Waarom gebruiken we wisselstroom en geen gelijkstroom voor netstekkers in een huis? [duplicate]

In uw huis is er nog steeds elektriciteit vervoerd .

Het typische spanningsverlies op de gemiddelde huishoudelijke kabel van 1,5 mm² doorsnede met een gemiddelde lengte van 50 m (heen en terug) van de meterkast naar uw apparaat is ongeveer 1V per 1A.

• 1V is niet veel voor 230V.
• 1V is veel voor lagere spanningen.
• Voor lagere spanningen heb je meer stroom nodig voor hetzelfde vermogen, zodat het spanningsverlies op de kabel erger wordt.

Daarom wilt u 230V bij uw stopcontacten. Maar je vraag ging over DC. Waarom geen gelijkstroom?

Omdat het tot voor kort zeer onpraktisch was om de ene gelijkspanning om te zetten in een andere. Je hebt altijd elektronica nodig om dat te doen waarin een soort DC-AC-DC-omvormer zit.

AC daarentegen kan door een eenvoudig elektrisch onderdeel in een andere spanning worden omgezet. Geen elektronica. Koper op een ijzeren kern. Een transformator.

Opmerkingen

• DC is ook moeilijker om te schakelen. Mechanische schakelaars die prima werken voor 230 VAC zouden vlambogen / zekering geven als er gevraagd wordt om een gelijkstroom te onderbreken.
• Gelijkstroomschakelaars bestonden 100 jaar geleden in huishoudens, toen 110V DC-installaties nog gebruikelijk waren. Het zijn ' die soorten draaiknoppen met veerwerking. Ook maakte een enkele lichtschakelaar per kamer dit haalbaar.
• Kun je tot voor kort " uitweiden over de " een deel? Is DC-naar-DC-conversie nu praktisch, en zo ja, waarom?
• DC-naar-DC-conversie is onpraktisch zonder moderne vermogenselektronica. Hoewel er pure mechanische oplossingen bestonden, b.v. voor radiozenders al in 1900. Het ' is ook omvangrijk en foutgevoelig met vacuümbuizen, hoewel er oplossingen bestonden. En het ' is een verspilling van bipolaire transistors of thyristors, hoewel er oplossingen bestonden. – Krachtige MOS-transistors met een zeer lage weerstand en hoge snelheid, waardoor DC naar DC-conversie praktisch is. Ze werden populair vanaf de jaren 80.

Het energiebedrijf gebruikt wisselstroom in het distributienetwerk zodat het kan gemakkelijk transformatoren gebruiken om stroom te verplaatsen tussen hoogspanningssegmenten (voor langeafstandslijnen) en laagspanningssegmenten (voor het leveren van individuele klanten).

Om u van gelijkstroom te voorzien, zouden ze “extra apparatuur in de buurt van uw huis moeten toevoegen om de gelijkstroom te produceren uit hun bestaande wisselstroomnetwerk. Dat zou hun geld kosten, dus dat willen ze natuurlijk niet doen .

U kunt ook hun wisselstroom nemen en uw eigen omvormer kopen om gelijkstroom te produceren voor distributie in uw huis. Maar dan zou u worden geconfronteerd met een vrij gecompliceerd optimalisatieprobleem.

• Welke spanning moet u gebruiken? Grote belastingen zoals motoren zouden hogere spanningen willen om de draadkosten te verlagen, kleinere belastingen zoals smart telefoonladers zouden lagere voltages willen.

• Hoe groot een omvormer moet je kopen? Weet je hoeveel apparaten je in 20 jaar hebt en hoeveel stroom ze nodig hebben ?

• Moet je DC gebruiken voor alle belastingen, waardoor de bedrading eenvoudiger wordt? Of moet je je houden aan AC voor (gloei) verlichting en verwarmingsbelastingen, om de omvang (en de kosten ) van de AC-DC-omvormer die je nodig hebt?

Momenteel verdelen we AC door het huis en gebruiken we een aparte omvormer voor elk apparaat dat gelijkstroom wil. Het voordeel hiervan is dat stelt ons in staat de DC-omzetter te optimaliseren voor elke belasting die deze nodig heeft.

Reacties

• @Hearth, ik ben het ermee eens dat ik dat niet gezegd heb, maar ik denk dat ' s voornamelijk de reden waarom het energiebedrijf ' s netwerk niet ' niet wordt geüpgraded, terwijl de focus van deze vraag lag op de klant ' s bedrading.
• Oh! Ik heb de vraag verkeerd gelezen, zo lijkt het. Het maakt niet uit.

Omdat converteren naar gelijkstroom is niet nodig en duur voor je hele huis.

De meeste van de apparaten die je noemt, kunnen probleemloos wisselstroom gebruiken.

Uw hele huis ombouwen naar gelijkstroom zou duur en inefficiënt zijn. Je zou een grote en dure omvormer moeten kopen om het hele huis om te bouwen. Deze omvormer zou energie verbruiken terwijl hij aan het omzetten was en zou veel warmte genereren. Uw elektriciteitsrekening zou 30% stijgen + wat voor extra uw airconditioning ook zou gebruiken om de gegenereerde warmte tegen te gaan. De omvormer zou om de 10 jaar kapot gaan en dure reparaties of vervanging vereisen, terwijl je huis ondertussen zonder stroom komt te zitten.

Het is acceptabel om kleine omvormers te kopen voor apparaten die gelijkstroom nodig hebben. Alleen gelijkstroomapparaten vormen een klein percentage van het totale gebruik van het huis. Kleine converters zijn goedkoop en gemakkelijk te vervangen.

Opmerkingen

• Wat als ik alleen zonne-energie zou gebruiken? Dan heb ik toch geen omvormer nodig?
• @MartinThoma Je zou wel een omvormer nodig hebben, want PV-panelen geven geen ' een constante spanning af.

Als DC wordt gebruikt in plaats van AC, zijn de problemen met koperdruppels er nog steeds, dus grote belastingen zijn het beste op een redelijk hoge spanning .100VDC was normaal voordat Tesla de AC / DC-strijd meer dan een eeuw geleden won. stroomversnelling en het bijbehorende brandgevaar is veel erger met gelijkstroom omdat er geen nuldoorgangen zijn voor de boog om uit te gaan. vandaar dat gelijkstroomschakelaars veel groter zijn en duurder dan wisselstroomschakelaars met hoog vermogen.

I begrijp dat het voor het transport van elektrische energie veel logischer is om wisselstroom te hebben. Maar bij mij thuis denk ik niet dat dat argument meer opslaat.

Je zou verschillende problemen hebben.

1. Generatie van de DC. Hiervoor zou een grote AC-DC PSU in het gebouw nodig zijn.
2. Keuze van DC-spanning: 12 V voor autospullen, 19 V voor je laptop, 5 V voor je USB-apparaten, 60 V voor een bepaalde LED lichtarmatuur? Op welke zou je staan? Als je dat hebt gedaan, heb je voor al het andere DC-DC-omvormers nodig.
3. De grootte van de kabel die nodig is om door het huis te lopen om de spanningsval op een acceptabel niveau te houden voor de hogere stromen die bij lage spanning worden getrokken.
4. DC-stroomonderbrekers.

Ik vermoed dat veel off-grid bewoners die proberen te werken op DC-stroombanken zich terdege bewust zijn van de voordelen van een wisselstroomvoeding met constante spanning.

Reacties

• Mee eens – maar ik denk dat je deel 2 moet benadrukken. Het ' is gemakkelijk te zeggen, " geef DC ", maar als je dat eenmaal doet, is er ' geen gemakkelijke manier om verander niveaus, en dat heeft invloed op alle DC-apparaten. Als je een gemeenschappelijk AC-niveau levert, kan elke AC / DC-omvormer eenvoudig de juiste transformatorwikkeling kiezen om het juiste DC-niveau te krijgen, hoewel transformatorloze omvormers een beetje lastig kunnen zijn.
• Bij het opnieuw lezen ben ik het ermee eens. Opgelost.