Avnet Abacus Focus Magazine no. 38 French edition

Numero 38

Bâtiments intelligents : un futur connecté et durable 4 Une connectivité nouvelle pour l’automatisation

UK Edition

10 Le rôle majeur des capteurs dans les systèmes de gestion

French

18 AC ou DC : quel choix pour les bâtiments intelligents ?

German

Italian

Focus, le magazine trimestriel d’Avnet Abacus, est composé d’articles de fond, de notes consacrées aux technologies, aux nouvelle tendances et aux nouveaux produits, d’informations émanant de la communauté Avnet et d’entretiens avec des leaders de l’industrie.

Avnet Abacus est un distributeur paneuropéen qui s’engage à accompagner ses clients de la conception à la réalisation de leur projet. Notre offre de premier plan représente des fabricants reconnus dans le monde entier et propose un portefeuille de produits complet : solutions d’interconnexion, composants passifs et électromécaniques, alimentations, stockage d’énergie, capteurs et produits de communication sans fil.

Les technologies de nos fournisseurs

Articles

Capteurs

Quand l’automatisation requiert une connectivité nouvelle

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Le rôle majeur des capteurs dans les systèmes de gestion

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AC ou DC : quel choix pour les bâtiments intelligents ?

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Pour toute question ou commentaire concernant les technologies présentées dans cette édition de focus, ou pour contacter l’un de nos experts techniques : avnet-abacus.eu/ask-an-expert Rédactrice-en-chef Anais Dupont Conception Chiltern Graphics Impression Image Evolution

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Connecteurs Connecteurs Hirose Série FH40

Alimentation

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Bâtiments plus intelligents et plus écologiques avec Molex

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Technologie Murata pour la détection de présence et de mouvement

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Commutateurs tactiles OMRON B3S / Capteur thermique MEMS D6T-32L

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Solutions pour bâtiments intelligents avec Bourns

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Suivez l’actualité des produits, des technologies et de l’évolution industrielle sur les réseaux sociaux.

Bienvenue dans ce nouveau numéro du magazine Focus qui s’intéresse aujourd’hui aux bâtiments au sein desquels nous vivons, nous travaillons et nous divertissons, et qui deviennent de jour en jour plus intelligents. Nous allons voir en quoi, et comment, ils acquièrent cette intelligence nouvelle.

Pourquoi traiter ce sujet ? Comme l’explique une étude réalisée aux Etats-Unis en 2001, beaucoup d’entre nous passons la majeure partie de notre existence à l’intérieur d’un bâtiment. Si être humain signifie désormais vivre en intérieur, les promoteurs et les constructeurs OEM doivent s’assurer que les bâtiments dans lesquels nous passons tant de temps sont sains, confortables et sûrs.

Au cours des deux dernières décennies, l’ « intelligence » des bâtiments a connu une accélération rapide. La disponibilité de nouvelles capacités informatiques intégrées et moins coûteuses a permis aux promoteurs de distribuer cette intelligence dans toutes les parties des bâtiments afin de capter les données qui permettent de connaître leur condition et d’assurer leur gestion en conséquence. Ces systèmes mettaient auparavant l’accent sur la gestion des services environnementaux, tels que le chauffage, la ventilation et la climatisation. Avec l’apparition de systèmes de gestion plus récents, des fonctions plus sophistiquées permettent d’améliorer l’efficacité de l’éclairage, de surveiller la qualité de l’air et de renforcer la sécurité. On attend également des promoteurs qu’ils veillent à ce que les bâtiments soient suffisamment intelligents pour jouer un rôle actif dans la nécessaire réduction de l’impact climatique.

Rudy Van Parijs President, Avnet Abacus

Dans ce numéro, nous mettons en lumière trois vecteurs clés de l’intelligence des bâtiments : les capteurs, la connectivité et la distribution électrique. Dans chacun des cas, compte tenu du cycle de vie relativement long des produits de l’industrie du bâtiment, le changement est plus évolutif que véritablement révolutionnaire. Mais les promoteurs les plus avisés, et les OEM qui fournissent les équipements et les services nécessaires, ne manqueront pas de garder un œil sur cette évolution afin d’être en mesure d’anticiper, en temps voulu, les besoins futurs de leurs clients.

Notre article sur les systèmes de capteurs intégrés s’intéresse à la manière dont les paramètres de base des bâtiments – température, humidité, qualité de l’eau et de l’air –, sont collectés. Il explique comment ces mesures de base peuvent être combinées de manière sophistiquée pour déboucher sur d’autres paramètres, comme le taux d’occupation des bâtiments. Et il porte un regard sur la manière dont les capteurs sont désormais déployés dans les bâtiments, notamment pour assurer la veille sanitaire.

Les capteurs sont toutefois inutiles s’ils ne sont pas en mesure de transmettre leurs données vers les lieux où ils seront analysés et pourront se traduire par des actions concrètes. Notre deuxième article porte sur l’évolution des systèmes de connectivité qui assurent ce lien vital. L’idée d’une approche tout-IP est certes séduisante, mais il semble probable que les promoteurs auront encore à gérer pendant un certain temps la coexistence de systèmes multiples.

Notre troisième article porte sur la distribution de l’électricité et explore la tendance consistant à installer des bus d’alimentation DC dans les bâtiments. Ces lignes, avec des tensions 24 Vdc et 385 Vdc, alimentent directement les équipements qui devraient sinon passer par l’intervention de redresseurs à l’entrée 240 Vac pour obtenir le courant DC recherché. Ce changement, qui peut se traduire par des gains en termes de rendement énergétique, implique cependant de repenser en grande partie les schémas de câblage, ainsi que de revisiter les questions de sécurité et de mise à la terre.

Puisque nous passons tant de temps à vivre en intérieur, nous avons besoin de bâtiments intelligents pour progresser encore au quotidien dans cet espace de vie. Nous espérons que ce numéro de Focus aidera les concepteurs à imaginer les moyens nécessaires pour concrétiser cet objectif.

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Quand l’automatisation requiert une connectivité nouvelle

« Les régulateurs traditionnels des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) utilisés depuis plusieurs décennies laissent place à une technologie plus sophistiquée qui s’appuie sur de nombreuses options de connectivité, à l’instar d’un système nerveux central. »

Les régulateurs traditionnels des systèmes CVC utilisés depuis plusieurs décennies laissent place à une technologie plus sophistiquée qui s’appuie sur de nombreuses options de connectivité, à l’instar d’un système nerveux central. Le choix de la page blanche pour élaborer ces systèmes ne manque certes pas d’attrait, mais de nombreux promoteurs minimisent le risque en intégrant de multiples options de connectivité et protocoles de communications pour créer des systèmes intelligents hétérogènes, à partir de soussystèmes éprouvés et testés.

Des attentes nouvelles Pourquoi cet intérêt pour les bâtiments intelligents ? Les investissements conséquents qu’impliquent les nouveaux projets de construction signifient que l’espace résultant doit permettre de maximiser la rentabilité pendant toute la durée de vie opérationnelle du bâtiment. Avec l’évolution rapide que connaissent aujourd’hui le travail,

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les loisirs, la production, la logistique, le commerce de détail et le secteur de la santé, les bâtiments doivent eux aussi s’adapter à de nouvelles circonstances. WeWork, une société de coworking, en a démontré le principe en adaptant les bâtiments hérités des centres-villes en espaces de bureaux flexibles. Et la pandémie nous a appris que, en dernier recours, des centres d’exposition peuvent être transformés en hôpitaux, des gymnases peuvent devenir des centres de vaccination, et nos propres domiciles peuvent être réaménagés en espaces de travail.

Les nouveaux bâtiments doivent donc être conçus en veillant à ce que l’espace puisse être adapté aisément et à moindre coût. Ils doivent aussi bénéficier d’une infrastructure pouvant être rapidement reconfigurée afin d’offrir l’alimentation électrique, l’éclairage, les systèmes CVC, les connexions IT et les réseaux de données partout où ils sont nécessaires, quelle que soit la configuration de base du bâtiment.

Examen des technologies

Martin Keenan Director of Technical Development, Avnet Abacus

Les bâtiments doivent également être réinventés afin de minimiser leur empreinte climatique. Ce qui passe notamment par des codes de construction plus stricts, des matériaux innovants et de nouvelles approches : par exemple, utiliser une connectivité sans fil plutôt qu’un câblage structuré pour économiser des matières premières telles que le cuivre. Les stratégies en matière de bâtiments intelligents peuvent également viser à la réduction de l’un des principaux facteurs d’impact environnemental : la manière dont ils sont utilisés.

Par exemple, combiner pièce par pièce les capacités de détection de présence avec les systèmes CVC et d’éclairage, peut permettre de couper le chauffage, la climatisation et l’éclairage dans les espaces de bureaux, dès qu’ils sont inoccupés.

Les bâtiments intelligents sont également équipés de systèmes de surveillance et de sécurité exhaustifs afin de les protéger contre un large éventail de menaces.

Les mesures mises en œuvre peuvent notamment

inclure des caméras de sécurité basées sur protocole IP, des détecteurs de présence et, depuis la pandémie, des capacités d’imagerie thermique à l’entrée des bâtiments permettant d’identifier les personnes dont la température corporelle est anormalement élevée. Les systèmes de comptage de personnes, avec capteurs infrarouges, sont également utilisés pour vérifier immédiatement le nombre de personnes présentes dans une pièce.

Ces avancées dont bénéficient les infrastructures techniques peuvent aider les systèmes de gestion des bâtiments intelligents à ajuster les réglages CVC pour les adapter aux niveaux d’occupation réels. Elle fournissent aussi les données brutes requises pour comprendre la dynamique d’occupation du bâtiment – ce qui s’avère utile, par exemple, pour suivre les tendances des consommateurs dans les espaces consacrés aux commerces de détail, ou pour optimiser le déploiement des personnels dans d’autres contextes.

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Examen des technologies

Quand l’automatisation requiert une connectivité nouvelle La pandémie nous a appris que les bâtiments peuvent avoir un impact important sur notre santé. Les systèmes CVC sont adaptés pour surveiller et améliorer la qualité de l’air, en utilisant des capteurs de chaleur et d’humidité, et en détectant la concentration des principaux gaz tels que l’oxygène, l’azote, et le dioxyde de carbone.

L’éclairage est un autre élément critique dans les stratégies utilisées pour les bâtiments intelligents. Un éclairage correctement conçu peut encourager les consommateurs à acheter davantage dans les magasins, permettre aux personnes travaillant dans les bureaux de se concentrer plus longtemps sur leur tâche, et aider les gens à mieux apprécier le temps passé dans les espaces sociaux et de convivialité. L’une des façons de parvenir à un éclairage fonctionnel de ce type est l’installation de systèmes intelligents, qui peuvent être contrôlés à distance pour assurer différents effets et s’adapter rapidement à des changements plus importants, tels que la reconfiguration des espaces à l’intérieur du bâtiment.

Au moins deux approches peuvent être suivies pour installer des systèmes d’éclairage intelligents : l’une permet de fournir une alimentation autonome, puis de connecter les éclairages au système de gestion du bâtiment à l’aide d’un réseau Bluetooth ; l’autre utilise l’alimentation électrique par câble Ethernet (Power over Ethernet), à la fois pour fournir l’énergie et pour contrôler les données de chaque lampe.

Illustrant un autre exemple de l’imbrication croissante des choix stratégiques de connectivité des bâtiments, certains promoteurs

« Les systèmes avancés de gestion des bâtiments tendent vers le protocole IP pour unifier les communications. »

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envisagent d’utiliser des systèmes d’éclairage intelligents pour assurer des liaisons de données et permettre différentes fonctionnalités.

Le Li-Fi, obtenu en modulant les LED d’éclairage à des fréquences suffisamment élevées pour transporter des volumes de données utiles sans provoquer de scintillement perceptible, est considéré par certains comme une alternative viable au Wi-Fi. Certains jugent également que le Li-Fi est plus sûr que le Wi-Fi pour certaines applications.

Standards pour une connectivité câblée Parce que les bâtiments intelligents sont censés intégrer de si nombreux types de fonctionnalités, ils utilisent souvent des stratégies de connectivité hétérogènes provenant d’autres disciplines. De nombreux systèmes traditionnels de gestion des bâtiments utilisent une connectivité hiérarchique, avec un bus primaire reliant ensemble des contrôleurs de haut niveau, et des bus secondaires assurant les connexions à des contrôleurs de niveau inférieur, à des dispositifs I/O et à des interfaces utilisateur.

Les dispositifs dialoguent entre eux sur des protocoles ouverts tels que BACnet ou LonTalk, et la connectivité physique est assurée de diverses façons, avec notamment la fibre optique, des liaisons Fieldbus ou Ethernet classique, des connexions série RS232 et RS485, ou des réseaux sans fil spécialisés basse puissance, à faible largeur de bande.

Les systèmes avancés de gestion des bâtiments tendent vers l’utilisation du protocole IP pour unifier les communications. La connectivité est alors assurée de diverses manières, y compris avec la fibre pour les dorsales des bâtiments, l’Ethernet classique avec des options d’alimentation par câble Ethernet (Power over Ethernet), et des options sans fil tels que Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, Zigbee et même la 5G. Une option de connectivité émerge à l’heure actuelle : l’Ethernet à paire unique (SPE), une version simplifiée de l’Ethernet traditionnel, avec une seule

paire torsadée pour transmettre des données, et des connecteurs miniaturisés. Cette option de connectivité câblée dense, rapide, facile à installer et moins coûteuse que l’Ethernet traditionnel est régie par la norme IEEE 802.3cg-2019 et offre un débit de 10 Mbit/s sur des distances pouvant atteindre 1 000 m (10 Base-T1L).

Les signaux conformes à ce standard requièrent une conversion pour assurer la connexion à des réseaux 10/100/1000 Base-T. Le standard SPE est supporté par les spécifications émergentes pour les performances des câbles, connecteurs et canaux. Le nouveau connecteur SPE défini par la norme CEI 63171-1 ressemble au connecteur LC utilisé pour les fibres optiques et est donc couramment désigné sous l’appellation « cuivre LC ».

Il sera également possible de fournir jusqu’à 50 W sur l’Ethernet à paire unique, bien que l’approche utilisée ne soit pas compatible avec l’infrastructure d’alimentation sur l’Ethernet (PoE) actuelle. Des travaux sont également en cours pour définir comment l’Ethernet SPE doit être utilisé avec les câblages structurés, afin de lui permettre de jouer un plus grand rôle dans l’avenir au niveau des infrastructures de bâtiments intelligents.

Connectivité sans fil Il est aujourd’hui fait appel à de nombreux protocoles différents pour permettre une connectivité sans fil dans les bâtiments intelligents. Par exemple, les capacités de réseau maillé avec Bluetooth LE (basse consommation) permettent de créer facilement des réseaux sans fil ad hoc entre les capteurs économiques installés dans un bâtiment intelligent. Les capacités de Bluetooth comme balises peuvent également être utilisées pour fournir aux occupants des bâtiments des services de données hautement localisés. De multiples technologies LAN sans fil basse puissance, telles que Zigbee, peuvent aussi être mises à contribution pour permettre les fonctionnalités nécessaires aux bâtiments intelligents. A l’instar de la connectivité câblée, et bien qu’il soit plus simple

de s’en tenir à un seul standard, dans la pratique les bâtiments intelligents devront probablement intégrer de multiples standards WAN basse puissance pour supporter l’utilisation d’une large panoplie de fonctions – capteurs, éclairages et systèmes de contrôle locaux, entre autres.

L’une des normes clés pour la connectivité sans fil des bâtiments intelligents sera l’IEEE802.11ax, communément désignée Wi-Fi 6. Cette norme utilise les mêmes fréquences et structure de canaux que les normes Wi-Fi précédentes, mais avec des schémas de modulation plus sophistiqués autorisant des débits de données supérieurs pour un spectre radio de même ordre. WiFi 6 emploie une technique multivoie, communément désignée « entrée-multiple et sortie-multiple multiutilisateur » pour permettre à chaque point d’accès de prendre en charge huit utilisateurs simultanés – deux fois plus que ceux supportés par la norme Wi-Fi 5. Les techniques de formation de faisceaux permettront d’étendre la portée de chaque routeur. Le support de la technique TWT (Target Wake Time) permettra aux routeurs Wi-Fi 6 d’indiquer aux dispositifs quand ils doivent être actifs et inactifs, afin de minimiser la consommation électrique. Le nombre plus restreint de dispositifs interrogeant le routeur permettra en outre de réduire les interférences radio et donc d’augmenter le débit global. Cette combinaison de fonctionnalités facilitera la tâche des concepteurs de bâtiments intelligents en termes de connectivité à large bande passante, pour des populations transitoires d’utilisateurs multiples dans des lieux encombrés, à partir d’un nombre restreint de routeurs. Elle permettra également de faire de la connectivité sans fil une option plus viable pour les infrastructures semi-permanentes, telles que les caméras de sécurité.

La norme cellulaire 5G figure en tête de liste des options de connectivité sans fil en termes de capacités et de complexité. Ce standard de communications mobiles

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Examen des technologies

Quand l’automatisation requiert une connectivité nouvelle

largement sollicité offre une bande passante plus importante, un temps de latence inférieur et le support requis pour un plus grand nombre de dispositifs par unité de surface desservie que les standards cellulaires précédents. Cette norme inclut également deux protocoles de communications à faible consommation et faible débit, formulés pour supporter les systèmes associés à l’Internet des Objets. La promesse de la 5G réside dans le fait que de nombreux besoins de connectivité pour les bâtiments intelligents pourraient en théorie utiliser des équipements opérant avec une seule norme générique.

La mise en œuvre de la 5G dans les bâtiments impliquera l’installation de multiples répéteurs de signaux 5G, ou d’un système d’antenne distribué venant se connecter à une station de base 5G centralisée. Les utilisateurs devront également savoir s’ils veulent installer un réseau 5G privé, ou apporter simplement dans le bâtiment le réseau d’un opérateur extérieur. Les problèmes de propagation, notamment avec les ondes millimétriques agréées pour la 5G dans des régions du monde telles que les Etats-Unis, devront faire l’objet d’une attention particulière au niveau de la planification radio, afin de minimiser les interférences entre les réseaux sans fil co-localisés, tout en maximisant le service pour chaque utilisateur.

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Conclusion Les bâtiments intelligents sont fondés sur le postulat selon lequel, avec des infrastructures adaptées en termes de communications, de capteurs et d’actionneurs, ils ne sont plus uniquement des constructions permettant aux occupants de se mettre à l’abri des conditions météorologiques extérieures, mais qu’ils deviennent des « machines à vivre » sophistiquées. Cette vision idéalisée repose bien sûr sur des technologies de pointe et sur une dorsale de connectivité hétérogène. En réalité, les bâtiments intelligents actuels ont simplement évolué depuis leur statut ancien de constructions peu intelligentes, et leurs fonctionnalités et capacités de connectivité seront mises en œuvre dans un mix de technologies à la fois existantes et nouvelles. Dans un tel contexte, la planification de la connectivité consistera bien plus à assurer une coexistence pacifique entre de multiples standards, qu’à choisir la bonne approche à partir d’une page blanche.

Connecteurs Hirose FPC, série FH40 à montage vertical, pas 0,5mm

Yageo Hirose

Hirose jouit d’une réputation établie dans l’industrie pour ses connecteurs innovants d’un haut niveau de qualité. Pour répondre à la demande actuelle de connecteurs FPC robustes à montage vertical, Hirose a lancé sa série FH40.

Le boîtier est doté d’une solide structure de verrouillage, étayée par l’utilisation de contacts uniques qui constituent un point d’articulation fiable pour l’actionneur rotatif, sans avoir à s’appuyer sur les parois du boîtier.

L’actionneur est ainsi supporté sur toute la longueur du connecteur, ce qui garantit des performances supérieures et une connexion fiable.

Innovante également la conception de l’actionneur, avec son angle de surface permettant d’éviter les déverrouillages intempestifs pouvant être engendrés par des vibrations. La robuste construction de l’actionneur lui permet de résister aux manipulations brutales et offre une force de rétention FPC importante – 26N minimum.

Des cavités spéciales de chaque côté du connecteur, baptisées « side catchers » (maintiens latéraux), maintiennent en place un connecteur FPC avec pattes. Cette disposition permet de stabiliser temporairement l’ensemble pour effectuer un positionnement guidé à la fois simple et précis. L’insertion du FPC s’opère avec souplesse, grâce à la large surface de guidage ainsi offerte sur le connecteur.

CARACTERISTIQUES • Nombre de contacts : 10, 20, 24, 30, 40, 45, 50, 60, 64, 80 • Hauteur : 5,8 mm • Espacement : 0,5 mm • Courant nominal : 0.5A • Tension nominale : 50V • Structure robuste • Cycles de connexion : 20 • Température de fonctionnement : -40°C à +105°C

Plus d’informations sur avnet-abacus.eu/hirose

Il est possible d’utiliser un connecteur FPC standard avec pattes, en épaisseur 0,3 mm, identique à celui de la série FH28 très populaire, en version montage à angle droit, qui autorise une grande souplesse en termes de conception.

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Le rôle majeur des capteurs dans les systèmes de gestion

« Les capteurs des bâtiments intelligents permettent de mesurer les paramètres de base et de combiner des signaux multiples pour obtenir d’autres paramètres, comme le taux d’occupation. »

Pour répondre à la fois aux attentes de plus en plus fortes des utilisateurs et au souci de rentabilité des promoteurs, et compte tenu de la disponibilité de technologies innovantes, les bâtiments deviennent de plus en plus intelligents. Les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation, mais aussi les systèmes de sécurité et d’éclairage d’hier sont modernisés et enrichis grâce à de nouveaux services qui rendent les bâtiments plus confortables, plus efficients, plus écologiques et plus rentables.

L’élément clé des bâtiments intelligents est la technologie de détection qui va fournir les données brutes sur la base desquelles ces différents services peuvent être délivrés. Le coût relativement modique du déploiement de nombreux types de capteurs encourage également les promoteurs à les déployer spécifiquement pour mettre en œuvre des techniques analytiques capables d’offrir des perspectives entièrement nouvelles sur la manière dont leurs bâtiments sont utilisés. Ces applications permettront de construire des bâtiments véritablement intelligents.

Simplicité d’usage des capteurs Pour les bâtiments intelligents, la détection implique de mesurer des paramètres de base, comme la température ou l’humidité, et de combiner des signaux multiples pour obtenir d’autres paramètres, comme le taux d’occupation.

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Examen des technologies

Alessandro Mastellari Technical Specialist Wireless & Sensors Avnet Abacus

A titre d’exemple, les capteurs à simple contact peuvent être utilisés pour indiquer si des portes et des fenêtres sont ouvertes ou fermées. Les données résultantes constituent une base utile pour la sécurité générale du bâtiment. Le coût modique des capteurs à contact leur permet également d’être largement utilisés. Ils offrent de surcroît d’autres avantages au niveau de la sécurité lorsqu’ils sont, par exemple, mis en œuvre dans des lieux tels que les laboratoires pour surveiller l’accès à des armoires de stockage ou à des réfrigérateurs dont l’usage est strictement réglementé.

Les capteurs thermiques sont depuis longtemps utilisés dans les systèmes CVC pour mesurer la température ambiante. Ils sont maintenant également utilisés pour vérifier la température de fonctionnement des équipements sensibles, comme les data centers sur site, pour s’assurer qu’ils fonctionnent aussi efficacement que possible. La surveillance constante de la température joue également un rôle important pour s’assurer que les systèmes CVC ne véhiculent pas de bactéries dangereuses, comme la légionellose.

Les capteurs d’humidité, qui mesurent la quantité de vapeur d’eau dans l’air, sont importants pour le confort et la santé des occupants en prévenant le développement de moisissures et de spores dans les bâtiments, mais aussi pour assurer le bon fonctionnement de différents équipements et machines. La mesure de l’humidité peut se faire par des moyens capacitifs, résistifs ou thermiques.

Les capteurs dédiés à la qualité de l’eau sont utilisés pour mesurer les produits chimiques, les ions, les solides en suspension, les éléments organiques et les niveaux de pH. Ils sont donc importants pour s’assurer que l’eau qui alimente le bâtiment est potable et parfaitement adaptée à la consommation humaine, qu’elle est utilisable dans les machines opérant sur site et, de manière non moins critique, peut être utilisée dans les systèmes de climatisation, sans risques sanitaires potentiels. Les capteurs de pression ou de débit peuvent également être installés pour surveiller, par exemple, le niveau d’encrassement des filtres et les besoins correspondants en maintenance.

Les technologies de mesure de la température incluent le vénérable thermocouple, les résistances dépendant de la température, les thermistances à coefficient de température négatif, et les dispositifs à semiconducteurs.

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Examen des technologies

Le rôle majeur des capteurs dans les systèmes de gestion La pandémie a notamment eu pour effet de susciter un regain d’intérêt dans la qualité de l’air que nous respirons. Les capteurs de gaz peuvent mesurer les concentrations d’oxygène dans l’air des pièces où nous vivons, le monoxyde de carbone dans les systèmes de détection d’incendie, et les niveaux de dioxyde de carbone pour prévenir l’insuffisance d’aération dans les bâtiment à haut niveau d’isolation. Les capteurs de fumée peuvent mesurer les niveaux de particules en suspension dans l’air, ce qui s’avère essentiel pour la sécurité incendie. Et des capteurs de pollen sont installés pour détecter, identifier et compter en temps réel pollens, moisissures, particules de poussière et autres, comme les silicates et les microplastiques. Les données provenant de ces capteurs peuvent être intégrées aux mesures de température et d’humidité, dans le cadre des programmes de surveillance environnementale des bâtiments.

Détecteurs de mouvement Les détecteurs de mouvements jouent un rôle de plus en plus important dans les constructions intelligentes pour la sécurité et la surveillance, ainsi que pour s’assurer que les bâtiments ne gaspillent pas d’énergie en chauffant et en éclairant des pièces vides. Il existe plusieurs formes de détecteurs de mouvement. L’un des plus simples consiste à « inonder » une zone déterminée ou une pièce d’habitation avec des ultrasons. Le capteur mesure ensuite la façon dont ces ondes se répercutent dans l’environnement et comment elles sont altérées par la présence d’une personne. Les capteurs infrarouges passifs détectent la chaleur

« Les détecteurs de mouvement jouent un rôle de plus en plus important dans les constructions intelligentes pour la sécurité et pour la surveillance, ainsi que pour s’assurer que les bâtiments ne gaspillent pas d’énergie en chauffant et en éclairant des pièces vides. »

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émise par un individu en comparant les différentes intensités de rayonnement infrarouge parvenant aux deux fenêtres qui font face à l’élément actif du capteur. Lorsque des individus sont statiques, l’intensité de rayonnement est identique sur les deux interfaces.

Lorsqu’ils se déplacent, l’intensité de rayonnement qui parvient à chacune d’entre elles est différente, preuve de mouvement.

Ces capteurs simples sont largement utilisés depuis de nombreuses années dans les systèmes d’alarme domestiques, les portes automatiques et les sèche-mains automatiques. Ils sont aujourd’hui utilisés avec des effets beaucoup plus sophistiqués. Un simple détecteur infrarouge passif peut, par exemple, être installé sous une table ou sous un bureau, ou au-dessus d’un placard, afin de savoir si quelqu’un occupe l’espace en question. Les petites fenêtres de la sonde et les lentilles étroites, permettent de se prémunir des faux positifs, en évitant par exemple de déclencher une alarme lorsque des personnes ne font que passer à proximité d’un bureau. Les capteurs sont montés dans un petit boîtier alimenté par batterie, avec une connexion sans fil basse puissance vers une passerelle reliée au système de gestion du bâtiment.

Il est également possible d’utiliser l’infrarouge pour vérifier à quelle distance d’un capteur se trouvent des individus, en mesurant le temps nécessaire à une impulsion IR pour se heurter à une personne et revenir vers le capteur. Un réseau de capteurs infrarouges peut fournir des indications supplémentaires et déterminer la direction vers laquelle se dirige la personne considérée.

Autres types de capteurs Certains promoteurs installent des capteurs de courant pour surveiller les habitudes de consommation de l’électricité dans leurs immeubles

Examen des technologies

intelligents. Cette pratique, quelque peu intrusive en termes de vie privée, présente toutefois des avantages dans la mesure où le déploiement correct de capteurs de ce type (sur des équipements individuels, sur des circuits ou dans certaines zones) permet de fournir des données pour gérer l’efficacité énergétique d’un bâtiment, mais aussi pour contribuer à surveiller le bon fonctionnement d’équipements ou de machineries critiques. Ces capteurs étant en place, il devient possible d’établir un profil historique de la consommation normale d’électricité pour chaque machinerie, circuit ou zone, de reconnaître automatiquement les anomalies et de mettre en œuvre les actions appropriées pour analyser ces situations et y remédier. Certains promoteurs de foyers-logements se lancent même dans des programmes pilotes permettant de suivre l’usage de l’électricité dans leurs installations, afin que les familles concernées puissent garder un œil sur la présence effective et le comportement quotidien des résidents (branchement de la bouilloire électrique le matin, confection d’un repas chaud à midi, etc.) afin de s’assurer à distance de leur bien-être et de leur socialisation.

Les bâtiments intelligents peuvent utiliser d’autres formes de capteurs, y compris des capteurs optiques pour surveiller l’éclairage, et des capteurs permettant de vérifier le niveau des fluides dans des réservoirs, afin de prévenir d’éventuels débordements. Les parkings et garages en sous-sol peuvent utiliser des capteurs qui permettent de vérifier l’accumulation des gaz d’échappement ou de déceler une fuite de carburant. Les bâtiments de très grande hauteur utilisent de plus en plus souvent des accéléromètres dans le cadre de systèmes d’amortissement des vibrations, afin de contrebalancer les effets des vents violents et de minorer les événements sismiques.

De l’utilité des données Ces capteurs sont relativement simples, mais les données qu’ils génèrent peuvent être extrêmement utiles lorsqu’elles sont cumulées aux fins d’analyse, dans le contexte d’un système de gestion du bâtiment.

« Certains promoteurs installent de capteurs de courant pour surveiller les habitudes de consommation de l’électricité dans leurs immeubles intelligents. »

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Examen des technologies

Le rôle majeur des capteurs dans les systèmes de gestion La collecte de données à ce niveau comporte également des implications au niveau de la vie privée. Par exemple, une application positive des capteurs de surveillance de l’occupation d’un bâtiment permet d’allouer le plus efficacement possible des espaces dans le contexte de bureaux partagés. Cette technologie peut cependant être mal utilisée par des employeurs peu scrupuleux qui veulent s’assurer de la présence de leurs collaborateurs sur le lieu de travail. De même, les capteurs dits « temps de vol » (Time-of-Flight ou TOF) peuvent être utilisés pour mesurer le flux de circulation des personnes dans un bâtiment, ce qui est utile pour assurer la sécurité, mais peut s’avérer abusif s’ils sont utilisés pour espionner les habitudes d’achat des consommateurs dans une grande surface commerciale. Les législations en vigueur dans ce domaine, comme le

RGPD en Europe, doivent donc être respectées si l’on prévoit la mise à disposition de services dérivés des systèmes de capteurs déployés dans les bâtiments intelligents.

Il est plus que jamais important que les bâtiments dans lesquels nous vivons, nous travaillons et nous divertissons soient à même de protéger notre santé et l’état de la planète en offrant un confort maximum pour un coût environnemental réduit au minimum.

Une large variété de capteurs est maintenant disponible pour fournir les données brutes rendant possible ce type d’optimisation multifactorielle. Ces larges déploiements de capteurs peuvent également permettre de nouveaux modes d’analyse qui, utilisés de manière responsable, permettront d’améliorer le fonctionnement des bâtiments intelligents.

« Il est plus que jamais important que les bâtiments dans lesquels nous vivons, nous travaillons et nous divertissons soient à même de protéger notre santé et l’état de la planète en offrant un confort maximum pour un coût environnemental réduit au minimum. »

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Détection de présence et de mouvement avec Murata

Les technologies connectées modifient notre manière de vivre en profondeur. Les solutions basées sur l’Internet des Objets nous permettent de connecter et d’automatiser bâtiments, technologies et systèmes énergétiques, transformant ainsi la manière dont nos installations sont gérées. Les capteurs infrarouges passifs et les capteurs à ultrasons de Murata contribuent aux performances des systèmes de détection de présence et de mouvement qui apportent plus de productivité et d’efficacité dans notre vie quotidienne.

Murata APPLICATIONS • Sécurité domestique • Détection de présence à domicile (domicile intelligent) • Fonction d’activation pour panneaux de contrôle • Economies d’énergie / éclairage intelligent

CAPTEUR IR PASSIF SERIE IRA CARACTERISTIQUES • Haute sensibilité et performances fiables • Excellent rapport signal-bruit • Stabilité élevée lors des changements de température ambiante • Excellente immunité aux ondes électromagnétiques

Capteurs IR passifs

CAPTEUR A ULTRASONS CARACTERISTIQUES • Emetteur-récepteur ultrasons pour détection d’objets et mesure des distances • Haute sensibilité et version SPL- SMD également disponible Capteurs à ultrasons

Plus d’informations sur avnet-abacus.eu/murata

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Commutateurs tactiles étanches OMRON B3S

OMRON

Le commutateur tactile OMRON B3S monté en surface offre un boîtier scellé à haut niveau de fiabilité. Le poussoir donne à l’utilisateur un retour d’information tactile positif qui contribue au sentiment global de qualité au niveau de l’interface utilisateur. Le montage en surface en fait un produit adapté aux installations à haute densité. Il est également disponible avec un terminal de mise à la masse pour une protection adéquate contre l’électricité statique, et avec des boîtiers sur support gaufré pour un montage automatique. Le commutateur plaqué argent est scellé conformément à la norme IP67 (IEC 60529), assurant ainsi une excellente fiabilité du contact dans les environnements exposés à la poussière ou à l’eau. Le B3S résiste à des températures comprises entre -25°C et +70°C, sans givrage ni condensation.

Commutateur tactile scellé B3S

CARACTERISTIQUES • Haute précision, haute fiabilité du contact • Montage SMD pour production automatique • Durée de vie prolongée du contact • Etanche à la poussière

Contactless measurement Le B3S est parfaitement adapté à diverses applications :creating compteurs energy-efficient and comfortab intelligents, contrôle de ventilation et de température, ascenseurs et automatisation en usine.

onfirm equipment functions and safety before using the product. described in the manual or applying the product to nuclear control systems, railroad chines, safety equipment, and other systems or equipment that may have a serious ance characteristics of the product provide a margin of safety for the system or

Capteur thermique OMRON MEMS D6T-32L

ope ://components.omron.eu/ na s://www.ecb.omron.com.cn/ pan s://www.omron.co.jp/ecb/

Le capteur thermique MEMSCat. D6T-32L développé par No. A274-E1-01 OMRON offre une excellente0318-0.5M(0318)(O) fiabilité pour la détection de présence et de mouvement dans une zone déterminée.

Capable de détecter les intensités d’énergie radiante les plus infimes provenant des objets, ce capteur détecte également les personnes immobiles ou en mouvement.

Offrant un angle de vision de 90°x 90°, le capteur D6T-32L couvre une large superficie à partir d’un point unique. Les capteurs thermiques MEMS D6T constituent une partie vitale des systèmes de contrôle sanitaire au sein des bâtiments, des pièces d’habitation et des espaces accueillant du public, en permettant de surveiller la température corporelle et le taux d’occupation des lieux, et en réduisant la nécessité d’avoir à toucher différentes surfaces. Ils offrent également d’exceptionnelles capacités de contrôle et de détection avec les systèmes d’éclairage entrant dans le cadre d’une automatisation des bâtiments.

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Capteur thermique D6T-32L

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Solutions pour bâtiments intelligents

BPS120

Bourns CDSOT23-T24CAN

SRF4530A (bobine d’arrêt de mode commun)

CAPTEURS

• Capteurs de pression :

ALIMENTATIONS DC

• Capteur de température et

• Inducteurs de puissance série SRP • Transformateurs d’isolation série HCT

BPS120, BPS130

HCT series

CONNECTIVITE

• RS-485 : TBU-RS • Ethernet : SM453229-231N7Y (chipLAN) • CanBus : CDSOT23-T24CAN (TVS diode array),

BPS130

d’humidité : BPS240

(transformateurs à haute isolation)

ble living spaces

BPS240

TBU-RS085-300-WH

SRF4530A series

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ENSEMBLE VERS DE NOUVEAUX SOMMETS Déjà 100 ans – et ce n’est pas fini ! centennialcentral.com

AC ou DC : quel choix pour les bâtiments intelligents ?

L’alimentation des dispositifs électroniques et électriques dans les bâtiments du futur est un sujet qui suscite un très vif intérêt. Il s’agit non seulement d’économiser l’énergie, mais aussi d’intégrer de nouvelles sources telles que le solaire, l’éolien et les batteries, avec des sorties en courant continu.

La plupart des systèmes électroniques requièrent une alimentation en courant continu au niveau des cartes, et même les machines alimentées par un moteur électrique en courant alternatif, telles que les lave-linge et les sèche-linge, cèdent la place à des versions intelligentes avec onduleur, fonctionnant à partir d’un bus DC haute tension. En parallèle, les bâtiments deviennent plus intelligents pour offrir toujours plus de confort et de productivité, tout en réduisant la consommation d’énergie. Nous devrions voir dans l’avenir davantage de systèmes électroniques à alimentation DC, avec une large distribution au niveau des capteurs, des actionneurs et des contrôleurs, le tout avec une interconnexion via l’Internet des Objets.

Une question se pose alors : « Pourquoi ne pas alimenter les bâtiments en courant courant continu, plutôt qu'en courant alternatif ? » AC versus DC ou la guerre des courants Faisons un petit retour historique sur les raisons de l’utilisation du courant AC. L’alimentation DC a d’abord eu la faveur des Américains, sous l’égide morale d’Edison. Mais dans cette guerre des courants, les générateurs AC développés par Tesla, avec leur capacité à convertir aisément les tensions via des transformateurs, sont venus contrecarrer l’avantage initial du courant DC – aucune perte de transmission en raison d’un diélectrique ou d’un effet de peau. Dans la mesure où le courant AC pouvait être transformé en centaines de kV avec un courant faible, la question des pertes est devenue sans véritable objet. Le courant AC est sorti vainqueur de cette confrontation et domine le marché depuis 150 ans, d’autant qu’une une vaste infrastructure est venue étayer cette domination.

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Les réseaux du futur seront localisés L’utilisation des infrastructures existantes est de moins en moins un facteur à prendre en considération, dans la mesure où les réseaux nano, micro et mini sont envisagés pour le futur avec des sources d’énergie renouvelables – en particulier des réseaux solaires à sortie DC, couplés à des capacités de stockage pour assurer la continuité de l’offre.

Ce qui peut être une batterie lithium-ion montée sur cloison, voire le réseau domestique pour véhicule électrique, avec chargeur bidirectionnel (Fig. 1). Les avantages de cette disposition sont multiples : moindre dépendance à l’égard des fournisseurs d’énergie, facturation allégée, réinjection potentielle de l’électricité en excès vers le réseau, et empreinte environnementale réduite. Pour les habitations alimentée en courant DC, les tensions requises passent de moins de 0,6 Vdc pour le processeur d’un ordinateur à environ 385 Vdc pour alimenter efficacement l’ensemble moteuronduleur d’un lave-vaisselle, en conservant un certain niveau de compatibilité avec les versions à entrée Vac. Il convient de choisir une tension standard pour le bus, ou éventuellement deux tensions en tandem. Des convertisseurs DC-DC sont ensuite nécessaires sur plusieurs charges et pour différentes sources, comme les panneaux solaires et les éoliennes, qui présentent des tensions de sortie variables, ou avec les batteries pour véhicules électriques qui peuvent être de 800 Vdc. Paradoxe parmi d’autres, les convertisseurs DC-DC fonctionnent en générant du courant AC pour alimenter un transformateur, modifier la tension et fournir l’isolation. Les calculs ont toutefois montré que le rendement global avec les équipements à entrée DC est généralement supérieur de 5 à 20 % [1].

Examen des technologies

Philip Lechner Technicial Specialist Power Avnet Abacus

WindEolienne turbine

Solar panel Panneau solaire Convertisseur AC-DC AC-DC Converter

DC

Contrôleur MPPT MPPT controller

DC-DC Convertisseur converter DC-DC

385VDC Onduleur Bidirectional bidirectionnel inverter

Compteur Meter

Energy Stockage storage énergie

3-Wire (unearthed) L+

2-Wire (unearthed) L+

+

Charge/de Contrôleur discharge charge/ controller décharge

24VDC

Low power Charges basse loads puissance

Utility Charges loads distributeurs

Biderectional Convertisseur DC-DC DC-DC converter bidirectionnel

400VDC typ

Véhicule Electric électrique vehicle

Fig. 1 : Habitation alimentée en courant DC

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AC ou DC : quel choix pour les bâtiments intelligents ?

Examen des technologies

Les tensions envisagées pour les bus DC sont de 385 Vdc, à l’instar des data centers, et 24 Vdc. Dans le premier cas, il s’agit de la valeur crête du courant AC redressé et corrigé avec le facteur de puissance, avec un niveau élevé de tolérance, que l’on trouve dans les systèmes à entrée AC « universelle ». Très souvent, la tension 385 Vdc appliquée à l’entrée AC va effectivement permettre de désactiver l’étage PFC et de le traverser, l’équipement considéré fonctionnant alors normalement.

Les produits opérant sous 385 Vdc utiliseront approximativement le même courant qu’avec une alimentation 240 Vac. Malgré la valeur nominale adéquate du câblage existant, il ne peut être utilisé en raison du codage couleur utilisé pour le courant AC. Les normes qui régissent le courant DC, lorsqu’elles existent, exigent des couleurs différentes pour éviter toute confusion. Les produits hérités à entrée AC universelle, sans correction du facteur de puissance (comme les alimentations destinées à l’éclairage inférieur à 25 W et autres types d’équipements inférieurs à 75 W) fonctionneront généralement de manière satisfaisante avec du 385 Vdc, à l’extrémité de leur entrée nominale mais, dans les habitations alimentées en courant DC, les nouveaux produits basse puissance se verront probablement assigner un bus de tension inférieure, pour faciliter les installations.

Un design particulier pour les équipements à entrée DC La protection par fusibles des produits à entrée DC est un sujet qui requiert une attention particulière. En cas de surcharge sur une ligne d’alimentation AC, un fusible va s’ouvrir et l’arc électrique momentané rapidement disparaître, dans la mesure où le courant AC passe par 0 volt toutes les 10 millisecondes, avec une fréquence de 50 Hz. Dans le cas d’une ligne en courant DC, l’arc peut se prolonger beaucoup plus longtemps, avec même une possible auto-alimentation, en fonction des séparations et du type de fusible. Pour éviter ces phénomènes et les contraintes qui en résultent pour les équipements, avec les problèmes de sécurité associés, les fusibles DC et AC présentent des constructions différentes. Dans les cas extrêmes, des disjoncteurs sont installés, avec déviation de l’arc électrique par effet magnétique ou par air comprimé pour

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assurer une extinction plus rapide. Les disjoncteurs à semiconducteurs, aujourd’hui moins coûteux, sont également une option envisageable. Un arc de plus grande longueur s’établit également lors de la connexion ou de la déconnexion des connecteurs DC en fonctionnement habituel, avec risque de brûlure ou de fusion des contacts fermés. La même situation survient avec des contacts de commutation.

La solution, aujourd’hui standard avec les connecteurs de recharge pour véhicules électriques, consiste à intégrer une connexion de contrôle supplémentaire qui constitue un verrouillage permettant d’assurer la désactivation des courants élevés pendant la manœuvre de branchement/débranchement. Si des produits existants commercialisés sont annoncés comme étant compatibles avec des courants AC ou DC, une solution pratique consiste à utiliser des connecteurs d’entrée séparés.

Avec une connexion DC directe aux équipements, un élément de stockage d'énergie se trouvera sur la ligne DC interne, tel qu’un condensateur de masse faisant office de « réservoir », capable de stocker de nombreux Joules. Dans les produits à entrée AC, ce condensateur est isolé de l’entrée par le redresseur secteur. Les normes de sécurité peuvent être aisément respectées afin de réduire instantanément la tension résiduelle sur les terminaux AC, jusqu’à une valeur de sécurité (Fig. 2). Avec une entrée DC et sans redresseur, la connexion d’entrée peut être de 385 Vdc et nécessiter plusieurs minutes pour se décharger en interne, ce qui s’avère très problématique pour la sécurité, notamment parce que la connexion de l’équipement a probablement exposé les contacts mâles.

L’installation d’une diode interne est une solution pour assurer la protection contre l’inversion de polarité, se traduisant toutefois par une réduction de l’efficacité.

Un transistor MOSFET peut toutefois être utilisé comme isolateur, avec une faible perte.

Une tension 24 Vdc est une autre option possible pour le bus d’alimentation, avec un certain nombre d’exemples industriels dans les commandes électroniques et les capteurs. Cette option n’est cependant adaptée qu’aux faibles puissances, dans la

unearthed) L+

X

Energy flow Flux d’énergie



Examen des technologies

M

Source AC AC Source

+

L-

Charge Load

positive earth

+ -

E

Bulk storage Stockage de masse

M Fig. 2 : Les redresseurs sur l’entrée AC permettent d’isoler les composants de stockage d’énergie

mesure où les courants sont au moins 15 fois Lsupérieurs à ceux des systèmes 385 Vdc pour une même puissance nominale. Avec cependant un avantage : le 24 V est une très mid-point earth basse tension, à faible risque intrinsèque en termes L+ de choc électrique. Il n’est pas nécessaire de faire installer le câblage par des électriciens agréés, et l’installation peut + être relocalisée rapidement et à moindre coût. En fonction de la source M d’alimentation, le 24 Vdc peut toutefois E continuer de fournir des courants élevés potentiellement dangereux, se traduisant par + des surchauffes, des blessures et des incendies. Des normes seront donc imposées au niveau des pratiques Ld’installation et des méthodes de protection[2]. La tension 24 Vdc est utile pour les éclairages à LED, les nœuds IoT, les capteurs, les contrôleurs et autres systèmes électroniques basse puissance, avec des convertisseurs DC-DC internes. La littérature mentionne qu’une tension USB 5 V pour charger des systèmes portables peut être générée centralement à partir d’une tension 385 Vdc ou 24 Vdc et distribuée dans l’ensemble d’un bâtiment. Cette solution n’est toutefois pas viable dans la mesure où la tension doit être très précise à la charge et les chutes, pics et surtensions sur un bus 5 V sont inacceptables. Les équipements ont également souvent besoin d’un contrôle individuel intelligent pour la tension et la source de courant, comme c’est le cas avec la norme USB-C. Dans la pratique, nous verrons encore des chargeurs USB individuels, mais peut-être alimentés avec du 24 Vdc, plutôt qu’avec l’alimentation secteur AC. Ce qui permettra d’en baisser le prix et d’en réduire les dimensions, sans avoir le problème des agréments de sécurité. Ces configurations seront de surcroît plus simples à intégrer dans les

plaques de connexion murales.

Choisir le schéma de mise à la terre Les bus DC utilisés dans les bâtiments, ainsi que les systèmes AC, devront avoir une liaison à la terre pour des raisons évidentes de sécurité, mais aussi pour des raisons fonctionnelles. Les configurations non mises à la terre pourraient en effet « flotter » jusqu’à atteindre des tensions préjudiciables et produire des niveaux d’interférence électromagnétique indéterminés à partir du réseau de convertisseurs DC-DC connectés.

Certains équipements peuvent déjà bénéficier d’une connexion interne à la terre. Les sorties des panneaux solaires, par exemple, peuvent déjà avoir une mise à la terre. Il est donc probable qu’une connexion ferme à une masse centrale soit définie dans le système électrique d’un bâtiment, à l’instar du neutre AC reliant la terre à un point central. Dans les systèmes informatiques alimentés en courant DC, le positif d’un bus 48 V est mis à la terre, produisant une tension -48 V comme puissance distribuée. Cela permet de prévenir toute corrosion galvanique des connexions à la terre en atmosphère humide. Ce problème s’atténue généralement dans les environnements contrôlés industriels et domestiques, et un bus positif avec négatif mis à la terre sera probablement ici la solution privilégiée, bien qu’il existe d’autres options (Fig. 3). Les courants DC-DC non isolés sur un bus positif sont également privilégiés, dans la mesure où ils peuvent être de simples convertisseurs Buck, plutôt que des types Buck-Boost moins habituels, qui peuvent opérer avec une entrée négative pour fournir une sortie positive.

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controller Wind turbine controller 3-Wire3-Wire (unearthed) (unearthed)

Wind turbine

385VDC 385VDC 2-Wire2-Wire (unearthed) (unearthed) Utility Utility loads loads L+ L+

AC ou DC : Meter quel choix pour Bidirectional Bidirectional Meter inverter inverter Solar panel les bâtiments intelligents ?

Solar panel

Examen des technologies

AC-DC Converter AC-DC Converter

DC

Charge/ Charge/

+ -

+ -

Meter

inverter

Charge/ discharge + + controller Charge/ discharge - controller

Energy storage Energy storage

Références :

400VDC 400VDC typtyp M

400VDC typ 400VDC typ

L+ L+ Biderectional DC-DC + + converter - Biderectional DC-DC converter L- L-

vehicle Electric + vehicle

-

XX

+ -

M M

M

M

+ +

+ -

+ + -

L+

LL-

L+terre) 3-Wire (unearthed) 3-fils (non mis à la

2-fils négatif àearth la earth terre 2-Wire negative 2-Wire negative

L+

+ + -

L+ L+

+ + - -

M M

+ + -

AC Source M M

2-fils positif à la terre 2-Wire positive earth 2-Wire positive earth

X X

2-Wire positive earth

2-Wire negative earth L+

2-Wire positive earth E

L+

E

2-Wire mid-point earth 2-Wire mid-point earth

Fig. 3 : Options de mise à la terre avec alimentation DC. Images reproduites L+ L+ G Kenyon Technology Ltd. et The Institution of Engineering and Technology. + + -

M

M M E

+ + -

E

M

L-

2-Wire mid-point earth

3-Wire mid-point earth

2-Wire mid-point earth L+

3-Wire mid-point earthL+

+ + -

L+

E E

LL-

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+ + + + -

L+

M E M E

LL-

+ + - -

Energy flow M M

L-

L-

+ + - M M E E

L- L-

Load Load

Bulk storage Bulk storage

+ -

+ -

+ E

+ + - L- L-

 

3-Wire mid-point earth 3-Wire mid-point earth Bulk storage avec l’autorisation de L+ L+ Bulk storage

E E

L-

+ + -

+ + - -

E E Energy flow

LL-+ +

L2-Wire negative earth

M

2-Wire 2-fils mise à laearth

3-fils mise à laearth earth 2-Wire mid-point earth 3-Wire mid-point mid-point 3-Wire mid-point

terre médiane terre médiane L+ L+ L+ L+

+ + - -

AC Source E E

L-

 

M

++

L- L-

3-Wire (unearthed)

AC

+ -

[2] https://www.theiet.org/media/2734/practical-considerations-for-dc-installations.pdf

2-Wire (unearthed)L+

Electric Electric vehicle vehicle

M

Energy flow Energy flow

E E [1] https://www.ase.org/blog/direct-current-power-systems-can-save-energy-so-building-developers-are-getting-new-incentive Source ACAC Source - -

2-fils (non mis à la terre) 2-Wire (unearthed)

L+

discharge discharge bâtiments reliés à un système DC présentent donc un certain nombre de défis, avec des controller controller Energy Energy L- dépend + + normes embryonnaires 24VDC et un calcul d’amortissement complexe. ToutL- cela storage storage DC-DC Low power coût et 24VDC de la disponibilité des équipements alimentés en DC, notamment converter MPPTgrandement du loads controller DC-DC Low power de transition au cours de laquelle les volumes sont faibles, et qu’unL- Lconverter MPPTpendant la période loads controller surcoût est385VDC imposé pour les produits à double entrée. Alors que nous nous acheminons vers Utility 3-Wire (unearthed) de maximiser le rendement énergétique, les 3-Wire une économie sans carbone, avec la(unearthed) nécessité loads Bidirectional 2-Wire2-Wire negative earth earth 2-Wire2-Wire positive earth earth negative positive 385VDC inverter Utility L+ L+ 2-Wire (unearthed) fort bien 2-Wire (unearthed) rêves d’Edison pourraient devenir réalité. loads Bidirectional E E L+ L+ Electric

Meter

Les DC

+ -

Biderectional + Biderectional DC-DC DC-DC - converter converter

L+

+ -

Load Load

E

+ -

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+ -

L-

M E

M E

L-

L-

+ -

Bâtiments plus intelligents et plus écologiques Le monde connaît aujourd’hui une accélération exponentielle de l’évolution technologique et de la transformation digitale. Avec pour résultat des opportunités nouvelles d’amélioration de la qualité, de la durabilité et de l’efficacité qui se répercutent sur les divers aspects de notre vie quotidienne. Tirer parti de ces opportunités sur le marché de l’immobilier connecté est au cœur même des technologies dédiées aux bâtiments intelligents.

BÂTIMENTS INTELLIGENTS… MAIS ENCORE ?

Les bâtiments intelligents utilisent des processus automatisés pour contrôler leurs opérations, y compris les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Le concept de bâtiment intelligent existe depuis de nombreuses années et la technologie nécessaire à sa mise en œuvre est aujourd’hui disponible.

BESOIN DE CONNEXIONS TRANSPARENTES Les bâtiments intelligents nécessitent une augmentation significative du nombre de systèmes internes utilisant de multiples circuits imprimés et des assemblages flexibles pour les capteurs, les caméras et de nombreux modules actifs. Ces configurations nécessitent des connecteurs offrant une meilleure intégrité du signal pour assurer la vitesse et la robustesse requises dans des espaces contraints. La prochaine vague de fonctionnalités engendrée par l’Internet industriel des Objets (IIoT), avec les innovations qui l’accompagnent, nécessitera une plus grande densité des circuits imprimés internes et des ensembles flexibles. Ce qui se traduira par une grande modularité, avec des circuits complexes qui nécessiteront plus de semiconducteurs, de mémoire, de condensateurs et de résistances sur de multiples cartes, et avec une demande accrue de connecteurs bas profil.

PLUS DE FONCTIONS, PLUS DE PUISSANCE Les systèmes comportant de nombreuses fonctionnalités requièrent plus de puissance pour un même encombrement, avec des connexions basse à moyenne puissance. Les applications seront demain plus nombreuses avec des moteurs, un éclairage et des alimentations basse tension qui nécessiteront des points de connexion basse puissance. L’exigence de gain d’espace, avec une densité interne accrue, entraînera des changements au niveau des configurations Wire-to-Board ou Flex-to-Board, dans la manière dont l’alimentation est assurée jusqu’à la carte.

CONNEXIONS PLUS RAPIDES POUR INFO EN TEMPS REEL Les capteurs et les caméras traitent et interprètent plus d’informations à des débits plus élevés, ce qui nécessite des connecteurs avec des performances SI supérieures. Les systèmes d’affichage à haute résolution requièrent pour leur part des performances EMI et SI accrues. Les bandes passantes des antennes ont évolué afin de traiter plus d’informations à des débits supérieurs, d’où la nécessité d’un plus grand nombre de composants actifs et passifs.

COMMENT LES BÂTIMENTS INTELLIGENTS CONTRIBUENT A REDUIRE LES COÛTS • Ils transforment des installations CVC et d’éclairage en systèmes proactifs permettant d’importantes économies d’énergie • Ils assurent une surveillance intelligente et une maintenance prédictive qui ajoutent plusieurs années de durée de vie aux équipements • Ils utilisent des réseaux unifiés et des systèmes sans fil permettant d’accélérer une installation à moindre coût • Ils contribuent à réduire les coûts de déplacement et d’exploitation grâce à la surveillance en ligne et mobile • Leur informatique embarquée communique avec les contrôleurs, assure la décentralisation des prises de décision avec des réponses en temps réel • Ils offrent des perspectives basées sur la data pour aller plus loin dans l’optimisation • Ils minimisent l’impact environnemental du parc immobilier

FLEXIBILITE DES PROFILS POUR LES ESPACES CONTRAINTS Le profil intérieur des applications d’automatisation est de plus en plus contraint. La modularité croissante limite l’espace pour le connecteur et les autres composants, nécessitant davantage d’options au niveau des profils et de l’orientation des micro connecteurs. Grâce à ces possibilités, les concepteurs et les promoteurs immobiliers disposeront d’une plus grande flexibilité en termes d’espace, d’implantation et de points d’entrée pour les connecteurs.

L’AVANTAGE MOLEX Molex continue d’offrir des produits et services innovants qui s’appuient sur plusieurs décennies d’expérience dans la conception de câbles, capteurs et solutions de connectivité pour les applications dédiées aux bâtiments intelligents. Nos produits et solutions sont également étayés par une garantie complète sur les performances du système, ce qui vous offre la tranquillité d’esprit de savoir que nos solutions répondront à vos besoins sur le long terme.

Plus d’informations sur avnet-abacus.eu/molex

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Les Master Class Avnet Abacus Six acteurs majeurs et observateurs avisés de ce secteur industriel analysent les derniers développements des systèmes d’alimentation électrique

Pour visionner toutes les sessions à la demande, consultez le site avnet-abacus.eu/power-masterclasses

Molex attribue son Prix de la « Meilleure Performance» à Paul Jones

Actualité

Paul Jones, Supplier Development Manager, Avnet Abacus

Paul Jones, Supplier Development Manager, Avnet Abacus, se voit attribuer par Molex le Prix bien mérité de la « Meilleure Performance » pour sa contribution majeure au développement des activités de Molex en Europe au cours de l’année 2020.

“

Ce Prix est attribué annuellement à la personne qui a enregistré les résultats les plus impressionnants en termes de croissance des activités au cours de l’année. « Nous sommes très heureux de souligner la contribution exceptionnelle de Paul Jones en 2020 », a expliqué Paul Keenan, directeur commercial, Distribution Europe, Molex. « Sa collaboration avec nos équipes commerciales a permis de franchir une nouvelle étape dans les relations établies entre Avnet Abacus et Molex, au plan local et régional. Sa capacité à gagner de nouveaux contrats, et sa volonté d’accompagnement des équipes d’Avnet Abacus, se sont traduites par la concrétisation de nouvelles opportunités.

L’équipe Molex se joint à moi pour lui adresser toutes nos félicitations. »

”

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Engineers’ Insight : le blog Avnet Abacus

Relever les défis conceptuels blog, Engineers’ Insight, le blog d’Avnet Abacus, vous aide à relever les défis clés dans tout l’éventail des marchés et des technologies que nous servons.

Depuis les phénomènes électroniques tels que la résistance série équivalente dans les condensateurs électrolytiques, jusqu’aux discussions sur les meilleures approches en matière de technologies sans fil, en passant par les guides permettant d’élaborer des solutions efficaces pour l’alimentation électrique, ce blog est écrit par des ingénieurs, pour les ingénieurs.

A découvrir sur :

avnet-abacus.eu/engineers-insight