სახლის ენერგიის მართვის სისტემა ჭკვიანი სახლებისთვის და განაწილებული ენერგიის კონტროლი

შესავალი: რატომ ხდება სახლის ენერგიის მართვა აუცილებელი

ენერგიის ფასების ზრდა, განაწილებული განახლებადი ენერგიის გენერაცია და გათბობისა და მობილობის ელექტრიფიკაცია ფუნდამენტურად ცვლის ოჯახების მიერ ენერგიის მოხმარებისა და მართვის წესს. ტრადიციული დამოუკიდებელი მოწყობილობები - თერმოსტატები, ჭკვიანი შტეფსელები ან დენის მრიცხველები - აღარ არის საკმარისი ენერგიის მნიშვნელოვანი დაზოგვის ან სისტემის დონის კონტროლის უზრუნველსაყოფად.

A სახლის ენერგიის მართვის სისტემა (HEMS)უზრუნველყოფს ერთიან ჩარჩოსსაყოფაცხოვრებო ენერგიის მოხმარების მონიტორინგი, კონტროლი და ოპტიმიზაციაHVAC მოწყობილობების, მზის ენერგიის გენერაციის, ელექტრომობილების დამტენების და ელექტრო დატვირთვის ჩათვლით. იზოლირებულ მონაცემებზე რეაგირების ნაცვლად, HEMS საშუალებას იძლევა კოორდინირებული გადაწყვეტილებების მიღებისა რეალურ დროში ენერგიის ხელმისაწვდომობის, მოთხოვნისა და მომხმარებლის ქცევის საფუძველზე.

OWON-ში ჩვენ ვაპროექტებთ და ვაწარმოებთ დაკავშირებულ ენერგიისა და HVAC მოწყობილობებს, რომლებიც მასშტაბირებადი სახლის ენერგიის მართვის სისტემების საფუძველს წარმოადგენენ. ეს სტატია განმარტავს, თუ როგორ მუშაობს თანამედროვე HEMS არქიტექტურა, რა პრობლემებს წყვეტენ ისინი და როგორ უზრუნველყოფს მოწყობილობაზე ორიენტირებული მიდგომა მასშტაბურ განლაგებას.

რა არის სახლის ენერგომენეჯმენტის სისტემა?

სახლის ენერგიის მართვის სისტემა არისგანაწილებული მართვის პლატფორმარომელიც ენერგიის მონიტორინგს, დატვირთვის კონტროლს და ავტომატიზაციის ლოგიკას ერთ სისტემაში აერთიანებს. მისი მთავარი მიზანიაენერგიის მოხმარების ოპტიმიზაცია კომფორტისა და სისტემის საიმედოობის შენარჩუნებით.

ტიპიური HEMS აკავშირებს:

• ენერგიის საზომი მოწყობილობები (ერთფაზიანი და სამფაზიანი მრიცხველები)

• HVAC აღჭურვილობა (ქვაბები, თბოტუმბოები, კონდიციონერები)

• განაწილებული ენერგიის წყაროები (მზის პანელები, შენახვა)

• მოქნილი დატვირთვები (ელექტრომობილის დამტენები, ჭკვიანი შტეფსელები)

ცენტრალური კარიბჭისა და ლოკალური ან ღრუბელზე დაფუძნებული ლოგიკის მეშვეობით, სისტემა კოორდინაციას უწევს ენერგიის მოხმარების წესსა და დროს.

საცხოვრებელი სახლების ენერგიის მართვის ძირითადი გამოწვევები

HEMS-ის დანერგვამდე, ოჯახების და სისტემის ოპერატორების უმეტესობა საერთო გამოწვევების წინაშე დგას:

• ხილვადობის ნაკლებობარეალურ დროში და ისტორიულ ენერგომოხმარებაში

• არაკოორდინირებული მოწყობილობებიდამოუკიდებლად მოქმედი

• არაეფექტური HVAC კონტროლიგანსაკუთრებით შერეული გათბობისა და გაგრილების სისტემებით

• ცუდი ინტეგრაციამზის ენერგიას, ელექტრომობილების დამუხტვასა და საყოფაცხოვრებო დატვირთვას შორის

• დამოკიდებულება მხოლოდ ღრუბლოვან კონტროლზე, რაც ქმნის შეყოვნებისა და საიმედოობის პრობლემებს

კარგად შემუშავებული სახლის ენერგიის მართვის სისტემა ამ გამოწვევებს უმკლავდება.სისტემის დონე, არა მხოლოდ მოწყობილობის დონე.

სახლის ენერგომენეჯმენტის სისტემის ძირითადი არქიტექტურა

თანამედროვე HEMS არქიტექტურები, როგორც წესი, ოთხი ძირითადი ფენის გარშემოა აგებული:

1. ენერგიის მონიტორინგის ფენა

ეს ფენა იძლევა ელექტროენერგიის მოხმარებისა და გენერაციის რეალურ დროში და ისტორიულ ხედვას.

ტიპიური მოწყობილობები მოიცავს:

• ერთფაზიანი და სამფაზიანი დენის მრიცხველები

• დამჭერზე დაფუძნებული დენის სენსორები

• DIN რელსის მრიცხველები გამანაწილებელი პანელებისთვის

ეს მოწყობილობები ზომავს ძაბვას, დენს, სიმძლავრეს და ენერგიის ნაკადს ქსელიდან, მზის პანელებიდან და დაკავშირებული დატვირთვებიდან.

2. HVAC კონტროლის ფენა

გათბობა და გაგრილება ოჯახების ენერგომოხმარების მნიშვნელოვან ნაწილს შეადგენს. HVAC კონტროლის ინტეგრირება HEMS-ში ენერგიის ოპტიმიზაციის საშუალებას იძლევა კომფორტის შელახვის გარეშე.

ეს ფენა, როგორც წესი, მოიცავს:

• ჭკვიანი თერმოსტატებიქვაბებისთვის, თბოტუმბოებისთვის და ვენკოილებისთვის

• ინფრაწითელი კონტროლერები სპლიტ და მინი-სპლიტ კონდიციონერებისთვის

• დატვირთვის ან ენერგიის ხელმისაწვდომობის მიხედვით, გრაფიკის შედგენა და ტემპერატურის ოპტიმიზაცია

HVAC სისტემის მუშაობის ენერგეტიკულ მონაცემებთან კოორდინირებით, სისტემას შეუძლია შეამციროს პიკური მოთხოვნა და გააუმჯობესოს ეფექტურობა.

3. დატვირთვის კონტროლისა და ავტომატიზაციის ფენა

HVAC-ის გარდა, HEMS მართავს მოქნილ ელექტრო დატვირთვებს, როგორიცაა:

• ჭკვიანი შტეფსელებიდა რელეები

• ელექტრომობილების დამტენები

• გამათბობლები ან დამხმარე მოწყობილობები

ავტომატიზაციის წესები სისტემის კომპონენტებს შორის ურთიერთქმედების საშუალებას იძლევა. მაგალითად:

• კონდიციონერის გამორთვა ფანჯრის გაღებისას

• ელექტრომობილის დამუხტვის სიმძლავრის რეგულირება მზის ენერგიის მიხედვით

• დატვირთვების დაგეგმვა არაპიკური ტარიფების პერიოდებში

4. კარიბჭე და ინტეგრაციის დონე

სისტემის ცენტრში არის ა.ადგილობრივი კარიბჭე, რომელიც აკავშირებს მოწყობილობებს, ასრულებს ავტომატიზაციის ლოგიკას და ავლენს API-ებს გარე პლატფორმებისთვის.

კარიბჭეზე ორიენტირებული დიზაინი საშუალებას იძლევა:

• ლოკალური მოწყობილობის ურთიერთქმედება დაბალი შეყოვნებით

• ღრუბლოვანი სერვისების გათიშვის დროს მუშაობის გაგრძელება

• უსაფრთხო ინტეგრაცია მესამე მხარის დაფებთან, კომუნალურ პლატფორმებთან ან მობილურ აპლიკაციებთან

ოვონიჭკვიანი კარიბჭეებიშექმნილია ძლიერი ლოკალური ქსელური შესაძლებლობებით და მოწყობილობის დონის სრული API-ებით, რათა მხარი დაუჭიროს ამ არქიტექტურის მხარდაჭერას.

რეალურ სამყაროში სახლის ენერგიის მართვის განლაგება

ფართომასშტაბიანი HEMS განლაგების პრაქტიკული მაგალითიაევროპული ტელეკომუნიკაციების კომპანიარომელიც მილიონობით ოჯახში კომუნალური კომპანიების მიერ დაფუძნებული სახლის ენერგიის მართვის სისტემის დანერგვას გეგმავდა.

პროექტის მოთხოვნები

სისტემას სჭირდებოდა:

• სახლის ენერგომოხმარების მონიტორინგი და კონტროლი

• ინტეგრირება მზის ენერგიის გენერაციასა და ელექტრომობილების დამუხტვას

• აკონტროლეთ HVAC აღჭურვილობა, მათ შორის გაზის ქვაბები, თბოტუმბოები და მინი-სპლიტ კონდიციონერები

• მოწყობილობებს შორის ფუნქციური ურთიერთქმედების ჩართვა (მაგ., HVAC ქცევა დაკავშირებული ფანჯრის სტატუსთან ან მზის ენერგიასთან)

• მიწოდებამოწყობილობის დონის ლოკალური API-ებიტელეკომუნიკაციების კომპანიის ბექენდ ღრუბლოვან სერვისთან პირდაპირი ინტეგრაციისთვის

OWON-ის გადაწყვეტა

OWON-მა უზრუნველყო ZigBee-ზე დაფუძნებული მოწყობილობების სრული ეკოსისტემა, მათ შორის:

• ენერგიის მართვის მოწყობილობები: დამჭერი დენის მრიცხველები, DIN რელეს რელეები და ჭკვიანი შტეფსელები

• HVAC კონტროლის მოწყობილობებიZigBee თერმოსტატები და ინფრაწითელი კონტროლერები

• ჭკვიანი ZigBee კარიბჭე: ადგილობრივი ქსელის და მოწყობილობებთან მოქნილი ურთიერთქმედების ჩართვა

• ლოკალური API ინტერფეისები: მოწყობილობის ფუნქციონალზე პირდაპირი წვდომის უზრუნველყოფა ღრუბელზე დამოკიდებულების გარეშე

ამ არქიტექტურამ ტელეკომუნიკაციების ოპერატორს საშუალება მისცა, შეექმნა და განეხორციელებინა მასშტაბირებადი HEMS შემცირებული განვითარების დროითა და ოპერაციული სირთულით.

რატომ არის მოწყობილობის დონის API-ები მნიშვნელოვანი სახლის ენერგიის მართვაში

ფართომასშტაბიანი ან კომუნალური მომსახურების განლაგებისთვის,მოწყობილობის დონის ლოკალური API-ებიკრიტიკულია. ისინი სისტემის ოპერატორებს საშუალებას აძლევენ:

• შეინარჩუნეთ კონტროლი მონაცემებსა და სისტემის ლოგიკაზე

• შეამცირეთ დამოკიდებულება მესამე მხარის ღრუბლოვან სერვისებზე

• ავტომატიზაციის წესებისა და ინტეგრაციის სამუშაო პროცესების პერსონალიზაცია

• სისტემის საიმედოობისა და რეაგირების დროის გაუმჯობესება

OWON თავის კარიბჭეებსა და მოწყობილობებს ქმნის ღია, დოკუმენტირებული ლოკალური API-ებით, რათა მხარი დაუჭიროს სისტემის გრძელვადიან ევოლუციას.

სახლის ენერგიის მართვის სისტემების ტიპიური გამოყენება

სახლის ენერგიის მართვის სისტემები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება:

• ჭკვიანი საცხოვრებელი საზოგადოებები

• კომუნალური ენერგიის დაზოგვის პროგრამები

• ტელეკომუნიკაციების მიერ მართული ჭკვიანი სახლის პლატფორმები

• მზის ენერგიასა და ელექტრომობილებთან ინტეგრირებული ოჯახები

• მრავალბინიანი შენობები ცენტრალიზებული ენერგომონიტორინგით

თითოეულ შემთხვევაში, ღირებულება გამომდინარეობსკოორდინირებული კონტროლიდა არა იზოლირებული ჭკვიანი მოწყობილობები.

ხშირად დასმული კითხვები (FAQ)

რა არის სახლის ენერგომომარაგების სისტემის მთავარი უპირატესობა?

HEMS უზრუნველყოფს საყოფაცხოვრებო ენერგიის მოხმარების ერთიან ხილვადობასა და კონტროლს, რაც საშუალებას იძლევა ენერგიის ოპტიმიზაციის, ხარჯების შემცირებისა და კომფორტის გაუმჯობესების.

შეუძლია თუ არა HEMS-ს მუშაობა როგორც მზის პანელებთან, ასევე ელექტრომობილების დამტენებთან?

დიახ. სწორად შემუშავებული HEMS აკონტროლებს მზის ენერგიის გამომუშავებას და შესაბამისად არეგულირებს ელექტრომობილების დამუხტვას ან საყოფაცხოვრებო დატვირთვას.

საჭიროა თუ არა სახლის ენერგიის მართვისთვის ღრუბლოვანი კავშირი?

ღრუბლოვან ქსელთან დაკავშირება სასარგებლოა, მაგრამ არა სავალდებულო. ლოკალურ კარიბჭეზე დაფუძნებულ სისტემებს შეუძლიათ დამოუკიდებლად იმუშაონ და საჭიროების შემთხვევაში ღრუბლოვან პლატფორმებთან სინქრონიზაცია მოახდინონ.

სისტემის განლაგებისა და ინტეგრაციის გასათვალისწინებელი საკითხები

სახლის ენერგიის მართვის სისტემის დანერგვისას, სისტემის დიზაინერებმა და ინტეგრატორებმა უნდა შეაფასონ:

• საკომუნიკაციო პროტოკოლის სტაბილურობა (მაგ., ZigBee)

• ადგილობრივი API-ების ხელმისაწვდომობა

• მასშტაბირება ათასობით ან მილიონობით მოწყობილობაზე

• მოწყობილობის გრძელვადიანი ხელმისაწვდომობა და პროგრამული უზრუნველყოფის მხარდაჭერა

• HVAC, ენერგიის და სამომავლო მოწყობილობების ინტეგრირების მოქნილობა

OWON მჭიდროდ თანამშრომლობს პარტნიორებთან, რათა უზრუნველყოს მოწყობილობის პლატფორმები და სისტემურად მზა კომპონენტები, რომლებიც მხარს უჭერენ ამ მოთხოვნებს.

დასკვნა: მასშტაბირებადი სახლის ენერგომენეჯმენტის სისტემების შექმნა

სახლის ენერგიის მართვა აღარ არის მომავლის კონცეფცია - ეს არის პრაქტიკული აუცილებლობა, რომელიც განპირობებულია ენერგეტიკული ტრანზიციით, ელექტრიფიკაციითა და დიგიტალიზაციით. ენერგიის მონიტორინგის, გათბობა-კონდიცირების, ვენტილაციისა და კონდიცირების კონტროლის, დატვირთვის ავტომატიზაციისა და ადგილობრივი კარიბჭის ინტელექტის კომბინაციით, HEMS უზრუნველყოფს უფრო ჭკვიან და მდგრად საცხოვრებელი ენერგოსისტემების შექმნას.

OWON-ში ჩვენ ვამახვილებთ ყურადღებას მიწოდებაზეწარმოებადი, ინტეგრირებადი და მასშტაბირებადი IoT მოწყობილობებირომლებიც სახლის ენერგიის მართვის საიმედო სისტემების საფუძველს ქმნიან. ორგანიზაციებისთვის, რომლებიც ახალი თაობის ენერგეტიკულ პლატფორმებს ქმნიან, სისტემაზე ორიენტირებული მიდგომა გრძელვადიანი წარმატების გასაღებია.