Perché usiamo corrente alternata e non corrente continua per le prese di rete allinterno di una casa? [duplicate]

In casa tua lelettricità è ancora trasportato .

La tipica perdita di tensione su un cavo domestico medio di sezione trasversale di 1,5 mm² con una lunghezza media di 50 m (avanti e indietro) dallarmadio del misuratore alla vostra applicazione è di circa 1 V per 1A.

• 1V non è molto per 230V.
• 1V è molto per tensioni inferiori.
• Per tensioni inferiori, è necessaria più corrente a parità di potenza, quindi la perdita di tensione sul cavo peggiora.

Ecco perché vuoi avere 230 V alle tue prese elettriche. Ma la tua domanda riguardava DC. Perché non CC?

Perché fino a poco tempo fa era estremamente poco pratico trasformare una tensione CC in unaltra. Hai sempre bisogno dellelettronica per fare ciò che ha una sorta di inverter CC-CA-CC allinterno.

La CA daltra parte può essere trasformata in unaltra tensione da un semplice componente elettrico. Nessuna elettronica. Rame su un nucleo di ferro. Un trasformatore.

Commenti

• DC è anche più difficile da cambiare. Gli interruttori meccanici che funzionano bene per 230 V CA si archi / fusibili se gli viene chiesto di interrompere una corrente CC.
• Gli interruttori CC nelle famiglie esistevano 100 anni fa, quando le installazioni a 110 V CC erano ancora comuni. Sono ' quei tipi di pomelli girevoli caricati a molla. Inoltre, un solo interruttore della luce per stanza lo rendeva fattibile.
• Potresti approfondire il " fino a poco tempo " parte? La conversione da CC a CC è ora pratica e, in tal caso, perché?
• La conversione da CC a CC non è pratica senza la moderna elettronica di potenza. Sebbene esistessero soluzioni meccaniche pure, ad es. per i trasmettitori radio già nel 1900. ' è anche ingombrante e soggetto a errori con le valvole a vuoto, sebbene esistessero delle soluzioni. Ed è ' uno spreco con transistor bipolari o tiristori, sebbene esistessero soluzioni. – I transistor MOS ad alta potenza con resistenza molto bassa e alta velocità hanno reso pratica la conversione da CC a CC. Sono diventati popolari a partire dagli anni 80.

Lazienda elettrica utilizza AC nella rete di distribuzione in modo che può facilmente utilizzare trasformatori per spostare la potenza tra segmenti ad alta tensione (per linee a lunga distanza) e segmenti a bassa tensione (per lalimentazione di singoli clienti).

Per fornirti CC, dovrebbero aggiungere apparecchiature aggiuntive vicino a casa tua per produrre CC dalla loro rete CA esistente. Ciò costerebbe loro denaro, quindi ovviamente non vogliono farlo .

In alternativa, potresti prendere la loro CA e acquistare il tuo convertitore per produrre CC da distribuire in casa. Ma poi ti troverai di fronte a un problema di ottimizzazione abbastanza complicato.

• Quale voltaggio dovresti usare? Carichi grandi come i motori vorrebbero tensioni più elevate per ridurre il costo del cavo, carichi più piccoli come smart i caricatori del telefono vorrebbero voltaggi inferiori.

• Quanto dovrebbe essere grande un convertitore? Sai quanti elettrodomestici avrai tra 20 anni e di quanta corrente avranno bisogno ?

• Dovresti usare CC per tutti i carichi, rendendo il cablaggio più semplice? O dovresti attenersi alla CA per carichi di illuminazione e riscaldamento (a incandescenza), per ridurre le dimensioni (e il costo ) del convertitore CA-CC di cui hai bisogno?

Attualmente distribuiamo CA in casa e utilizziamo un convertitore separato per ogni apparecchio che richiede CC. Il vantaggio è che è ci permette di ottimizzare il convertitore DC per ogni carico che lo necessita.

Commenti

• @Hearth, sono daccordo di non averlo detto, ma penso che ' s principalmente il motivo per cui la rete della società elettrica ' non ' viene aggiornata, mentre il focus di questa domanda era sul cliente ' s cablaggio.
• Oh! Ho letto male la domanda, a quanto pare. Non importa, quindi.

Perché la conversione a DC non è necessario e costoso per tutta la casa.

La maggior parte dei dispositivi che hai nominato può utilizzare AC senza problemi.

Convertire tutta la tua casa in corrente continua sarebbe costoso e inefficiente. Dovresti acquistare un convertitore grande e costoso per convertire lintera casa. Questo convertitore userebbe lenergia durante la conversione e genererebbe una buona quantità di calore. La tua bolletta dellelettricità aumenterebbe del 30% + qualsiasi extra che la tua aria condizionata userebbe per contrastare il calore generato. Il convertitore si rompe ogni 10 anni richiedendo costose riparazioni o sostituzioni, rendendo nel frattempo la tua casa senza alimentazione.

Lacquisto di piccoli convertitori per dispositivi che richiedono CC è accettabile. I dispositivi solo DC rappresentano una piccola percentuale dellutilizzo complessivo della casa. I piccoli convertitori sono economici e facilmente sostituibili.

Commenti

• E se usassi solo energia solare? Allora non avrei bisogno di un convertitore, giusto?
• @MartinThoma Avresti bisogno di un convertitore, perché i pannelli fotovoltaici don ' t emettono una tensione costante.

Se si utilizza DC invece di AC, i problemi di caduta del rame sono ancora presenti, quindi i carichi maggiori sarebbero i migliori su un un voltaggio ragionevolmente alto .100VDC era normale prima che Tesla vinse la battaglia AC / DC oltre un secolo fa. Larco e il suo rischio di incendio associato sono molto peggiori con DC perché non ci sono passaggi per lo zero per far uscire larco. e più costoso dei quadri CA ad alta potenza.

I capire che per il trasporto di energia elettrica ha molto più senso avere AC. Ma a casa mia, non credo che questo argomento valga più.

Avresti diversi problemi.

1. Generazione della DC. Ciò richiederebbe un grande alimentatore CA-CC nelledificio.
2. Scelta del voltaggio CC: 12 V per le auto, 19 V per il laptop, 5 V per i dispositivi USB, 60 V per un particolare LED montaggio leggero? Su quale ti metteresti in piedi? Quando hai finito, tutto il resto richiederà convertitori CC-CC.
3. Dimensioni del cavo necessarie per girare intorno alla casa per mantenere la caduta di tensione a un livello accettabile per le correnti più elevate assorbite a bassa tensione.
4. Interruttori automatici CC.

Sospetto che molti residenti fuori rete che cercano di utilizzare banchi di alimentazione CC siano ben consapevoli dei vantaggi di unalimentazione CA a tensione costante.

Commenti

• Daccordo, ma penso che dovresti sottolineare la parte 2. ' è facile da dire, " fornire DC ", ma una volta che lo fai, ' non è un modo semplice per cambiare i livelli e ciò avrà un impatto su tutti i dispositivi CC. Se fornisci un livello CA comune, qualsiasi convertitore CA / CC può semplicemente scegliere lavvolgimento del trasformatore giusto per ottenere il livello CC corretto, sebbene i convertitori di commutazione senza trasformatore possono essere un po complicati.
• Leggendolo di nuovo sono daccordo. Risolto.