Переменный и постоянный ток в чем отличие: Постоянный и переменный ток | Полезные статьи

«Источники постоянного и переменного тока»

---

База данных защищена авторским правом ©psihdocs. ru 2023
обратиться к администрации

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение “Раздольненская средняя школа” Советского района Республики Крым ПРОЕКТ по теме: «Источники постоянного и переменного тока» Подготовил ученик 11 класса Кадыров Асан Рустемович Руководитель Даглы Рефат Усеинович Введение 1. История постоянного и переменного тока. 2. Различия постоянного и переменного тока, их преимущества и недостатки. 3. Война постоянного и переменного тока. 4. Повседневное применение переменного тока. 5. Принцип получения переменного тока. 6. Практическая часть проекта. Заключение Литература Введение Цель: разобраться и понять природу постоянного и переменного тока, выяснить где каждый из них применяется и какой наиболее эффективен в использовании в повседневной жизни. Задачи: Изучить историю открытия переменного и постоянного тока. Сравнить и понять чем отличаются эти два вида тока Выяснить какие события и открытия сподвигли и к войне постоянного и переменного тока Понять принцип получения постоянного и переменного тока и дальнейшее их применение Практически попытаться собрать модель генератора переменного тока и продемонстрировать получение переменного тока Гипотеза. Я предполагаю, что переменный ток во много раз эффективнее, чем постоянный ток из-за физических явлений, описывающих данный вид тока. Следовательно, именно переменный ток куда более выгоднее использовать в повседневной жизни, нежели постоянный. Хоть он и является более опасным видом тока, но люди все же используют именно его в большинстве отраслей быта и промышленности, в отличии от постоянного тока.  Актуальность выбранной темы. В настоящее время невозможно прожить без электричества. Современная жизнь настолько электрифицирована, что ни дома, ни в школе, ни на даче мы не обходимся без электрических приборов. Электричество окружает и сопровождает нас абсолютно в любом месте на планете. На данный момент сложно представить нашу жизнь без электричества. Именно оно позволяет нам пользоваться интернетом и телевидением, готовить пищу, освещать наше жилище, то есть использовать все то, что облегчает нашу жизнь. Электрический ток стал неотъемлемой частью нашей жизни и поэтому я считаю, что крайне необходимо разобраться в том, как эта незаменимая вещь устроена и как люди смогли научаться использовать ее в своих нуждах. История постоянного и переменного тока Еще древнегреческий философ Фалес писал о свойствах янтаря, потертого шерстью, притягивать мелкие предметы. Но достаточно долгое время все знания об электричестве ограничивались этим любопытным опытом. Никто не связывал с этим явлением природные молнии, наблюдаемые во время гроз. Дальнейшее изучение электрического тока, пока без разделения на постоянный и переменный, продолжилось лишь в XVII веке. И за пару сотен лет ученые продвинулись очень далеко. В 1600 году был введен термин “электричество”, а более чем полвека спустя началось его активное изучение. Изначально разделения на постоянный и переменный ток не существовало, так что исследования были несистематичными. Первая теория, касающаяся природы электричества, была сформулирована в XVIII веке Бенджамином Франклиным, который, впрочем, остался в истории в первую очередь как политический деятель. Чуть позднее был сконструирован первый конденсатор – так называемая Лейденская банка. Тем не менее, считается, что всерьез история исследования постоянного тока началась с опытов Гальвани, касающихся, как ни странно, в первую очередь биологии, а не физики. Знаменитый итальянец буквально перевернул науку. Изучение постоянного тока Опыты Гальвани касались в первую очередь физиологии. Пропуская электрический ток через тело лягушки, он заметил, как ее мышцы сокращались. Описание этих опытов заинтересовало не только биологов, но и физиков. Сам же Гальвани, проведя еще серию исследований, счел, что мышцы являются чем-то вроде Лейденской банки, или, если быть точнее, ее батарей. Эти опыты легли в основу современной электрофизиологии. Последователь итальянца, его соотечественник Алессандро Вольта, в 1800 году создал первый источник питания постоянного тока – гальванический элемент. Англичане Карлейл и Николсон повторили опыты своего коллеги, придя к выводу, что в определенных условиях электричество, пропущенное через воду, заставляет ее разлагаться на составные элементы. Подобные эксперименты в конечном итоге дали стимул развитию химии. Русские ученые также приложили руку к исследованиям – уроженец Санкт-Петербурга Василий Петров в 1803 году описал явление электрической дуги. Однако 9 лет спустя это открытие произошло снова и было представлено как случившееся впервые. Дальнейшие исследования уже были направлены на изучение характеристик и законов, управляющих током. Параллельно ученые находили все новые и новые способы применения электричества, изобретая удивительные приборы, которыми человечество пользуется до сих пор. Происхождение же переменного тока можно проследить до 1832 года, когда Ипполит Пиксий, французский инженер, разработал первый в мире динамоэлектрический генератор, основанный на принципах Фарадея. Тогда это был Гийом Дюшенн, который успешно продемонстрировал практическое использование переменного тока в электротерапии в 1855 году. Работы Себастьяна Ферранти, Галилея Феррари и Люсьена Голлара способствовали дальнейшему развитию этой технологии. Также внедрению переменного тока способствовал русский ученый Яблочков, который изобрел «электрическую свечу», которая устойчиво горела, включенная в цепь переменного тока. Он же первым предложил идею электростанции — «электрического завода», от которого бы энергия распределялась по потребителям, подобно газу и воде. Вклад Теслы в переменный ток пришелся лишь на конец 1880-х годов, когда его асинхронный двигатель был интегрирован в системы переменного тока, произведенные компанией Джорджа Вестингауза, чтобы конкурировать с низковольтным постоянным током Томаса Эдисона. В отличие от постоянного тока, альтернативные системы позволяют эффективно передавать электричество на большие расстояния. Как можно понять, открытие Николой Теслой переменного тока не очень-то жаловали некоторые прогрессивные умы того времени — утверждали о его непригодности для использования и опасности для человека. Этому способствовала и рыночная конъюнктура США, и видный ученый того времени — Эдиссон, который нажил состояние на постоянном токе, они всеми правдами и неправдами стремился сохранить его господство. Пиар кампания против переменного тока привела к ужасным последствиям – появлению казни на электрическом стуле. А именно Эдиссон первым убивал током животных, демонстрируя его опасность. (но и действительно при небольших значениях напряжения постоянный ток безопаснее, собака оставалась жива при 1000 В постоянного тока, и умирала — при 380 — переменного). Различия постоянного и переменного тока Переменный ток (Alternative Current – AC) отличается от постоянного (Direct Current – DC) тем, что у последнего электроны (носители заряда) всегда движутся в одном направлении. Соответственно отличием переменного тока является то, что направление движения и его сила зависят от времени. Например, в розетке направление и величина напряжения, соответственно и сила тока, изменяется по синусоидальному закону с частотой в 50 Гц (50 раз за секунду изменяется полярность между проводами). Для так сказать чайников в электрике изобразим это на графике, где по вертикальной оси изображена полярность и напряжение, а по горизонтальной время: Красной линией изображено постоянное напряжение, оно остаётся неизменным с течением времени, разве что изменяется при коммутации мощной нагрузки или КЗ. Зелеными волнами показан синусоидальный ток. Также считается, что переменный ток куда опаснее постоянного. Во-первых, для того, чтобы оба тока имели тот же эффект на организм человека, сила постоянного тока должна быть в 2-4 раза больше силы переменного тока. То есть для поражения тела в той же степени, что и при приложении переменного тока, необходимо приложить больше постоянного тока. Это объясняется тем, что влияние токов на организм является прямым следствием их раздражительного воздействия. Так, переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы и стимулирует мышцы и сердце. Во-вторых, когда наступает смерть от поражения электрическим током, это происходит, как правило, из-за фибрилляции желудочков. Риск такого повреждения, как следует из предыдущего абзаца, значительно при действии переменного тока. В-третьих, сопротивление человеческого тела выше для постоянного тока, с увеличением частоты оно только уменьшается. Таким образом, сетевой переменный ток с частотой 50 Гц, опаснее постоянного тока, поскольку частота постоянного тока без учета помех равна 0 Гц. В-четвертых, легче освободиться от контакта с постоянным током, чем с переменным. Это противоречит распространенному мнению, гласящему о том, что поскольку чередующиеся циклы переменного тока проходят через нуль, то у человека есть некоторые моменты времени, чтобы отпустить проводник с переменным током, а поскольку постоянный ток течет непрерывно, то у человека нет таких спасительных моментов. Но, к сожалению, частота переменного тока слишком велика для этого даже у сетевого тока 50 Гц. К тому же были проведены эксперименты, доказавшие, что это мнение ошибочно. При этом, не вдаваясь во все подробности фактического эксперимента, вывод заключался в том, что испытуемым было легче освободить электрод, когда по нему проходил постоянный, а не переменный ток. Война постоянного и переменного тока В наше время преимущества переменного тока кажутся более чем очевидными, но в 80-х годах XIX века из-за вопроса, какой ток лучше и как выгоднее передавать электрическую энергию, разразилось острое противостояние. Главными фигурантами этой нешуточной битвы стали две конкурирующие фирмы — Edison Electric Light и Westinghouse Electric Corporation. В 1878 году гениальный американский изобретатель Томас Алва Эдисон основал свою собственную компанию, которая должна была решить проблему электрического освещения в быту. Задача стояла простая: вытеснить газовый рожок, но для этого электрический свет должен был стать более дешевым, ярким и доступным для всех. Предвосхищая свои будущие открытия, Эдисон написал: «Мы сделаем электрическое освещение настолько дешевым, что только богачи будут жечь свечи». Вначале ученый разработал план центральной электростанции, начертил схемы подводки линий электропередач к домам и фабрикам. В то время электричество получали с помощью динамо-машин, приводящихся в движение паром. Затем Эдисон приступил к усовершенствованию электрических лампочек, стремясь продлить их действие с имевшихся тогда 12 часов. Перебрав более 6 тысяч различных образцов для нити накаливания, Эдисон наконец остановился на бамбуке. Его будущий коллега Никола Тесла иронично отметил: «Если бы Эдисону пришлось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять время на то, чтобы определить ее более вероятное местонахождение. Скачать 60,01 Kb. Поделитесь с Вашими друзьями:

Некоторое сравнение систем электроснабжения постоянного и переменного тока

Библиографическое описание:

Пидгирняя, Е. А. Некоторое сравнение систем электроснабжения постоянного и переменного тока / Е. А. Пидгирняя, О. С. Нестерова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 4 (399). — С. 67-70. — URL: https://moluch.ru/archive/399/88409/ (дата обращения: 07.03.2023).



Исторически первой появилась система тягового электроснабжения постоянного тока. Причиной этому является наличие доступности управления скоростью вращения у коллекторных двигателей постоянного тока.

Впервые система электроснабжения постоянного тока для электрификации магистральных железных дорог была применена в 1895 г. в США, где был электрифицирован участок железной дороги Балтимор–Огайо напряжением 600 В. [1, с.14]

В процессе дальнейшего развития системы постоянного тока напряжение было увеличено до 1500 В, а затем до 3000 В. Впервые напряжение 3000 В было применено в 1915 г. при электрификации линии Чикаго–Милуоки. На территории СССР первая электрификация железной дороги была в 1926 г. в Баку на напряжение 1200 В. Это оборудование было закуплено ещё до Первой Мировой войны для электрификации под Петербургом. Следующим стал участок железной дороги Москва — Мытищи на 1500 В, введенный в эксплуатацию в 1929 г. [1, с.14]

В системе, работающей на постоянном токе, электроснабжение происходит согласно рис. 1 следующим образом: питание осуществляется от внешней энергосистемы с напряжением 35 кВ, затем через понижающий трансформатор до 10 кВ, к шинам которого подключен преобразовательный агрегат, состоящий из тягового трансформатора и выпрямителя, обеспечивающего преобразование переменного тока в постоянный напряжением 3,3 кВ, контактная сеть подключается к «плюс шине», а рельсовая цепь — к «минус шине».

Рис. 1. Схема системы электроснабжения постоянного тока

Одним из главных недостатков данной системы является необходимость преобразования переменного тока внешней энергосистемы в постоянный ток, именно так считалось в нашей стране с начала электрификации на переменном токе. Агрегаты, совершающие понижение напряжения контактной сети до значения и последующее выпрямление, необходимые для питания тяговых двигателей, устанавливают на подстанции, чем усложняют ее конструкцию и увеличивают стоимость.

Еще одним существенным недостатком является недостаточный уровень номинального напряжения в тяговой сети по прошествии десятилетий, поскольку размеры движения увеличились относительно начала использования этого напряжения (3 кВ) для системы электроснабжения постоянного тока. Как следствие, расстояние между подстанциями уменьшилось с увеличением нагрузки в среднем до 15–20 м.

Следующим минусом данной системы считается относительно большое сечение проводов контактной сети и значительный расход цветных металлов. Такое сечение проводников приходится выбирать вследствие значительных токов. Для электроснабжения современного высокоскоростного движения тяжелая контактная сеть недопустима.

Еще один недостаток — значительные блуждающие токи, оказывающие влияние на подземные коммуникации (оболочки кабелей, трубопроводы и др.), а также на крепежные элементы пути и арматуру контактной сети, что приводит к их коррозии. Блуждающие токи — токи, протекающие по земле, которые попадают в близко расположенные к электрифицированным железным дорогам различные металлические сооружения и, вытекая из них, вызывают усиленную коррозию, тем самым наносят значительный материальный ущерб различным отраслям хозяйства.

И последний недостаток, рассмотренный в пределах данной работы, — дополнительные потери энергии в пусковых реостатах, которые установлены на подавляющем числе электровозов и электропоездов постоянного тока, при разгоне поезда. Но он имел место быть в электровозах старых типов, сейчас этот недостаток отсутствует.

Теперь стоит перейти к достоинствам данной системы. Одним из них является — простое устройство электровоза. Это объясняется тем, что напряжение постоянного тока непосредственно поступало на тяговые двигатели, а устройства регулирования скорости были простыми. Но в результате естественного технического развития локомотивы постоянного тока также претерпели ряд изменений, по уровню сложности достигнув локомотивы переменного тока. Поэтому в настоящее время это уже не является достоинством постоянного тока. Но некая схожесть электровозов обоих видов тока даёт другое преимущество — отсутствие потребности в перерыве при переключении электровоза с одного вида тока на другой (раньше на это требовалось около 25–30 минут), а также позволяет совместное использование постоянного и переменного тока.

Следующим достоинством можно назвать равномерную загрузку фаз внешней системы электроснабжения. Сильной стороной системы постоянного тока можно считать и отсутствие реактивных потоков по тяговым сетям и, вследствие этого, исключение необходимости использования средств компенсации реактивной мощности.

Еще одним преимуществом будет слабое электромагнитное влияние на смежные устройства электрических железных дорог, так как на постоянном токе отсутствует явление взаимоиндукции.

Первые системы электроснабжения переменного тока появились еще в начала 20 века. В основном их использовали в некоторых странах Европы и США. Они работали на частоте 16⅔ Гц. Их появление было вызвано серьезным недостатком постоянного тока, а именно огромными потерями в сети. Система переменного тока пониженной частоты позволяла использовать коллекторные двигатели, питающиеся напрямую от трансформатора, и, в отличие от постоянного тока, не используя каких-либо преобразователей. Но у этой системы был значительный недостаток — возникала необходимость каждый раз преобразовывать частоты тока на подстанциях. С появлением электрификации на 25 кВ и 50 Гц, низкочастотные системы перестали развиваться.

В конце 1920-х годов в СССР столкнулись с проблемой недостатка 3кВ для электроснабжения поездов, так как их грузоподъемность и скорость увеличилась. Повысить напряжение постоянного тока до 20кВ не предоставлялось возможно, поэтому для решения вопроса увеличения провозной способности железной дороги было принято решение соорудить опытный участок, который будет работать на переменном токе с напряжением 20кВ и промышленной частоте (50Гц). В 1938 году был построен первый электровоз OP22, питающийся от переменного тока. В электропоезде находилась отдельная высоковольтная камера с понижающим трансформатором внутри, к первичной обмотке которого через пантограф подводилось напряжение 20кВ. Пониженное напряжение, снятое со вторичной обмотки, подавалось в соседнюю камеру, откуда поступало на выпрямитель. Эксперимент стал настолько удачным, что ОР22 был использован как образец для выпуска всех электровозов переменного тока в СССР. [4]

В СССР и в некоторых странах Европы за промышленную частоту была выбрана частота 50 Гц, а в США, Бразилии и некоторых других странах 60 Гц. Это связано с особенностями исторического развития электроснабжения в этих странах.

Система однофазного тока 25кВ с частотой 50 Гц начала активно применяться только во второй половине 20-ого века, после появления статических ртутных выпрямителей, создающих при выпрямлении однофазного тока пульсирующий ток. Конструкция системы однофазного тока промышленной частоты, показанная на рис.2, состоит из трансформатора, который используется для питания электропоезда через тяговую сеть с одной стороны, и трансформатора с отличным по фазе от первого напряжением, который питает тяговую сеть с другой стороны. Контактная сеть станции отделяется от тяговой сети, которую питает первый трансформатор, изолирующим сопряжением, а от тяговой сети, которую питает второй трансформатор, нейтральной вставкой. Нейтральная вставка позволяет токоприемнику электропоезда переходить с одной фазы на другую, не создавая короткого замыкания. Это приводит к равномерной загрузке всех трех фаз системы внешнего электроснабжения. Переход на переменный однофазный ток промышленной частоты позволил увеличить расстояние между тяговыми подстанциями, что уменьшило их число почти в три раза. Сокращение количество ТП вызвало ускорение электрификации железных дорог СССР и сокращение расхода цветных металлов.

Рис. 2. Схема системы электроснабжения переменного тока

К достоинствам подобной системы следует отнести:

1. Минимальные потери напряжения и энергии в устройствах тягового электроснабжения (около 5 %). Отсутствие электрокоррозии на подземных коммуникациях, так как нет блуждающих токов.
2. Простота конструкций подстанций, по сравнению с постоянным током (только трансформаторное оборудование).
3. Большое расстояние между тяговыми подстанциями (45–50км), которое можно увеличить благодаря введению трехпроводной сети с экранирующим и усиливающим проводом (70–80км).
4. Высокое напряжение в контактной сети (вместо 3кВ постоянного тока 25 кВ переменного тока)

При всех благоприятных сторонах подобной системы электроснабжения, существует ряд проблем, которые замедляют или делают невозможным, на некоторых участках, переход на электрификацию переменным током.

К недостаткам системы электроснабжения однофазного тока с промышленной частотой следует отнести:

1. Сильные электромагнитные помехи для линий связи, металлических коммуникаций и низковольтных линий.
2. Высокие затраты на электрификацию переменным током, так как приходится выполнять лини связи кабельными
3. Проблема неравномерности нагрузки фаз внешней энергосистемы, которую частично решает установка нейтральных вставок, но это может привести к пережогу контактного провода при движении электровоза на высоком токе, из-за образования электрической дуги.
4. Наличие реактивной нагрузки из-за особенностей переменного тока.

На данный момент протяженность электрифицированных железных дорог по системе однофазного тока 25кВ с промышленной частой 50 Гц составляет более 24,0 тыс. км., что является больше половины от общего числа электрифицированных железных дорог в России.

За последние двадцать лет модернизировалась как система электроснабжения постоянного тока, исчезли пусковые реостаты, так и переменного тока, появились электровозы с чисто активным потреблением. Нынешняя система постоянного тока морально устарела, но при повышении уровня напряжения она может сравниться или превысить показатели нынешней системы электроснабжения переменного тока 25 кВ.

Литература:

1. Тер-Оганов Э. В. Пышкин А. А.: Электроснабжение железных дорог: учеб. Для студентов университета (УрГУПС) / Э. В. Тер-Оганов, А. А. Пышкин. — Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2014. — 432 с.
2. Марквардт К. Г.: Электроснабжение электрифицированных железных дорог. Учебник для вузов ж.-д. транспорта — М.: Транспорт, 1982–528 с.
3. Чернов Ю. А. Электроснабжение железных дорог. Учеб. пособие. — М.: ФГБУ Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2016.
4. О. Курихин. Статья «Передавая эстафету». Под редакцией инженера путей сообщения В. А. Ракова. Журнал «Техника-Молодежи», № 12, 1980.

Основные термины (генерируются автоматически): переменный ток, ток, контактная сеть, однофазный ток, промышленная частота, тяговая сеть, напряжение, система, система электроснабжения, СССР.

Разница между переменным и постоянным током

следующий → ← предыдущая Прежде чем перейти к разнице между переменным и постоянным током, давайте быстро посмотрим на ток. Электрический ток определяется как поток зарядов через проводник. Это одно из самых захватывающих явлений в мире. Что такое электрический ток? Движение электрического заряда в проводнике, таком как провод, называется электрическим током. Он измеряется в амперах и обычно вызывается потоком электронов в проводнике (А). Электричество — это наука, которая имеет дело с потоком электрического тока, который питает все, от небольшой электроники, такой как ноутбуки и сотовые телефоны, до крупного оборудования, такого как кондиционеры и холодильники. Многочисленные промышленные и транспортные использования также используют его. Электроны — это отрицательно заряженные частицы в самых внешних ячейках атома, отвечающие за проводимость тока. Электроны будут притягиваться к положительной клемме и течь по проводнику, когда на проводнике, таком как провод, имеется разность потенциалов. Электрический ток — это поток электронов через проводящий материал. Электронные схемы, электродвигатели, генераторы и аккумуляторы — это лишь некоторые из продуктов и технологий, в которых используется электрический ток. Помимо переноса энергии на огромные расстояния, она необходима для производства, транспортировки и распределения энергии. Электрический ток течет в направлении потока положительных зарядов или против направления потока отрицательных зарядов (электронов). Часто описывается, что электрический ток течет от плюса к минусу, хотя это прямо противоположно тому, как движутся электроны. Дифференциал напряжения определяет силу электрического тока (выражаемую в вольтах), приложенную к проводнику, и сопротивление проводника (выражаемое в омах). Закон Ома, в котором говорится, что ток через проводник равен разности напряжений, деленной на сопротивление, объясняет, как связаны эти три величины. При неправильном обращении электрический ток может нанести вред и привести к серьезным повреждениям или смерти. При обращении с электрическим оборудованием или работе с электричеством крайне важно принимать соответствующие меры предосторожности, например, носить соответствующее защитное снаряжение. Виды тока: Постоянный ток (DC) и переменный ток (AC) — это два разных типа электрического тока. В то время как переменный ток иногда меняет направление, постоянный ток движется только в одном направлении. Поскольку переменный ток легче преобразовать в другое напряжение с помощью трансформаторов, его чаще используют для передачи электроэнергии на большие расстояния. Переменный ток Постоянный ток Напряжение Напряжение переменного тока Напряжение постоянного тока Трансмиссия Эффективен для передачи на большие расстояния Неэффективен для передачи на большие расстояния Направление Назад и вперед Только в одном направлении Частота 50~60 Гц 0 Гц Разница между переменным и постоянным током 1. Переменный ток Переменный ток — это тип тока, который изменяет направление тока, в то время как постоянный ток или постоянный ток — это тип тока, который течет только в одном направлении. Поскольку переменный ток легче преобразовать в другое напряжение с помощью трансформаторов, его часто используют для передачи энергии на большие расстояния. Переменный ток вырабатывается генераторами и подается в промышленные или коммерческие объекты. В зависимости от использования переменное напряжение этих систем обычно колеблется с частотой 50 или 60 Гц (Герц). По сравнению с постоянным током переменный ток имеет ряд преимуществ. Например, трансформаторы упрощают преобразование переменного тока в различные напряжения, что делает его более подходящим для передачи энергии на большие расстояния. Вот некоторые дополнительные сведения о переменном токе (AC): Электрические генераторы генерируют переменный ток, который часто используется в жилых и коммерческих электрических системах. В зависимости от региона мира переменное напряжение этих систем обычно колеблется с частотой 50 или 60 Гц (Герц). По сравнению с постоянным током переменный ток имеет ряд преимуществ. Например, трансформаторы упрощают преобразование переменного тока в различные напряжения, что делает его более подходящим для передачи энергии на большие расстояния. Кроме того, переменный ток безопаснее использовать в электрических системах, поскольку он менее подвержен возникновению электрической искры. Для создания переменного тока можно использовать генератор, который вращает магнит внутри катушки из проволоки или электронных компонентов, таких как транзисторы или двигатели. Некоторые естественные источники, такие как молния, также могут регенерировать переменный ток. В электроэнергетических системах часто используется переменный ток, потому что его можно передавать на большие расстояния с небольшими потерями мощности. Трансформаторы упрощают изменение напряжения переменного тока с одного уровня на другой, упрощая передачу мощности с высоким напряжением, а затем изменение его на более низкое напряжение для использования в домах и на предприятиях. Многие электроприборы, такие как телевизоры, ноутбуки и бытовая техника, также используют переменный ток. Эти устройства обычно используют электроэнергию переменного тока из сети, которую внутренний источник питания преобразует в постоянный ток. При работе с переменным током крайне важно принимать соответствующие меры предосторожности, так как неправильное обращение с ним может привести к поражению электрическим током. Это влечет за собой использование соответствующего защитного снаряжения и правильное обращение с электрическим оборудованием. Производство переменного тока AC – это периодический сдвиг направления напряжения в цепи. В отличие от постоянного тока, его более эффективно и просто передавать на большие расстояния, что делает его типом тока, обычно используемым для питания домов и предприятий (постоянный ток). Существуют различные способы получения переменного тока, но наиболее типичным является использование трансформатора. Трансформаторы используются для изменения направления напряжения переменного тока с помощью электромагнитной индукции. Он состоит из магнитного сердечника, скрученного вокруг двух проволочных катушек, называемых основной и вторичной катушками. Первичная катушка испытывает флуктуирующее магнитное поле, когда подается напряжение переменного тока, что, в свою очередь, вызывает напряжение переменного тока во вторичной катушке. Трансформатор может повышать или понижать напряжение цепи переменного тока, изменяя количество витков в основной и вторичной обмотках. Генератор переменного тока, своего рода электрический генератор, который создает напряжение переменного тока с помощью вращающегося магнита, является еще одним способом получения переменного тока. Генераторы часто используются в транспортных средствах и других ситуациях, когда требуется переносной источник питания. В общем, производство переменного тока (AC) является важной операцией, необходимой для отображения, передачи и распределения электроэнергии. Генератор переменного тока представляет собой устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую энергию в виде переменного тока. Этот процесс начинается с вращения ротора, который представляет собой прялку с магнитным зарядом. Ротор соединен с первичным двигателем, таким как паровая турбина или двигатель внутреннего сгорания, который обеспечивает механическую энергию, необходимую для вращения ротора. Вращающееся магнитное поле, создаваемое вращающимся ротором, принимается статором, неподвижным компонентом генератора переменного тока, состоящим из проволочных катушек. Когда магнитное поле проходит через статор, электроны в проводах начинают течь, в результате чего возникает электрический ток. Затем этот ток направляется на трансформатор, который увеличивает или уменьшает текущее напряжение по мере необходимости. Переменный ток, вырабатываемый генератором переменного тока, затем передается в электросеть, которую можно использовать для питания домов, предприятий и других электрических устройств. Различные способы генерации переменного тока: Существует несколько различных способов получения переменного тока, а именно: Механические генераторы: Это наиболее распространенный тип генераторов переменного тока, в которых для выработки электроэнергии используется вращающийся компонент, такой как ротор или турбина. Примеры включают паровые турбины, бензиновые двигатели и ветряные турбины. Электромагнитные генераторы : Эти генераторы используют электромагнитную индукцию для генерации переменного тока. Они состоят из катушки с проводом, помещенной в магнитное поле, в результате чего по проводу течет ток при изменении магнитного поля. Фотоэлектрические панели : Солнечные панели используют фотоэлектрический эффект для выработки переменного тока из солнечного света. Когда солнечный свет попадает на панели, он возбуждает электроны, заставляя их течь через панель и генерировать электрический ток. Топливные элементы : Топливные элементы генерируют переменный ток путем реакции топлива, такого как водород, с кислородом для производства электроэнергии. Они используются в транспортных средствах и портативных генераторах. Гидроэлектрические генераторы : В этих генераторах энергия падающей воды используется для выработки тока. Они используются в плотинах гидроэлектростанций. Геотермальные генераторы : Эти генераторы используют тепло недр Земли для выработки электроэнергии. Они используются в геотермальных электростанциях. 2. Постоянный ток Электрический ток, который течет только в одном направлении, называется постоянным током (DC). Он часто вырабатывается такими источниками, как аккумуляторы, солнечные панели и топливные элементы, и используется для различных задач, таких как питание электроники, подзарядка аккумуляторов и запуск двигателей. DC характеризуется постоянным уровнем напряжения и тока, что означает, что поток электронов не меняется со временем. Это отличается от переменного тока (AC), который периодически меняет направление и имеет переменное напряжение и уровень тока. DC часто используется в электронных схемах из-за его относительной простоты и удобства использования. Его легче генерировать и передавать из-за простоты отсутствия фазового сдвига, и его относительно легко преобразовать в другие формы энергии, такие как механическая или тепловая энергия . Еще несколько моментов о DC: Постоянный ток также используется при сварке, гальванике и других промышленных процессах. Постоянный ток не подходит для определенных применений, таких как двигатели переменного тока (AC) и передача электроэнергии на большие расстояния, поскольку он не может легко преобразовываться в более высокое или более низкое напряжение. Напряжение цепи постоянного тока измеряется в вольтах, а ток измеряется в амперах (также называемых амперами). В цепи постоянного тока всегда есть ток, протекающий от положительной клеммы к отрицательной клемме. Согласно закону Ома, ток, протекающий по проводнику, прямо пропорционален его напряжению; напряжение и ток в цепи постоянного тока связаны между собой. Цепи постоянного тока могут быть соединены последовательно или параллельно, в зависимости от конкретных требований цепи. Одним из его ключевых преимуществ является простота использования транзисторов и диодов для управления постоянным током. В результате ток и напряжение в цепи постоянного тока можно точно контролировать, что имеет решающее значение для многих электронных приложений. Из-за простоты хранения в батареях постоянный ток также используется в различных портативных устройствах, включая ноутбуки, телефоны и портативные блоки питания. Многие автомобильные системы используют постоянный ток, включая стартер и систему зажигания. В гибридных и электрических автомобилях он также используется в качестве топлива для электродвигателей. Выпрямители, которые представляют собой инструменты для преобразования переменного тока в постоянный, могут создавать постоянный ток из источников переменного тока. В некоторых электрических приложениях постоянный ток часто предпочтительнее переменного, потому что его проще стабилизировать и фильтровать, и он не имеет тех же проблем с падением напряжения, что и переменный ток. Генерация постоянного тока Генерация постоянного тока (DC) может осуществляться несколькими способами. Сначала требуется источник электроэнергии. Это может быть батарея, солнечная панель, генератор или другое оборудование, производящее электроэнергию. Затем электрическая энергия должна быть преобразована в постоянный ток. Для этого можно использовать выпрямитель, который преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). Затем регулятор напряжения может управлять напряжением постоянного тока, гарантируя, что оно остается постоянным. Затем электронные устройства могут питаться от постоянного тока или храниться в батареях для последующего использования. Мультиметр или другое контрольно-измерительное оборудование может измерять постоянное напряжение и ток, чтобы убедиться, что они находятся в допустимых пределах. Энергия постоянного тока может храниться в аккумуляторе или питать нагрузку, например электрическое оборудование. Убедитесь, что нагрузка правильно согласована с источником постоянного тока, если постоянный ток используется для питания нагрузки. Это часть обеспечения совместимости номинальных значений напряжения и тока нагрузки с источником постоянного тока. Чтобы гарантировать безопасность пользователя и защиту оборудования, цепь постоянного тока должна быть правильно заземлена. Чтобы убедиться, что цепь постоянного тока находится в отличном рабочем состоянии, ее следует тщательно обслуживать и проверять. FAQ (часто задаваемые вопросы) Q.1. В чем принципиальная разница между переменным и постоянным током? Ответ: Переменный ток — это электрический ток, который время от времени меняет направление, в отличие от постоянного тока, который течет только в одном направлении. В то время как постоянный ток часто используется в электрических цепях и портативных устройствах, переменный ток часто используется для передачи и распределения электроэнергии. Q.2. Как генерируется переменный ток? Ответ: Генераторы, которые механически преобразуют механическую энергию в электрическую, могут производить переменный ток. Переменное напряжение создается системой катушек и магнитов в генераторах переменного тока. Q.3. Как генерируется ДК? Батареи, солнечные панели, генераторы с коммутаторами или выпрямители могут использоваться для производства постоянного тока. В то время как генераторы и выпрямители могут использоваться для преобразования переменного тока в постоянный, батареи и солнечные панели генерируют постоянное напряжение постоянного тока. Q.4. Каковы преимущества использования переменного тока по сравнению с постоянным? По сравнению с постоянным током, переменный ток имеет ряд преимуществ, таких как простота переключения на более высокое или более низкое напряжение и эффективность, с которой его можно передавать на большие расстояния. В больших системах, таких как электрические сети, переменный ток также проще использовать и распределять. Q.5. В чем преимущества постоянного тока перед переменным? По сравнению с переменным током, постоянный ток имеет ряд преимуществ, в том числе возможность легкого регулирования с помощью таких компонентов, как транзисторы и диоды, а также способность легко храниться в батареях. Кроме того, постоянный ток легче фильтровать и стабилизировать, и он не имеет таких проблем с падением напряжения, как переменный ток. Следующая темаРазница между ← предыдущая следующий →

Преимущества постоянного тока в зданиях

AC/DC — это не просто название популярной группы. Мощность переменного тока (переменного тока) и постоянного тока (постоянного тока) на самом деле представляет собой два разных типа электричества. Подавляющее большинство электросетей распределяют электроэнергию переменного тока, но прошло более 100 лет с тех пор, как переменный ток стал стандартом. С тех пор многое изменилось. Например, растущая доля электроэнергии, потребляемой в современных зданиях, либо «потребляется в виде постоянного тока, либо проходит через переходное состояние постоянного тока на пути к потреблению» (согласно Physics World). Из-за этого и других неотъемлемых преимуществ постоянного тока многие эксперты согласны с тем, что использование постоянного тока в коммерческих и жилых энергосистемах может привести к созданию более безопасных, удобных и энергоэффективных зданий.

Когда электричество переменного тока было выбрано в качестве стандарта?

Электричество постоянного тока было разработано Томасом Эдисоном. Эдисон изобрел лампу накаливания, которая могла работать 14,5 часов в 1879 году, и использовал для ее питания электричество постоянного тока. Электричество переменного тока появилось немного позже, когда Никола Тесла (в то время работавший на Эдисона) популяризировал его своими многочисленными изобретениями. Тесла впервые продемонстрировал свое электричество переменного тока на Всемирной Колумбийской выставке в Чикаго в 1893 году. В конечном итоге Тесла выиграл так называемую «Войну токов», и с тех пор электричество переменного тока используется в качестве стандарта. Но технологии, устройства и инфраструктура сильно изменились с 19 века.го века, и возникает вопрос, должно ли электричество переменного тока по-прежнему быть стандартом?

В этой статье мы кратко объясним, в чем разница между электричеством переменного и постоянного тока, и что эти различия означают для управляющих зданиями и проектировщиков, которые рассматривают возможность питания своих систем здания (например, освещения и ОВКВ) от постоянного тока.

‍

В чем разница между электричеством переменного и постоянного тока?

По сути, электричество постоянного тока движется по прямой линии (непосредственно) по графику зависимости напряжения от времени, что означает, что у него нет частоты, а его напряжение остается постоянным. С другой стороны, электричество переменного тока меняет полярность 50-60 раз в секунду (в зависимости от того, где вы находитесь). Это дает ему частоту, а также означает, что его напряжение не постоянно во времени (оно увеличивается и уменьшается).

Частота: количество полных изменений переменного тока в секунду.

На этих графиках показано, как выглядели бы два типа тока, если бы они просматривались с помощью осциллографа (устройство для просмотра изменений напряжения во времени): 

‍

Переменный ток (переменный ток) DC (постоянный ток)

‍

Преимущества распределения питания постоянного тока в зданиях

1. Устранение необходимости в неэффективных преобразователях энергии
2. Необходим для эффективной работы умных зданий
3. DC Электричество безопаснее для обработки
4. . современных устройств используют электричество постоянного тока, включая светодиодные лампы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, ноутбуки, микроволновые печи и многое другое. Фактически, потребление постоянного тока в настоящее время составляет около 32% от общей энергетической нагрузки и может возрасти до 74% в зданиях, в которых используются электромобили и оборудование ОВКВ с двигателями постоянного тока. В настоящее время электрические сети распределяют электричество переменного тока по домам и зданиям, а это означает, что эти устройства должны преобразовывать мощность переменного тока, которую они получают, в мощность постоянного тока, в которой они нуждаются.
   

   Для этого эти устройства оснащены драйверами и преобразователями, которые могут быть эффективными (до 96%), когда стоимость не имеет значения, но эффективность — это первое, чем нужно пожертвовать, когда производители сокращают производственные затраты. . Это означает, что производители часто покупают более дешевые драйверы для производства более дешевого продукта. В Cence мы провели первичное исследование (лабораторное тестирование), чтобы определить, насколько неэффективны некоторые драйверы светодиодов и насколько часто неэффективны драйверы светодиодных ламп.
   

   Неэффективный драйвер сжигает энергию в виде тепла в процессе преобразования переменного тока в постоянный. В наших собственных лабораторных испытаниях в Cence мы провели сравнительные тесты между различными светодиодными лампами и обнаружили, что большинство драйверов для светодиодных ламп неэффективны (в среднем 80%), особенно в жилых помещениях. На самом деле при преобразовании теряется в среднем около 20% энергии . В конечном счете, снабжая эти системы и устройства питанием постоянного тока, потребность в этих неэффективных драйверах отпадает.

   ‍

   Схема светодиодной лампы

   ‍
   

   Почему электричество переменного тока является стандартом в системах передачи

   Зная, что сегодня мы в основном используем энергию постоянного тока, может показаться интуитивно понятным просто распределять мощность постоянного тока непосредственно в здания и устройства с питанием постоянного тока, а также существует несколько различных способов сделать это. Большинство систем, распределяющих изолированную мощность постоянного тока, делают это с помощью трансформатора . Трансформаторы служат для двух основных целей:

   1. Они повышают или понижают напряжение
   2. Они изолируют электричество, повышая безопасность цепи и снижая риск возгорания

   Проблема в том, что трансформаторы работают только с электричеством переменного тока, что является одним из преимуществ переменного тока, и именно поэтому переменный ток является стандартным используется в системах передачи высокого напряжения.

   Итак, как системы распределения и передачи постоянного тока могут использовать трансформаторы, если мощность постоянного тока несовместима с трансформаторами? Отличный вопрос.

   Если бы электричество постоянного тока было совместимо с трансформаторами, электричество постоянного тока было бы более дешевым и эффективным вариантом в системах распределения и передачи. Это связано с тем, что, в отличие от мощности переменного тока, мощность постоянного тока полностью состоит из активной мощности, а это означает, что потери из-за емкости проводов практически отсутствуют, когда мощность постоянного тока передается на большие расстояния. Фактически, системы передачи переменного тока высокого напряжения имеют потери от 7% до 15% при наземной передаче.

   Однако, к сожалению, реальность такова, что мощность постоянного тока несовместима с трансформаторами, но при распределении мощности постоянного тока все же необходимо увеличивать и уменьшать напряжение. Даже с учетом этого ограничения сегодня в мире все еще существуют десятки систем передачи HVDC, и это возможно, потому что инженеры разработали обходной путь, который чаще всего используется при распределении электроэнергии постоянного тока. Например, если бы электричество переменного тока передавалось в здание, трансформатор использовался бы для понижения напряжения до желаемого уровня, затем мощность преобразовывалась бы из переменного тока в постоянный, а электричество постоянного тока распределялось бы по всему зданию. Однако, если напряжение необходимо еще больше понизить, инвертор будет использоваться для преобразования электричества обратно в переменный ток, затем он будет понижен с помощью трансформатора и преобразован обратно в постоянный ток. Этот процесс немного громоздок и дорог, когда он выполняется в больших масштабах для систем передачи. Итак, когда стоит распределять мощность постоянного тока по всему зданию или через систему передачи, когда необходимо использовать этот неэффективный обходной путь? Ответ на этот вопрос зависит.

   ‍

   Имеет смысл распределять электроэнергию постоянного тока по всему зданию, если:  

   Энергия, сэкономленная за счет распределения мощности постоянного тока непосредственно на устройства > Энергия, потраченная впустую неэффективными драйверами в процессе преобразования переменного тока в мощность постоянного тока

   ‍

   это для распределения электроэнергии постоянного тока высокого напряжения по линиям электропередачи, если:

   Электроэнергия должна передаваться под водой, под землей, на расстояние более 600 км по суше или через границы страны. В этих случаях в процессе передачи мощности переменного тока будет потеряно достаточно энергии, чтобы стоимость выпрямительных станций могла быть оправдана.

   ‍

   Почему мощность постоянного тока вообще несовместима с трансформаторами?

   Ответ на этот вопрос во многом связан с тем, как работает электричество, что выходит за рамки этой статьи. Если вы хотите узнать больше об этом, мы рекомендуем это видео от The Engineering Mindset: повышайте, понижайте и изолируйте источник постоянного тока высокого напряжения, а также сделайте его передачу безопасной. Как только этот прогресс в технологии будет достигнут, преимущества передачи энергии постоянного тока намного перевесят преимущества передачи энергии переменного тока. В свою очередь, как только системы передачи постоянного тока высокого напряжения будут стандартизированы, здания будут получать питание постоянного тока, и необходимость в неэффективных преобразованиях переменного тока в постоянный отпадет. На самом деле, исследование, опубликованное на ScienceDirect, показывает, как распределение электроэнергии постоянного тока доказало свою эффективность как эффективный способ снижения потребления электроэнергии в коммерческих зданиях за счет сокращения преобразования энергии и облегчения перехода на эффективные устройства постоянного тока. В исследовании они также показывают, что в жилых зданиях наблюдалась экономия до 25%, когда солнечная фотоэлектрическая энергия распределялась на все бытовые приборы, а также когда рассматривалось хранение избыточной солнечной энергии в батареях (солнечная энергия обеспечивает питание постоянного тока, а батареи хранят энергию постоянного тока). . Эти результаты являются многообещающими, но лучший способ для зданий получать электроэнергию постоянного тока — это поставлять ее из электрических сетей. Это произойдет, когда будет разработано технологическое решение, которое заменит необходимость или уменьшит стоимость дорогостоящих выпрямительных станций в системах передачи HVDC.

   ‍

   ‍
   

   2. Необходим для эффективной работы умных зданий
   

   Как упоминалось выше, большинству современных устройств и систем требуется электричество постоянного тока, и умные здания или дома не отличаются от них. Датчики, камеры, светодиодные фонари и другие устройства, необходимые для интеллектуальных зданий, питаются от постоянного тока.

   Умные здания спроектированы так, чтобы быть более энергоэффективными. Например, они обычно могут собирать данные о качестве окружающей среды и занятости помещения, чтобы обеспечить оптимизацию использования энергии. Но если устройства с высоким потреблением, такие как светодиодное освещение и HVAC, по-прежнему должны преобразовывать переменный ток в постоянный, энергия все равно тратится впустую. Подводя итог этому пункту, Брэд Кернер лучше всего сказал на конференции Smart Building Conference (2020): «Нам нужна революция только в базовой электроэнергии, прежде чем многие наши технологии умного здания будут фактически реализованы».

   3. С электричеством постоянного тока безопаснее обращаться
   

   Независимо от того, работаете ли вы с электричеством переменного или постоянного тока, оно никогда не бывает абсолютно безопасным. Поэтому всегда соблюдайте меры предосторожности. В качестве альтернативы, если вы не уверены в том, что делаете, безопаснее связаться с профессионалом. При этом, несмотря на то, что и то, и другое опасно, с электричеством переменного тока более опасно работать по следующим причинам:

   • Человеческое тело имеет более высокое сопротивление постоянному току, чем переменному; люди могут выдерживать более высокие напряжения постоянного тока, чем переменного. Чтобы объяснить техническую причину этого простыми словами, электричество переменного тока создает переменное магнитное поле, которое может проникать через изоляторы. Наша кожа является изолятором (хотя и тонким), поэтому магнитное поле, создаваемое электричеством переменного тока, может превосходить нашу кожу, реагировать с нашей нервной системой, и именно это заставляет нас чувствовать боль, вызванную электрическим током. И наоборот, электричество постоянного тока не имеет частоты, поэтому переменное магнитное поле не создается, и поэтому электричеству постоянного тока гораздо труднее проникнуть в нашу кожу и реагировать с нашей нервной системой.
   • Эксперименты показали, что легче отпустить токоведущие части цепи постоянного тока, чем в цепях переменного тока. Естественно, это облегчает ограничение воздействия вредных напряжений, потому что вы можете просто отпустить источник удара.
   • Даже если бы электричество постоянного тока проникло в нашу кожу, проникновение электричества переменного тока все равно было бы более вредным. Это связано с тем, что переменное поведение в природе переменного тока вызывает фибрилляцию предсердий в нейронах кардиостимулятора сердца, тогда как электричество постоянного тока может вместо этого вызвать остановку сердца (из-за фибрилляции желудочков) в случае поражения электрическим током. Оба звучат пугающе. Тем не менее, у «замороженного сердца» (вызванного ДК) больше шансов прийти в норму по сравнению с фибрилляцией сердца (вызванной ДК). Таким образом, электричество постоянного тока также технически более безопасно по этой причине.
   4. Многие устройства с питанием от постоянного тока являются эффективными

   Светодиодные лампы являются отличным примером эффективного устройства с питанием от постоянного тока; они потребляют на 75% меньше энергии, чем лампы накаливания с питанием от сети переменного тока. Если их здание питается от электричества постоянного тока, у управляющего зданием будет больше стимулов для включения энергоэффективных устройств с питанием от постоянного тока в свои системы здания. Например, если в здании есть система ОВКВ с двигателем переменного тока, они могут решить обновить свою систему ОВКВ до системы с более эффективным двигателем постоянного тока. Двигатели постоянного тока HVAC работают как минимум на 50 % эффективнее, чем двигатели переменного тока, поэтому один только этот переключатель экономит значительное количество энергии. Интеграция большего количества систем распределения электроэнергии постоянного тока в наш образ жизни создает стимул для большего количества технологий с питанием от постоянного тока, способных повысить эффективность внутри зданий.

   ‍
   

   5. Получите сертификацию по программе LEED

   Согласно веб-сайту Совета по экологическому строительству США (USGBC), LEED (Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании) является наиболее широко используемой системой оценки экологически чистых зданий. в мире. Чтобы здание было сертифицировано LEED, это означает, что оно было признано во всем мире как символ устойчивости, достижений и лидерства. Существует четыре возможных уровня сертификации: сертифицированный, серебряный, золотой и платиновый. Чем больше баллов здание имеет для сертификации LEED, тем выше уровень, на который оно может претендовать. Программа LEED действительно предоставляет баллы для зданий с питанием от постоянного тока, что узаконивает распространение на рынке зданий с питанием от постоянного тока.

   Но зачем заботиться о сертификации LEED? Преимущества получения сертификата LEED включают: 

   • Получение конкурентного преимущества: На веб-сайте USGBC упоминается, что «61% руководителей корпораций считают, что устойчивость ведет к дифференциации рынка и улучшению финансовых показателей». Кроме того, зеленые здания привлекают потенциальных сотрудников, которые заботятся об устойчивости, поэтому оптимизация использования энергии на рабочем месте может помочь сделать бизнес привлекательным местом работы.
   • Станьте зданием с нулевым потреблением энергии (NZEB). В недавнем отчете МГЭИК ясно показано, что нам необходимо сократить потребление энергии, чтобы бороться с изменением климата. В ответ на это все больше предприятий, чем когда-либо, уделяют первоочередное внимание сокращению выбросов углерода. На самом деле, более 100 предприятий и организаций подписались под обязательством Всемирного совета по экологическому строительству Net Zero Carbon Buildings, целью которого является обезуглероживание строительного сектора к 2050 году. 2019Amazon и Global Optimism договорились о декарбонизации к 2040 году, что на десять лет раньше целей Парижского соглашения.
   • Привлечение арендаторов более высокого качества. Согласно веб-сайту USGBC, здания, сертифицированные по стандарту LEED, имеют самую высокую арендную плату, а доля вакантных площадей в экологически чистых зданиях, по оценкам, на 4 % ниже, чем в незеленых объектах 
   • Повышенная способность управлять производительностью зданий: программа LEED определяет структуру, которой лица, принимающие решения в отношении зданий, могут следовать, чтобы оптимизировать потребление энергии в своих зданиях. С расширением возможностей оптимизации энергопотребления в зданиях часто возникают возможности управления и автоматизации систем здания. Когда вы можете управлять системами здания, такими как освещение и HVAC, вы можете не только оптимизировать энергопотребление этих систем, но также оптимизировать внутренние помещения для обеспечения комфорта и качества воздуха.
   • Платформа, основанная на данных: LEED избавляет от догадок при проектировании зеленого здания или модернизации существующего здания, чтобы сделать его экологичным.
   • «Зеленые» здания экономически эффективны: хотя оптимизация здания для повышения энергоэффективности может быть изначально дорогостоящей инвестицией, на самом деле это именно инвестиция. Часто затраты на модернизацию здания, чтобы сделать его устойчивым, или на проектирование здания с учетом требований устойчивого развития, покрываются за счет экономии энергии в первые несколько лет эксплуатации.
   1. Взгляните на этот снимок экрана со страницы веб-сайта USGBC, посвященной программе LEED:

   ‍

   ‍

   для жильцов и сотрудников, снижение загрязнения, снижение энергопотребления и выбросов углерода, сохранение воды и сокращение отходов.
   

   Программа LEED начисляет баллы зданиям с питанием от постоянного тока как способ влияния на рынок с целью повышения энергоэффективности, отказоустойчивости и надежности электрических систем в зданиях. Кредит на мощность постоянного тока программы LEED также дополняет кредиты LEED на возобновляемую энергию и гармонизацию энергосистем, поскольку солнечные фотоэлектрические (PV) энергетические системы (например, солнечные панели) обеспечивают мощность постоянного тока. Это означает, что кредит на мощность постоянного тока дополнительно побуждает людей инвестировать в возобновляемые источники энергии.
   

   В Cence мы можем помочь вашему зданию получить баллы для получения сертификата LEED, ответив на такие вопросы, как: «Как мне обеспечить питание основных систем, таких как освещение и HVAC, электричеством постоянного тока?».

   ‍

   В заключение

   Поскольку для зданий становится все более выгодным, чем когда-либо, снижение энергопотребления, пришло время пересмотреть вопрос о том, должно ли электричество переменного тока оставаться стандартным типом электричества, передаваемого по всему миру (или, по крайней мере, в зданиях). Электричество переменного тока было выбрано в качестве стандарта в конце 19века, когда Никола Тесла выиграл Войну токов. Но это было более века назад. В то время достижения Теслы в области распределения электроэнергии переменного тока были выбраны в качестве стандартного способа передачи электроэнергии на большие расстояния, потому что инфраструктура для этого была дешевле. Электричество переменного тока было дешевле передавать на большие расстояния, потому что оно совместимо с трансформаторами. По мере развития технологий первая система передачи постоянного тока высокого напряжения была реализована в 1950-х годах путем разработки выпрямительных станций или значений ртутной дуги. Выпрямительные станции преобразуют мощность постоянного тока в переменный, чтобы повысить или понизить напряжение, а затем они преобразуют электричество переменного тока обратно в электричество постоянного тока для передачи или распределения. Как мы обсуждали в этой статье, эти станции могут быть относительно неэффективными и значительно дорогими. В будущем, когда эта технология получит дальнейшее развитие, а затраты на инфраструктуру для систем передачи постоянного тока снизятся, электричество постоянного тока можно будет распределять непосредственно в здания. Это сэкономило бы нашим многочисленным устройствам с питанием от постоянного тока значительное количество энергии за счет устранения необходимости в неэффективных преобразованиях энергии на уровне нагрузки.

   Хотя в мире есть несколько систем передачи постоянного тока, скорее всего, ваше коммерческое здание не подключено к ним. Таким образом, единственный способ воспользоваться преимуществами распределения питания постоянного тока по системам здания — это внедрить систему распределения питания постоянного тока на местном уровне. В Cence это именно то, что мы предлагаем. Если вам нужна простая в установке система распределения питания постоянного тока, мы приглашаем вас ознакомиться с тем, как работает наша система. В нашей системе не используется трансформатор, а наша запатентованная технология безопасно и эффективно распределяет питание на все устройства с питанием от постоянного тока.