Vraag:
Zou het zin hebben om een ​​verlichtingscircuit van 12 V in huis te hebben?
jhabbott
2015-01-27 09:34:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Moderne led-lampen moeten de standaard huishoudelijke voeding (bijvoorbeeld $ 240 \ text {V AC} $ in het VK) omzetten in gelijkstroom met een lagere spanning (meestal $ 12 \ text {V DC} $ denk ik) voor de LED-reeks. Dit gebeurt per lamp.

Verspilt dit veel stroom bij de conversie? Als al uw lampen led-lampen zijn, zou het dan logisch zijn om een ​​$ 12 \ text {V DC} $ circuit voor verlichting rondom het hele huis en led-lampen zonder conversie per lamp?

Als je dat deed, zou je ervoor willen zorgen dat de bedrading gemakkelijk herkenbaar was aan de AC-bedrading. Ik vraag me af of er nationale normen bestaan ​​voor dergelijke bedrading, met name wat betreft de kleur van de draden en de algehele kabel?
Er zijn redenen, zowel [praktisch als politiek] (http://en.wikipedia.org/wiki/War_of_Currents) achter het gebruik van AC. Ik zou verwachten dat je gelijk hebt, omdat een enkele hoogwaardige gelijkstroomvoeding in huis beter en efficiënter zou kunnen werken dan de tientallen gloeilampen, computervoedingen, opladers voor mobiele telefoons en andere muurwratten die we hebben. kreeg. U zou waarschijnlijk nog steeds AC gebruiken voor generatie en langeafstandstransmissie.
Wat kost het en wat is de besparing? Als je echt vermogen door de leidingen wilt laten lopen, zou het veel koper zijn. De lokale bouwcode wil ervoor zorgen dat uw draden niet oververhit raken en geen brand veroorzaken.
De NEC staat de bedrading van laagspanningsgelijkstroom toe. Enkele voorbeelden zijn: telefoonlijnen (gelijkstroom tenzij de telefoon rinkelt), voeding via ethernet en gevoelige geluidssystemen. Ik kan me niet herinneren hoe laagspanning is gedefinieerd, maar 12 V zou zeker in aanmerking komen.
Ik ken modulaire halogeen / LED-armaturen die op een gemeenschappelijk 12V-circuit werken; omdat ze modulair zijn, kunnen ze behoorlijk uitgebreid worden gemaakt, en er zijn enkele behoorlijk krachtige 12V-transformatoren beschikbaar om grotere installaties te ondersteunen.
[Hier is een interessant artikel over de voordelen van gelijkstroom] (http://www.lowtechmagazine.com/2016/04/slow-electricity-the-return-of-low-voltage-dc-power.html). De omzettingsrendementen kunnen variëren van 50% tot 90%, afhankelijk van het artikel. De auteur pleit voor het gebruik van gelijkstroom als u zonnepanelen op uw dak heeft om conversieverliezen te voorkomen.
Mijn baas heeft een huis gebouwd in de jaren '50 (denk ik) waarin alle lichtschakelaars zijn aangesloten op 12VDC, dat wordt gebruikt om centraal geplaatste mechanische relais te schakelen die de netspanning schakelen (110VAC)
Vier antwoorden:
#1
+13
Ethan48
2015-01-27 10:37:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gedistribueerde gelijkstroom wordt feitelijk gebruikt in een nieuwe constructie. Het wordt minder aangedreven door de efficiëntie van de transformator dan door andere logistiek. Hier in Californië hebben we tenminste een wet (bekend als titel 24) die een aantal vrij geavanceerde bedieningselementen van de verlichting vereist, evenals een redelijk laag stroomverbruik per vierkante meter. De regelvereisten omvatten het compenseren van daglicht door het automatisch dimmen van lichten, aanwezigheidsdetectie en vermindering van het brownout-gebruik. Dit betekent dat de controllers vrij geavanceerd en duur zijn, en dat LED-verlichtingsarmaturen soms de voorkeur hebben in nieuwbouw. Als gevolg hiervan worden sommige systemen verkocht met de controllers die gedimde gelijkstroom uitvoeren die de LED-armaturen rechtstreeks voedt.

DC-distributie vermindert het aantal draden dat naar elk armatuur moet gaan (DC + en DC- in plaats van AC hot, neutraal en een aparte stuurlijn) en bespaart wat geld op elektronica. Voor zover ik weet, is er echter nog steeds minstens één controller per kamer. Ik ken geen systemen die gelijkstroom door een gebouw verdelen. Ik stel me voor dat dit komt doordat naarmate lengtes en stromen toenemen, de voordelen van hoogspanning bij het verkleinen van de draaddikte groter worden.

#2
+12
feetwet
2015-01-27 10:25:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja: zoiets wordt al tientallen jaren veel gedaan in de VS. Zowel gloeilampen onder de kast als buitenverlichting op laagspanning "landschap" worden vaak aangestuurd door een enkele 12 V-transformator over 12-gauge draden. Er is dus code voor, en iedereen die onlangs een computer heeft gebouwd, weet dat hoogrenderende DC-omzetters een premie vooraf hebben, dus men betwijfelt of de in elke LED-lamp ingebouwde converter even efficiënt is ... om nog maar te zwijgen van het feit dat de afstand tussen de transformator en de lamp zal zijn levensduur verlengen door de blootstelling aan warmte te verminderen.

Ik begrijp niet wat u bedoelt als u zegt dat hoogrenderende DC-omvormers "een hoge premie hebben". Kunt u het alstublieft uitleggen?
@MadsSkjern - DC-voedingen met [hoge efficiëntieclassificaties] (https://en.wikipedia.org/wiki/80_Plus#Efficiency_level_certifications) zijn duurder dan die welke dat niet zijn.
#3
+3
Mahendra Gunawardena
2015-01-27 19:09:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De camper-, kampeer-, boot- en zonne-energie-industrie heeft mogelijk een aanzienlijke invloed gehad op de ontwikkeling van LED-blubs die worden aangedreven door 12V DC. Ook de auto-industrie heeft wellicht enige invloed gehad. Enkele van de problemen die 12V DC-verlichting niet praktisch maken, zijn:

  • Structureel: de meerderheid van de woning krijgt stroom van 110/120/220/230/240 VAC. Deze ombouwen naar 12V DC voor verlichting is kostbaar. Er zijn aanzienlijke structurele kosten om 12VDC te gaan gebruiken voor eenzame verlichting.
  • Alle andere apparaten in een huis hebben in de meeste gevallen 110/120/220/230/240 VAC nodig, afhankelijk van de regio. Daarom heeft een huis een 110/120/220/230/240 VAC plus een 12V DC-netwerk nodig. Dit zijn extra kosten voor de consument.
  • Het kan ook onbetaalbaar zijn om een ​​12V DC-netwerk te hebben in grotere kantorencomplexen, ziekenhuizen, horeca, luchthavens, stadions enz.
  • De DC-stroom valt van punt naar punt in deze groter gebouw kan ook hoger zijn.

Lokaal wisselstroom omzetten naar 12V gelijkstroom voor LED (Light Emitted Diodes) gloeilampverlichting

De fundamentele bouwsteen van een LED is een diode. Een typische diode schakelt in bij 0,7V voorwaartse spanning. De stroom- / spanningskarakteristiek (I-V) voor een typische diode wordt hieronder weergegeven.

I-V Diagram for a diode

Afhankelijk van de LED-kleur varieert de voorwaartse spanning. De onderstaande tabel geeft een overzicht van de typische doorlaatspanning voor LED's met verschillende kleuren.

Typical Characteristics for colored LED's

De doorlaatspanning voor een typische witte LED ligt tussen 3V en 4V. Hieronder ziet u de I-V-grafiek voor typische gekleurde LED's.

I-V curves for different colored LED's

Typische AC-voeding (120V in de VS, 240V VK) moet worden gerectificeerd naar een lagere DC-spanning. Het verzenden van gelijkstroom over een lange afstand is inefficiënt. AC-voeding is dus een veel efficiëntere om stroom over te brengen. Er is altijd een energieverlies wanneer u wisselstroom naar gelijkstroom omzet, maar de huidige technologie heeft de meeste van deze efficiënties overwonnen. Er zijn kleine, kosteneffectieve gelijkrichterschakelingsmodules op de markt verkrijgbaar.

Hieronder ziet u een voorbeeld van een dergelijk apparaat. (RECOM Power RAC01-05SC)

RECOM Power RAC01-05SC

Klik op afbeelding voor een grotere versie van de afbeelding.

RECOM Power RAC01-05SC


Samenvatting

Hoewel het omzetten van AC naar DC efficiënt is, wegen de andere structurele kosten op tegen de voordelen van een aparte 12V DC-lijn in woningen. Door de groei in technologie en markten is het zeer waarschijnlijk dat er universele AC LED-lampen zullen zijn waarbij de conversie naadloos zal plaatsvinden, ongeacht de AC-ingangsspanning.


Referenties:

Interessante post van diy.stackexchange.com http://diy.stackexchange.com/questions/24686/how-should-i-go-about-installing-a-12-volt-dc-residential-circuit
Dit is een oud bericht, dus ik verwacht geen bewerkingen. Maar voor de volledigheid voor toekomstige lezers, zal ik opmerken dat uw bewering "het verzenden van gelijkstroom over een lange afstand is inefficiënt" ronduit onjuist is. DC is veel efficiënter voor lange afstanden, daarom worden HVDC-transmissieschema's gebruikt. Het voordeel van AC is simpelweg dat spanningsconversie met transformatoren relatief eenvoudig en goedkoop is.
@Graham voel je vrij om een ​​reactie te plaatsen.
Ik ben het met Graham eens. In een huis maakt de bekabeling van gelijkstroom of wisselstroom helemaal niets uit met betrekking tot energieverlies in bekabeling. Voor langere afstanden en voor sommige speciale scenario's zal DC * efficiënter * zijn dan AC. Ik vermoed in ieder geval dat Mahendra bedoelde dat 12 V DC minder efficiënt is dan bijvoorbeeld 230 V AC, wat waar is.
#4
+2
gromain
2015-01-27 19:40:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik zou zeggen dat het afhangt van de grootte van het 12 V-netwerk en het aantal transformatoren en hun grootte. Het probleem is tweeledig.

Allereerst moeten we nadenken over de geleden conversieverliezen. Als (en dat is een grote If) de efficiëntie hetzelfde is voor de lampen als voor een centrale transformator, dan zijn de verliezen die worden geleden door een centrale transformator vergelijkbaar met die van de verspreide gloeilampen. Gewoonlijk heeft een transformator echter een efficiëntiepiek (als het piekvermogen van de transformator bijvoorbeeld 500W is, kan de efficiëntiepiek 460W zijn. Wanneer het systeem meer of minder stroom verbruikt, is de transformator minder efficiënt). Hiermee moet rekening worden gehouden bij het berekenen van potentiële verliezen.

Ten tweede is er een bedradingsprobleem. Bij het leggen van 220V of 110V houdt de kabeldoorsnede rekening met de maximale stroom die getransporteerd moet worden. In Frankrijk kunt u verlichtingsbedrading leggen op 1,5 mm² kabel (AWG15 of 16). Het gebruik van LED's zal het verbruikte vermogen verminderen, maar toch, naarmate u de spanning verlaagt, kan de spanningsval toenemen als u een te dunne kabel gebruikt. Als u bijvoorbeeld 12W-lampen gebruikt, verbruiken deze 1A stroom bij 12V in plaats van 0,05A bij 220V. Een te dunne kabel kan een te grote spanningsval veroorzaken waardoor de LED's niet gaan branden.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...