Oggi alcuni in Europa sono preoccupati per l’aumento dei prezzi dell’energia e, anche se tutti i timori associati a ciò scomparissero da un giorno all’altro, assisteremo sicuramente ad alcuni aumenti dei prezzi. In qualità di hacker, puoi dare un'occhiata ai dispositivi assetati di energia nella tua casa e persino intervenire su di essi. Quindi, [Peter] ha installato alcuni pannelli solari sul suo tetto, ma non è riuscito a capire come collegarli legalmente alla rete pubblica, o almeno alla rete elettrica da 220 V del suo appartamento. Naturalmente, una buona soluzione è costruire una rete LVDC parallela separata e inserirvi una serie di dispositivi!
Ha scelto 48 V perché è sufficientemente alto, efficiente, facile da ottenere cose come DC-DC, sicuro quando si tratta di questioni legali e generalmente compatibile con la configurazione del suo pannello solare. Da allora, ha mantenuto dispositivi come laptop, caricabatterie e luci su binari di alimentazione CC anziché collegarli direttamente, e la sua infrastruttura domestica (incluso un rack pieno di schede Raspberry Pi) è perfettamente contenta di funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7. binario 48V. È disponibile un'alimentazione di riserva dal normale alimentatore CA in caso di tempo nuvoloso e, in caso di interruzione di corrente, due enormi batterie LiFePO4 alimenteranno tutte le apparecchiature collegate a 48 V per un massimo di due giorni e mezzo.
Il dispositivo ha prodotto e consumato 115 kWh nei primi due mesi: un enorme contributo al progetto hacker di indipendenza energetica, e il post sul blog contiene dettagli sufficienti per tutte le tue esigenze di ispirazione. Questo progetto ci ricorda che i progetti DC a bassa tensione sono una buona opzione su scala locale: abbiamo visto progetti pilota realizzabili all'Hackcamp, ma puoi anche costruire un piccolo UPS DC, se lo desideri. Forse presto troveremo uno sbocco per una rete del genere.
Le stazioni base cellulari attualmente utilizzano 48 V. Devo impostare qualcosa di simile per un progetto di sorveglianza del quartiere.
Stavo pensando di far funzionare a casa alcuni server HP DL360 con pannelli solari e batterie senza alimentatori da 48 V CC che si adattassero a questi server ed evitassero l'inefficienza dell'inverter CC-AC, ma poi ho visto il prezzo di questi alimentatori a 48 VCC. … MIO DIO. Ritorno sull'investimento fino al 2050!
48 V è stata la tensione del bus nei sistemi di telecomunicazioni sin dai tempi di Strowger (con batterie giganti) e trasferita nelle apparecchiature di rete in fibra ottica.
Sì, l'intero settore delle telecomunicazioni funziona a 48 V CC. Dai vecchi switch analogici alle moderne stazioni base cellulari. I data center IT sono generalmente alimentati da corrente alternata.
BUONO L'unico inconveniente di questa configurazione (supponendo che l'altra metà sia approvata e tenuta in un luogo sicuro lontano da animali domestici e bambini) è che una volta che l'accumulo di energia locale è pieno, l'energia in eccesso viene sprecata quando sei così vicino alla rete. le interconnessioni stanno andando, probabilmente è davvero un peccato che quell'energia venga spesa per quelle economiche. Non li biasimo per questa situazione, hanno fatto un lavoro per conto proprio e non riescono a trovare un modo legale/sicuro/conveniente per aggirare quest'ultimo ostacolo... i burocrati probabilmente stanno meglio degli avvocati e dei politici. anche se spesso si somigliano nella vita, forse sono tutti stati diversi della stessa forma di vita...
Direi che per rendere la vita più facile a quelle persone non tecnologiche con DC probabilmente conviverai o supporterai la migliore opzione disponibile oggi che probabilmente è alimentata tramite USB... anche se lo odio perché l'alimentazione tramite USB è un disastro, farlo bene sembra un grosso problema e probabilmente non sarà efficiente come un binario da 48 V. È così onnipresente che è comprensibile anche alle persone non tecniche, perché è collegabile e funziona (se configurato correttamente). Elimina la necessità di trovare il convertitore DC-DC giusto per tutto o di monitorare attivamente la tensione di "alimentazione" ogni volta che colleghi un nuovo dispositivo: lo faccio alla mia scrivania ma non ho ancora fritto nulla...
Ma come pacco batteria standard con un ingresso di tracciamento solare, forse anche come inverter per il pacco AC che dovresti avere, e se vuoi evitare di costruire il tuo più fastidioso alimentatore USB, puoi usare la negoziazione dell'alimentazione USB . Non è troppo difficile per te configurarlo. Inoltre, è più che sufficiente per gli hacker tra noi installare pannelli solari (preferibilmente su supporti per l'inseguimento del sole), fornire monitor di stato, avvisi di batteria scarica e organizzare ordinatamente i cavi nel luogo più importante per le attività fraudolente. Un po…
Una buona soluzione per l’energia in eccesso è scaricare carichi come componenti elettrici nello scaldabagno. Una volta che la batteria è completamente carica, può passare all’utilizzo dell’energia solare disponibile per riscaldare l’acqua.
Anche se lo scaldabagno può anche “riempirsi” (abbastanza caldo) nel tempo, a meno che non sia molto grande.
Il vantaggio dell'energia solare è che non è necessario raccogliere energia solare. Puoi posizionare i pannelli in tutta sicurezza sotto i raggi del sole senza utilizzare energia potenziale.
Naturalmente questo è uno spreco e, se è a tuo vantaggio, fornire energia alla rete è la prima scelta.
Come dice CityZen, si riempirà col tempo, è solo un'altra forma di accumulo di energia. Per non parlare del fatto che, se vivi già in una zona calda, il tuo condizionatore funzionerà di più se ce l'hai, e in caso contrario, la tua vita sarà più spiacevole di quanto dovrebbe essere, perché il serbatoio è isolato proprio così... L'acqua lo è davvero un ottimo deposito di energia, ma la maggior parte delle case non ha davvero bisogno di tanta acqua calda, e un serbatoio singolo più grande significa che quando non hai energia gratuita, hai ancora molta acqua da sfruttare appieno. maggiore per il riscaldamento a causa dell’enorme superficie che provoca.
In realtà non esiste un buon “offload” su scala individuale, una grande rete con grandi impianti può facilmente gestire alcuni turni extra e aumentare la produzione oltre la domanda per sfruttare al massimo l’energia “gratuita”. Ma personalmente, è solo una scusa per suonare ad alto volume e rockeggiare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, usando spensieratamente l'energia finché dura o finché il vicino non ti uccide.
Tuttavia, nei periodi da caldi a caldi, il raffreddamento ad assorbimento può aiutare a utilizzare il calore in eccesso per rinfrescare gli appartamenti.
Puoi anche far funzionare un condizionatore d'aria per una piccola stanza con un inverter se hai molta potenza in eccesso da spegnere e fa caldo. Forse l'inverter è all'esterno… Sarebbe molto interessante vedere se è possibile realizzare una pompa di calore che utilizzi l'aria esterna come fonte di calore/radiatore. Certo, è davvero inefficiente, ma se il tuo problema è l'eccessiva potenza, l'inefficienza sarà quasi d'aiuto.
@smellsofbikes Solo perché a volte hai troppa potenza e puoi costruire qualcosa in modo inefficiente non significa che dovresti. Cosa succede quando sei a corto di energia in questo momento ma devi comunque affrontare un processo molto inefficiente? Come nell'esempio del mio gigantesco serbatoio d'acqua sopra, devi trovare un equilibrio ragionevole in modo che quando sei a corto di energia e quando ne hai abbastanza per un concerto heavy metal, le cose importanti/utili possono essere completate…. ..
Quando non puoi dare per soldi o perché non dare gratuitamente**? Allora tutto l’eccesso che puoi creare è solo il potenziale che non stai utilizzando, e non è la fine del mondo, è solo un peccato.
** Supponendo che ciò non richieda alcun costo attivo - che in questo caso è un grosso problema, la "tariffa fissa" per una connessione di rete è significativa, quindi anche se non utilizzi la maggior parte della connessione probabilmente ti costerà Di più . poi te lo inviano. Ti pagano per l'eccesso – non che io sia contrario a regalare l'eccesso, funziona per alcune persone in questa gigantesca rete e non ne ho bisogno. Ma pagare così tanto un'azienda per il privilegio di guadagnare di più da altre persone...
Man mano che i dispositivi alimentati tramite USB diventano più comuni, ho pensato a qualcosa di simile per 5V. Ancora meglio sarebbero più porte USB C da 5 V e più porte CA. Da lì, puoi utilizzare 5 V per dispositivi a bassa potenza e USB C per dispositivi ad alta potenza. Lo svantaggio è che le porte USB C devono gestire la tensione per porta mentre USB A 5v è solo un binario da 5v.
Per lo meno, sono abbastanza sicuro che finirò per costruire un ufficio con alimentazione USB da 5 V. Probabilmente farei anche 12V, poiché i miei progetti elettronici che richiedono più di 5V richiedono quasi sempre 12V. (Inoltre, sono abbastanza sicuro che ogni router che possiedo utilizzi 12 V e sarebbe bello avere semplici prese individuali per ciascun dispositivo invece di un trasformatore a muro!)
Mi dispiace dirvi che 5V (o anche 12V) sono dannosi per la distribuzione dell'energia: basta un metro o due di cavo trascinante con perdite del 10% o più è praticamente inutilizzabile. Le auto hanno sempre problemi con 12 V, ma poiché sono piccole possono gestirlo, ma i camion e le grandi barche usano 24 V, quindi sì, 48 V è il miglior valore: comunque un range sicuro finché non lo lecchi . tensione standard, attrezzatura sufficiente e capacità di trasportare una certa lunghezza senza troppe perdite.
Le perdite di conversione della potenza sono più importanti delle perdite dei cavi. Ad esempio, nel caso di questo articolo, presupponendo che ogni conversione DC-to-DC sia efficiente al 90%, finiamo per perdere il 27% della potenza che otteniamo da un caricabatterie USB da 5 V. Se il convertitore è leggermente peggiore, dell'85%, le perdite raggiungeranno il 39%. I regolatori e i convertitori di carica in pratica raggiungono in genere circa l'80% di efficienza, quindi non è raro perdere fino alla metà dell'energia solo per la regolazione della tensione. Se la domanda del sistema è bassa, le perdite delle apparecchiature inattive possono consumare quasi tutta l'energia.
A meno che non si utilizzino cavi spessi, le perdite dei cavi possono essere piuttosto elevate a 5 V e probabilmente si spenderà di più su tali cavi rispetto a una conversione efficiente a 24 V.
Se disponi di due dozzine di porte USB da 5 W, avrai bisogno di un alimentatore da 120 W. Se l'alimentatore avesse un carico base costante di 10 W, l'"efficienza" nominale al carico specificato sarebbe del 92%, ma quando l'utilizzo medio della porta USB è di circa il 5%, l'efficienza reale complessiva del sistema è di circa il 60%. .
Qualunque cosa al di sotto del minimo assoluto di 36 V non deve essere utilizzata su lunghe distanze. Soprattutto non 5v. Gli adattatori di alimentazione sono così economici, il rame è costoso e pesante. Anche le batterie sono costose e la perdita di potenza è un problema.
Personalmente, non realizzerei alcun tipo di microrete LVDC (ci giocavo e la odiavo così tanto che ci ho fatto un intero video).
Dico sempre di mettere la batteria nel punto di carico e di utilizzare una prolunga se hai bisogno di alimentazione. L'eccezione è PoE, che è praticamente gratuito per Ethernet e potrebbe essere necessario per altri scopi.
USB-C per tutti i tuoi progetti, alimentato da batterie esterne e adattatori a muro secondo necessità. Tieni presente che esistono moduli trigger USB-PD, puoi ottenerne 9, 15 o 20 se lo desideri (12V è obsoleto e probabilmente non funzionerà con gli adattatori IIRC più recenti)
Se desideri utilizzare l'energia solare, 12 V va bene per piccole tirature fino a 100 W per pochi metri ed è anche più comune di 5 V e 48 V ecc., provaci. Oppure semplicemente acquista un generatore solare commerciale LifePO4, sono fantastici.
Ogni aspirante fai-da-te vuole sempre fare qualcosa con il bus DC, ma di solito è una cosa negativa perché i dispositivi consumer non sono progettati per questo e si perde l'aspetto "funziona e basta" della verruca USB che finisce dappertutto il posto. Si tratta di cavi ingombranti e di un mucchio di connettori non standard che non si adattano al resto del mondo e sono solo una seccatura per il tuo sistema fai-da-te.
La migliore implementazione che ho visto è lo standard ARES per i radioamatori, ma anche in questo caso... va bene solo per brevi tirature.
Per l'alimentazione a 5 V in ufficio utilizzo semplicemente una presa a muro con trasformatore integrato e porta USB.
Per eliminare i 12 V per i router e altre cose, comprerei semplicemente un grande trasformatore da 12 V 5 A e un cavo a Y da 2,1 mm (assicurati di averne di decenti) o aspetterei finché il modulo di trigger non sarà disponibile PPS per 12 V, prendi 12 V. USB dai dispositivi più recenti: porta C.
O meglio ancora, elimina gradualmente l’alimentazione non USB quando possibile. Spendere un po' di più per un aggiornamento per ottenere tutti gli USB-PD risolverà l'intero problema quando avrai bisogno di un nuovo router o di qualsiasi router di fascia alta che probabilmente sarà alimentato tramite USB.
Se volessi davvero una presa da 12 V, prenderei in considerazione l'idea di mettere un trasformatore cablato Mean Well in una scatola di servizio accanto alla presa invece di utilizzare effettivamente 12 V. Nessun singolo punto di guasto, perdita di potenza in cavi spessi o sottili, riparazione semplice ed evidente.
120 V CC vanno bene per alimentare la maggior parte delle fonti “AC”, ma questo è il limite più basso di ciò di cui sono soddisfatti. Preferiscono 160 V CC o superiore.
No, nella mia esperienza tagliano intorno ai 65 Vcc, ma dovresti declassare anche sotto i 130 Vcc, non ho misurato, ma presumo un calo lineare del 100-0% da 130-65 Vcc.
Strano presupposto. Presumo che il circuito di ingresso gestisca una corrente fissa. Ciò significa che quando la tensione raggiunge un valore compreso tra 130 V e 65 V, la potenza nominale viene ridotta al 50% e al di sotto di 65 V viene attivato qualche altro circuito di blocco della tensione.
Molte sottostazioni sono dotate di una batteria che alimenta i relè di sicurezza e consente agli interruttori automatici di funzionare (aprirsi e caricarsi) in caso di interruzione di corrente. La tensione standard è 115 VCC. Funziona al 100% con la batteria e dispone di un caricabatterie AC->DC per garantire che la batteria sia sempre completamente carica, quindi in questo caso non c'è energia solare.
Secondo il libro di Motzenbocker “Reclaiming the Power” https://yugeshima.com/diygrid/ Solo 120vdc
Il problema della distribuzione dell'alimentazione CC è stato risolto con l'aiuto di 802.3af (noto anche come PoE) – Power over Ethernet. Non è davvero necessario utilizzare la parte Ethernet dell'equazione. Adattatori onnipresenti, distribuzione sicura dell'energia ed eccellenti strumenti di reporting/gestione. Non è nemmeno costoso: puoi ottenere un hub a livello di data center a 48 porte da 100 Mbps per soli £ 30.
Il Marcel Hotel a New Haven dispone di 164 camere, tutte alimentate da energia solare e CC cablata. Ecco una buona panoramica: https://www.youtube.com/watch?v=J4aTcU6Fzoc.
Lo stavo per menzionare, usano POE. Le perdite causate dal funzionamento devono essere inferiori alle perdite quando si passa da CC ad CA e di nuovo a CC. Fornisce inoltre analisi integrate su ciò che stai utilizzando.
A volte dimentico che vivo offline. Nella mia configurazione ho un inverter da 48 V CC a 220 V CA che emette circa 5 kW ininterrottamente, sebbene non sia mai stato caricato pesantemente. Una pompa dell'acqua da 220 volt, un frigorifero, un congelatore, elettrodomestici, attrezzi, illuminazione, tutto questo è standard per le paludi. Ho 12 V e 24 V CC separati e/o la maggior parte degli altri tipi di impostazioni di alimentazione. Gestisci un'attività di strutture in acciaio nella stessa struttura e pompa acqua potabile per il grosso cavallo. Le batterie provengono da un grande sistema UPS che ricevo quando cambio le batterie secondo un programma. Fate un test di tensione sulle batterie, selezionate quelle migliori, poi inserite una resistenza, monitorando nuovamente la tensione, selezionate nuovamente le migliori e acquistatele.
Sì, la maggior parte dei dispositivi con ingresso CA “universale” può funzionare con alimentazione CC. Moltiplicare la tensione di ingresso CA per 1,4 per ottenere la tensione CC equivalente. Tuttavia, i fusibili interni non sono classificati CC. Sostituirli con un fusibile CC o utilizzare un fusibile esterno. Non dare fuoco alla casa!
> "Ciò significa che la tensione massima del circuito è di circa 0,80 V. In caso di incendio (si spera mai), non rappresenterebbe un pericolo significativo per i vigili del fuoco."
Lo standard ELV considera “sicuro” 120 V CC senza ondulazione, ma lo standard generale di sicurezza dell’UE lo limita a 75 V CC, mentre la direttiva sulla bassa tensione si applica a qualsiasi tensione nell’intervallo 75-1000 V CC. Puoi ancora infrangere la legge e aver bisogno di un permesso per installare un sistema del genere, ma è difficile trovare una risposta chiara o qualsiasi documentazione di esattamente cosa puoi fare come costruttore solista senza una formazione speciale.
Orario di pubblicazione: 19 luglio 2023