使用直流电源来节省能源 - 并结束电流的战争

在大多数建筑物，包括我们的家庭，我们被在直流（DC）内部操作的设备和设备包围。我们将这些设备插入典型的交流电流（AC）插座，然后将AC转换为DC以操作设备和设备。这种转换过程效率100％，浪费能量。

许多新建的建筑物正在部署可再生能源，例如生成直流电源的太阳能。随着大量的大量DC供电设备，并且现在使用DC代更新的结构中使用，我们需要查看建筑物和方法中的分布式直流电源以及消除转换浪费的方法 - 因此最大化使用可再生能源产生的直流电源。

然而，当我们生活在一个“交流世界”中，我们发现几乎所有的设备都在设备内部使用直流，正如前面提到的，将交流转换为直流或直流转换为交流会导致转换损耗。虽然功率转换的效率取决于电流和电压，但转换设备通常“额定”为90%到95%，实际上可能要低得多。

如果设备内部存在多种转换，如将交流电转换为直流电，再将直流电转换为交流电，再将交流电转换为直流电，则会增加转换效率。所以我们最多在转换过程中浪费了5%到10%的能量在多次转换和效率较低的转换设备中浪费的能量更多。

从一开始，交流电和直流电就一直在竞争。托马斯·爱迪生(曾拥有1093项发明专利的世界纪录)开发了第一个使用直流(DC)的商用电力传输系统。在他部署了大约190个发电站后，一场“电流战争”开始了。

反对使用DC是变压器和交流（AC），Nikola Tesla和George Westinghouse的Implorent，这是一个AC电力的支持者。他们的基本论点是，直流电源无法传播，距离左右和半左右，而交流电流可以携带数百英里，更适合中央电站。

有时“电流战争”令人讨厌，但最终赢得了发电，传播和分布的交流电源。

但现在，DC正在卷土重来。

由公司提供的电流电源照片Cheyennezj./在上面

我们倾向于在建筑物中忽略或低估DC的使用，但我们在DC使用广泛和增长的地方。对于建筑物或部署直流系统的建筑物将是一个巨大的变化，但直流基础设施的益处非常有说服力，直流的增长似乎是不可避免的。

以下是建筑物现时或可能使用区议会的观察及例子:

这网络-大多数大型IT网络多年来一直使用PoE (power over Ethernet)为设备提供直流电源。PoE是一种IEEE标准，通过四对以太网电缆为设备提供数据通信和直流电源。在大多数建筑中，可能已经有了用于直流配电的IT网络或基础设施。PoE设备通常包括IP电话、Wi-Fi接入点、视频监控摄像头、门禁读卡器、远程以太网集线器和交换机。PoE的使用已经超出了典型的IT设备，并被用于时钟(不仅获得直流电源，还从网络时钟获得准确时间)、气体检测、AV室控制器等设备。

数据中心—数据中心的服务器、电机、电池等大部分设备使用直流电源。由于数据中心的电力强度，使用直流电源可以带来显著的好处。请考虑数据中心中发生的能量转换的数量。我们把输入的交流电在UPS上转换成直流电，然后再转换回交流电，最后在每个服务器的电源中再转换回直流电;总共三次转换。如果我们考虑一个使用太阳能的建筑，在逆变器处将直流转换为交流，它就变成了四个。

一些数据中心采用了直流架构，数据中心入口处的公用设施将主交流电源转换为直流电源，然后分配直流电源。这种方法的好处是3倍:(1)更少的功率损耗在多个交流直流和直流到交流的转换,导致减少了能源消耗,(2)减少直流基础设施所需的空间,因为设备,因为设备可以直接连接到备份电池,和(3)减少冷却需求。Facebook和SAP等公司已经在其数据中心试用了直流电源。

劳伦斯伯克利实验室（LBL）研究表明，减少能耗减少了7％，效率增益28％，比较了直流数据中心到基于AC的数据中心。LBL研究继续说：“我们也能够得知数据中心行业，即DC递送系统可行，可以比当前的交流输送系统更加可靠，并且潜在的成本更低长跑。”

个人用途DC- 我们都沉迷于我们的智能手机，平板电脑和笔记本电脑，所有这些都需要通过USB技术，汽车充电器或电源进行直流电源充电。拥有手机的每个人都需要直流电源。

可再生能源，电动汽车，储能—已安装在建筑物内的太阳能电池板产生直流电，多采用逆变器提供交流电。将太阳能电池板上的直流电转换成交流电，为设备或设备供电，然后再将交流电转换成直流电，效率很低。

使用可再生能源生成的直流电源，我们更好地关闭，以直接电源尽可能多的直流设备。

照明- 具有电子镇流器和发光二极管（LED）的紧凑型荧光灯比传统的白炽灯照明更有效。LED的好处包括较长的操作寿命，更少的维护和降低能耗，为照明的指数为13％。通过消除当前所做的DC将AC电源转换为DC来进一步提高LED对LED的吸引力。几家照明制造商具有基于DC的LED照明系统。

电器- 大多数日常电器和电子产品在内部运行直流电源。这包括计算机，电话，电视，咖啡壶等电机，如DC基于DC的制冷，通风或泵送的应用比基于交流系统更有效。

直流电力基础设施- Armstrong，楼层和天花板的制造商都有一个名为DC FlexZone的产品。它是一种天花板悬架系统，提供基于传统的吊顶安装实践和24VDC标准的低压直流（DC）功率的基础设施。

标准- 业界联盟，与行业和研究所成员的行业协会专注于他们已经为商业建筑（24个VDC）的标准以及数据中心（380VDC）的标准而侧重于发展DC技术和标准的发展，并且也可能为住宅市场实施标准。

直流电源不会侵占交流电网。建筑业主最终将解决直流和交流电源的问题。一个初步的方法可能是将适度的直流基础设施从基于直流的可再生能源分配到由可再生能源发电专门支持的直流供电设备。另一种方法,比上一个更广阔的,是老板去“所有”,这是交流的主要饲料的效用和转换服务的入口处有一次然后从效用和可再生能源分布式直流电源犀利了、能覆盖整座直流基础设施。这两种方案都提供了冗余电源(公用事业电网和可再生能源)和能源效率的提高。

通过DC采用的问题之一是，虽然设备可以在内部由DC供电，但通常用AC插头/电源销售并销售。在新建建设中，可以通过简单地采购可容纳直接直流电源的新设备来解决此问题。通过现有建筑物，可以处理直接DC的更换电流设备的时间更容易取决于装修期间的机会，以及采购和节能策略。

DC驱动程序只是由DC提供支持的巨大数量不同的建筑设备，以及可再生能源也是直流的基于DC的事实。基于直流的电源基础架构少概述，它将在建筑物中部署，更多的时间。