Чи має сенс мати в будинку ланцюг освітлення 12 В?

18

Сучасні світлодіодні лампочки повинні перетворити стандартний живлення (наприклад, у Великобританії) в джерело постійного струму при меншій напрузі (як правило, я думаю) для світлодіодного масиву. Це робиться на балоні. $240\text{V AC}$ $12\text{V DC}$

Чи витрачає це багато сил на перетворення? Якщо всі ваші лампочки є світлодіодними лампочками, чи має сенс натомість мати ланцюг струму для освітлення всього будинку та світлодіодні лампи без перетворення на лампу? $12\text{V DC}$

electrical-engineering energy-efficiency

— джаббот
джерело

3

Якщо б ви хотіли переконатися, що проводку легко визначити за допомогою змінного струму. Цікаво, чи існують національні стандарти для такої проводки, особливо щодо кольору проводів та загального кабелю?

— Фред

2

Є причини, як практичні , так і політичні . Я б очікував, що ви маєте рацію в тому, що один високоякісний постійний струм в будинку міг би зробити кращу та ефективнішу роботу, ніж десятки лампочок, блоків живлення комп'ютера, зарядних пристроїв для мобільних телефонів та інших настінних бородавок, які ми маємо здобули. Напевно, ви все ще будете використовувати змінного струму для генерації та передачі на далекі відстані.

— Dan

2

Яка вартість та яка економія? Якби ви хотіли запустити будь-яку реальну потужність по лініях, було б багато міді. Місцевий будівельний код захоче переконатися, що ваші дроти не перегріваються, і розпочати пожежу.

— Джордж Герольд

6

NEC дозволяє проводити електропроводку постійного струму низької напруги. Деякі приклади: телефонні лінії (постійного струму, якщо телефон не дзвонить), живлення через мережу Ethernet та чутливі звукові системи. Я не можу пригадати, як визначено низьку напругу, але 12 v, безумовно, може відповідати.

— Рік підтримує Моніку

1

Я знаю про модульні галогенні / світлодіодні світильники, які працюють за загальною схемою 12 В; будучи модульними, їх можна зробити досить великими, і для підтримки великих установок доступні деякі досить потужні 12В трансформатори.

— СФ.

12

Розподілена потужність постійного струму фактично використовується в новій конструкції. Це менше впливає на ефективність трансформатора, ніж на іншу логістику. Принаймні, тут, у Каліфорнії, у нас є закон (відомий як Назва 24), який вимагає досить складних засобів управління освітленням, а також досить низького енергоспоживання на квадратний фут. Вимоги до управління включають компенсацію денного світла шляхом автоматичного затемнення вогнів, зондування розміщення та зменшення коричневого використання. Це означає, що контролери є досить складними і дорогими, і що світлодіодні світильники іноді віддають перевагу в новій конструкції. Як результат, деякі системи продаються з контролерами, що випускають затемнений постійний струм, що безпосередньо живить світлодіодні світильники.

Розподіл постійного струму зменшує кількість проводів, які повинні пройти до кожного світильника (DC + і DC- замість змінного струму гарячої, нейтральної та окремої лінії управління) та економить гроші на електроніці. Наскільки я знаю, все ж є хоча б один контролер на номер. Мені невідома жодна система, яка розподіляє постійний струм по всій будівлі. Я думаю, це тому, що по мірі збільшення довжини і струмів переваги високої напруги в зменшенні розміру проводу стають все більш значущими.

— Етан48
джерело

11

Так: Щось подібне зазвичай робиться в США протягом десятиліть. І лампи розжарювання в нижній шафі, і зовнішнє низьковольтне "ландшафтне" освітлення часто виконуються від одного трансформатора 12 В по дротах 12 калібрувань. Отже, існує код, і кожен, хто нещодавно побудував комп’ютер, знає, що високоефективні постійні перетворювачі постійного струму несуть передову премію, тому можна сумніватися, що перетворювач, вбудований у кожну світлодіодну лампу, є настільки ж ефективним ... не кажучи вже про те, що дистанціювання трансформатора від лампочка збільшить термін служби за рахунок зменшення впливу тепла.

— мокрості
джерело

3

RV, кемпінг, катання на човнах та сонячна енергетика, можливо, мали значний вплив на розвиток світлодіодних клубів, що працюють на 12В постійного струму. Автомобільна промисловість теж могла мати певний вплив. Деякі з питань, що роблять 12В постійного освітлення не практичним:

Структурна: Більшість будинків - це енергія, що використовує постійний струм 110/120/220/230/240. Перетворення цих занадто 12 В постійного струму для освітлення коштує дорого. Існує значна структурна вартість, щоб почати використовувати 12VDC для самотнього освітлення.
Всі інші прилади в будинку в більшості випадків потребують 110/120/220/230/240 В змінного струму залежать від регіону. Тому для будинку знадобиться 110/120/220/230/240 В змінного струму плюс мережа 12 В постійного струму. Це додається споживачам витрат.
Крім того, може бути непосильним наявність мережі 12В постійного струму в більших офісних комплексах, лікарнях, гостинності, аеропортах, стадіонах тощо.
Падіння потужності постійного струму з точки в точку в цій більшій будівлі може бути і вище.

Перетворення змінного струму на 12 В постійного струму локально для світлодіодного освітлення (світлодіоди)

Фундаментальний будівельний блок світлодіода - це діод. Типовий діод вмикається при напрузі вперед 0,7 В. Струм / напруга (IV), характерні для типового діода, показані нижче.

IV Діаграма для діода

Залежно від кольору світлодіода напруга вперед змінюється. У таблиці нижче наведено типове напруга вперед для світлодіодів різного кольору.

Типові характеристики кольорових світлодіодів

Напруга вперед для типового білого світлодіода становить від 3 до 4 В. Нижче наведено IV графік для типових кольорових світлодіодів

IV криві для різних кольорів світлодіодів

Типові джерела змінного струму (120 В у США, 240 В Великобританії) повинні бути виправлені до меншої напруги постійного струму. Передача постійного струму на велику відстань неефективна. Таким чином, живлення змінного струму є набагато ефективнішим для передачі живлення. Завжди є втрати енергії при перетворенні змінного струму в постійний струм, але сучасні технології подолали більшість цих показників. На ринку є невеликі економічно вигідні схеми випрямлячів.

Нижче наведено приклад одного такого пристрою. (RECOM Power RAC01-05SC)

_{Клацніть на зображення, щоб збільшити версію зображення.}

RECOM Power RAC01-05SC

Підсумок

Хоча перетворення змінного струму в постійний струм ефективне, інші структурні витрати переважають за переваги окремої мережі 12В постійного струму в будинках. Зростання технологій та ринків, дуже ймовірно, що з'являться універсальні світлодіодні лампи змінного струму, де перетворення буде відбуватися безперебійно, незалежно від вхідної напруги змінного струму.

Список літератури:

— Махендра Гунавардена
джерело

Цікавий пост від diy.stackexchange.com diy.stackexchange.com/questions/24686/…

— Mahendra

Це стара публікація, тому я не очікую змін. Але для повноти для майбутніх читачів зазначу, що ваше твердження «передача потужності постійного струму на велику відстань неефективне» є абсолютно неправильним. Постійний постійний струм набагато ефективніший на великих відстанях, тому використовуються схеми передачі HVDC. Перевага змінного струму полягає лише в тому, що перетворення напруги за допомогою трансформаторів порівняно легко і дешево.

— Грем

@Graham сміливо публікуйте відповідь.

— Махендра Гунавардена

2

Я б сказав, це залежить від розміру мережі 12В та кількості трансформаторів та їх розмірів. Проблема двояка.

Перш за все, ми повинні думати про понесені конверсії. Якщо (і це великий If) ефективність на лампочках однакова, ніж на центральному трансформаторі, то втрати, понесені центральним трансформатором, збігаються з втратами, що виникають при розподілених лампочках. Однак зазвичай трансформатор має пік ефективності (наприклад, якщо пікова потужність трансформатора становить 500 Вт, пік ефективності може бути на рівні 460 Вт. Коли система використовує більшу або меншу потужність, трансформатор є менш ефективним). Це необхідно враховувати при розрахунку потенційних втрат.

По-друге, є проблема з проводкою. Під час маршруту 220В або 110В розділ кабелю враховує максимальний струм, який доведеться транспортувати. У Франції можна прокласти проводку освітлення на кабелі 1,5 мм² (AWG15 або 16). Використання світлодіодів зменшить споживану потужність, але, оскільки ви зменшили напругу, падіння напруги може збільшитися, якщо ви використовуєте занадто тонкий кабель. Наприклад, якщо ви використовуєте лампочки потужністю 12 Вт, вони будуть черпати 1А струму при 12 В замість 0,05 А при 220 В. Занадто тонкий кабель може призвести до занадто важливого падіння напруги, що не дозволить загорітися світлодіодів.

— gromain
джерело