரை குறைக்கிறது. தரவு மையங்களுக்கு இது இன்னும் அவசியம். பிழைகளை மில்லிசெகண்டுகளில் தனிமைப்படுத்தும் திறன், செயல்பாடுகளை தடையின்றி தொடர உதவுகிறது. 2023 ஆம் ஆண்டில் சில ஆய்வுகளின்படி, ஒரு முறை செயலிழப்பு ஏற்பட்டால் அதன் செலவு $740,000 ஐ மிகையாக இருக்கலாம். மேலும், சிறப்பு வடிகட்டிகள் வினைத்திறன் மிகு கணினி உபகரணங்களை விசித்திரமான மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன. இவ்வாறு அனைத்து சூழ்நிலைகளிலும், சிறப்பான மின்சக்தி பயன்பாடு என்பது சட்ட விதிகளால் நிர்பந்திக்கப்படும் ஒரு கடமை மட்டுமே அல்ல; மாறாக, அது திடீர் செலவுகளுக்கு எதிரான வணிக தாக்குதல் திறனை (business resilience) உருவாக்கவும், வருவாய் ஓட்டங்களைப் பாதுகாக்கவும் உதவும் உண்மையான வருவாய் உருவாக்கும் கருவியாக மாறுகிறது.

தேவையான கேள்விகள்

கே: குறைந்த மின்னழுத்த ஸ்விட்ச்கியரில் தாமிர-வெள்ளிக் கலவை பஸ்பார்களைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள் யாவை?

பதில்: தாமிர-வெள்ளிக் கலவை பஸ்பார்கள், அலுமினியம் பஸ்பார்களை விட திறனை ஏறத்தாழ 15% சிறப்பாகக் கடத்தும்; இது மின்தடையையும் வெப்ப உருவாக்கத்தையும் குறைத்து, குறைந்த இயக்க வெப்பநிலைகளையும், நீண்ட ஆயுள் கொண்ட பாகங்களையும் வழங்குகிறது.

கே: ஸ்மார்ட் வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகள் எவ்வாறு ஆற்றல் சேமிப்பிற்கு பங்களிக்கின்றன?

பதில்: ஸ்மார்ட் வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகள், சூடான இடங்களைக் கண்டறிய சென்சார்களைப் பயன்படுத்தி, தேவைப்படும்போது மட்டுமே வெளியேற்று வசதியைச் செயல்படுத்துகின்றன; மேலும், அலைவடிவ மாறுபாடுகளால் ஏற்படும் ஆற்றல் வீணாதலைக் குறைக்க ஹார்மோனிக் வடிகட்டிகளையும் பயன்படுத்துகின்றன.

கே: IoT-செயல்படுத்தப்பட்ட ஸ்விட்ச்கியரில் முன்கூட்டியே கணிக்கப்படும் சுமை குறைப்பு (Predictive Load Shedding) என்றால் என்ன?

பதில்: முன்கூட்டியே கணிக்கப்படும் சுமை குறைப்பு என்பது, IoT அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி மின்சக்தி தேவையின் திடீர் அதிகரிப்பை முன்கூட்டியே கணித்து, உச்சகட்ட நேரங்களில் ஆற்றல் பயன்பாட்டை மேம்படுத்தவும், செலவைக் குறைக்கவும் அவசியமில்லாத சுமைகளை தானியங்கியாக அணைப்பதைக் குறிக்கிறது.

கே: வணிகக் கட்டிடங்களில் தடையில்லா BMS/EMS ஒருங்கிணைப்பு திறனை எவ்வாறு மேம்படுத்துகிறது?

அ: பேட்டரி மேனேஜ்மென்ட் சிஸ்டம் (BMS) மற்றும் எனர்ஜி மேனேஜ்மென்ட் சிஸ்டம் (EMS) உடனான ஒருங்கிணைப்பு மூலம் தற்காலிக கண்காணிப்பு மற்றும் சரிசெய்தல்கள் சாத்தியமாகின்றன, இதன் விளைவாக ஆற்றல் பயன்பாடு குறைகிறது, தேவை கட்டணங்கள் குறைகின்றன மற்றும் பழுதுகளுக்கான பதிலளிப்பு நேரம் மேம்படுகிறது.

கே: தன்னியக்கமாக மாறும் வளைவுகளுடன் கூடிய டிஜிட்டல் டிரிப் யூனிட்கள் என்ன நன்மைகளை வழங்குகின்றன?

அ: டிஜிட்டல் டிரிப் யூனிட்கள் தற்காலிக மின்சார உச்சத்தின் போது தவறான டிரிப்களைத் தடுப்பதற்காக அவற்றின் உணர்திறனை வேகமாக மாற்றிக் கொள்கின்றன, இதனால் பராமரிப்பு தேவைகள் குறைகின்றன மற்றும் பல்வேறு சுமை நிலைகளில் திறம்பட மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.