Naše elektrická síť dodává střídavý proud o napětí 230 voltů. Mnoho domácích spotřebičů však pracuje interně na stejnosměrný proud a mnohem nižší napětí. To vytváří ztráty, a proto mnoho odborníků nyní požaduje druhou elektrickou síť v domě - síť stejnosměrného proudu s nízkým napětím.
Fotovoltaické systémy, elektrická vozidla a mnoho moderních elektronických spotřebičů, jako jsou LED nebo počítače, pracují se stejnosměrným proudem (zkráceně DC). Běžná elektrická síť je založena na střídavém proudu (zkratka: AC, angličtina: střídavý proud). Při přechodu ze střídavého proudu na stejnosměrný a naopak se ztrácí spousta energie. Proto se může vyplatit zejména provozovatelům fotovoltaických systémů přemýšlet o druhé paralelní síti. Tímto způsobem lze využít podstatně větší část sluneční energie.
Jaký je rozdíl mezi AC a DC?
Obecně se elektrickým proudem rozumí směrový pohyb nosičů elektrického náboje.
- Stejnosměrný proud
U stejnosměrného proudu se stejné množství nosičů náboje pohybuje pouze jedním směrem. To znamená, že směr a síla proudu jsou trvale stejné.
- Střídavý proud
Jak již název napovídá, mění se také směr aktuálních změn a výše přesunutého náboje. Proud však potřebuje určitou dobu, než může běžet opačným směrem při plném výkonu.
Rychlá změna fáze je nesmírně důležitá, zejména z bezpečnostních důvodů: Úraz elektrickým proudem s vysokým stejnosměrným napětím způsobuje trvalé podráždění centrálního nervového systému - pokud jste „otřeni“, již nejste schopni sami pustit elektrický vodič.
Výhody DC sítě v domě
Domácí spotřebiče, jako jsou nabíječky mobilních telefonů, počítače, chytré televize, telefony, rádia nebo LED světla, fungují interně s přímým napětím. U všech těchto spotřebičů musí být střídavý proud z domácí sítě 230 V převeden na stejnosměrný proud. K tomu potřebujete napájecí jednotku pro převod. Ti, kteří integrují síť stejnosměrného proudu do domu, se mohou obejít bez těchto napájecích zdrojů a připojit zařízení přímo k stejnosměrnému napětí. To především šetří náklady, protože je zabráněno ztrátám při převodu.
Dobré vědět: Meziobvody stejnosměrného napětí se v průmyslu stále častěji používají. V automobilovém průmyslu existují dokonce pilotní projekty dodávek celých výrobních jednotek pouze stejnosměrným proudem.
Jak integrujete síť stejnosměrného proudu?
Pro síť stejnosměrného proudu v domě byste měli jednoduše položit síť druhé linky paralelně se sítí 230 voltů v budově. To zní složitěji, než to je: stačí rozdělit střídavý a stejnosměrný proud pomocí převodníku napětí na jednom místě v domácí síti a pak můžete vést mnohem tenčí kabely stejnými potrubími a zásuvkami ve zdi jako běžné napájecí kabely - pohodlně nyní existují i 230voltové kabely. Zásuvky, které také poskytují USB zásuvky pro stejnosměrné napájení. Ujistěte se však, že tyto nemají integrovaný transformátor. Nebo můžete svůj dům rozdělit do několika segmentů: na ty, ve kterých je vyžadován více střídavého proudu, a na ty, ve kterých to lze obejít. To je vhodné například v ložniciprotože AC pole jsou pokládána za negativní vliv na spánek. Pokud je to nutné, můžete v domě společně se síťovými kabely položit také síť stejnosměrného proudu - koneckonců, digitální koncová zařízení jsou nejdůležitějšími stejnosměrnými spotřebiči.
USB zásuvky v síti stejnosměrného proudu využívají solární energii efektivněji.
Pro koho se DC zdroj vyplatí?
Síť se stejnosměrným proudem je vhodná zejména pro majitele domů s vlastní solární soustavou, elektrickým vozidlem nebo systémem akumulace elektřiny. Protože všechny tyto tři prvky běží s přímým napětím. Pokud jsou spotřebitelé propojeni kontrolním systémem, lze spotřebu efektivně řídit interně. Například pokud chcete nabít svůj elektromobil, systém automaticky detekuje, odkud by měla energie pocházet. Pokud například svítí slunce, je auto nabito energií ze solárních článků. Pokud to nestačí, zbývající elektřina se získává z baterií v systému akumulace elektřiny. Systém se připojuje k veřejné AC síti, pouze pokud jsou prázdné. To se provádí bez ztrát, i když jsou stejnosměrná napětí mírně odlišná.Máte také možnost z takového systému vyjmout běžný střídač, který převádí solární energii na střídavé napětí, a ušetřit tak další náklady.
Elektromobily lze napájet stejnosměrným proudem.
Využití solární energie bez objížďky
Pokud máte na střeše fotovoltaický panel a chcete s ním provozovat počítač, musíte si uvědomit, že stejnosměrný proud z FV modulu musí být nejprve převeden na střídavý. Ztratíte průměrně pět procent. Napájecí zdroje počítače a obrazovky obvykle běží v rozsahu částečného zatížení s účinností kolem 60 procent. V tomto případě můžete ve skutečnosti použít pouze 50 až 60 procent elektřiny, kterou vygenerujete. Pokud by se solární energie dodávala přímo do sítě stejnosměrného napětí, byl by použitelný výnos asi 95 procent.
Nevýhody sítě stejnosměrného proudu
- Pokud chcete napájet různé zátěže energií ze sítě stejnosměrného proudu, musíte si uvědomit, že ne každé zařízení potřebuje stejné jmenovité napětí. Například notebook potřebuje 19,5 voltů, záznamník 12 voltů a mobilní telefon 5 voltů - to ztěžuje nalezení optimálního napětí a často znamená, že lze uložit pouze část napájecích zdrojů.
- Elektromobil potřebuje vlastní vedení, protože nabíjecí proud je mnohem vyšší než stejnosměrný proud pro digitální zařízení.
- Stejnosměrný proud by měl proudit pouze v rozsahu nízkého napětí, jinak je riziko úrazu elektrickým proudem velmi vysoké. Vzhledem k tomu, že nedochází ke fázovým změnám, existuje riziko při vyšších napětích, které po kontaktu vodiče nelze pustit.
- V zásadě lze u některých zařízení dosáhnout stejnosměrného proudu se zvýšenou účinností, ale celková úspora obvykle není příliš vysoká, protože největší spotřebitelé elektřiny, jako je konvenční osvětlení (bez LED), elektrické sporáky, ohřívače vody, chladničky a mrazničky, jsou provozovány se střídavým napětím.
- LED žárovky v klasických velikostech závitů mají integrovaný transformátor - tyto moderní žárovky proto můžete používat pouze ve spojení s konvenčními žárovkami na střídavý proud v síti střídavého proudu 230 voltů. Pokud chcete připojit LED světla k síti stejnosměrného proudu, musíte si koupit speciálně navržené lampy a bodová světla.
- Většina digitálních koncových zařízení na trhu je (stále) navržena pro střídavý proud a nelze je snadno použít v síti stejnosměrného proudu s integrovaným transformátorem.