Jste zde

Snížení spotřeby domácností - podle Freescale

Věděli jste, že Váš televizor může mít trvalý příkon až 16 W když je vypnut? Ohříváte vodu ve tři hodiny ráno i když ji nikdo nepotřebuje? Freescale nabízí řešení pro inteligentní řízení spotřeby domácnosti prostřednictvím standardizovaných bezdrátových technologií.

V poslední době často slýcháme o ztenčování zásob nerostných zdrojů, které využíváme pro výrobu elektrické energie, stejně tak o výpadcích jejích dodávek způsobených přetížením sítě. Níže uvedený graf ukazuje enormní závislost světové energetiky na uhlí, případně dalších nerostných surovinách.

graf vyroby el energie ve svete

Světová výroba elektrické energie podle jednotlivých zdrojů

Výroba elektrické energie tedy probíhá především spalováním některé suroviny, kdy dochází k velkému uvolňování škodlivých látek do ovzduší. Řešení v podobě opravdu ekologicky šetrných zdrojů pro výrobu elektrické energie se spíše teprve rodí. Nasazení zelených zdrojů na úkor tepelných elektráren je v horizontu několika let celosvětově neřešitelný problém. Řešení, které je aplikovatelné na výrobky spotřební elektroniky již dnes, je především maximalizace účinnosti a minimalizace odběru energie nejen ve "vypnutém" (stand-by) režimu. Následující tabulka ukazuje zastoupení jednotlivých technologií na spotřebě domácností.

Spotřeba domácností
Topení / chlazení 42%
Osvětlení / Spotřebiče 36%
Ohřev vody 14%
Jiný 8%

Především u skupiny "osvětlení a spotřebiče" platí - pokud nejsou používáný, vypněte je. Další problém, který je skrytý v pozadí je spotřeba spotřebičů v pohotovostním (stand-by) režimu. Následující tabulka ukazuje průměrné hodnoty spotřeby u zařízení, které se běžně vyskytují v domácnostech. V součtu můžete dospět k celkem zajímavým číslům. 

Spotřeba energie v pohotovostním režimu
Spotřebič Spotřeba [W] - průměrné hodnoty
LCD TV 1,5
Plazma TV 1,5
RPTV 3
DVD 2
Hi-Fi systém 1
Počítač 1-5
ADSL modem 2-10
Mikrovlnná trouba 3
Telefon 2
Digitální hodiny 1

Odhad spotřeby zařízení v pohotovostním režimu v 15 evropských zemích (v roce 2000) hovoří o 94miliardách kWh za rok!

Podle EIA (Energy Information Administration) v průměru spotřebiče v pohotovostním režimu v každé domácnosti odebírají 60W. To znamená 525,6 kWh za rok (0,060 kW x 8760 hodin)!

Odpojování jednotlivých zařízení v případě, že je nepotřebujeme, je sice možné, ale značně zdlouhavé a nepříjemné (v některých případech může dojít ke ztrátě nastavení atd.) Potřebujeme jiné řešení.

Freescale nabízí řadu ZigBee (IEEE 802.15.4) produktů pro vzdálené ovládání a kontrolu spotřebičů. Díky nízké spotřebě, dosahu až 300m, dostatečnému zabezpečení (AES 128b) a nízkým nákladům na tuto bezdrátovou technologii se snad brzy setkáme s úspornějšími spotřebiči a optimalizací spotřeby domácností. 

Představte si, že každý dům má svůj bezdrátový ovladač postavený na technologii ZigBee a jednotlivé spotřebiče mají implementovány bezdrátové jednotky, které umožňují jejich vzdálenou zprávu. Je tak možné aktivovat pouze a jen opravdu potřebné spotřebiče. Navíc je možno v centrální jednotce zaznamenávat údaje o aktuální spotřebě, časy využití jednotlivých spotřebičů a tomu přizpůsobovat nastavení v budoucnu. Zároveň by tato technologie umožnila jednoduché ovládání skupin spotřebičů a jejich zapínání či vypínání.

Pro ovládání zařízení typu "ohřívač vody" se hodí rodina MC1321X ZigBee ® ICS. Jednoduše umožňuje zapínat či vypínat ať elektrické nebo plynové ohřívače v závislosti na poptávce po teplé vodě v domě. V případě, že nikdo není doma, je výhodné tyto zařízení bezdrátově vypnout nebo alespoň přepnout do režimu snížené spotřeby.

Automatické měření (AMR) spotřeby domu je jedním z nejslibnějších směrů v žádosti o implemntaci do ZigBee. V případě, že by aktuální spotřeba domácnosti byla příliš vysoká, mohli by být některé nedůležité spotřebiče odpojeny. To by v širším pohledu odlehčovalo přenosovým sítím a zajišťovalo vyrovnanější spotřebu domácnosti jako celku.

Implementace ZigBee do nových hw návrhů lze provést snadno díky podpoře na straně Freescale (MC1321X rodina(s 8-bit MCU) a MC1322X rodina (s 32-bit MCU)). Dále je k dispozici několik "pilířů" pro vývoj software: SMAC, IEEE 802.15.4 MAC a BeeStack ™. Díky konfiguračním nástrojům jako BeeKit ™ můžete vytvořit aplikaci se ZigBee typu ovládání spotřebiče pomocí pár kliknutí myši, bez nutnosti psát jediný řádek kódu. 

Šetřit energií není složité, implementujte již dnes do nových návrhů systémy pro účinou správu napájení a šetření energií, vyzývá Freescale.

Porovnání bezdrátových technologií
  IEEE 801.11b Wi-Fi IEEE 802.15.3 Bluetooth IEEE 802.15.4/ZigBee
Životnost baterie Hodiny Dny Roky
Složitost Velmi složité Komplexní Jednoduché
Uzly / Master 32 7 65540
Latence Výčet až 3s Výčet až 10s Výčet 30 ms
Dosah 100 m 10 m 70 m-300 m
Rozšiřitelnost Možnost "Roamingu" Ne Ano
Základní rychlost dat 11 Mbps 1 Mbps 250 Kbps
Efektivní propustnost 5-7 Mbps 700 Kbps 100 Kbps
Bezpečnost Autentizace Service Set ID (SSID) 64-bit, 128-bit 128-bit AES a aplikační vrstvy
Aplikace Počítačové sítě Přenos souborů Monitorování a kontrola
 

Odkazy

Původní článek Freescale

Hodnocení článku: 

Komentáře

Dobry den,

kde se prosim da koupit televize, ktera "může spotřebovat až 16 Wattů za hodinu" ? A jak to vubec fyzikalne dela ?

Ty obvody jsou zajimave, ale reseni se da udelat mnohem snadneji. Ve vypoctu ztrat maji zahrnut rezim stand-by po 8760 hodin/rok. Takze jinymi slovy to zarizeni je cely rok ve stand-by, tedy nepouzivane. Kdyz ho tedy nepotrebujeme, neni pak vetsi uspora ho vypnout, pripadne vubec nekupovat ?

rollfree

Tak kvuli tomu jsem se musel zarestrovat. To snad nemyslite vazne - napsat "Wattů za hodinu" ve clanku, ktery by mel byt zameren na spotrebu. Kdybych byl nadrizenym cloveka, ktery neco takoveho napise, tak by okamzite dostal padaka, nebo aspon postih nekolika set korun za cloveka, ktery si to precte.

PS: nechapu, proc mate stranky cechoanglicky (Your name, Subject, Komentář, Webové a e-mailové adresy, Allowed HTML tags)

Děkujeme za upozornění na nesprávnou formulaci spotřeby. Chyba vznikla při překladu původního článku a navzdory snaze aby v článcích byly používány správné technické jednotky SI, občas něco unikne. Čím více člověk čte anglicke materiály, tím více mu podobne vyrazy připadají normální. Ale samozřejme máte pravdu a formulaci jsem opravil

Pokud jde o „čechoangličtinu“, tak redakční systém je původně anglický a překládáme ho postupně podle naléhavosti a podle toho s čím a jak přicházejí čtenáři do styku.