Atualmente, muitos dispositivos finais já são alimentados com corrente contínua (DC, Direct Current). As estações de carga e os acionamentos elétricos na indústria também funcionam com corrente contínua.
As fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar, também geram corrente contínua. Em uma rede AC tradicional (Alternating Current, corrente alternada), isso resulta em muitas conversões AC-DC desnecessárias, que consomem energia.
Em uma rede separada DC, a corrente contínua é alimentada diretamente, armazenada e utilizada pelos consumidores, como máquinas, motores ou esteiras transportadoras, sem ser convertida em AC. Isso permite minimizar perdas de conversão. Além disso, é possível, p. ex., manter a energia de frenagem na rede e reduzir os picos de carga. Isso aumenta significativamente a eficiência energética e reduz a potência de alimentação em até 80 %.
Como um dos 39 parceiros da indústria e investigação, nós também fizemos parte do projeto de investigação DC-INDUSTRIE 2 da ZVEI, financiado pelo Ministério Federal alemão de Economia e Proteção Ambiental. Claro que a Phoenix Contact também está envolvida como membro fundador e da Diretoria Executiva no órgão subsequente, a ODCA (Open Direct Current Alliance).
A All Electric Society Factory em Blomberg tem sua própria rede separada DC industrial e explora totalmente o potencial das formas renováveis de energia. O edifício serve de modelo para um fornecimento de energia sustentável e eficiente na indústria.
Uma rede separada DC de 650 V conecta sistemas fotovoltaicos, acumuladores de bateria e consumidores diretamente entre si, reduz as perdas de conversão e permite o gerenciamento eficiente de energia com alta estabilidade da rede.
As redes separadas DC aumentam a eficiência energética na produção, uma vez que eliminam as perdas de conversão e permitem a integração direta de energias renováveis. Exemplos práticos, como os da indústria automotiva, mostram o potencial. Os componentes modulares garantem uma operação segura e flexível. Além disso, a recuperação e a redução do uso de materiais permitem ganhos adicionais de eficiência – um passo importante para uma indústria sustentável.
Os centros de processamento de dados são grandes consumidores de energia e estão sob pressão devido ao aumento da demanda de energia, altas emissões de CO₂ e custos crescentes. Com as redes separadas DC, a Phoenix Contact oferece uma solução inovadora para aumentar a eficiência, a sustentabilidade e a segurança de alimentação. Menos perdas de conversão, melhor integração de energias renováveis e emissões reduzidas de CO₂ são apenas algumas das vantagens. Descubra como nossos componentes de DC preparam o caminho para centros de dados verdes.
As redes separadas DC formam a base para uma infraestrutura de carregamento eficiente, uma vez que reduzem as perdas de conversão e permitem o carregamento bidirecional. Assim, as baterias dos veículos são integradas ao gerenciamento de energia como acumuladores de energia. As redes separadas DC industriais conectam de forma consistente produtores de energia, acumuladores e infraestrutura de carregamento e aumentam assim a eficiência e a segurança de alimentação.
Isso cria uma infraestrutura de carregamento escalável e preparada para o futuro para a indústria e o comércio.
Os acumuladores de bateria com acoplamento DC aumentam a eficiência das redes separadas DC, uma vez que operam com perdas de conversão significativamente menores. Eles estabilizam a rede, permitem o uso flexível de energias renováveis e reduzem os custos de energia.
O exemplo da All Electric Society Factory mostra uma solução escalável e sustentável com baterias reutilizadas e gerenciamento inteligente de energia.
Saiba mais sobre as soluções ideais para as diversas áreas de instalação.
O setor industrial está buscando soluções adequadas para implementar metas climáticas. O aumento dos custos de energia, a escassez de recursos e a crescente demanda por energia representam novos desafios para a indústria. Uma abordagem de solução é a mudança de uma rede de corrente alternada para uma rede separada DC. Produção de energia renovável, armazenamento de energia e recuperação de energia são conceitos, sendo implementados em uma rede separada DC. Isto reduz os consumos de energia e os picos de carga (controle de picos de corrente). Isso alivia e estabiliza a rede de alimentação. O projeto de redes separadas DC na indústria é uma abordagem para a produção industrial sustentável.
Em uma rede separada baseada em corrente contínua, a energia elétrica é produzida pela integração eficiente de energias renováveis produzidas de forma neutra em termos de CO₂. Em uma rede separada DC, esta energia é utilizada diretamente pelos consumidores elétricos, sem transformação adicional de DC para AC. Isso economiza perdas de conversão e reduz o consumo de energia. Além disso, é possível utilizar toda a energia de frenagem dos processos de elevação, que, de outra forma, seria perdida na forma de calor. Em vez disso, a energia da frenagem é realimentada como energia elétrica na rede separada DC. Os acumuladores de energia acumulam os excedentes de corrente DC para utilização posterior.
Uma combinação de produção de energia sustentável, recuperação de energia e acumulador de energia garante maior sustentabilidade e, assim, uma maior eficiência energética na fábrica.
Além de economizar no consumo de energia, a utilização de uma rede separada DC também resulta em potenciais na área da economia de material e espaço.
Dispensando as conversões DC/AC, as perdas de energia podem ser reduzidas em aprox. 6 a 8 %. Como complemento, a utilização de um acumulador de energia adequado resulta em uma redução da potência de alimentação da rede pública de até 80 %. Dependendo da aplicação, a utilização completa da energia de frenagem também permite economizar 15 a 20 % mais energia. Esses fatores aumentam significativamente a eficiência energética das redes separadas DC em comparação com as redes de corrente alternada.
Os potenciais de economia de material e espaço também são consideráveis. As redes separadas DC permitem economizar até 40 % em cobre e material de isolamento, com a mesma potência. Isto é significativo em tempos de escassez de recursos. Além disso, o formato dos dispositivos de corrente contínua é significativamente menor do que em dispositivos AC. O consumo mais reduzido de material economiza mais espaço.
A transformação de corrente contínua em corrente alternada ou de tensão contínua em tensão alternada envolve perdas, uma vez que é necessária energia para a transformação. Isto aumenta o consumo de energia, prejudicando a eficiência energética. Além disso, são necessários conversores DC-AC, que exigem espaço correspondente na aplicação e podem ser economizados se a transformação for suprimida.
A utilização direta de corrente contínua para consumidores substitui as transformações anteriores DC-AC-DC. Isso aumenta a eficiência energética porque uma rede separada DC pura economiza tipicamente 6 a 8 % de energia em comparação com uma rede AC. Outras economias são possíveis por meio da utilização da energia de frenagem e do acúmulo direto da corrente contínua.
Em aplicações de corrente contínua, um arco voltaico pode causar danos em contatos e partes da caixa e, na pior das hipóteses, também representa um perigo para os usuários. Esta circunstância requer uma nova abordagem no desenvolvimento de componentes. A Phoenix Contact desenvolveu diferentes tecnologias para conectores DC em projetos de pesquisa. Com as tecnologias de extinção em conectores, agora foi encontrada uma abordagem inovadora que protege os componentes e os operadores dos perigos de um arco voltaico.
