DC adaptörleri bu kadar yaygınsa, AC neden varsayılan olarak yapımda kullanılır?

Bunu sormak için daha iyi bir yer olup olmadığından emin değilim.

Neden, en azından Amerika'da, standart elektrik sistemi, doğru akım (DC) yerine alternatif akım (AC) için ayarlanmış? Sadece uzun mesafeli bir hareketi tamamlıyorum ve kaç tane DC adaptörüne sahip olduğumu ve cihazlarımın ne kadarının DC güç gerektirdiğini fark ediyorum:

• Bütün gitar pedallarım.
• Alarm saatim
• Harici sabit disklerim.
• USB araç HDD'im

... ve liste devam ediyor. AC'yi DC'ye dönüştürmek için neredeyse sürekli DC adaptörleri kullanmak zorunda kalırsak, neden insanlar değişime karşı olduklarından başka standart DC değil?

İletim / İşlevsel nedenler:

1. AC daha ucuz - Jeneratörden son kullanıcıya daha az güç kaybı var.
2. Yüksek voltaj taşınması daha ucuzdur - Güç kaybı I ^ 2 * R'dir. R herhangi bir hat üzerinde sabittir. Aynı miktarda güç için (watt) P = IV. Böylece voltajı artırarak güç kaybını azaltabiliriz. - Bu bizi dönüşüm yeteneğine yönlendirir. Gerilimi yukarı veya aşağı atlamak için AC'yi kolayca bir transformatörden geçirebilirim (akımda ilgili bir değişiklikle). Bunu DC ile yapmak birkaç adım daha gerektirir.
3. [Zeyilname] Eğer sadece elektrikle aydınlatıyor ve ısıtıyor olsaydık, AC / DC'yi işlevsel açıdan önemsemezdik. Ancak, evlerimizdeki birçok şey motor kullanıyor ve AC motorlar daha ucuz ve DC motorlardan çok daha uzun sürüyor. Ancak, ilk mahalleyi kablolarken, bu bir faktör değildi.

Gerilim dönüşümlerini daha da keşfetmek için:

• AC'deki voltajı değiştirmek için bir transformatör gerekir . Temel olarak, iki tel bobini ve bir metal yığını.

• Voltajı DC'ye yükseltmek için önce AC'ye ters çevirin , sonra bunu bir transformatörden geçirin , sonra DC'ye dönüştürün . Daha fazla elektronik eklemezseniz , ortaya çıkan DC pürüzsüz olmaz . Her adımda ısı olarak bir miktar atık vardır .

• İletken boyutu, genellikle " ampacity " olarak adlandırılan akımla orantılıdır . Daha fazla akım daha kalın kablolar gerektirir. Gerilim düşmesi günümüze ait, bir faktördür ve mesafe. Bu nedenle, daha uzun kablolar daha kalın olmalıdır. Daha kalın kabloların çalışması daha zordur ve daha pahalıdır, bu nedenle daha yüksek voltaj / daha düşük amper çok avantajlıdır.

(Yalıtım, tehlikeyle olduğu gibi voltajla orantılıdır, bu nedenle yüksek voltaj bir smaç değildir.)

• AC kendisini çok fazlı dağıtımlara borçludur . Bu, toplam iletken boyutunu azaltır (daha ucuz, birlikte çalışması daha kolay).

Çok fazlı elektrik motorları için iyidir.

Amerikan evleri tipik olarak 240V ayrık faz + sokak trafosundan nötr olur. Ağır cihazlar (örneğin fırın) 240V için her iki ocakta da çalışabilir. Hafif cihazlar (dizüstü bilgisayarım) bir sıcak + nötr üzerinde çalışabilir. Güzel çalışır. Ayrıca bakınız: Çok Telli Şube Devreleri.

Örnek olay: RV'm 12VDC güç sistemine sahip. Kablolar kalın olmalı, çünkü amper yüksektir. Alyansımı kısaltırsam erir. Fırın üfleyiciler gibi büyük yüklere güç vermek istiyoruz. RV'ler 24VDC veya daha yüksek bir değerden faydalanabilir, ancak önce geçiş yapmak için genel kullanıma uygun otomobillere ihtiyacımız var; RV'ler takip edecek.

Vaka Analizi:

Çatılardaki foto voltaik (güneş paneli) tesislerinde sorun yaşanır, çünkü nispeten düşük voltajlı DC üretirler. PV dizisinden bir akü bankasına veya invertöre uzun bir kablo akışı varsa, ısı kadar çok enerji kaybeder. Bazıları her panelin çatı üzerinde kendi invertörünü aldığı "mikro invertörlere" doğru ilerliyor. Bu iletim kayıplarını azaltır.

kenara:

Stereo donanıma DC dağıtılırsa topraklama döngülerinde sorun yaşanacağını duydum, ancak kafamın etrafını dolaştıramadım.

Soruya verilen tüm cevaplar doğru. Temel olarak, Edison ilk kez bir elektrik şebekesi ölçeğinde elektrik jeneratörleri geliştirirken, Nikola Tesla'yı bir protein olarak kiraladı ve Tesla'nın, elektrik akımı jeneratörlerinin verimliliğini büyük ölçüde artırmak için alternatif akım ve çok fazlı güç prensiplerini kullandığı iddia edildi. Edison'un özgün tasarımları tarafından üretilen DC.

Temel olarak, asıl önemli olan, AC'nin daha fazla güç için daha az iş gerektirmesidir (yani üretmek daha verimlidir). Kapalı, basınçlı su döngüsü açısından bir elektrik akımı düşünün; su, bir güç kaynağı tarafından basınç altında tutulur; bu, mekanik işlem yapmak için su akışını kullanabilecek bir alete hortumlardan akmasını sağlar. Harcanan enerjisi, daha sonra güç kaynağına geri çekilir.

DC, su üzerindeki basıncı yalnızca bir yöne ya da bir tanktan besleyerek (bir akünün nasıl çalışacağına benzer şekilde) ya da bir pervane veya başka bir dönen pompa kullanarak (bir jeneratöre benzer şekilde) eşdeğer olacaktır. Bu tür bir pompa, pompalama mekanizması su geçirmez olamayacağından suyu verimsiz olarak hareket ettirir. Tek yönlü pistonlu bir pompa su geçirmez olacaktır, ancak suyu sürekli olarak hareket etmeyecektir; bu, ilave basınç depolayacak ve daha sonra pompa açıkken sisteme besleyecek bir hazne kullanarak (AC'den DC'ye dönüştürücülerdeki gibi) üstesinden gelinebilir "sırtüstü". Herhangi bir şekilde dilimleme, herhangi bir tank (batarya) hariç, akım üretmek için boşa harcanan çaba vardır.

Buna karşılık AC, suyu bir yoldan diğerine zorlamak için basit bir pistonlu pompa kullanmaya eşdeğer olacaktır. Cihazlar su akışının kendisini tersine çevirmesini (veya umursamamak) beklediği sürece, jeneratörün tasarımı çok daha basit ve daha verimli olabilir. Verimlilik kazanımlarının nedenleri analojiyi ortadan kaldırdığınızda biraz farklıdır, ancak analojinin kendisi oldukça iyi durumdadır.

AC ayrıca, DC'nin basitçe çoğaltamayacağı ve büyük ölçekli uygulamalar için DC'yi tercih etmesini sağlayan birkaç numaraya sahiptir. Belki de en önemlisi, bir transformatör kullanarak “kademeli” ve “kademeli” olabilir. DC, temel olarak elektrik enerjisini ısıya dönüştüren ve bu nedenle çok fazla enerji harcamanıza neden olan dirençler kullanılarak "düşürülebilir". ABD'de 3 fazlı güç olarak görülen çok fazlı güç, bir AC sorununa bir faydadan çok bir çözümdür (Üç fazlı AC, elektrik şebekesinin sabit olmayan bir voltajın üstesinden gelmek üzere sabit bir genel gerilime sahip olmasını sağlar. tek bir AC dalga biçimi, aynı genel gücü tek bir dalga biçiminde verimli bir şekilde aktarmak için gerekenden daha az kablo kullanırken), ancak "ekleyebilmenin" yararlı yan etkisini sağlar aynı mevcut akım için birbirlerine fazlar. Bölünmüş fazda, voltaj 3-fazda iken voltaj √3 ile çarpılır, iki katına çıkarılır. Bu yüzden konut 120 / 240V (120 * 2) ve ticari 120/208 (120 * √3).

Haklısın. Ve eğer bu sizi ilgilendirirse, sizi o alanda yenilik yapmaya teşvik ediyorum .

Listelenen her şey 10 watt'tan daha küçük , son derece küçük yükler . Birçoğu doğrudan 12 volt DC istiyor. Evinizde bu küçük yükleri çalıştıran ikinci bir 12V elektrik sistemi koymak yanlış olmaz.

Bunlar, aşağıdakileri içerecektir ve ayrıca şunu da göz önünde bulundurun: Bu 12V sistem için güneş enerjisi ile doldurulan batarya yedeklemesini sağlamak şaşırtıcı derecede kolay ve ucuz. Şimdi evinizin bu kısımları karartmaya dayanıklı.

• Aydınlatma - LED aydınlatma bunu kolaylaştırır.

• Göğüs dondurucu - modern Energy Star dondurucular o kadar verimlidir ki çoğu şebeke dışı çalışanlar artık özel 12V dondurucularla uğraşmaz ve bir invertörden ortak (ama iyi seçilmiş) bir dondurucu çalıştırmaz.

• Aynen Buzdolapları, ancak yalıtımı inceltildiğinden ve kapıları çok daha fazla açıldığından daha büyük bir yük olma eğilimindedirler. Bu, sistemin önemli ölçüde yükseltilmesini gerektirebilir.

• Karter pompa

• Radon hava taşıyıcı

• İnternet yönlendiricileri - çoğu zaten 12VDC. Telefon şirketinin altyapısının büyük batarya desteği var; kablolu TV aynı şeyi söyleyemez.

• Telefon / tablet şarjı: Her benzin istasyonunda satılan araç şarj cihazlarını kullanın.

• TV - birçok TV 12V girişine izin verir.

• Pille çalışan atölye araçlarını şarj edin.

• Termostatlar ve kontrol ettikleri röleler.

• Isı: Elektrik gerektirmeyen bir yardımcı duvar veya zemin fırını ekleyin (uzak termostat için bile değil).

• Sıcak su: Gazlı sıcak su ısıtıcıları çok az (veya hiç) elektrik gerektirmez. Talep üzerine gaz ısıtıcıları az miktarda kullanırlar, ancak yalnızca onları kullanırken.

Bunun nereye gittiğini görüyorsunuz: bir karartmada rahat, sıcak ve Netflix'i seyredebilirsiniz.

İşte size bir 12V sistemi kolayca çalıştıramayacağınız bazı yükler. Çünkü enerji ihtiyacı çok fazla.

• Klima ve nem alma

• Paradoksal olarak, kar kayışındaki hemen hemen her sistem olan zorunlu hava fırınları. Bu yüzden buradaki insanlar için bu şekilde karartma koruması yapmak çok zor, çünkü bu yağ "kritik yük" listesinin en üstünde. Bu elektriksiz fırınlar kar yağışı altında bile satılmıyor!

• Isı üretmek için elektrik kullanma (ev ısıtma, su ısıtma, kurutma veya pişirme)

• Çamaşır yıkama ve gazla kurutma (motor yükleri büyüktür)

• Bulaşık yıkama (özellikle su ısıtma ve ısıyla kurutma parçaları)

• Güç araçları

Daha büyük 12V sistemler bunu gerçekleştirebilir: Kablolama yapamıyor ve işte neden: Güç (watt) volt x amperdir. Volt düşer, amper yükselir. Amps, pratik sayılara hızla vuran tel boyutuna karar verir. 240V / 30A klimanız 12V / 600A olur . 600A elektrik servisini bağladım, teller çok büyük ve çok pahalı (60 $ / ayak). Çalışmıyor 1500W'lık bir saç kurutma makinesi (şimdi 12V / 125A) bile temel olarak kaynak kablosu gerektirir.

Daha büyük bir 12V sistemi aküden 120 / 240V'a çevirir ve normal kablolama ile evin etrafına dağıtır.