Низьковольтне комутаційне обладнання: інновації для енергозбереження в комерційних приміщеннях

Основні інновації у проектуванні низьковольтного комутаційного обладнання для енергозбереження

Високоефективні матеріали та компактні системи шин, що зменшують втрати I²R

Сучасне низьковольтне комутаційне обладнання бореться з резистивними втратами за допомогою кращих провідних матеріалів і розумніших форм конструкції. Наприклад, шини з композитного матеріалу мідь–срібло проводять електричний струм приблизно на 15 % ефективніше, ніж звичайні алюмінієві шини, що означає менше нагрівання через електричний опір саме там, де це найважливіше. У поєднанні з компактними плоскими шинами, які максимізують співвідношення площі поверхні до об’єму, такі сучасні системи забезпечують приблизно на 30 % більшу густину струму. Що це означає на практиці? Менше неприємних вихрових струмів, що «розгульнують», компактніші щити, які займають менше місця на стіні, а також реальні польові випробування показують, що робоча температура знижується на 18–22 °C порівняно зі старими конструкціями. Зниження температури також скорочує потребу в охолодженні, тому компоненти довше зберігають працездатність і рідше потребують заміни.

Просунута система теплового управління та гармонійне фільтрування для забезпечення тривалої ефективності

Розумні системи термокерування працюють шляхом розміщення датчиків по всьому приміщенню для виявлення «гарячих точок» у реальному часі. Коли ці датчики виявляють підвищення температури, система автоматично активує природну або примусову вентиляцію або вмикає систему кондиціонування повітря саме в той момент, коли це справді потрібно. У той самий час спеціальні фільтри, інтегровані в електричну систему, компенсують спотворення форми хвилі, спричинені, зокрема, світлодіодними лампами та частотними перетворювачами, що використовуються в обладнанні систем опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC). Такі спотворення є однією з головних причин надлишкового енергоспоживання в комерційних будівлях. Згідно з оцінками якості електроенергії, подібні спотворення можуть споживати близько 12 % загального енергоспоживання будівлі. Завдяки підтримці загального коефіцієнта гармонік на рівні нижче 5 % за допомогою коригування струмів у нейтральному провіднику в режимі реального часу такі системи запобігають пониженню номінальної потужності трансформаторів і усувають втрати ефективності на 7–10 %, що виникають через перегрівання, спричинене гармоніками. Поєднання керування температурою та управління якістю електроенергії забезпечує безперебійну й стабільну роботу всіх систем незалежно від поточного навантаження, навіть у періоди максимального навантаження, коли вимоги до систем є особливо високими.

Розумний моніторинг та керування: низьковольтне комутаційне обладнання з підтримкою Інтернету речей для оптимізації в реальному часі

Профілювання навантаження в реальному часі, прогнозне відключення навантаження та інтеграція з системами реагування на попит

Низьковольтне комутаційне обладнання, підключене до систем Інтернету речей (IoT), збирає детальну інформацію про споживання електроенергії на рівні окремих електричних кіл, що дозволяє створювати такі динамічні профілі навантаження. Ця технологія забезпечує так зване прогнозне відключення навантаження — тобто здатність виявляти раптові піки попиту за 15 хвилин до їх настання. У такі моменти система автоматично вимикає необов’язкові пристрої, наприклад, декоративне освітлення або частини системи опалення, які й так мало використовуються. Інтеграція цієї системи з ініціативами місцевих енергопостачальників щодо реагування на навантаження дозволяє будівлям зменшувати споживання електроенергії у періоди, коли тарифи особливо високі. Згідно з дослідженням минулого року, підприємства, що впровадили такий інтелектуальний менеджмент енергоспоживання, скоротили свої рахунки приблизно на 18 %, одночасно зберігаючи звичайний режим роботи. Цікаво, що компоненти машинного навчання постійно покращують точність своїх прогнозів із кожним місяцем, поступово удосконалюючи їх на основі фактично зареєстрованих подій.

Безшовна інтеграція системи управління акумуляторами (BMS) та енергосистеми (EMS): уроки з офісної вежі, сертифікованої за рівнем LEED-Platinum

Інтеграція з системами управління будівлями (BMS) та системами управління енергоспоживанням (EMS) об’єднує оперативну інтелектуальність у всіх електричних та механічних інфраструктурних компонентах. Офісна вежа, сертифікована за рівнем LEED-Platinum, є яскравим прикладом такого впливу:

Ця інтероперабельність забезпечила скорочення часу реагування на несправності на 40 %, усунула необхідність ручного зняття показників лічильників та знизила енергетичну інтенсивність будівлі на 31 % протягом двох років — що перевищує нормативи ASHRAE 90.1-2019 для комерційних будівель.

Адаптивний захист і цифрова інтелектуальність у сучасному низьковольтному комутаційному обладнанні

Цифрові відключні пристрої з автоматично адаптованими характеристиками для динамічного узгодження навантаження та збереження ефективності

Цифрові блоки захисту з автоматично налаштовуваними кривими спрацьовування можуть коригувати точки спрацьовування відповідно до поточного стану навантаження. Це допомагає уникнути дратівливих необґрунтованих спрацьовувань під час тимчасових стрибків напруги, забезпечуючи при цьому безпеку. Коли обладнання працює на нижчих рівнях потужності — що часто трапляється в офісних будівлях та подібних приміщеннях — такі блоки трохи знижують свою чутливість, щоб уникнути непотрібних перерв у роботі. Як наслідок, витрати на технічне обслуговування значно скорочуються — за даними останнього річного звіту «Звіти про електробезпеку», опублікованого минулого року, приблизно на 30 відсотків.

Ці системи працюють шляхом постійного контролю рівнів гармонік та відстеження змін температури з часом. Це допомагає запобігти накопиченню теплових пошкоджень, які інакше скорочували б термін експлуатації обладнання. Точне узгодження навантажень дозволяє зменшити надлишкові резерви безпеки, що споживають зайву енергію. Об’єкти, які значною мірою покладаються на системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC), отримують реальну економію: за даними досліджень, втрати на джоулеве тепло (I²R) зменшуються приблизно на 12–18 %. У разі інтеграції з системами управління будівлями або системами управління енергоспоживанням ці пристрої можуть навіть передбачати моменти, коли слід знизити навантаження під час дорогих пікових годин. Такий «розумний» захист — це не просто зручна додаткова функція; він є обов’язковим для ефективного функціонування підприємств у сучасних ринкових умовах.

Комерційні застосування: максимізація ROI у роздрібній торгівлі, офісах та об’єктах з інтенсивними даними

Комутаційне обладнання, що працює при низьких напругах, насправді забезпечує підприємствам різних галузей високу віддачу на інвестиції, коли їхня енергетична управління узгоджена з повсякденними операціями. Розглянемо, наприклад, роздрібні магазини. Коли керівники планують роботу систем освітлення та опалення, кондиціювання й вентиляції (HVAC) з урахуванням реального часу відвідування клієнтами, вони знижують рахунки за електроенергію приблизно на 15–22 %. Такий економічний ефект безпосередньо покращує їхній фінансовий результат. Вигода є й для офісів. Моніторинг у реальному часі дозволяє рівномірно розподіляти електричне навантаження між різними відділами та поверхами. Це запобігає перевантаженню електричних ланцюгів у періоди пікового навантаження й скорочує втрати енергії, пов’язані з простоєм, до 30 %. Ще більшої потреби в такому обладнанні зазнають центри обробки даних. Здатність ізолювати аварійні ділянки протягом кількох мілісекунд забезпечує безперервність роботи. За деякими даними досліджень 2023 року, одна лише аварійна зупинка може коштувати понад 740 тис. дол. США. Крім того, спеціальні фільтри захищають дороге комп’ютерне обладнання від нестабільності напруги. У всіх цих сценаріях ефективне використання енергії перестає бути лише обов’язковим вимогам регуляторів. Натомість воно стає справжнім джерелом доходу, яке зміцнює стійкість бізнесу до непередбачених витрат і захищає потоки доходів.

ЧаП

П: Які переваги використання шин з композитного матеріалу мідь-срібло у низьковольтному розподільному пристрої?

В: Шини з композитного матеріалу мідь-срібло проводять електричний струм приблизно на 15 % краще, ніж алюмінієві, що зменшує опір і нагрівання, в результаті чого знижуються робочі температури й збільшується термін служби компонентів.

П: Як інтелектуальні системи теплового управління сприяють економії енергії?

В: Інтелектуальні системи теплового управління використовують датчики для виявлення «гарячих точок» та вмикають вентиляцію лише за необхідності, а також застосовують фільтрацію гармонік для зменшення енергетичних втрат, спричинених спотвореннями форми хвилі.

П: Що таке прогнозне відключення навантаження в IoT-орієнтованих розподільних пристроях?

В: Прогнозне відключення навантаження передбачає використання IoT-систем для передбачення стрибків електричного навантаження та автоматичного вимикання необов’язкових навантажень з метою оптимізації споживання енергії та зниження витрат у періоди пікового навантаження.

П: Як безперервна інтеграція системи управління батареями (BMS) та енергетичної системи управління (EMS) підвищує ефективність у комерційних будівлях?

A: Інтеграція з системою управління акумуляторами (BMS) та енергосистемою (EMS) дозволяє в реальному часі здійснювати моніторинг і коригування, що призводить до зниження споживання енергії, зменшення плати за пікове навантаження та покращення швидкості реагування на несправності.

П: Які переваги надають цифрові роз’єднувальні пристрої з самоналаштовуваними характеристиками?

A: Цифрові роз’єднувальні пристрої динамічно регулюють свій рівень чутливості, щоб запобігти хибним спрацьовуванням під час тимчасових стрибків напруги, що зменшує потребу в технічному обслуговуванні та забезпечує ефективне використання електроенергії за різних умов навантаження.