Naša elektrická sieť dodáva striedavý prúd s napätím 230 voltov. Mnoho domácich spotrebičov však pracuje vnútorne na jednosmerný prúd a oveľa nižšie napätie. To vytvára straty, a preto mnoho odborníkov teraz obhajuje druhú elektrickú sieť v dome - sieť s jednosmerným prúdom s nízkym napätím.
Fotovoltaické systémy, elektrické vozidlá a mnoho moderných elektronických spotrebičov, ako sú LED diódy alebo počítače, pracujú s jednosmerným prúdom (skrátene DC). Bežná energetická sieť je založená na striedavom prúde (skrátene AC). Pri konverzii zo striedavého na jednosmerný prúd a naopak sa stráca veľa energie. Z tohto dôvodu sa môže oplatiť najmä pre operátorov fotovoltaických systémov myslieť na druhú paralelnú sieť. Týmto spôsobom je možné využiť podstatne väčší podiel slnečnej energie.
Aký je rozdiel medzi AC a DC?
Všeobecne sa pod elektrickým prúdom rozumie smerový pohyb nosičov elektrického náboja.
- Priamy prúd
Pri jednosmernom prúde sa rovnaké množstvo nosičov náboja pohybuje iba jedným smerom. To znamená, že smer a sila prúdu sú trvale rovnaké.
- Striedavý prúd
Ako už názov napovedá, mení sa aj smer aktuálnych zmien a výška presunutého náboja. Prúd však potrebuje určitý čas, kým môže bežať opačným smerom na plný výkon.
Rýchla zmena fázy je mimoriadne dôležitá, najmä z bezpečnostných dôvodov: Úraz elektrickým prúdom s vysokým jednosmerným napätím spôsobuje trvalé podráždenie centrálneho nervového systému - ak ste „utretý“, elektrický vodič už sami nemôžete pustiť z rúk.
Výhody jednosmernej siete v dome
Domáce spotrebiče, ako sú nabíjačky mobilných telefónov, počítače, inteligentné televízory, telefóny, rádiá alebo LED svetlá, pracujú interne s jednosmerným napätím. U všetkých týchto spotrebiteľov musí byť striedavý prúd z domácej siete s napätím 230 voltov prevedený na jednosmerný prúd. Potrebujete na to napájací zdroj na konverziu. Tí, ktorí integrujú do domu sieť s jednosmerným prúdom, sa môžu zaobísť bez týchto napájacích zdrojov a pripojiť zariadenia priamo na jednosmerné napätie. To predovšetkým šetrí náklady, pretože sa zabráni stratám pri konverzii.
Je dobré vedieť: Medziobvody s jednosmerným napätím sa v priemysle čoraz častejšie používajú. V automobilovom priemysle existujú dokonca pilotné projekty na napájanie celých výrobných jednotiek iba jednosmerným prúdom.
Ako integrujete sieť s jednosmerným prúdom?
Pre sieť s jednosmerným prúdom v dome by ste mali jednoducho položiť sieť druhého vedenia paralelne so sieťou 230 voltov v budove. To znie zložitejšie, ako to je: stačí rozdeliť striedavý prúd a jednosmerný prúd v jednom bode domácej siete pomocou meniča napätia a potom môžete viesť oveľa tenšie káble rovnakými káblovodmi a štrbinami ako bežné silové káble - pohodlne teraz existuje aj 230 voltov Zásuvky, ktoré poskytujú aj zásuvky USB na napájanie jednosmerným prúdom. Uistite sa však, že tieto nemajú integrovaný transformátor. Alebo môžete svoj dom rozdeliť do niekoľkých segmentov: na tie, v ktorých je potrebný väčší striedavý prúd, a na tie, v ktorých sa to zaobíde bez nich. Toto je vhodné napríklad v spálnipretože AC polia majú povesť, že negatívne ovplyvňujú spánok. Ak je to potrebné, môžete v domácnosti položiť sieť so jednosmerným prúdom aj so sieťovými káblami - digitálne koncové zariadenia sú koniec koncov najdôležitejšími spotrebiteľmi jednosmerného prúdu.
USB zásuvky v sieti s jednosmerným prúdom využívajú solárnu energiu efektívnejšie.
Pre koho sa oplatí zdroj jednosmerného prúdu?
Sieť s jednosmerným prúdom je zvlášť vhodná pre majiteľov domov s vlastnou solárnou sústavou, elektromobilom alebo systémom na uskladnenie elektriny. Pretože všetky tieto tri prvky bežia s jednosmerným napätím. Ak sú spotrebitelia prepojení kontrolným systémom, je možné efektívne interne riadiť spotrebu. Napríklad, ak chcete nabiť svoj elektromobil, systém automaticky zistí, odkiaľ by mala energia pochádzať. Takže ak napríklad svieti slnko, auto je nabité energiou zo solárnych článkov. Ak to nestačí, zostávajúca elektrina sa získava z batérií systému na uskladnenie elektriny. Systém sa do verejnej siete AC napája, iba ak sú prázdne. Prebieha to bez strát, aj keď sú jednosmerné napätia mierne odlišné.Máte tiež možnosť z takéhoto systému odstrániť bežný invertor, ktorý premieňa solárnu energiu na striedavé napätie, čím šetrí ďalšie náklady.
Elektrické autá môžu byť napájané jednosmerným prúdom.
Využitie solárnej energie bez obchádzok
Ak máte na streche fotovoltaický panel a chcete ho použiť na obsluhu počítača, musíte si uvedomiť, že jednosmerný prúd z FV modulu sa musí najskôr premeniť na striedavý. Stratíte v priemere päť percent. Zdroje napájania počítača a obrazovky zvyčajne pracujú v rozsahu čiastočného zaťaženia s účinnosťou okolo 60 percent. V takom prípade môžete skutočne použiť iba 50 až 60 percent elektriny, ktorú vyrobíte. Ak by ste solárnu energiu napájali priamo do siete s jednosmerným napätím, použiteľný výťažok by bol okolo 95 percent.
Nevýhody siete s jednosmerným prúdom
- Ak chcete napájať rôzne záťaže energiou z jednosmernej siete, musíte si uvedomiť, že nie každé zariadenie potrebuje rovnaké menovité napätie. Napríklad laptop potrebuje 19,5 voltov, odkazovač 12 voltov a mobilný telefón 5 voltov - to sťažuje hľadanie optimálneho napätia a znamená, že často je možné uložiť iba časť napájacieho zdroja.
- Elektromobil potrebuje vlastnú linku, pretože nabíjací prúd je oveľa vyšší ako jednosmerný prúd pre digitálne zariadenia.
- Jednosmerný prúd by mal tiecť iba v rozsahu nízkeho napätia, inak je riziko úrazu elektrickým prúdom veľmi vysoké. Pretože nedochádza k fázovým zmenám, pri vyšších napätiach existuje riziko, že po kontakte vodiča nemôžete pustiť.
- V prípade niektorých zariadení je v zásade možné dosiahnuť vysoké zvýšenie účinnosti pri sieťach s jednosmerným prúdom, ale celková úspora nie je zvyčajne príliš vysoká, pretože najväčší spotrebitelia elektrickej energie, ako je bežné osvetlenie (bez LED diód), elektrické sporáky, ohrievače vody, chladničky a mrazničky, pracujú so striedavým napätím.
- LED žiarovky v klasických veľkostiach závitov majú integrovaný transformátor - tieto moderné žiarovky preto môžete používať iba v spojení s konvenčnými žiarovkami na striedavý prúd v sieti na striedavý prúd 230 voltov. Ak chcete pripojiť LED svetlá k sieti s jednosmerným prúdom, musíte si kúpiť špeciálne navrhnuté žiarovky a bodové svetlá.
- Väčšina digitálnych koncových zariadení na trhu je (stále) navrhnutá na striedavý prúd a nemožno ich ľahko použiť v sieti jednosmerného prúdu s integrovaným transformátorom.