Топ-10 энергоэффективных источников питания для проектов домашней автоматизации

Выбор правильного источника питания является одним из наиболее важных решений, которые вы будете принимать при создании или расширении системы домашней автоматизации. Источник питания служит основой всей вашей настройки - датчики, контроллеры, приводы, концентраторы и модули связи - все зависит от чистой, стабильной и эффективной мощности для надежной работы. Энергоэффективное питание не только снижает ваш счет за электроэнергию; оно также генерирует меньше тепла, увеличивает срок службы ваших компонентов и снижает общее воздействие на окружающую среду вашего проекта. С ростом числа постоянно включенных устройств в современном умном доме даже небольшое повышение эффективности может привести к значительной долгосрочной экономии. В этой статье мы рассмотрим десять самых энергоэффективных источников питания, доступных сегодня, каждый хорошо подходит для целого ряда приложений домашней автоматизации. Мы также предоставляем практические рекомендации о том, как оценивать рейтинги эффективности, рассчитывать ваши потребности в электроэнергии и безопасно и эффективно устанавливать выбранный источник питания.

Почему энергоэффективность важна для автоматизации дома

Системы домашней автоматизации обычно работают 24 часа в сутки, семь дней в неделю. В отличие от настольного компьютера, который может работать всего несколько часов каждый день, ваш контроллер автоматизации, сетевые коммутаторы, координаторы Zigbee или Z-Wave и многие датчики потребляют энергию непрерывно. В течение года разница между источником питания, работающим с 80-процентной эффективностью, и одним, работающим с 94% эффективностью, может быть существенной и #8212; оба с точки зрения потребляемой энергии и рассеиваемого тепла.

Эффективность выражается в процентах, которые представляют, сколько входной мощности переменного тока преобразуется в полезную выходную мощность постоянного тока. Оставшаяся энергия теряется в виде тепла. Источник питания, который на 90 процентов эффективно преобразует 90 процентов входной мощности в выход постоянного тока и тратит только 10 процентов в виде тепла. 80-процентный эффективный блок тратит 20 процентов в виде тепла & #8212; удвоить тепловую нагрузку на ваш корпус и вашу систему охлаждения. В шкафу домашней автоматизации, где несколько устройств сложены вместе, накопление тепла может снизить надежность компонентов и сократить срок службы.

Отраслевой стандартной системой оценки эффективности является программа сертификации 80 PLUS, которая имеет несколько уровней: Стандартный, бронзовый, серебряный, золотой, платиновый и титановый. Каждый уровень определяет минимальные уровни эффективности в определенных точках нагрузки (10 процентов, 20 процентов, 50 процентов и 100 процентов номинальной нагрузки). Для проектов домашней автоматизации, которые проводят большую часть своего срока службы на низких уровнях нагрузки (часто ниже 50 процентов рейтинга поставки), производительность на 10 процентов и 20 процентов нагрузки особенно важна. Например, единицы с рейтингом титана должны достигать по крайней мере 90 процентов эффективности при 10-процентной нагрузке, в то время как единицы с рейтингом золота имеют более низкое требование в этой точке. При выборе источника питания, посмотрите на кривую эффективности, а не только пиковое число эффективности, чтобы обеспечить реальную экономию.

Помимо прямой экономии энергии, эффективные источники питания также имеют тенденцию к лучшему регулированию напряжения, более низкой пульсации и шума и более прочным цепям защиты. Эти электрические характеристики имеют значение для чувствительного оборудования автоматизации: контроллер с нестабильным входным напряжением может испытывать случайные сбросы, ошибки связи или поврежденное прошивка. Эффективный, хорошо регулируемый источник питания помогает предотвратить эти проблемы до их запуска.

Топ-10 энергоэффективных источников питания для домашней автоматизации

1.Серия RSP

Серия Mean Well RSP является фаворитом среди интеграторов автоматизации по уважительной причине. Доступная в широком диапазоне выходных напряжений (обычно 12 В, 24 В и 48 В) и уровней мощности от 75 Вт до 1000 Вт, серия RSP обеспечивает эффективность до 94% при полной нагрузке. Эти блоки имеют активную коррекцию коэффициента мощности (PFC), которая уменьшает гармонические искажения и улучшает совместимость с системами и генераторами UPS. Серия RSP также включает встроенные защиты от перенапряжения, перегрузки, короткого замыкания и перегрева. Для проектов домашней автоматизации варианты 24 В особенно полезны для питания ПЛК, релейных модулей и датчиков промышленного класса. Компактный металлический корпус предназначен для монтажа рельсов DIN или крепления шасси, что делает интеграцию в электрический шкаф простой. Mean Well публикует подробные таблицы данных, которые включают кривые эффективности во всем диапазоне нагрузки, что позволяет проверить производительность в вашей типичной рабочей точке.

2. Corsair SF Series

Серия Corsair SF представляет собой линейку малоформатных источников питания, предназначенных в первую очередь для компактных сборок ПК, но их высокая эффективность и отличное качество сборки делают их одинаково привлекательными для пользовательских корпусов домашней автоматизации. С сертификацией 80 PLUS Gold серия SF достигает до 92% эффективности при типичных нагрузках. Полностью модульная кабельная система означает, что вы можете использовать только нужные вам кабели, уменьшая беспорядок и улучшая воздушный поток внутри вашего корпуса. Вентилятор PWM 92 мм обеспечивает тихое, контролируемое температурой охлаждение, а блок поддерживает широкий диапазон входного напряжения (100–240 V AC) для глобального использования. В то время как серия SF является избыточным для базовых сенсорных сетей, это отличный выбор, когда вам нужно питать центральный сервер автоматизации или высокопроизводительный контроллер, работающий с Home Assistant, openHAB или аналогичным программным обеспечением. Модели 450 Вт и 600 Вт являются наиболее популярными для использования домашней автоматизации, предлагая достаточный запас хода для расширения без потери энергии при низкой нагрузке.

3 Сезонный фокус GX-650

Seasonic имеет заслуженную репутацию производителя некоторых из самых надежных источников питания на рынке, а Focus GX-650 является выдающейся моделью для домашней автоматизации. Сертифицированный 80 PLUS Gold, он обеспечивает до 92% эффективности с жестким регулированием напряжения (в пределах 3%). Полностью модульная конструкция упрощает управление кабелем, а 120-мм динамический подшипниковый вентилятор работает бесшумно даже при умеренных нагрузках. Seasonic включает в себя полный набор функций защиты: сверхточность, перенапряжение, недонапряжение, перенапряжение и защита от короткого замыкания. Для проектов автоматизации, которые требуют одного мощного источника питания для запуска контроллера плюс несколько периферийных устройств, Focus GX-650 обеспечивает большую емкость (650 Вт) при сохранении высокой эффективности даже до 20% нагрузки. 10-летняя гарантия является сильным показателем уверенности производителя в долгосрочной надежности.

4. EVGA SuperNOVA 650 G5

EVGA SuperNOVA 650 G5 сочетает в себе высокую эффективность с компактным покрытием, что делает его сильным кандидатом на установки домашней автоматизации с ограниченным пространством. С сертификацией PLUS Gold 80 и типичной эффективностью 92% этот блок обеспечивает чистую, стабильную мощность во всем диапазоне нагрузок. Полностью модульная конструкция дополнена запатентованным Eco Mode EVGA, который полностью отключает вентилятор при низких и умеренных нагрузках для бесшумной работы. Это особенно полезно, когда источник питания установлен в жилой зоне или шкафе домашнего кинотеатра, где шум должен быть сведен к минимуму. 650 G5 также оснащен конденсаторами японского класса с номинальной мощностью 105 градусов Цельсия для продленного срока службы. Для строителей домашней автоматизации DIY, которые хотят универсальный источник, который также может быть перепрофилирован для сборки ПК позже, серия SuperNOVA предлагает отличную гибкость.

5 Серия SilverStone Strider Platinum

Серия Strider Platinum от SilverStone достигает эффективности до 94% и имеет сертификацию 80 PLUS Platinum. Эти поставки разработаны для непрерывной, надежной работы в сложных условиях, что хорошо согласуется с всегда-на природе систем домашней автоматизации. Установки Strider Platinum оснащены полностью модульной системой управления кабелем, тихим 120-мм вентилятором с интеллектуальным управлением RPM и надежным преобразованием постоянного тока в постоянный ток для жесткого регулирования на всех выходных сигналах. SilverStone также предлагает диапазон уровней мощности от 450 Вт до 1200 Вт, поэтому вы можете сопоставить подачу с фактической нагрузкой без превышения размера. Для проектов домашней автоматизации, которые включают в себя несколько приводов высокой мощности, моторизованные жалюзи или электрические удары двери, модели с более высокой мощностью обеспечивают необходимый запас хода при сохранении отличной эффективности. Установки Strider Platinum также поддерживают широкий диапазон рабочих температур (от 0 до 50 градусов по Цельсию), что ценно для установок в безусловных пространствах, таких как гаражи или подвалы.

6. FSP Hydro PT Series

Серия FSP Hydro PT спроектирована для высокопроизводительных приложений, где эффективность и стабильность не подлежат обсуждению. С сертификацией 80 PLUS Platinum эти устройства обеспечивают до 94% эффективности и имеют превосходное регулирование напряжения с уровнем ряби и шума значительно ниже отраслевых стандартов. Серия Hydro PT использует топологию резонансного преобразователя Full-bridge LLC в сочетании с синхронной ректификацией и преобразованием DC-DC, что вместе минимизирует потери коммутации и электромагнитные помехи. Для систем домашней автоматизации, которые включают чувствительные аналоговые датчики или аудио / видео оборудование, которое может быть затронуто электрическим шумом, чистый выход серии Hydro PT является значительным преимуществом. 120-мм вентилятор предназначен для длительного срока службы и низкого шума, а блок включает защиту от сверхтока, перенапряжения, недонапряжения, короткого замыкания и сверхтемпературой. FSP поддерживает серию Hydro PT с 10-летней гарантией.

7.Берегись!Прямая сила 11.

Как следует из названия, Be Quiet! Straight Power 11 отдает приоритет бесшумной работе без ущерба для эффективности. С сертификацией 80 PLUS Gold и эффективностью, достигающей 94%, эта серия идеально подходит для установок домашней автоматизации, где шум должен быть минимизирован, например, в спальнях, домашних кинотеатрах или жилых помещениях с открытой планировкой. Straight Power 11 имеет практически неслышимый 135-мм вентилятор, который использует жидкостный динамический подшипник для длительного срока службы и тихого вращения. Полностью модульный кабель уменьшает беспорядок, а конструкция блока DC-to-DC обеспечивает стабильные выходы даже при динамических нагрузках. Be Quiet! также обращает внимание на демпфирование вибрации, включая резиновое крепление вентилятора и разъединенное жилье для предотвращения передачи шума. Для пользователей, строящих центральный концентратор, который сочетает в себе функции вычислений, сетей и автоматизации в одном корпусе, Straight Power 11 обеспечивает эффективность и акустику, необходимые для комфортной среды проживания.

8 серия Antec NeoEco Gold

Серия Antec NeoEco Gold предлагает убедительный баланс стоимости и эффективности для небольших проектов домашней автоматизации. С сертификацией 80 PLUS Gold и эффективностью до 90 процентов она обеспечивает значительную экономию энергии по сравнению со стандартными источниками питания без премиальной цены на платиновые или титановые блоки. NeoEco Gold использует полностью модульную конструкцию кабеля для легкой установки, а его вентилятор 120 мм работает тихо при типичных нагрузках. Antec включает в себя функции защиты промышленного уровня: сверхточность, перенапряжение, недонапряжение, короткое замыкание и сверхтемпература. Серия доступна в вариантах 550 Вт и 650 Вт, которые достаточны для управления скромной коллекцией датчиков, огней, термостатов и дверных замков. Если вы строите свою первую систему домашней автоматизации с ограниченным бюджетом и хотите надежного, эффективного питания, которое не подведет вас, NeoEco Gold - это надежный выбор.

9.Термалкап Toughpower GF1

Серия Toughpower GF1 компании Thermaltake сочетает в себе сертифицированную Gold эффективность (до 92%) с модульной конструкцией, которая упрощает проводку в плотных корпусах. GF1 использует 100-процентные конденсаторы японского уровня для долговечности, а его вентилятор с температурным управлением 120 мм работает тихо при низких нагрузках. Одной из отличительных особенностей GF1 является его пользовательский режим вентилятора: вы можете выбрать между стандартным режимом непрерывного вентилятора и умным режимом нулевого вентилятора, который полностью останавливает вентилятор при низких нагрузках для абсолютной тишины. Эта гибкость делает GF1 подходящим для широкого спектра монтажных сред. В блок также входит выделенная рельс +12 В с высокой пропускной способностью тока, что выгодно для питания нескольких устройств автоматизации 12 В от одного источника. Thermaltake покрывает Toughpower GF1 с 10-летней гарантией.

10. Мастер холода MWE Gold 650

Cooler Master MWE Gold 650 закрывает наш список как бюджетный вариант, который по-прежнему обеспечивает высокую энергоэффективность. С сертификацией 80 PLUS Gold и типичной эффективностью 92 процента, этот запас предлагает большую часть производительности более дорогих блоков по более низкой цене. MWE Gold имеет полностью модульный кабельный набор, тихий 120-мм вентилятор с подшипником винтовки и конструкцию с широким входным напряжением (100–240 V AC). Защитные схемы охватывают сверхтоковые, перенапряжение, недонапряжение, сверхтемпературу и короткие замыкания. В то время как ему не хватает некоторых премиальных штрихов блоков более высокого уровня (таких как режим нулевого напряжения или индивидуально обрезанные кабели), MWE Gold - рабочая лошадка, которая обеспечивает надежную, эффективную мощность для большинства проектов домашней автоматизации. Для строителей, которым необходимо распределить свой бюджет по нескольким компонентам, этот запас позволяет инвестировать в качественный блок без перерасхода.

Как выбрать подходящую подачу энергии для вашего проекта автоматизации

Учитывая десять вариантов, приведенных выше, следующим шагом является соответствие предложения вашим конкретным требованиям проекта. Вот ключевые факторы для оценки:

Установка и соображения безопасности

Установка источника питания для системы домашней автоматизации требует тщательного внимания к электрической безопасности. Несмотря на то, что большинство из перечисленных здесь материалов предназначены для профессионального или массового использования, с основной стороной источника питания необходимо обращаться с уважением. Вот несколько рекомендаций, которым следует следовать:

Энергосбережение и воздействие на окружающую среду

Экологическая выгода от выбора эффективного источника питания проста: меньше энергии тратится впустую, поскольку тепло означает меньше электроэнергии, потребляемой из сети. Чтобы представить цифры в перспективе, рассмотрим систему домашней автоматизации, которая потребляет непрерывную нагрузку 100 Вт. В течение года эта система потребляет примерно 876 кВтч. При эффективном 80-процентном предложении фактический ничья переменного тока будет составлять 125 Вт, давая 1095 кВтч потребляемого. При эффективном 94-процентном предложении ничья переменного тока падает до 106,4 Вт или 932 кВтч потребляемого. Эта разница в 163 кВтч в год составляет примерно 15 процентов экономии энергии. При средней скорости электроэнергии 0,12 доллара за кВтч, что составляет около 19,56 доллара экономии в год. За 10-летний срок службы экономия превышает 195 долларов США, что более чем компенсирует разницу в цене между базовым предложением и высокоэффективной моделью.

Помимо прямой экономии, эффективные поставки генерируют меньше тепла, что снижает нагрузку на системы ВВАК в кондиционированных помещениях и может повысить надежность соседней электроники. С точки зрения жизненного цикла более длительный срок службы высококачественных, эффективных источников питания означает, что со временем на свалках оказывается меньше единиц. Многие производители теперь участвуют в программах утилизации, поэтому обязательно утилизировать старые источники питания по соответствующим каналам, а не в целом отходы.

Для более глубокого погружения в стандарты эффективности энергоснабжения веб-сайт программы 80 PLUS предоставляет подробные данные испытаний и критерии сертификации. Исследуйте веб-сайт 80 PLUS для официальных спецификаций эффективности . Кроме того, Министерство энергетики США предлагает руководство по энергоэффективным источникам питания для ряда приложений. Посетите Департамент энергетики для энергосберегающих ресурсов . Наконец, если вы разрабатываете индивидуальный шкаф автоматизации, команда на DigiKey предоставляет подробные примечания к приложению для электроснабжения , которые могут помочь вам сделать осознанный выбор.

Заключительные мысли

Создание системы домашней автоматизации - это как инфраструктура, так и сами устройства. Энергоэффективное энергоснабжение - это основополагающая инвестиция, которая приносит дивиденды в виде снижения затрат на энергию, снижения теплоотдачи, более тихой работы и повышения надежности. Десять моделей, рассмотренных здесь, представляют собой лучшие варианты в диапазоне масштабов и бюджетов проектов, от компактных серий Mean Well RSP для промышленных установок на шкафах до универсальных блоков Corsair SF и EVGA SuperNOVA для многофункциональных корпусов. Тщательно рассчитав ваши требования к нагрузке, выбрав соответствующий уровень эффективности (золото или выше), и следуя безопасной практике установки, вы можете построить систему автоматизации, которая хорошо работает сегодня и продолжает делать это в течение многих лет.