Gelijkstroom in gebouwen en Fiber-to-the-Office (FTTO)

Er wordt door universiteiten, overheid, ontwikkelaars en bedrijven onderzoek gedaan naar het toepassen van gelijkstroom (in plaats van wisselstroom) in gebouwen. Dit kan vele voordelen opleveren doordat conversie van wisselstroom naar gelijkstroom nu nog in het grootste deel van de apparatuur in het gebouw of huis plaatsvindt.

Elke conversie heeft verliezen. Alle grote en kleine elektronische apparaten die we op kantoor en thuis gebruiken werken intern op gelijkstroom (DC=Direct Current). Deze apparaten hebben veelal relatief inefficiënte voedingen die veel energieverlies veroorzaken.

Wat als we de conversie van wisselstroom (AC= Alternating Current) uit het spanningsnet naar gelijkstroom nog maar 1 maal, hoogefficiënt, doen en vervolgens alle apparatuur die gelijkstroom nodig heeft direct voeden, zonder conversie? Zonnepanelen en windmolens leveren trouwens ook gelijkstroom. Converteren naar wisselstroom en daarna weer naar gelijkstroom is daarmee helemaal niet meer nodig.

Die beweging naar DC is, in bedrijfsomgevingen, ongemerkt al ingezet door het veelvuldig inzetten van Power-over-Ethernet (PoE) voor een grote diversiteit aan netwerkapparaten. Met PoE wordt gelijkstroomvoeding toegepast op de, toch al noodzakelijke, twisted pair datakabel.

Doordat het PoE-protocol intelligent is verloopt dit ook nog eens extreem veilig. Een van de uitdagingen van gelijkstroom is namelijk dat het bij hogere spanningen (>120V) veel gevaarlijker kan zijn dan wisselspanning. De PoE-standaarden zorgen ervoor dat de DC-spanningen laag (<60V), en dus veilig, blijven. Bovendien levert een device pas stroom wanneer het aangesloten apparaat heeft gecommuniceerd met het voedende apparaat en er dus om vraagt. Een device (of persoon) dat niet geschikt is voor PoE zal dus ook geen stroom kunnen krijgen via de datakabel.

Naast wireless access points, IP-camera’s, toegangscontrole-apparatuur, IP-sensoren, led-verlichting wordt steeds meer apparatuur geschikt gemaakt voor voeding via de netwerkkabel, die toch al nodig is om het apparaat te laten communiceren met het LAN (Local Area Network).

PoE gebruikt spanningen tussen 48 en 60V DC en kan inmiddels, gestandaardiseerd vermogens aan tot 90W (iets meer dan 70W is beschikbaar voor het apparaat aan het uiteinde van 100m kabel).

Er zijn al laptops ontwikkeld die met energiezuinige componenten ruim voldoende hebben aan dit vermogen. Ook grote beeldschermen zijn inmiddels zo energiezuinig dat één twisted pair kabel met PoE voldoende is en er geen afzonderlijke wisselstroom/gelijkstroom voeding meer nodig is.

Een nadeel van de PoE-oplossing is dat de koperaders in een twisted pair kabel relatief dun zijn. Er ontstaan daardoor vermogensverliezen die warmte genereren in de kabel. Door de lagere spanningen zijn de verliezen van gelijkstroom dan ook hoger dan bij wisselstroom.

De verliezen kunnen beperkt worden door de twisted pair kabel zo kort mogelijk te houden. Daar komt Fiber to the Office (FTTO) als oplossing om de hoek kijken.

Bij een FTTO-oplossing worden compacte Ethernet werkplekswitches toegepast, dicht bij de aan te sluiten randapparatuur; boven een systeemplafond, onder de systeemvloeren of in de wandgoten. De werkplekswitch heeft connectie met het LAN via een glasvezelkabel en wordt lokaal gevoed vanuit de standaard 230V-installatie in het gebouw. Dit zou echter ook probleemloos DC-voeding kunnen zijn. Mogelijk zelfs via dezelfde kabels als de huidige 230V AC-installatie. In die standaard installatie zitten kabels met veel meer koperdoorsnede waardoor de verliezen aanzienlijk lager zijn. De voeding kan net zo goed gelijkstroom zijn die bijvoorbeeld rechtstreeks uit een zonnepaneel-installatie, waterstof omzetter, elektrische auto of andere energiebron wordt betrokken. Door de korte datakabels vanaf deze distributiepunten zijn ook de verliezen in de datakabels minimaal.

De fiber verbindingen kunnen veel langere afstanden aan en, in ieder geval theoretisch, onbeperkte bandbreedtes. Op deze wijze ontstaat een zeer flexibele infrastructuur die voorbereid is op uitbreidingen en aanpassingen en daarmee extreem schaalbaar en toekomstvast is.

Realiseren van een dergelijke oplossing is zeer geschikt voor nieuwbouw en renovatie van uw gebouwcomplexen en campusterreinen.

De SER’s kunnen verdwijnen of achterwege worden gelaten. Er is nog maar één centrale computerruimte (of twee bij redundantie) nodig om een volledig netwerk van duizenden poorten te kunnen implementeren. Afstanden zijn geen probleem en bandbreedte is net zo schaalbaar als bij een traditionele oplossing.

U bespaart dus op decentrale computerruimtes, met daarin apparatuur, kasten, voeding, koeling, beveiliging, verlichting, en de ruimte zelf natuurlijk.

Indien u geïnteresseerd bent in een dergelijk oplossing of meer informatie wenst, kunt u contact opnemen met ons salesteam.

De Maas 25

5684 PL Best

0499-336565

info@a2-networks.com