直流电(DC)代表一种不需要从交流电(AC)转换的电力形式。
直流电源具有三个重要属性：通过消除交流至直流电源转换而实现的最高能源和运营成本准确性、利用直流电源的系统(如LED照明、暖通空调系统和包括计算机和智能家电在内的数字实体)的更高可靠性，以及高效的电池存储。
在当代结构中，直接作为直流(DC)消耗或在消耗过程中瞬时转变为DC状态的电量显著增加。
由于这一趋势和直流电的内在好处，行业专家的共识是，在商业和住宅电气系统中实施直流电可以提高建筑物的安全基准、舒适度和优化能效。
这篇文章试图探索直流电源的复杂动态，同时强调它在建筑应用方面的潜在优势。
直流(DC)三种电源是电气工程领域的一个重要组成部分，自电池发明以来一直被用于电力传输。
为了理解直流电的工作原理，人们需要掌握电荷的基本概念–电荷是物质的一种固有属性，当它接近其他带电实体时会产生力。
这种电荷的运动激发了电流的形成。
此外，在其核心，直流电可以被定义为电荷不间断地沿单一方向移动，这是由其各自的电源产生的，包括整流器、电池、太阳能电池和燃料电池。
在本质上，直流(DC)在电压-时间图上表现出线性相关性。这意味着它不具有任何频率，其电压保持不变。
相反，交流电(AC)的极性在每秒50到60次之间波动，这在很大程度上取决于该地区的地理位置。
这样的变化为交流提供了其独特的频率以及随时间的振荡电压，从而意味着其值的周期性增加和减少。
在整个建筑内就地分配直流电源有几个优点：
全球约70%的交流电被转换为直流电，这一过程由连接设备的驱动器推动。它们通常连接到不同的电气负载，如LED照明设备。实施直流电直接向直流负载供电的系统消除了这些转换损耗，从而实现了建筑物内约5%至20%的整体节能。
无效的驱动器可能会对设备的可靠性产生影响，这源于能量浪费，最终导致热量产生，有可能导致过早恶化，从而缩短产品寿命。要明确说明这一点，请考虑将交流电(AC)转换为直流电(DC)的LED灯具。
通常，在这些条件下，它们的运行时间从10,000到25,000小时不等。然而，通过两个主要的改进可以实现显著的寿命延长：用直流驱动器取代交流驱动器，并促进向其分配直流功率。令人惊讶的是，这些改变可以将其寿命扩大四倍。
电力行业内的许多专业人士认为，实施直流电具有相当大的节能潜力，特别是在应用于数据中心和商业建筑时。
在交流电源架构需要隔离变压器的数据中心，合并直流电源系统将产生大约6.1%的能源成本降低。
此外，这一转变带来了进一步的业务节省，预计将在实施后两到五年内产生投资回报。
直流(DC)在当代设备中的使用正在显著增长，无论是LED照明灯具、供暖、通风和空调(HVAC)系统、笔记本电脑还是微波炉。
目前的统计数据表明，目前约32%的总能源负担归因于直流消耗。
为了实现这一目标，这些设备配备了驱动器和转换器，在不增加成本的情况下保持了值得称赞的96%的效率。
然而，在降低生产成本阶段，值得注意的是，运营效率往往是第一个牺牲品。因此，制造商通常采用更便宜的驱动器作为一种战略，以生产更经济可行的产品。
驱动器固有的低效率最终导致大量能量的浪费，这在从交流到直流的转换过程中的散热中尤为明显。
研究表明，在这个过程中，大约有20%的能源被消耗。引入更高效的解决方案可以通过直接向相关系统和设备提供直流电源来减少对这些低效驱动器的需求。
直流电(DC)的优势在大多数当代设备和系统中持续存在，智能建筑和家庭也不例外。与这种先进结构同义词的基本元素，包括传感器、摄像头、LED灯与各种其他设备一起，主要依靠直流供电运行。
智能设计的建筑旨在提高能源效率。然而，即使在这种现代架构中，如果LED照明和暖通空调系统等高消耗设备仍然需要从交流转换为直流电流，也可能会存在相当大的能源浪费。
与交流电(AC)相比，人体解剖结构对直流电(DC)的抵抗力更强，使其能够承受更高的直流电压水平。本质上，关键的区别在于它们与我们的皮肤的相互作用，皮肤是一种天然的绝缘体，尽管很少。
当涉及到交流电流时，它会激发一个能够击穿绝缘层的振荡磁场。这种能力在生物层面上产生共鸣，特别是在与我们的神经系统接触时–这种接触在很大程度上导致了电击期间的不适。
相反，直流电缺乏交流电流的特征频率。因此，它无法产生类似的磁场，并显示出穿透人体皮肤或有效接触我们神经系统的能力减弱。因此，即使是那些在物理或生物学方面没有广泛背景知识的人也能理解。
无论你使用的是交流电还是直流电，都不是完全安全的。因此，一定要采取预防措施。
LED照明体现了一种高效的直流供电设备，与交流供电的白炽灯相比，能耗低75%。如果建筑使用直流电，它将营造一种环境，鼓励建筑经理将更节能的直流电设备集成到他们的建筑系统中。效率的提高对运营的经济和环境影响都有重大影响。
能源与环境设计领导力(LEED)被全球公认为卓越的绿色建筑评级体系。
获得LEED认证象征着物业对可持续发展的承诺，并突显了其成为行业领先者的成就。
所授予的认证级别直接对应于物业在LEED评估过程中积累的分数，更高的分数最终会达到更高的分类状态。
利用直流功率分配可以消除无效的AC-DC转换。这种效率延长了直流供电设备的寿命，从而节省了能源，并减少了建筑物业主和管理员的运营费用。
除了经济优势外，直流电源还在安全性方面超过交流电源，并通过提供与数字电子产品、LED照明和配备直流电机的暖通空调系统直接协调的电力来促进面向未来的基础设施。
随着技术的进步降低了直流输电的成本，直流电最终可能会直接供应给建筑物，从而消除低效的电力转换。这为直流供电设备节省了大量能源，带来了更广泛的经济和环境效益。
