प्रस्तावना
विजेचा शोध लागल्यापासून ते ‘विद्युत’ आणि ‘विद्युत ऊर्जा’ म्हणून तिचा व्यापक वापर होईपर्यंत मानवाने खूप मोठा पल्ला गाठला आहे. यातील सर्वात लक्षणीय बाबींपैकी एक म्हणजे एसी (AC) आणि डीसी (DC) यांच्यातील ‘मार्गाचा वाद’. याचे मुख्य सूत्रधार एडिसन आणि टेस्ला हे दोन समकालीन प्रतिभावान आहेत. तथापि, मनोरंजक गोष्ट ही आहे की २१ व्या शतकातील नव्या आणि नवीन मानवाच्या दृष्टिकोनातून, हा ‘वाद’ पूर्णपणे जिंकलेला किंवा हरलेला नाही.

सध्या वीज निर्मितीच्या स्रोतांपासून ते इलेक्ट्रिक वाहतूक प्रणालींपर्यंत सर्व काही मूलतः 'अल्टरनेटिंग करंट' (AC) असले तरी, अनेक विद्युत उपकरणे आणि टर्मिनल उपकरणांमध्ये डायरेक्ट करंट (DC) सर्वत्र आढळतो. विशेषतः, अलिकडच्या वर्षांत सर्वांना आवडलेली 'संपूर्ण घरासाठी डीसी' (whole-house DC) पॉवर सिस्टीम सोल्यूशन, 'स्मार्ट होम लाइफ'साठी एक मजबूत हमी देण्यासाठी IoT अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान आणि कृत्रिम बुद्धिमत्ता यांचा मेळ घालते. संपूर्ण घरासाठी डीसी म्हणजे काय, याबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी खालील चार्जिंग हेड नेटवर्कला फॉलो करा.

पार्श्वभूमी परिचय

संपूर्ण घरात डायरेक्ट करंट (DC) ही एक विद्युत प्रणाली आहे, जी घरे आणि इमारतींमध्ये डायरेक्ट करंट ऊर्जेचा वापर करते. पारंपरिक एसी प्रणालींमधील उणिवा अधिकाधिक स्पष्ट होत असल्याच्या आणि कमी-कार्बन व पर्यावरण संरक्षणाच्या संकल्पनेकडे अधिकाधिक लक्ष दिले जात असल्याच्या संदर्भात “संपूर्ण घरासाठी डीसी” ही संकल्पना मांडण्यात आली.

पारंपारिक एसी सिस्टम

सध्या, जगातील सर्वात प्रचलित ऊर्जा प्रणाली म्हणजे प्रत्यावर्ती धारा प्रणाली (alternating current system). प्रत्यावर्ती धारा प्रणाली ही ऊर्जा पारेषण आणि वितरणाची एक प्रणाली आहे, जी विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रांच्या परस्परक्रियेमुळे होणाऱ्या विद्युत प्रवाहातील बदलांवर आधारित कार्य करते. एसी प्रणाली कशी कार्य करते याचे मुख्य टप्पे खालीलप्रमाणे आहेत:

जनरेटरवीज प्रणालीचा आरंभबिंदू जनरेटर असतो. जनरेटर हे एक असे उपकरण आहे जे यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करते. फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राद्वारे तारांना प्रवाहित करून प्रेरित विद्युत-प्रेरक शक्ती निर्माण करणे, हे त्याचे मूळ तत्त्व आहे. एसी वीज प्रणालीमध्ये सामान्यतः सिंक्रोनस जनरेटर वापरले जातात आणि फिरते चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करण्यासाठी त्यांचे रोटर्स यांत्रिक ऊर्जेद्वारे (जसे की पाणी, वायू, वाफ इत्यादी) फिरवले जातात.

प्रत्यावर्ती विद्युत प्रवाह पिढीजनरेटरमधील फिरत्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे विद्युत वाहकांमधील प्रेरित विद्युत-प्रेरक शक्तीमध्ये बदल होतात, ज्यामुळे प्रत्यावर्ती प्रवाह निर्माण होतो. वेगवेगळ्या प्रदेशांतील ऊर्जा प्रणालीच्या मानकांनुसार, प्रत्यावर्ती प्रवाहाची वारंवारता सामान्यतः ५० हर्ट्झ किंवा ६० हर्ट्झ प्रति सेकंद असते.

ट्रान्सफॉर्मर स्टेप-अप: वीज पारेषण वाहिन्यांमध्ये ट्रान्सफॉर्मरमधून प्रत्यावर्ती प्रवाह जातो. ट्रान्सफॉर्मर हे एक असे उपकरण आहे जे विद्युत प्रवाहाची वारंवारता न बदलता, विद्युत चुंबकीय प्रवर्तनाच्या तत्त्वाचा वापर करून त्याचे व्होल्टेज बदलते. वीज पारेषण प्रक्रियेमध्ये, उच्च-व्होल्टेज प्रत्यावर्ती प्रवाह लांब अंतरावर प्रसारित करणे सोपे होते, कारण त्यामुळे रोधामुळे होणारा ऊर्जेचा अपव्यय कमी होतो.

प्रसारण आणि वितरणउच्च-व्होल्टेज प्रत्यावर्ती प्रवाह पारेषण वाहिन्यांद्वारे विविध ठिकाणी प्रसारित केला जातो आणि नंतर वेगवेगळ्या उपयोगांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मरद्वारे त्याची तीव्रता कमी केली जाते. अशा पारेषण आणि वितरण प्रणालींमुळे विविध उपयोग आणि ठिकाणांदरम्यान विद्युत ऊर्जेचे कार्यक्षम हस्तांतरण आणि वापर शक्य होतो.

एसी पॉवरचे अनुप्रयोगअंतिम वापरकर्त्याच्या स्तरावर, घरे, व्यवसाय आणि औद्योगिक आस्थापनांना एसी वीज पुरवली जाते. या ठिकाणी, प्रकाशयोजना, इलेक्ट्रिक हीटर्स, इलेक्ट्रिक मोटर्स, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि इतर अनेक उपकरणांसह विविध उपकरणे चालवण्यासाठी प्रत्यावर्ती प्रवाहाचा वापर केला जातो.

सर्वसाधारणपणे, स्थिर आणि नियंत्रणीय प्रत्यावर्ती प्रवाह प्रणाली आणि तारांवरील कमी ऊर्जा हानी यांसारख्या अनेक फायद्यांमुळे गेल्या शतकाच्या अखेरीस एसी ऊर्जा प्रणाली मुख्य प्रवाहात आल्या. तथापि, विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, एसी ऊर्जा प्रणालींमधील पॉवर अँगल बॅलन्सची समस्या तीव्र झाली आहे. ऊर्जा प्रणालींच्या विकासामुळे रेक्टिफायर (एसी पॉवरचे डीसी पॉवरमध्ये रूपांतर करणारे) आणि इन्व्हर्टर (डीसी पॉवरचे एसी पॉवरमध्ये रूपांतर करणारे) यांसारख्या अनेक ऊर्जा उपकरणांचा एकामागून एक विकास झाला. कन्व्हर्टर व्हॉल्व्हचे नियंत्रण तंत्रज्ञान देखील एका अत्यंत स्पष्ट टप्प्यात पोहोचले आहे, आणि डीसी पॉवर बंद करण्याचा वेग एसी सर्किट ब्रेकर्सपेक्षा कमी नाही.

यामुळे डीसी प्रणालीतील अनेक उणिवा हळूहळू नाहीशा होतात आणि संपूर्ण घरासाठी डीसीचा तांत्रिक पाया घातला जातो.

Eपर्यावरणपूरक आणि कमी-कार्बन संकल्पना

अलिकडच्या वर्षांत, जागतिक हवामान समस्या, विशेषतः हरितगृह परिणामाच्या उदयानंतर, पर्यावरण संरक्षणाच्या मुद्द्यांकडे अधिकाधिक लक्ष दिले जात आहे. संपूर्ण घरासाठीची डीसी (Whole-house DC) प्रणाली नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालींशी अधिक सुसंगत असल्यामुळे, ऊर्जा बचत आणि उत्सर्जन कपातीमध्ये तिचे अत्यंत उत्कृष्ट फायदे आहेत. त्यामुळेच याकडे अधिकाधिक लक्ष दिले जात आहे.

याव्यतिरिक्त, डीसी प्रणाली तिच्या "डायरेक्ट-टू-डायरेक्ट" सर्किट रचनेमुळे बरेच घटक आणि सामग्री वाचवू शकते, तसेच ती "कमी-कार्बन आणि पर्यावरणपूरक" या संकल्पनेशी देखील सुसंगत आहे.

संपूर्ण-गृह बुद्धिमत्ता संकल्पना

संपूर्ण घरासाठी डीसी (DC) प्रणालीच्या वापराचा आधार म्हणजे संपूर्ण घराच्या बुद्धिमत्तेचा वापर आणि त्याला प्रोत्साहन देणे होय. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे झाल्यास, डीसी प्रणालींचा घरातील वापर हा मुळात बुद्धिमत्तेवर आधारित आहे आणि “संपूर्ण घराच्या बुद्धिमत्तेला” सक्षम करण्याचे ते एक महत्त्वाचे साधन आहे.

स्मार्ट होम म्हणजे प्रगत तंत्रज्ञान आणि बुद्धिमान प्रणालींद्वारे घरातील विविध उपकरणे, साधने आणि प्रणालींना जोडून केंद्रीकृत नियंत्रण, स्वचालन आणि दूरस्थ देखरेख साध्य करणे, ज्यामुळे घरगुती जीवनातील सोय, आराम, सुरक्षितता आणि ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारते.

मूलभूत

संपूर्ण घरासाठीच्या बुद्धिमान प्रणालींच्या अंमलबजावणीच्या तत्त्वांमध्ये अनेक प्रमुख बाबींचा समावेश होतो, ज्यात सेन्सर तंत्रज्ञान, स्मार्ट उपकरणे, नेटवर्क कम्युनिकेशन, स्मार्ट अल्गोरिदम आणि नियंत्रण प्रणाली, युझर इंटरफेस, सुरक्षा आणि गोपनीयतेचे संरक्षण, तसेच सॉफ्टवेअर अपडेट्स आणि देखभाल यांचा समावेश आहे. या बाबींची खाली सविस्तर चर्चा केली आहे.

सेन्सर तंत्रज्ञान

संपूर्ण घराच्या स्मार्ट सिस्टीमचा आधार म्हणजे घरातील वातावरणाचे रिअल-टाइममध्ये निरीक्षण करण्यासाठी वापरले जाणारे विविध प्रकारचे सेन्सर्स. घरातील परिस्थिती जाणून घेण्यासाठी पर्यावरणीय सेन्सर्समध्ये तापमान, आर्द्रता, प्रकाश आणि हवेच्या गुणवत्तेचे सेन्सर्स समाविष्ट असतात. मानवी हालचाल आणि दार व खिडकीची स्थिती ओळखण्यासाठी मोशन सेन्सर्स आणि दार व खिडकीचे चुंबकीय सेन्सर्स वापरले जातात, जे सुरक्षा आणि ऑटोमेशनसाठी मूलभूत डेटा प्रदान करतात. घराची सुरक्षा सुधारण्यासाठी आग आणि हानिकारक वायूंचे निरीक्षण करण्याकरिता धूर आणि वायू सेन्सर्स वापरले जातात.

स्मार्ट डिव्हाइस

संपूर्ण घराच्या स्मार्ट प्रणालीचा गाभा विविध स्मार्ट उपकरणे आहेत. स्मार्ट लाइटिंग, घरगुती उपकरणे, दाराची कुलुपे आणि कॅमेरे या सर्वांमध्ये अशी कार्ये आहेत जी इंटरनेटद्वारे दूरस्थपणे नियंत्रित केली जाऊ शकतात. ही उपकरणे वायरलेस कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाद्वारे (जसे की वाय-फाय, ब्लूटूथ, झिगबी) एकात्मिक नेटवर्कला जोडलेली असतात, ज्यामुळे वापरकर्त्यांना इंटरनेटद्वारे कधीही आणि कोठेही घरातील उपकरणे नियंत्रित आणि निरीक्षण करता येतात.

दूरसंचार

संपूर्ण-घराच्या बुद्धिमान प्रणालीची उपकरणे इंटरनेटद्वारे जोडून एक बुद्धिमान परिसंस्था तयार केली जाते. नेटवर्क कम्युनिकेशन तंत्रज्ञान हे सुनिश्चित करते की उपकरणे एकमेकांसोबत अखंडपणे काम करू शकतील आणि त्याच वेळी दूरस्थ नियंत्रणाची सोय देखील उपलब्ध होईल. क्लाउड सेवांच्या माध्यमातून, वापरकर्ते उपकरणांच्या स्थितीचे निरीक्षण करण्यासाठी आणि दूरस्थपणे नियंत्रित करण्यासाठी घरगुती प्रणालींमध्ये दूरस्थपणे प्रवेश करू शकतात.

बुद्धिमान अल्गोरिदम आणि नियंत्रण प्रणाली

कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि मशीन लर्निंग अल्गोरिदमचा वापर करून, संपूर्ण घरासाठीची बुद्धिमान प्रणाली सेन्सर्सद्वारे गोळा केलेल्या डेटाचे बुद्धिमत्तेने विश्लेषण आणि प्रक्रिया करू शकते. हे अल्गोरिदम प्रणालीला वापरकर्त्याच्या सवयी शिकण्यास, उपकरणाची कार्य स्थिती आपोआप समायोजित करण्यास आणि बुद्धिमान निर्णयक्षमता व नियंत्रण साध्य करण्यास सक्षम करतात. नियोजित कार्ये आणि ट्रिगर अटी निश्चित केल्यामुळे, प्रणाली विशिष्ट परिस्थितीत आपोआप कार्ये पार पाडू शकते आणि प्रणालीच्या स्वचालनाची पातळी सुधारू शकते.

वापरकर्ता इंटरफेस

वापरकर्त्यांना संपूर्ण-घरातील बुद्धिमान प्रणाली अधिक सोयीस्करपणे चालवता यावी यासाठी, मोबाईल ॲप्लिकेशन्स, टॅब्लेट्स किंवा संगणक इंटरफेस यांसारखे विविध वापरकर्ता इंटरफेस प्रदान केले आहेत. या इंटरफेसद्वारे, वापरकर्ते घरातील उपकरणे दूरस्थपणे सोयीस्करपणे नियंत्रित आणि निरीक्षण करू शकतात. याव्यतिरिक्त, व्हॉइस कंट्रोलमुळे वापरकर्ते व्हॉइस असिस्टंटच्या ॲप्लिकेशनद्वारे आवाजाच्या आदेशांमार्फत स्मार्ट उपकरणे नियंत्रित करू शकतात.

संपूर्ण-घर डीसीचे फायदे

घरांमध्ये डीसी सिस्टीम बसवण्याचे अनेक फायदे आहेत, ज्यांचा सारांश तीन बाबींमध्ये मांडता येतो: उच्च ऊर्जा पारेषण कार्यक्षमता, नवीकरणीय ऊर्जेचे उच्च एकात्मीकरण आणि उपकरणांची उच्च सुसंगतता.

कार्यक्षमता

सर्वप्रथम, घरातील सर्किट्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या विद्युत उपकरणांमध्ये अनेकदा कमी व्होल्टेज असतो आणि डीसी पॉवरला वारंवार व्होल्टेज रूपांतरणाची आवश्यकता नसते. ट्रान्सफॉर्मरचा वापर कमी केल्याने ऊर्जेचा अपव्यय प्रभावीपणे कमी करता येतो.

दुसरे म्हणजे, डीसी पॉवरच्या प्रेषणादरम्यान तारा आणि वाहकांमधील ऊर्जा हानी तुलनेने कमी असते. डीसीमधील रोधामुळे होणारी ऊर्जा हानी प्रवाहाच्या दिशेनुसार बदलत नसल्यामुळे, ती अधिक प्रभावीपणे नियंत्रित आणि कमी केली जाऊ शकते. यामुळे, कमी अंतराचे वीज प्रेषण आणि स्थानिक वीज पुरवठा प्रणाली यांसारख्या काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये डीसी पॉवर अधिक ऊर्जा कार्यक्षमता दर्शवू शकते.

शेवटी, तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, डीसी प्रणालींची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी काही नवीन इलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टर्स आणि मॉड्युलेशन तंत्रज्ञान सादर करण्यात आले आहेत. कार्यक्षम इलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टर्स ऊर्जा रूपांतरणातील हानी कमी करू शकतात आणि डीसी ऊर्जा प्रणालींची एकूण ऊर्जा कार्यक्षमता आणखी सुधारू शकतात.

नूतनीकरणक्षम ऊर्जा एकीकरण

संपूर्ण घराच्या बुद्धिमान प्रणालीमध्ये, नवीकरणीय ऊर्जा देखील समाविष्ट केली जाईल आणि तिचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर केले जाईल. यामुळे केवळ पर्यावरण संरक्षणाच्या संकल्पनेची अंमलबजावणी होत नाही, तर ऊर्जा पुरवठा सुनिश्चित करण्यासाठी घराची रचना आणि जागेचा पुरेपूर वापरही करता येतो. याउलट, डीसी प्रणालींमध्ये सौर ऊर्जा आणि पवन ऊर्जा यांसारख्या नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतांना एकत्रित करणे अधिक सोपे असते.

डिव्हाइस सुसंगतता

डीसी प्रणाली घरातील विद्युत उपकरणांशी अधिक चांगली सुसंगतता दर्शवते. सध्या, एलईडी दिवे, वातानुकूलक इत्यादी अनेक उपकरणे स्वतःच डीसी ड्राइव्ह आहेत. याचा अर्थ असा की, डीसी ऊर्जा प्रणालींद्वारे बुद्धिमान नियंत्रण आणि व्यवस्थापन साध्य करणे अधिक सोपे आहे. प्रगत इलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञानाच्या माध्यमातून, डीसी उपकरणांच्या कार्यावर अधिक अचूकपणे नियंत्रण ठेवता येते आणि बुद्धिमान ऊर्जा व्यवस्थापन साध्य करता येते.

अर्ज क्षेत्रे

वर उल्लेखलेल्या डीसी प्रणालीचे अनेक फायदे केवळ काही विशिष्ट क्षेत्रांमध्येच उत्तम प्रकारे दिसून येतात. ही क्षेत्रे म्हणजे घरातील वातावरण, आणि म्हणूनच आजच्या घरातील जागांमध्ये संपूर्ण घरासाठीची डीसी प्रणाली प्रभावी ठरू शकते.

निवासी इमारत

निवासी इमारतींमध्ये, संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणाली विद्युत उपकरणांच्या अनेक बाबींसाठी कार्यक्षम ऊर्जा पुरवू शकतात. प्रकाशयोजना हे एक महत्त्वाचे उपयोजन क्षेत्र आहे. डीसीवर चालणाऱ्या एलईडी प्रकाशयोजना प्रणाली ऊर्जा रूपांतरणातील हानी कमी करू शकतात आणि ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारू शकतात.

याव्यतिरिक्त, संगणक, मोबाईल फोन चार्जर इत्यादी घरगुती इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांना वीज पुरवण्यासाठी देखील डीसी पॉवरचा वापर केला जाऊ शकतो. ही उपकरणे स्वतःच डीसी उपकरणे असून, त्यांमध्ये ऊर्जेच्या रूपांतरणाचे कोणतेही अतिरिक्त टप्पे नसतात.

व्यावसायिक इमारत

व्यावसायिक इमारतींमधील कार्यालये आणि व्यावसायिक आस्थापनांना देखील संपूर्ण-गृह डीसी प्रणालींचा फायदा होऊ शकतो. कार्यालयीन उपकरणे आणि प्रकाशयोजना प्रणालींसाठी डीसी वीजपुरवठा ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यास आणि ऊर्जेचा अपव्यय कमी करण्यास मदत करतो.

काही व्यावसायिक उपकरणे आणि साधने, विशेषतः ज्यांना डीसी पॉवरची आवश्यकता असते, ती अधिक कार्यक्षमतेने काम करू शकतात, ज्यामुळे व्यावसायिक इमारतींची एकूण ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारते.

औद्योगिक अनुप्रयोग

औद्योगिक क्षेत्रात, संपूर्ण-घरासाठीच्या डीसी प्रणाली उत्पादन लाइन उपकरणे आणि विद्युत कार्यशाळांमध्ये लागू केल्या जाऊ शकतात. काही औद्योगिक उपकरणे डीसी पॉवर वापरतात. डीसी पॉवरच्या वापरामुळे ऊर्जेची कार्यक्षमता सुधारते आणि ऊर्जेचा अपव्यय कमी होतो. हे विशेषतः पॉवर टूल्स आणि कार्यशाळेतील उपकरणांच्या वापरामध्ये दिसून येते.

विद्युत वाहन चार्जिंग आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली

वाहतूक क्षेत्रात, चार्जिंगची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी इलेक्ट्रिक वाहने चार्ज करण्याकरिता डीसी पॉवर सिस्टीमचा वापर केला जाऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, घरांना कार्यक्षम ऊर्जा साठवण उपाय प्रदान करण्यासाठी आणि ऊर्जा कार्यक्षमता आणखी सुधारण्यासाठी, संपूर्ण-घरासाठीच्या डीसी सिस्टीमना बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणालींमध्ये देखील समाकलित केले जाऊ शकते.

माहिती तंत्रज्ञान आणि संप्रेषण

माहिती तंत्रज्ञान आणि संचार क्षेत्रात, डेटा सेंटर्स आणि कम्युनिकेशन बेस स्टेशन्स ही संपूर्ण-गृह डीसी प्रणालींसाठी आदर्श उपयोजन स्थळे आहेत. डेटा सेंटर्समधील अनेक उपकरणे आणि सर्व्हर्स डीसी पॉवर वापरत असल्यामुळे, डीसी पॉवर सिस्टीम संपूर्ण डेटा सेंटरची कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करतात. त्याचप्रमाणे, कम्युनिकेशन बेस स्टेशन्स आणि उपकरणे देखील प्रणालीची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि पारंपरिक वीज प्रणालींवरील अवलंबित्व कमी करण्यासाठी डीसी पॉवरचा वापर करू शकतात.

संपूर्ण-घर डीसी सिस्टमचे घटक

तर संपूर्ण घरासाठीची डीसी प्रणाली कशी तयार केली जाते? थोडक्यात, संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालीचे चार भागांमध्ये विभाजन करता येते: डीसी वीज निर्मिती स्रोत, पूरक ऊर्जा साठवण प्रणाली, डीसी वीज वितरण प्रणाली आणि पूरक विद्युत उपकरणे.

DC उर्जा स्त्रोत

डीसी प्रणालीमध्ये, डीसी ऊर्जा स्रोत हा आरंभबिंदू असतो. पारंपरिक एसी प्रणालीच्या विपरीत, संपूर्ण घरासाठीचा डीसी ऊर्जा स्रोत सामान्यतः एसी ऊर्जेचे डीसी ऊर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी पूर्णपणे इन्व्हर्टरवर अवलंबून नसतो, तर एकमेव किंवा प्राथमिक ऊर्जा पुरवठा म्हणून बाह्य अक्षय ऊर्जेची निवड करतो.

उदाहरणार्थ, इमारतीच्या बाह्य भिंतीवर सौर पॅनेलचा एक थर लावला जाईल. पॅनेलद्वारे प्रकाशाचे डीसी पॉवरमध्ये रूपांतर केले जाईल आणि नंतर ते डीसी पॉवर वितरण प्रणालीमध्ये साठवले जाईल किंवा थेट टर्मिनल उपकरणांमध्ये पाठवले जाईल; तसेच इमारतीच्या किंवा खोलीच्या बाह्य भिंतीवर एक लहान पवनचक्की बसवून त्याचे थेट प्रवाहात रूपांतर केले जाऊ शकते. पवन ऊर्जा आणि सौर ऊर्जा हे सध्या डीसी पॉवरचे अधिक प्रचलित स्रोत आहेत. भविष्यात इतरही स्रोत असू शकतात, परंतु त्या सर्वांना डीसी पॉवरमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी कन्व्हर्टरची आवश्यकता असते.

DC ऊर्जा साठवण प्रणाली

सर्वसाधारणपणे, डीसी ऊर्जा स्त्रोतांद्वारे निर्माण होणारी डीसी वीज थेट टर्मिनल उपकरणांना प्रसारित केली जात नाही, तर ती डीसी ऊर्जा साठवण प्रणालीमध्ये साठवली जाते. जेव्हा उपकरणांना विजेची आवश्यकता असते, तेव्हा डीसी ऊर्जा साठवण प्रणालीमधून विद्युत प्रवाह सोडला जातो आणि घराच्या आत वीजपुरवठा केला जातो.

डीसी ऊर्जा साठवण प्रणाली ही एका जलाशयासारखी असते, जी डीसी ऊर्जा स्रोताकडून रूपांतरित झालेली विद्युत ऊर्जा स्वीकारते आणि टर्मिनल उपकरणांना सतत विद्युत ऊर्जा पुरवते. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की, डीसी ऊर्जा स्रोत आणि डीसी ऊर्जा साठवण प्रणाली यांच्या दरम्यान डीसी पारेषण होत असल्यामुळे, इन्व्हर्टर आणि अनेक उपकरणांचा वापर कमी करता येतो, ज्यामुळे केवळ सर्किट डिझाइनचा खर्चच कमी होत नाही, तर प्रणालीची स्थिरता देखील सुधारते.

त्यामुळे, संपूर्ण घरासाठीची डीसी ऊर्जा साठवण प्रणाली ही पारंपरिक “डीसी जोडलेल्या सौर प्रणाली” पेक्षा नवीन ऊर्जा वाहनांच्या डीसी चार्जिंग मॉड्यूलच्या अधिक जवळची आहे.

वरील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, पारंपरिक “डीसी कपल्ड सोलर सिस्टीम”ला पॉवर ग्रिडमध्ये विद्युत प्रवाह प्रसारित करण्याची आवश्यकता असते, त्यामुळे त्यात अतिरिक्त सोलर इन्व्हर्टर मॉड्यूल्स असतात, तर संपूर्ण घरासाठी डीसी असलेल्या “डीसी कपल्ड सोलर सिस्टीम”ला इन्व्हर्टर, बूस्टर, ट्रान्सफॉर्मर आणि इतर उपकरणांची आवश्यकता नसते, तसेच ती उच्च कार्यक्षम आणि ऊर्जा-कार्यक्षम असते.

DC वीज वितरण प्रणाली

संपूर्ण घराच्या डीसी प्रणालीचा गाभा म्हणजे डीसी वितरण प्रणाली, जी घर, इमारत किंवा इतर सुविधांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. ही प्रणाली स्त्रोतापासून विविध टर्मिनल उपकरणांपर्यंत वीज वितरित करून घराच्या सर्व भागांना वीजपुरवठा करण्याचे काम करते.

परिणाम

ऊर्जा वितरण: डीसी वीज वितरण प्रणाली ही ऊर्जा स्रोतांकडून (जसे की सौर पॅनेल, ऊर्जा साठवण प्रणाली इत्यादी) घरातील विविध विद्युत उपकरणांपर्यंत, ज्यात प्रकाशयोजना, उपकरणे, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे इत्यादींचा समावेश आहे, विद्युत ऊर्जा वितरित करण्यासाठी जबाबदार असते.

ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारा: डीसी वीज वितरणाद्वारे, ऊर्जा रूपांतरणातील हानी कमी करता येते, ज्यामुळे संपूर्ण प्रणालीची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारते. विशेषतः जेव्हा डीसी उपकरणे आणि नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतांसोबत एकत्रित केले जाते, तेव्हा विद्युत ऊर्जेचा अधिक कार्यक्षमतेने वापर करता येतो.

डीसी उपकरणांना समर्थन: संपूर्ण घराच्या डीसी प्रणालीचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे डीसी उपकरणांच्या वीज पुरवठ्याला समर्थन देणे, ज्यामुळे एसीचे डीसीमध्ये रूपांतर करताना होणारा ऊर्जेचा अपव्यय टाळता येतो.

संविधान

डीसी वितरण पॅनेल: डीसी वितरण पॅनेल हे एक महत्त्वाचे उपकरण आहे जे सौर पॅनेल आणि ऊर्जा साठवण प्रणालींमधून घरातील विविध सर्किट्स आणि उपकरणांना वीज वितरित करते. विद्युत ऊर्जेचे स्थिर आणि विश्वसनीय वितरण सुनिश्चित करण्यासाठी यामध्ये डीसी सर्किट ब्रेकर्स आणि व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्ससारख्या घटकांचा समावेश असतो.

बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली: ऊर्जेचे बुद्धिमान व्यवस्थापन आणि नियंत्रण साध्य करण्यासाठी, संपूर्ण घराच्या डीसी प्रणालींमध्ये सहसा बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली बसवलेली असते. प्रणालीची एकूण कामगिरी सुधारण्यासाठी यामध्ये ऊर्जा निरीक्षण, दूरस्थ नियंत्रण आणि स्वयंचलित परिस्थितीची मांडणी यांसारख्या वैशिष्ट्यांचा समावेश असू शकतो.

डीसी आउटलेट्स आणि स्विचेस: डीसी उपकरणांशी सुसंगत असण्यासाठी, तुमच्या घरातील आउटलेट्स आणि स्विचेस डीसी कनेक्शन्ससह डिझाइन केलेले असणे आवश्यक आहे. हे आउटलेट्स आणि स्विचेस सुरक्षितता आणि सोयीची खात्री देत ​​डीसीवर चालणाऱ्या उपकरणांसोबत वापरले जाऊ शकतात.

DC विद्युत उपकरणे

घरातील डीसी पॉवरवर चालणारी इतकी उपकरणे आहेत की त्या सर्वांची यादी येथे देणे अशक्य आहे, परंतु त्यांचे केवळ ढोबळमानाने वर्गीकरण करता येते. त्याआधी, आपल्याला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की कोणत्या प्रकारच्या उपकरणांना एसी पॉवर आणि कोणत्या प्रकारच्या उपकरणांना डीसी पॉवरची आवश्यकता असते. सर्वसाधारणपणे, उच्च-शक्तीच्या विद्युत उपकरणांना उच्च व्होल्टेजची आवश्यकता असते आणि ती उच्च-लोड मोटर्सने सुसज्ज असतात. अशी विद्युत उपकरणे एसीवर चालतात, जसे की रेफ्रिजरेटर, जुन्या पद्धतीचे एअर कंडिशनर, वॉशिंग मशीन, रेंज हूड इत्यादी.

अशी काही विद्युत उपकरणे देखील आहेत ज्यांना उच्च-शक्तीच्या मोटर ड्रायव्हिंगची आवश्यकता नसते आणि अचूक एकात्मिक सर्किट्स केवळ मध्यम आणि कमी व्होल्टेजवर कार्य करू शकतात आणि डीसी वीज पुरवठा वापरतात, जसे की टेलिव्हिजन, संगणक आणि टेप रेकॉर्डर.

अर्थात, वरील भेद फारसा व्यापक नाही. सध्या, अनेक उच्च-शक्तीची उपकरणे डीसीवर देखील चालवली जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, डीसी व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी एअर कंडिशनर आले आहेत, ज्यात डीसी मोटर्स वापरल्या जातात, ज्यामुळे अधिक चांगला शांतपणा आणि जास्त ऊर्जा बचत होते. सर्वसाधारणपणे, विद्युत उपकरण एसी आहे की डीसी, हे उपकरणाच्या अंतर्गत रचनेवर अवलंबून असते.

Pसंपूर्ण-घर डीसीचे व्यावहारिक प्रकरण

जगभरातील “संपूर्ण घरासाठी डीसी”ची काही उदाहरणे येथे दिली आहेत. यावरून असे दिसून येते की, ही उदाहरणे मुळात कमी-कार्बन आणि पर्यावरणपूरक उपाय आहेत. यावरून हे स्पष्ट होते की, “संपूर्ण घरासाठी डीसी”मागील मुख्य प्रेरणा अजूनही पर्यावरण संरक्षणाची संकल्पनाच आहे आणि बुद्धिमान डीसी प्रणालींना अजून खूप मोठा पल्ला गाठायचा आहे.

स्वीडनमधील शून्य उत्सर्जन घर

झोंगगुआनकुन प्रात्यक्षिक क्षेत्र नवीन ऊर्जा इमारत प्रकल्प

झोंगगुआनकुन नवीन ऊर्जा इमारत प्रकल्प हा चीनमधील बीजिंगच्या चाओयांग जिल्हा सरकारने पुरस्कृत केलेला एक प्रात्यक्षिक प्रकल्प आहे, ज्याचा उद्देश हरित इमारती आणि नवीकरणीय ऊर्जेच्या वापराला प्रोत्साहन देणे आहे. या प्रकल्पात, काही इमारतींमध्ये संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणालीचा अवलंब केला आहे, जी सौर पॅनेल आणि ऊर्जा साठवण प्रणालीसोबत जोडून डीसी वीजपुरवठा साध्य करते. नवीन ऊर्जा आणि डीसी वीजपुरवठ्याचे एकत्रीकरण करून इमारतीचा पर्यावरणावरील परिणाम कमी करणे आणि ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारणे, हा या प्रयत्नाचा उद्देश आहे.

दुबई एक्स्पो २०२०, युएई साठी शाश्वत ऊर्जा निवासी प्रकल्प

दुबई येथे २०२० मध्ये झालेल्या प्रदर्शनात, अनेक प्रकल्पांमध्ये नवीकरणीय ऊर्जा आणि संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालींचा वापर करून शाश्वत ऊर्जा घरे प्रदर्शित करण्यात आली. नाविन्यपूर्ण ऊर्जा उपायांद्वारे ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारणे, हे या प्रकल्पांचे उद्दिष्ट आहे.

जपान डीसी मायक्रोग्रिड प्रायोगिक प्रकल्प

जपानमध्ये, काही मायक्रोग्रिड प्रायोगिक प्रकल्पांनी संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणालींचा अवलंब करण्यास सुरुवात केली आहे. या प्रणाली सौर आणि पवन ऊर्जेवर चालतात, तसेच घरातील उपकरणांना डीसी वीजपुरवठा करतात.

एनर्जी हब हाऊस

लंडन साऊथ बँक युनिव्हर्सिटी आणि युकेच्या नॅशनल फिजिकल लॅबोरेटरी यांच्या संयुक्त विद्यमाने साकारलेल्या या प्रकल्पाचे उद्दिष्ट शून्य-ऊर्जा घर तयार करणे आहे. हे घर ऊर्जेच्या कार्यक्षम वापरासाठी डीसी पॉवर, सौर फोटोव्होल्टेइक आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली यांचा वापर करते.

Rएलेव्हेंट इंडस्ट्री असोसिएशन्स

संपूर्ण-घराच्या इंटेलिजन्स तंत्रज्ञानाची ओळख तुम्हाला यापूर्वी करून देण्यात आली आहे. वास्तविक पाहता, या तंत्रज्ञानाला काही उद्योग संघटनांचा पाठिंबा आहे. चार्जिंग हेड नेटवर्कने उद्योगातील संबंधित संघटनांची गणना केली आहे. येथे आम्ही तुम्हाला संपूर्ण-घराच्या डीसीशी संबंधित संघटनांची ओळख करून देणार आहोत.

शुल्क 

एफसीए

FCA (फास्ट चार्जिंग अलायन्स), याचे चीनी नाव “ग्वांगडोंग टर्मिनल फास्ट चार्जिंग इंडस्ट्री असोसिएशन” आहे. ग्वांगडोंग टर्मिनल फास्ट चार्जिंग इंडस्ट्री असोसिएशन (ज्याला टर्मिनल फास्ट चार्जिंग इंडस्ट्री असोसिएशन म्हणून संबोधले जाते) ची स्थापना २०२१ मध्ये झाली. टर्मिनल फास्ट चार्जिंग तंत्रज्ञान ही एक प्रमुख क्षमता आहे, जी नवीन पिढीच्या इलेक्ट्रॉनिक माहिती उद्योगाच्या (ज्यात ५जी आणि कृत्रिम बुद्धिमत्ता समाविष्ट आहे) मोठ्या प्रमाणावरील वापरास चालना देते. कार्बन तटस्थतेच्या जागतिक विकास प्रवृत्तीनुसार, टर्मिनल फास्ट चार्जिंग इलेक्ट्रॉनिक कचरा आणि ऊर्जेचा अपव्यय कमी करण्यास, हरित पर्यावरण संरक्षण साधण्यास आणि उद्योगाचा शाश्वत विकास साधण्यास मदत करते, ज्यामुळे कोट्यवधी ग्राहकांना अधिक सुरक्षित आणि अधिक विश्वासार्ह चार्जिंगचा अनुभव मिळतो.

टर्मिनल फास्ट चार्जिंग तंत्रज्ञानाचे मानकीकरण आणि औद्योगिकीकरण जलद करण्यासाठी, माहिती व संचार तंत्रज्ञान अकादमी, Huawei, OPPO, vivo आणि Xiaomi यांनी पुढाकार घेऊन, अंतर्गत संपूर्ण यंत्रे, चिप्स, उपकरणे, चार्जर आणि ॲक्सेसरीज यांसारख्या टर्मिनल फास्ट चार्जिंग उद्योग साखळीतील सर्व पक्षांसोबत एक संयुक्त प्रयत्न सुरू केला आहे. याची तयारी २०२१ च्या सुरुवातीला सुरू होईल. या संघटनेच्या स्थापनेमुळे उद्योग साखळीत समान हितसंबंधांचा समुदाय निर्माण होण्यास मदत होईल, टर्मिनल फास्ट चार्जिंगचे डिझाइन, संशोधन आणि विकास, उत्पादन, चाचणी आणि प्रमाणीकरण यासाठी एक औद्योगिक तळ तयार होईल, मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक, उच्च-स्तरीय सामान्य चिप्स, प्रमुख मूलभूत साहित्य आणि इतर क्षेत्रांच्या विकासाला चालना मिळेल आणि जागतिक दर्जाचे टर्मिनल्स तयार करण्यासाठी प्रयत्न करणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे.

FCA प्रामुख्याने UFCS मानकाचा प्रचार करते. UFCS चे पूर्ण नाव 'युनिव्हर्सल फास्ट चार्जिंग स्पेसिफिकेशन' आहे आणि त्याचे चीनी नाव 'फ्यूजन फास्ट चार्जिंग स्टँडर्ड' आहे. हा एकात्मिक फास्ट चार्जिंगचा एक नवीन पिढीचा प्रोटोकॉल आहे, जो अकॅडमी ऑफ इन्फॉर्मेशन अँड कम्युनिकेशन्स टेक्नॉलॉजी, Huawei, OPPO, vivo, Xiaomi यांच्या नेतृत्वाखाली आणि सिलिकॉन पॉवर, रॉकचिप, लिहुई टेक्नॉलॉजी, आणि आंगबाओ इलेक्ट्रॉनिक्स यांसारख्या अनेक टर्मिनल, चिप कंपन्या आणि उद्योग भागीदारांच्या संयुक्त प्रयत्नांतून तयार झाला आहे. या कराराचा उद्देश मोबाईल टर्मिनल्ससाठी एकात्मिक फास्ट चार्जिंग मानके तयार करणे, परस्पर फास्ट चार्जिंगच्या विसंगततेची समस्या सोडवणे आणि अंतिम वापरकर्त्यांसाठी एक जलद, सुरक्षित आणि सुसंगत चार्जिंग वातावरण तयार करणे हा आहे.

सध्या, UFCS ने दुसरी UFCS चाचणी परिषद आयोजित केली आहे, ज्यामध्ये “सदस्य उपक्रम अनुपालन कार्य पूर्व-चाचणी” आणि “टर्मिनल उत्पादक सुसंगतता चाचणी” पूर्ण करण्यात आल्या. चाचणी आणि सारांश देवाणघेवाणीद्वारे, आम्ही सिद्धांत आणि सराव यांचा एकाच वेळी मेळ घालत आहोत, ज्याचा उद्देश फास्ट चार्जिंग विसंगततेची परिस्थिती मोडून काढणे, टर्मिनल फास्ट चार्जिंगच्या सुदृढ विकासाला एकत्रितपणे चालना देणे आणि उद्योग साखळीतील अनेक उच्च-गुणवत्तेच्या पुरवठादार आणि सेवा प्रदात्यांसोबत मिळून फास्ट चार्जिंग तंत्रज्ञान मानकांना प्रोत्साहन देणे हा आहे. UFCS च्या औद्योगिकीकरणाची प्रगती साधणे हे आमचे ध्येय आहे.

यूएसबी-आयएफ

१९९४ मध्ये, इंटेल आणि मायक्रोसॉफ्टने सुरू केलेली आंतरराष्ट्रीय मानकीकरण संस्था, “USB-IF” (पूर्ण नाव: USB इम्प्लिमेंटर्स फोरम) म्हणून ओळखली जाते. ही युनिव्हर्सल सिरीयल बस स्पेसिफिकेशन विकसित करणाऱ्या कंपन्यांच्या समूहाने स्थापन केलेली एक ना-नफा कंपनी आहे. युनिव्हर्सल सिरीयल बस तंत्रज्ञानाच्या विकासासाठी आणि स्वीकृतीसाठी एक सहाय्यक संस्था आणि मंच उपलब्ध करून देण्यासाठी USB-IF ची स्थापना करण्यात आली. हा मंच उच्च-गुणवत्तेच्या सुसंगत USB पेरिफेरल्सच्या (उपकरणांच्या) विकासाला प्रोत्साहन देतो आणि USB चे फायदे व अनुपालन चाचणी उत्तीर्ण होणाऱ्या उत्पादनांच्या गुणवत्तेला प्रोत्साहन देतो.एनजी.

USB-IF द्वारे सादर केलेल्या तंत्रज्ञानानुसार, USB च्या तांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या सध्या अनेक आवृत्त्या आहेत. तांत्रिक वैशिष्ट्यांची नवीनतम आवृत्ती USB4 2.0 आहे. या तांत्रिक मानकाचा कमाल दर 80Gbps पर्यंत वाढवण्यात आला आहे. यात नवीन डेटा आर्किटेक्चरचा अवलंब केला आहे, तसेच USB PD फास्ट चार्जिंग मानक, USB Type-C इंटरफेस आणि केबल मानके देखील एकाच वेळी अद्ययावत केली जातील.

डब्ल्यूपीसी

डब्ल्यूपीसीचे (WPC) पूर्ण नाव वायरलेस पॉवर कन्सोर्टियम (Wireless Power Consortium) आहे आणि त्याचे चीनी नाव “वायरलेस पॉवर कन्सोर्टियम” आहे. याची स्थापना १७ डिसेंबर २००८ रोजी झाली. वायरलेस चार्जिंग तंत्रज्ञानाला प्रोत्साहन देणारी ही जगातील पहिली मानकीकरण संस्था आहे. मे २०२३ पर्यंत, डब्ल्यूपीसीमध्ये एकूण ३१५ सदस्य आहेत. आघाडीचे सदस्य एका समान ध्येयासाठी सहकार्य करतात: जगभरातील सर्व वायरलेस चार्जर आणि वायरलेस ऊर्जा स्रोतांमध्ये पूर्ण सुसंगतता साधणे. या उद्देशाने, त्यांनी वायरलेस फास्ट चार्जिंग तंत्रज्ञानासाठी अनेक विनिर्देश तयार केले आहेत.

वायरलेस चार्जिंग तंत्रज्ञान जसजसे विकसित होत आहे, तसतसे त्याच्या उपयोगाची व्याप्ती ग्राहकोपयोगी हँडहेल्ड उपकरणांपासून लॅपटॉप, टॅब्लेट, ड्रोन, रोबोट, इंटरनेट ऑफ व्हेइकल्स आणि स्मार्ट वायरलेस किचन यांसारख्या अनेक नवीन क्षेत्रांपर्यंत विस्तारली आहे. WPC ने विविध वायरलेस चार्जिंग अनुप्रयोगांसाठी मानकांची एक मालिका विकसित केली आहे आणि तिची देखभाल करते, ज्यामध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

स्मार्टफोन आणि इतर पोर्टेबल मोबाइल उपकरणांसाठी Qi मानक.

किचनच्या उपकरणांसाठी असलेले Ki वायरलेस किचन स्टँडर्ड, २२०० वॉट पर्यंतच्या चार्जिंग पॉवरला सपोर्ट करते.

लाइट इलेक्ट्रिक व्हेइकल (LEV) मानकामुळे ई-बाईक आणि स्कूटर यांसारख्या हलक्या इलेक्ट्रिक वाहनांना घरी आणि प्रवासात वायरलेस पद्धतीने चार्ज करणे अधिक जलद, सुरक्षित, स्मार्ट आणि सोयीस्कर होते.

रोबोट, एजीव्ही, ड्रोन आणि इतर औद्योगिक स्वयंचलित यंत्रसामग्री चार्ज करण्यासाठी सुरक्षित आणि सोयीस्कर वायरलेस वीज प्रेषणाकरिता औद्योगिक वायरलेस चार्जिंग मानक.

सध्या बाजारात ९,००० पेक्षा जास्त क्यूआय-प्रमाणित वायरलेस चार्जिंग उत्पादने उपलब्ध आहेत. डब्ल्यूपीसी जगभरातील आपल्या स्वतंत्र अधिकृत चाचणी प्रयोगशाळांच्या नेटवर्कद्वारे उत्पादनांची सुरक्षितता, आंतरकार्यक्षमता आणि उपयुक्तता सत्यापित करते.

संवाद

सीएसए

कनेक्टिव्हिटी स्टँडर्ड्स अलायन्स (CSA) ही एक संस्था आहे जी स्मार्ट होम मानके विकसित करते, प्रमाणित करते आणि त्यांचा प्रचार करते. २००२ मध्ये स्थापन झालेली झिगबी अलायन्स ही तिची पूर्ववर्ती संस्था आहे. ऑक्टोबर २०२२ पर्यंत, अलायन्सच्या सदस्य कंपन्यांची संख्या २०० पेक्षा जास्त होईल.

इंटरनेट ऑफ थिंग्ज अधिक सुलभ, सुरक्षित आणि वापरण्यायोग्य बनवण्यासाठी CSA, IoT नवोन्मेषकांना मानके, साधने आणि प्रमाणपत्रे प्रदान करते¹. ही संस्था क्लाउड कंप्युटिंग आणि पुढील पिढीच्या डिजिटल तंत्रज्ञानासाठी सर्वोत्तम सुरक्षा पद्धती परिभाषित करण्यासाठी, उद्योग जागरूकता वाढवण्यासाठी आणि सर्वांगीण विकासासाठी समर्पित आहे. CSA-IoT, मॅटर, झिगबी, आयपी इत्यादींसारखी सामान्य खुली मानके, तसेच उत्पादन सुरक्षा, डेटा गोपनीयता, स्मार्ट ऍक्सेस कंट्रोल आणि इतर अनेक क्षेत्रांमधील मानके तयार करण्यासाठी आणि त्यांना प्रोत्साहन देण्यासाठी जगातील आघाडीच्या कंपन्यांना एकत्र आणते.

झिगबी हे सीएसए अलायन्सने सुरू केलेले एक आयओटी कनेक्शन मानक आहे. हा वायरलेस सेन्सर नेटवर्क (WSN) आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) अनुप्रयोगांसाठी डिझाइन केलेला एक वायरलेस कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल आहे. हे IEEE 802.15.4 मानकाचा अवलंब करते, 2.4 GHz फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये कार्य करते आणि कमी ऊर्जा वापर, कमी गुंतागुंत व कमी अंतराच्या संप्रेषणावर लक्ष केंद्रित करते. सीएसए अलायन्सद्वारे प्रोत्साहित केल्यामुळे, हा प्रोटोकॉल स्मार्ट होम्स, औद्योगिक ऑटोमेशन, आरोग्यसेवा आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला गेला आहे.

झिगबीच्या डिझाइनच्या उद्दिष्टांपैकी एक म्हणजे कमी ऊर्जा वापर कायम ठेवत मोठ्या संख्येने उपकरणांमध्ये विश्वसनीय संप्रेषणास समर्थन देणे. हे सेन्सर नोड्ससारख्या, दीर्घकाळ चालणाऱ्या आणि बॅटरी पॉवरवर अवलंबून असणाऱ्या उपकरणांसाठी योग्य आहे. या प्रोटोकॉलमध्ये स्टार, मेश आणि क्लस्टर ट्री यांसारख्या विविध टोपोलॉजी आहेत, ज्यामुळे ते वेगवेगळ्या आकारांच्या आणि गरजांच्या नेटवर्क्ससाठी अनुकूल बनते.

झिगबी उपकरणे आपोआप स्वयं-संघटित नेटवर्क तयार करू शकतात, ती लवचिक आणि अनुकूलनक्षम असतात, आणि नेटवर्क टोपोलॉजीमधील बदलांशी, जसे की उपकरणे जोडणे किंवा काढणे, गतिमानपणे जुळवून घेऊ शकतात. यामुळे व्यावहारिक उपयोगांमध्ये झिगबी तैनात करणे आणि त्याची देखभाल करणे सोपे होते. एकंदरीत, एक मुक्त मानक वायरलेस कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल म्हणून, झिगबी विविध IoT उपकरणांना जोडण्यासाठी आणि नियंत्रित करण्यासाठी एक विश्वसनीय उपाय प्रदान करते.

ब्लूटूथ एसआयजी

१९९६ मध्ये, एरिक्सन, नोकिया, तोशिबा, आयबीएम आणि इंटेल यांनी एक औद्योगिक संघटना स्थापन करण्याची योजना आखली. ही संघटना “ब्लूटूथ टेक्नॉलॉजी अलायन्स” होती, जिला “ब्लूटूथ एसआयजी” (Bluetooth SIG) म्हणून ओळखले जात असे. त्यांनी एकत्रितपणे एक कमी अंतराचे वायरलेस कनेक्शन तंत्रज्ञान विकसित केले. विकासक संघाला आशा होती की, हे वायरलेस कम्युनिकेशन तंत्रज्ञान ब्लूटूथ किंगप्रमाणे विविध औद्योगिक क्षेत्रांमधील कामात समन्वय आणि एकरूपता आणू शकेल. म्हणूनच, या तंत्रज्ञानाला ब्लूटूथ असे नाव देण्यात आले.

ब्लूटूथ (ब्लूटूथ तंत्रज्ञान) हे कमी अंतराचे, कमी ऊर्जेचे वायरलेस संप्रेषण मानक आहे, जे विविध उपकरणांच्या जोडणीसाठी आणि डेटा प्रेषणासाठी उपयुक्त असून, त्यात सोपी जोडणी, बहु-बिंदू जोडणी आणि मूलभूत सुरक्षा वैशिष्ट्ये आहेत.

ब्लूटूथ (ब्लूटूथ तंत्रज्ञान) घरातील उपकरणांना वायरलेस जोडणी देऊ शकते आणि वायरलेस कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाचा एक महत्त्वाचा भाग आहे.

स्पार्कलिंक असोसिएशन

२२ सप्टेंबर २०२० रोजी, स्पार्कलिंक असोसिएशनची अधिकृतपणे स्थापना झाली. स्पार्क अलायन्स ही जागतिकीकरणासाठी वचनबद्ध असलेली एक औद्योगिक संघटना आहे. स्पार्कलिंक या नवीन पिढीच्या वायरलेस शॉर्ट-रेंज कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाच्या नवोपक्रमाला आणि औद्योगिक परिसंस्थेला प्रोत्साहन देणे, स्मार्ट कार, स्मार्ट होम, स्मार्ट टर्मिनल आणि स्मार्ट मॅन्युफॅक्चरिंग यांसारख्या वेगाने विकसित होणाऱ्या नवीन परिस्थितींमधील अनुप्रयोग राबवणे आणि अत्यंत उच्च कार्यक्षमतेच्या गरजा पूर्ण करणे, हे तिचे ध्येय आहे. सध्या, या असोसिएशनमध्ये १४० हून अधिक सदस्य आहेत.

स्पार्कलिंक असोसिएशनद्वारे प्रचारित वायरलेस शॉर्ट-रेंज कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाला स्पार्कलिंक म्हणतात आणि त्याचे चीनी नाव स्टार फ्लॅश आहे. याची तांत्रिक वैशिष्ट्ये म्हणजे अत्यंत कमी विलंब (अल्ट्रा-लो लॅटेन्सी) आणि अत्यंत उच्च विश्वसनीयता (अल्ट्रा-हाय रिलायबिलिटी). अल्ट्रा-शॉर्ट फ्रेम स्ट्रक्चर, पोलर कोडेक आणि HARQ रिट्रान्समिशन मेकॅनिझमवर अवलंबून, स्पार्कलिंक २०.८३३ मायक्रोसेकंदांचा विलंब आणि ९९.९९९% विश्वसनीयता साध्य करू शकते.

WI-Fमी अलायन्स

वाय-फाय अलायन्स ही अनेक तंत्रज्ञान कंपन्यांनी मिळून बनलेली एक आंतरराष्ट्रीय संघटना आहे, जी वायरलेस नेटवर्क तंत्रज्ञानाच्या विकासाला, नवनिर्मितीला आणि मानकीकरणाला प्रोत्साहन देण्यासाठी वचनबद्ध आहे. या संघटनेची स्थापना १९९९ मध्ये झाली. वेगवेगळ्या उत्पादकांनी बनवलेली वाय-फाय उपकरणे एकमेकांशी सुसंगत असावीत, हे सुनिश्चित करणे आणि त्याद्वारे वायरलेस नेटवर्कची लोकप्रियता व वापराला चालना देणे, हे तिचे मुख्य उद्दिष्ट आहे.

वाय-फाय तंत्रज्ञान (वायरलेस फिडेलिटी) हे प्रामुख्याने वाय-फाय अलायन्सद्वारे प्रचारित एक तंत्रज्ञान आहे. एक वायरलेस लॅन तंत्रज्ञान म्हणून, याचा उपयोग वायरलेस सिग्नलद्वारे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये डेटाचे प्रसारण आणि संवादासाठी केला जातो. हे उपकरणांना (जसे की संगणक, स्मार्टफोन, टॅब्लेट, स्मार्ट होम उपकरणे इत्यादी) भौतिक जोडणीच्या गरजेशिवाय मर्यादित कक्षेत डेटाची देवाणघेवाण करण्यास अनुमती देते.

वाय-फाय तंत्रज्ञान उपकरणांमध्ये जोडणी स्थापित करण्यासाठी रेडिओ लहरींचा वापर करते. या वायरलेस स्वरूपामुळे प्रत्यक्ष जोडणीची गरज नाहीशी होते, ज्यामुळे उपकरणे नेटवर्क कनेक्टिव्हिटी कायम ठेवत एका विशिष्ट मर्यादेत मुक्तपणे फिरू शकतात. वाय-फाय तंत्रज्ञान डेटा प्रसारित करण्यासाठी विविध फ्रिक्वेन्सी बँड्सचा वापर करते. सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणाऱ्या फ्रिक्वेन्सी बँड्समध्ये २.४GHz आणि ५GHz यांचा समावेश होतो. हे फ्रिक्वेन्सी बँड्स अनेक चॅनेल्समध्ये विभागलेले असतात, ज्यामध्ये उपकरणे एकमेकांशी संवाद साधू शकतात.

वाय-फाय तंत्रज्ञानाचा वेग मानक आणि फ्रिक्वेन्सी बँडवर अवलंबून असतो. तंत्रज्ञानाच्या सततच्या विकासामुळे, वाय-फायचा वेग सुरुवातीच्या काही शेकडो Kbps (किलोबिट्स प्रति सेकंद) पासून ते सध्याच्या काही Gbps (गिगाबिट्स प्रति सेकंद) पर्यंत हळूहळू वाढला आहे. वेगवेगळी वाय-फाय मानके (जसे की 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, इत्यादी) वेगवेगळ्या कमाल प्रसारण दरांना समर्थन देतात. याव्यतिरिक्त, एन्क्रिप्शन आणि सुरक्षा प्रोटोकॉलद्वारे डेटा प्रसारणाचे संरक्षण केले जाते. त्यापैकी, WPA2 (वाय-फाय प्रोटेक्टेड ऍक्सेस 2) आणि WPA3 ही वाय-फाय नेटवर्कला अनधिकृत प्रवेश आणि डेटा चोरीपासून वाचवण्यासाठी वापरली जाणारी सामान्य एन्क्रिप्शन मानके आहेत.

Sमानकीकरण आणि इमारत संहिता

संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणाली विकसित करण्यामधील एक प्रमुख अडथळा म्हणजे जागतिक स्तरावर सुसंगत मानके आणि बांधकाम संहिता यांचा अभाव. पारंपरिक इमारतींमधील विद्युत प्रणाली सामान्यतः प्रत्यावर्ती प्रवाहावर (alternating current) चालतात, त्यामुळे संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालींना रचना, स्थापना आणि संचालन यांमध्ये नवीन मानकांची आवश्यकता असते.

मानकीकरणाच्या अभावामुळे वेगवेगळ्या प्रणालींमध्ये विसंगती निर्माण होऊ शकते, उपकरणांची निवड आणि बदली करण्याची गुंतागुंत वाढू शकते, तसेच बाजारपेठेचा विस्तार आणि लोकप्रियतेत अडथळा येऊ शकतो. बांधकाम नियमावलीशी जुळवून घेण्याच्या क्षमतेचा अभाव हे देखील एक आव्हान आहे, कारण बांधकाम उद्योग अनेकदा पारंपरिक एसी डिझाइनवर आधारित असतो. त्यामुळे, संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणाली सुरू करण्यासाठी बांधकाम नियमावलीमध्ये समायोजन आणि पुनर्व्याख्या करण्याची आवश्यकता भासू शकते, ज्यासाठी वेळ आणि एकत्रित प्रयत्नांची गरज लागेल.

Eआर्थिक खर्च आणि तंत्रज्ञान बदलणे

संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणाली स्थापित करण्यामध्ये सुरुवातीचा खर्च जास्त असू शकतो, ज्यामध्ये अधिक प्रगत डीसी उपकरणे, बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणाली आणि डीसी-अनुकूलित उपकरणांचा समावेश असतो. हा अतिरिक्त खर्च हे एक कारण असू शकते ज्यामुळे अनेक ग्राहक आणि बांधकाम व्यावसायिक संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणाली स्वीकारण्यास संकोच करतात.

याव्यतिरिक्त, पारंपरिक एसी उपकरणे आणि पायाभूत सुविधा इतक्या प्रस्थापित आणि सर्वव्यापी आहेत की, संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणाली लागू करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर तंत्रज्ञान परिवर्तनाची आवश्यकता असते, ज्यामध्ये विद्युत आराखड्याची पुनर्रचना करणे, उपकरणे बदलणे आणि कर्मचाऱ्यांना प्रशिक्षण देणे यांचा समावेश असतो. या बदलामुळे विद्यमान इमारती आणि पायाभूत सुविधांवर अतिरिक्त गुंतवणूक आणि मजुरीचा खर्च लादला जाऊ शकतो, ज्यामुळे संपूर्ण घरासाठी डीसी प्रणाली लागू करण्याच्या गतीवर मर्यादा येऊ शकते.

Dडिव्हाइस सुसंगतता आणि बाजारपेठ उपलब्धता

घरातील विविध उपकरणे, प्रकाशयोजना आणि इतर उपकरणे सुरळीतपणे चालू राहावीत हे सुनिश्चित करण्यासाठी, संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालींना बाजारातील अधिक उपकरणांशी सुसंगतता मिळवणे आवश्यक आहे. सध्या, बाजारातील अनेक उपकरणे अजूनही एसी-आधारित आहेत, आणि संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालींच्या प्रसारासाठी उत्पादक आणि पुरवठादारांसोबत सहकार्य करून अधिक डीसी-सुसंगत उपकरणांना बाजारात आणण्यास प्रोत्साहन देणे आवश्यक आहे.

नवीकरणीय ऊर्जेचे प्रभावी एकत्रीकरण आणि पारंपरिक ग्रीडशी आंतरजोडणी सुनिश्चित करण्यासाठी ऊर्जा पुरवठादार आणि वीज नेटवर्कसोबत काम करण्याचीही गरज आहे. उपकरणांची सुसंगतता आणि बाजारपेठेतील प्रवेशाचे मुद्दे संपूर्ण-घरासाठीच्या डीसी प्रणालींच्या व्यापक वापरावर परिणाम करू शकतात, त्यामुळे उद्योग साखळीत अधिक एकमत आणि सहकार्याची आवश्यकता आहे.

Sमार्ट आणि शाश्वत

संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी सिस्टीमच्या भविष्यातील विकासाच्या दिशांपैकी एक म्हणजे बुद्धिमत्ता आणि शाश्वततेवर अधिक भर देणे. बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली एकत्रित करून, संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी सिस्टीम विजेच्या वापराचे अधिक अचूकपणे निरीक्षण आणि व्यवस्थापन करू शकतात, ज्यामुळे गरजेनुसार ऊर्जा व्यवस्थापन धोरणे आखणे शक्य होते. याचा अर्थ असा की, ऊर्जा कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी आणि ऊर्जेचा खर्च कमी करण्यासाठी, ही प्रणाली घरातील मागणी, विजेचे दर आणि नवीकरणीय ऊर्जेच्या उपलब्धतेनुसार स्वतःला गतिमानपणे जुळवून घेऊ शकते.

त्याचबरोबर, संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालींच्या शाश्वत विकासाच्या दिशेमध्ये सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा इत्यादींसह व्यापक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतांचे, तसेच अधिक कार्यक्षम ऊर्जा साठवण तंत्रज्ञानाचे एकत्रीकरण समाविष्ट आहे. यामुळे अधिक हरित, अधिक स्मार्ट आणि अधिक शाश्वत घरगुती ऊर्जा प्रणाली तयार करण्यास मदत होईल आणि संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालींच्या भविष्यातील विकासाला चालना मिळेल.

Sमानकीकरण आणि औद्योगिक सहकार्य

संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी प्रणालींचा वापर अधिक व्यापक करण्यासाठी, मानकीकरण आणि औद्योगिक सहकार्य मजबूत करणे ही विकासाची आणखी एक दिशा आहे. जागतिक स्तरावर एकसमान मानके आणि विनिर्देश स्थापित केल्याने प्रणालीची रचना आणि अंमलबजावणीचा खर्च कमी होऊ शकतो, उपकरणांची सुसंगतता सुधारू शकते आणि त्यामुळे बाजारपेठेच्या विस्ताराला चालना मिळू शकते.

याव्यतिरिक्त, संपूर्ण-घर डीसी प्रणालींच्या विकासाला चालना देण्यासाठी औद्योगिक सहकार्य हा देखील एक महत्त्वाचा घटक आहे. बांधकाम व्यावसायिक, विद्युत अभियंते, उपकरण उत्पादक आणि ऊर्जा पुरवठादार यांच्यासह सर्व क्षेत्रांतील सहभागींनी एकत्र येऊन एक संपूर्ण-साखळी औद्योगिक परिसंस्था तयार करणे आवश्यक आहे. यामुळे उपकरणांची सुसंगतता सुधारण्यास, प्रणालीची स्थिरता वाढविण्यात आणि तांत्रिक नवोपक्रमाला चालना देण्यास मदत होते. मानकीकरण आणि औद्योगिक सहकार्याच्या माध्यमातून, संपूर्ण-घर डीसी प्रणाली मुख्य प्रवाहातील इमारती आणि ऊर्जा प्रणालींमध्ये अधिक सहजतेने समाकलित होतील आणि त्यांचा वापर अधिक व्यापक होईल अशी अपेक्षा आहे.

Sउम्मरी

संपूर्ण-घर डीसी (Whole-house DC) ही एक उदयोन्मुख वीज वितरण प्रणाली आहे, जी पारंपरिक एसी प्रणालींच्या विपरीत, संपूर्ण इमारतीला डीसी वीज पुरवते आणि प्रकाशयोजना ते इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांपर्यंत सर्व गोष्टींचा समावेश करते. संपूर्ण-घर डीसी प्रणाली पारंपरिक प्रणालींच्या तुलनेत ऊर्जा कार्यक्षमता, नवीकरणीय ऊर्जेचे एकत्रीकरण आणि उपकरणांची सुसंगतता या बाबतीत काही अद्वितीय फायदे देतात. पहिले म्हणजे, ऊर्जा रूपांतरणातील टप्पे कमी करून, संपूर्ण-घर डीसी प्रणाली ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारू शकतात आणि ऊर्जेचा अपव्यय कमी करू शकतात. दुसरे म्हणजे, सौर पॅनेलसारख्या नवीकरणीय ऊर्जा उपकरणांसोबत डीसी वीज एकत्रित करणे सोपे आहे, ज्यामुळे इमारतींसाठी अधिक शाश्वत ऊर्जा समाधान मिळते. याव्यतिरिक्त, अनेक डीसी उपकरणांसाठी, संपूर्ण-घर डीसी प्रणालीचा अवलंब केल्याने ऊर्जा रूपांतरणातील नुकसान कमी होऊ शकते आणि उपकरणांची कार्यक्षमता व आयुष्य वाढू शकते.

संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी सिस्टीमच्या उपयोगाच्या क्षेत्रांमध्ये निवासी इमारती, व्यावसायिक इमारती, औद्योगिक अनुप्रयोग, नवीकरणीय ऊर्जा प्रणाली, विद्युत वाहतूक इत्यादी अनेक क्षेत्रांचा समावेश होतो. निवासी इमारतींमध्ये, प्रकाशयोजना आणि उपकरणांना कार्यक्षमतेने वीजपुरवठा करण्यासाठी संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी सिस्टीमचा वापर केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे घराची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारते. व्यावसायिक इमारतींमध्ये, कार्यालयीन उपकरणे आणि प्रकाशयोजना प्रणालींसाठी डीसी वीजपुरवठा ऊर्जा वापर कमी करण्यास मदत करतो. औद्योगिक क्षेत्रात, संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी सिस्टीम उत्पादन लाइन उपकरणांची ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारू शकतात. नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालींमध्ये, सौर आणि पवन ऊर्जा यांसारख्या उपकरणांसोबत संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी सिस्टीमचे एकत्रीकरण करणे अधिक सोपे आहे. विद्युत वाहतुकीच्या क्षेत्रात, चार्जिंगची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी इलेक्ट्रिक वाहने चार्ज करण्याकरिता डीसी वीज वितरण प्रणालीचा वापर केला जाऊ शकतो. या उपयोगाच्या क्षेत्रांचा सतत होणारा विस्तार हे दर्शवतो की भविष्यात संपूर्ण घरासाठीच्या डीसी सिस्टीम इमारत आणि विद्युत प्रणालींमध्ये एक व्यवहार्य आणि कार्यक्षम पर्याय बनतील.

For more information, pls. contact “maria.tian@keliyuanpower.com”.