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直流で省エネ? 3

今の時代、全て直流で送電した方が効率が良さそうです。
しかし、今から送電線の設備を全部変えるのは大変です。

そこでまず注目したのが、建物の中など、狭い領域での直流化です。

NETGEAR ReadyNAS Duo ホームメディア・サーバー 500GB RND2150-100JPS

データセンター
データセンターでは、電力の瞬間的な低下に耐えるために、UPSという蓄電装置を設けている。
AC→DC変換してUPSを経由した後、各サーバー機へ電力を供給している
そのとき現在のシステムでは、UPSの後に、再びDC→AC変換してからサーバー機へ渡している。
結局サーバー機の中でAC→DC変換するのだから、UPS後は直流のまま給電して、無駄な変換ロスを無くそうというものです。

近年、サーバー機は増加しまくっていると思いますので、ロスを無くす事により、無駄な熱も発生しなくなり、より密集してサーバー機を設置する事ができますので、かなりの省エネ効果が期待できそうです。


多結晶 ブラックフレーム ソーラーパネル 太陽電池 20W solar panel brack frame
太陽電池

太陽電池による発電で得られる電力は直流です。
今までのシステムだと、これをDC→AC変換してからコンセントに交流を供給しています。
どうせ、再びACアダプタで直流にするなら、この太陽電池~電化製品までの経路は直流のままの方が効率が良い事がわかります。

近い将来、ソーラーシステムを家に導入する人は、直流を意識しておくと良いと思います。
特に家庭用蓄電池が普及すれば、直流化へとどんどん流れてゆくでしょう。


直流給電の課題
交流、直流に関わらず、電源のOFF/ON時(プラグをコンセントに抜き差ししたとき)にアーク放電が起きます。
交流はご存知、正弦波の波なので、周期的に電圧が0Vになる。
例えば、アーク放電が起きても、周期的に0Vになるためアークが途切れる。
これに対し、直流はずっと一定の電圧がかかっている。
特に送電するとなると、ロスなどを考えると高電圧でなければならない。
それゆえ、一度アーク放電が起きてしまうと、起きっ放しの状態が続き、周囲のモノが燃えてしまう可能性があります。

また、交流から直流にするだけでなく、ついでに、よりロスを減らすためにできるだけ高電圧(380~400Vくらい)にしようという動きがあるため、感電の課題もあります。


対策
アーク放電対策
時定数回路を設け、ゆっくりスイッチの切り替えを行う

感電対策
0Vをアースするのではなく、高い抵抗を介した後の中間電圧をアースする
こうすることにより、万が一、感電したとしても人体に危害を与えない程度の電流に抑える事ができる。


参考文献:日経エレクトロニクス2008年12月25日号

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Author:エレクトリックバカ

ポケコンでプログラミングに目覚め、PICマイコンで電子工作に希望を抱き、来たるべきUGDの時代を夢見て眠る。
そんな うだつが上がらないサラリーメン。
先生、電子工作はおやつに入りますか?




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