Danes so nekateri v Evropi zaskrbljeni zaradi naraščajočih cen energentov in tudi če vsi strahovi, povezani s tem, čez noč izginejo, bomo zagotovo dočakali nekaj podražitev. Kot heker si lahko dobro ogledate energetsko požrešne naprave v vašem domu in celo ukrepate. Tako je [Peter] na svojo streho namestil nekaj sončnih kolektorjev, vendar ni mogel ugotoviti, kako bi jih zakonito priključil na javno omrežje ali vsaj na 220 V električno omrežje v svojem stanovanju. Seveda je dobra rešitev zgraditi ločeno vzporedno LVDC omrežje in nanj postaviti kup naprav!
Izbral je 48 V, ker je dovolj visoka, učinkovita, enostavna za pridobivanje stvari, kot je DC-DC, varna, ko gre za pravne zadeve, in na splošno združljiva z njegovimi nastavitvami solarnih plošč. Od takrat ima naprave, kot so prenosni računalniki, polnilniki in luči, na enosmernih napajalnih tirnicah, namesto da bi jih priključil neposredno, in njegova domača infrastruktura (vključno s stojalom, polnim plošč Raspberry Pi) je popolnoma zadovoljna z delovanjem 24/7. tirnica 48V. V primeru oblačnega vremena je na voljo rezervno napajanje iz običajnega AC napajalnika, v primeru izpada elektrike pa bosta dve ogromni LiFePO4 bateriji napajali vso priključeno opremo pri 48V do dva dni in pol.
Naprava je v prvih dveh mesecih proizvedla in porabila 115 kWh – velik prispevek k hekerskemu projektu energetske neodvisnosti, objava na blogu pa vsebuje dovolj podrobnosti za vse vaše potrebe po navdihu. Ta projekt je opomnik, da so nizkonapetostni enosmerni projekti dobra izbira v lokalnem merilu – na Hackcampu smo videli izvedljive pilotne projekte, vendar lahko po želji zgradite tudi majhen enosmerni UPS. Morda bomo kmalu našli izhod za takšno mrežo.
Mobilne bazne postaje trenutno uporabljajo 48 V. Potrebujem nekaj podobnega za projekt sosedske straže.
Razmišljal sem o tem, da bi doma zagnal nekaj strežnikov HP DL360 s solarnimi paneli in baterijami brez napajalnikov 48 VDC, ki bi ustrezali tem strežnikom in se izognili neučinkovitosti pretvornika DC-to-AC, potem pa sem videl ceno teh napajalnikov 48 VDC. … MOJ BOG. Povrnitev naložbe do leta 2050!
48 V je bila napetost vodila v telekomunikacijskih sistemih že od Strowgerjevega časa (z velikanskimi baterijami) in prenesena v opremo za omrežje z optičnimi vlakni.
Da, celotna telekomunikacijska industrija deluje na 48 VDC. Od starih analognih stikal do sodobnih celičnih baznih postaj. Podatkovni centri IT se običajno napajajo z izmeničnim tokom.
DOBRO Edina težava pri tej nastavitvi (ob predpostavki, da je druga polovica odobrena in shranjena na varnem mestu stran od hišnih ljubljenčkov in otrok) je, da se odvečna energija, ko je lokalno shranjevanje energije polno, izgubi, ko ste tako blizu omrežja. interkonekti gredo, verjetno je res škoda, da se ta energija porabi za poceni. Ne krivim jih za to situacijo, opravili so delo zase in ne morejo najti zakonitega/varnega/cenovno dostopnega načina, kako zaobiti to zadnjo oviro … birokrati so verjetno boljši od odvetnikov in politikov. Čeprav so si v življenju pogosto podobni, so morda vsi različna stanja iste življenjske oblike ...
Rekel bi, da bi olajšali življenje tistim netehnološkim ljudem z enosmernim tokom, boste verjetno živeli z ali podpirali najboljšo možnost, ki je danes na voljo, ki je verjetno napajanje iz USB-ja ... čeprav ga sovražim, ker je napajanje prek USB-ja zmešnjava, pravilno se odločiti se zdi velik problem in verjetno ne bo tako učinkovit kot 48V tirnica. Je tako vseprisoten, da je razumljiv tudi netehničnim ljudem – ker ga je mogoče priključiti in deluje (če je pravilno konfiguriran). Odpravite potrebo po iskanju pravega pretvornika DC-DC za vse ali aktivno spremljajte napetost "napajalnika" vsakič, ko priključite novo napravo - to počnem za svojo mizo, vendar nisem še ničesar ocvrl ...
Toda kot standardni baterijski paket z vhodom za sledenje soncu, morda celo kot pretvornik za AC paket, ki bi ga morali imeti, in če se želite izogniti izdelavi lastnega bolj motečega napajalnika USB, lahko uporabite stvar pogajanja o napajanju USB . Nastavitev vam ni pretežka. Poleg tega je več kot dovolj, da hekerji med nami namestijo sončne celice (po možnosti na nosilce za sledenje soncu), zagotovijo nadzornike stanja, opozorila o nizki bateriji in lepo organizirajo kable na edinem najpomembnejšem mestu za goljufivo delo. malo …
Dobra rešitev za odvečno energijo je odlaganje bremen, kot so električne komponente, v grelnik vode. Ko je baterija popolnoma napolnjena, lahko preklopi na uporabo razpoložljive sončne energije za ogrevanje vode.
Čeprav se bojler lahko sčasoma tudi "napolni" (dovolj vroč), razen če je zelo velik.
Prednost sončne energije je, da vam ni treba zbirati sončne energije. Panele lahko varno postavite pod sončne žarke brez uporabe potencialne energije.
Seveda je to zapravljanje, in če je to v vašo korist, je dovajanje električne energije v omrežje prva izbira.
Kot pravi CityZen, se bo sčasoma napolnil, je le še ena oblika shranjevanja energije. Da ne omenjam, če že živite v vročem območju, bo vaša klimatska naprava delovala težje, če jo imate, in če ne, bo vaše življenje bolj neprijetno, kot bi moralo biti, saj je rezervoar izoliran tako ... Voda je res zelo dobra zaloga energije, vendar večina domov v resnici ne potrebuje toliko tople vode, večji enojni rezervoar pa pomeni, da imate, ko nimate brezplačne energije, še vedno veliko vode, ki jo lahko v celoti izkoristite. višji za ogrevanje zaradi ogromne površine, ki jo povzroča.
Resnično ni dobrega »razbremenitve« v posameznem merilu, veliko omrežje z velikimi napravami lahko enostavno izvaja nekaj dodatnih izmen in poveča proizvodnjo nad povpraševanjem, da kar najbolje izkoristi »brezplačno« energijo. Osebno pa je to le izgovor za glasno igranje in rock 24/7, brezskrbno porabo energije, dokler je je treba ali dokler te sosed ne ubije.
Vendar pa lahko v toplem do vročem vremenu absorpcijsko hlajenje pomaga uporabiti odvečno toploto za hlajenje stanovanj.
Lahko poženeš tudi majhno sobno klimatsko napravo z inverterjem, če imaš veliko odvečne energije za izklop in je vroče. Morda je inverter zunaj ... Bilo bi zelo zanimivo videti, ali lahko naredite toplotno črpalko, ki uporablja zunanji zrak kot vir toplote/radiator. Seveda je res neučinkovito, a če je vaša težava prevelika moč, vam bo neučinkovitost skoraj pomagala.
@smellsofbikes Samo zato, ker imate včasih preveč moči in lahko sestavite nekaj neučinkovito, še ne pomeni, da bi morali. Kaj se zgodi, ko vam trenutno primanjkuje energije, vendar morate še vedno skozi zelo neučinkovit postopek? Tako kot moj zgornji primer ogromnega rezervoarja za vodo, morate najti razumno ravnovesje, tako da lahko dokončate pomembne/uporabne stvari, ko vam primanjkuje energije in ko imate dovolj energije za koncert težke kovine. ..
Ko ne morete dati za denar ali zakaj ne bi dali brezplačno **? Potem je ves presežek, ki ga lahko ustvariš, samo potencial, ki ga ne izkoristiš, in to ni konec sveta, le škoda.
** Ob predpostavki, da to ne zahteva nobenih aktivnih stroškov – kar je tu glavna težava, je »pavšalna pristojbina« za omrežno povezavo precejšnja, tako da bo tudi, če ne uporabljate večine svoje povezave, verjetno stala več kot ti ga pošljejo. Plačajo vam za presežek – ne da sem proti dajanju presežka, nekaterim ljudem v tem velikanskem omrežju deluje, jaz pa ga ne potrebujem. Toda plačati podjetju toliko za privilegij, da zasluži več denarja od drugih ljudi ...
Ker so naprave, ki jih napaja USB, vse pogostejše, sem pomislil na nekaj podobnega za 5V. Še bolje bi bilo več 5V vrat USB C in več priključkov AC. Od tam lahko uporabite 5 V za naprave z nizko porabo energije in USB C za naprave z visoko močjo. Slaba stran je, da morajo vrata USB C prenašati napetost na vrata, medtem ko je USB A 5v le 5v tračnica.
Prepričan sem vsaj, da bom na koncu zgradil pisarno s 5V USB napajanjem. Verjetno bi uporabil tudi 12 V, saj moji elektronski projekti, ki zahtevajo več kot 5 V, skoraj vedno potrebujejo 12 V. (Poleg tega sem skoraj prepričan, da vsak usmerjevalnik, ki ga imam, uporablja 12 V in lepo bi bilo imeti preproste posamezne vtičnice za vsako napravo namesto stenskega transformatorja!)
Žal vam moram povedati, da je 5 V (ali celo 12 V) slabo za distribucijo električne energije: samo meter ali dva vlečnega kabla z izgubami 10 % ali več je praktično neuporabna. Avtomobili se ves čas spopadajo z napetostjo 12 V, a ker so majhni, jo lahko prenesejo, tovornjaki in veliki čolni pa uporabljajo 24 V, tako da, ja, 48 V je najboljša vrednost: še vedno varna ocena razpona, dokler je ne oblizujete . standardna napetost, zadostna oprema in možnost prevoza določene dolžine brez večjih izgub.
Izgube pri pretvorbi električne energije so pomembnejše od izgub v kablu. Na primer, v primeru tega članka ob predpostavki, da je vsaka pretvorba enosmernega toka v enosmerni tok 90 % učinkovita, na koncu izgubimo 27 % energije, ki jo dobimo iz 5 V polnilnika USB. Če je pretvornik nekoliko slabši, za 85%, bodo izgube dosegle 39%. Krmilniki in pretvorniki polnjenja v praksi običajno dosegajo približno 80-odstotno učinkovitost, zato ni neobičajno, da izgubijo do polovice energije samo za regulacijo napetosti. Če je povpraševanje po sistemu nizko, lahko izgube opreme v mirovanju porabijo skoraj vso moč.
Razen če uporabljate debele kable, so lahko izgube v kablu pri 5 V precej visoke in za te kable boste verjetno porabili več, kot bi za učinkovito pretvorbo 24 V.
Če imate dva ducata 5 W vrat USB, potrebujete 120 W napajalnik. Če bi imel napajalnik konstantno osnovno obremenitev 10 W, bi bila nominalna "učinkovitost" pri določeni obremenitvi 92 %, ko pa je povprečna izkoriščenost vrat USB približno 5 %, je skupna dejanska učinkovitost sistema približno 60 %. .
Karkoli pod absolutnim minimumom 36 V se ne sme uporabljati na dolgih razdaljah. Še posebej ne 5v. Napajalniki so tako poceni, baker je drag in težak. Baterije so tudi drage in izguba energije je problem.
Osebno sploh ne bi izdelal nobene vrste mikromreže LVDC (včasih sem se igral z njo in jo tako sovražil, da sem posnel cel video o njej).
Vedno pravim, da baterijo postavite na točko obremenitve in uporabite podaljšek, če potrebujete napajanje. Izjema je PoE, ki je za Ethernet praktično brezplačen in ga boste morda potrebovali za druge namene.
USB-C za vse vaše projekte, po potrebi se napaja z zunanjimi baterijami in stenskimi adapterji. Zavedajte se, da obstajajo prožilni moduli USB-PD, lahko dobite 9, 15 ali 20, če želite (12 V je zastarel in verjetno ne bo deloval z novejšimi adapterji IIRC)
Če želite uporabljati sončno energijo, je 12 V dober za majhne napore do 100 W za nekaj metrov in je tudi bolj pogost kot 5 V in 48 V itd., izvolite. Ali pa preprosto kupite komercialni sončni generator LifePO4, fantastični so.
Vsak ambiciozni mojster vedno želi narediti nekaj z vodilom DC, vendar je to običajno slaba stvar, ker potrošniške naprave niso zasnovane za to in izgubite vidik »samo deluje« bradavice USB, ki konča povsod mesto. To so zajetni kabli in kup nestandardnih konektorjev, ki ne ustrezajo preostalemu svetu in predstavljajo samo težavo za vaš DIY sistem.
Najboljša izvedba, ki sem jo videl, je standard ARES za amaterski radio, a tudi takrat … je dober samo za kratke serije.
Za napajanje 5 V v pisarni uporabljam samo stensko vtičnico z vgrajenim transformatorjem in USB priključkom.
Za 12 V za usmerjevalnike in druge stvari, da razčistim, bi samo kupil velik 12 V 5 A transformator in 2,1 mm Y-kabel (prepričajte se, da imate spodobne) ali pa počakajte, da bo sprožilni modul na voljo PPS za 12 V, vzemite 12 V. USB iz novejših naprav – vrata C.
Ali še bolje, postopoma opustite napajanje, ki ni USB, kadar koli je to mogoče. Če boste porabili malo več za nadgradnjo, da dobite vse USB-PD, boste rešili celotno težavo, ko boste potrebovali nov usmerjevalnik ali kateri koli vrhunski usmerjevalnik, ki se bo verjetno napajal prek USB-ja.
Če bi res želel vtičnico 12 V, bi razmislil o tem, da bi žični transformator Mean Well postavil v servisno omarico poleg vtičnice, namesto da bi dejansko uporabljal 12 V. Brez ene same točke okvare, izgube moči v debelem ali tankem kablu, preprosto in očitno popravilo.
120 V DC je v redu za napajanje večine "AC" virov, vendar je to najnižja meja, s čimer so zadovoljni. Raje imajo 160 VDC ali več.
Ne, po mojih izkušnjah so izklopili okoli 65 Vdc, vendar bi moral tudi znižati pod 130 Vdc, nisem meril, vendar predvidevam 100-0% linearni padec od 130-65 Vdc.
Čudna domneva. Predvidevam, da vhodno vezje upravlja nekaj fiksnega toka. To pomeni, da ko napetost doseže 130 V do 65 V, se nazivna vrednost zmanjša na 50 %, pod 65 V pa se sproži neko drugo vezje za blokiranje napetosti.
Veliko transformatorskih postaj ima baterijo, ki napaja varnostne releje in omogoča delovanje odklopnikov (odpiranje in polnjenje) v primeru izpada električne energije. Standardna napetost je 115 VDC. Deluje 100 % na baterijo in ima polnilnik AC->DC, ki zagotavlja, da je baterija vedno popolnoma napolnjena, tako da v tem primeru ni sončne energije.
Glede na Motzenbockerjevo knjigo “Reclaiming the Power” https://yugeshima.com/diygrid/ samo 120vdc
Problem distribucije enosmernega toka je bil rešen s pomočjo 802.3af (aka PoE) – Power over Ethernet. V resnici ni potrebe po uporabi ethernetnega dela enačbe. Vseprisotni adapterji, varna distribucija električne energije in odlična orodja za poročanje/upravljanje. Niti ni drago – lahko dobite 100 Mbps 48-vratno zvezdišče na ravni podatkovnega centra že za 30 GBP.
Hotel Marcel v New Havenu ima 164 sob, ki jih vse napaja sončna in žična DC energija. Tukaj je dober pregled: https://www.youtube.com/watch?v=J4aTcU6Fzoc.
Hotel sem omeniti, da uporabljajo POE. Izgube, ki nastanejo pri delovanju, morajo biti manjše od izgub pri preklopu z enosmernega na izmenični tok in nazaj na enosmerni tok. Ponuja tudi vgrajeno analitiko o tem, kaj uporabljate.
Včasih pozabim, da živim brez povezave. V svoji nastavitvi imam pretvornik 48 VDC v 220 VAC, ki neprekinjeno oddaja približno 5 kW, čeprav nikoli ni bil močno obremenjen. Vodna črpalka 220 voltov, hladilnik, zamrzovalnik, aparati, orodje, razsvetljava, vse to je standard za močvirje. Imam ločena 12V in 24V DC in/ali večino drugih vrst nastavitev moči. Vodite podjetje z jeklenimi konstrukcijami v istem objektu in črpajte pitno vodo za velikega konja. Baterije so iz velikega sistema UPS, ki ga dobim, ko menjam baterije po urniku. Naredite test napetosti na baterijah, izberite najboljše, nato vstavite uporovni grelec, ponovno spremljajte napetost, ponovno izberite najboljše in jih kupite.
Da, večina naprav z "univerzalnim" AC vhodom lahko deluje na DC napajanje. Pomnožite AC vhodno napetost z 1,4, da dobite enakovredno enosmerno napetost. Vendar njihove notranje varovalke niso ocenjene na enosmerni tok. Zamenjajte jih z enosmerno varovalko ali uporabite zunanjo varovalko. Ne zažgi hiše!
> “To pomeni, da je največja napetost tokokroga približno 0,80 V. V primeru požara (upajmo, da nikoli) to ne bi predstavljalo večje nevarnosti za gasilce.”
Standard ELV meni, da je 120 VDC "varno" brez valovanja, vendar ga splošni varnostni standard EU omejuje na 75 VDC, medtem ko Direktiva o nizki napetosti velja za katero koli napetost v območju 75-1000 VDC. Še vedno lahko kršite zakon in potrebujete dovoljenje za namestitev takšnega sistema, vendar je težko najti jasen odgovor ali kakršno koli dokumentacijo o tem, kaj točno lahko storite kot samostojni graditelj brez posebnega usposabljanja.
Čas objave: 19. julij 2023