اليوم، يشعر البعض في أوروبا بالقلق من ارتفاع أسعار الطاقة، وحتى لو اختفت كل المخاوف المرتبطة بهذا الأمر بين عشية وضحاها، فمن المؤكد أننا سنشهد بعض الارتفاع في الأسعار. باعتبارك متسللًا، يمكنك إلقاء نظرة فاحصة على الأجهزة المتعطشة للطاقة في منزلك وحتى اتخاذ إجراء بشأنها. لذلك، قام [بيتر] بتركيب بعض الألواح الشمسية على سطح منزله، لكنه لم يتمكن من معرفة كيفية توصيلها بشكل قانوني بالشبكة العامة، أو على الأقل بالتيار الكهربائي 220 فولت في شقته. بالطبع الحل الجيد هو بناء شبكة LVDC منفصلة ومتوازية ووضع مجموعة من الأجهزة عليها!
لقد اختار 48 فولت لأنه عالي بما فيه الكفاية، وفعال، وسهل الحصول على أشياء مثل DC-DC، وآمن عندما يتعلق الأمر بالمسائل القانونية، ومتوافق بشكل عام مع إعداد اللوحة الشمسية الخاصة به. منذ ذلك الحين، احتفظ بأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الشحن والأضواء على قضبان الطاقة التي تعمل بالتيار المستمر بدلاً من توصيلها مباشرة، والبنية التحتية لمنزله (بما في ذلك الرف المليء بألواح Raspberry Pi) راضية تمامًا عن العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. السكك الحديدية 48 فولت. يوجد مصدر طاقة احتياطي من مصدر طاقة التيار المتردد العادي في حالة الطقس الغائم، وفي حالة انقطاع التيار الكهربائي، ستعمل بطاريتا LiFePO4 الضخمة على تشغيل جميع المعدات المتصلة بجهد 48 فولت لمدة تصل إلى يومين ونصف.
أنتج الجهاز واستهلك 115 كيلووات في الساعة في أول شهرين - وهي مساهمة كبيرة في مشروع اختراق استقلال الطاقة، ويحتوي منشور المدونة على تفاصيل كافية لتلبية جميع احتياجاتك الملهمة. يعد هذا المشروع بمثابة تذكير بأن مشاريع التيار المستمر ذات الجهد المنخفض تعد خيارًا جيدًا على المستوى المحلي - لقد رأينا مشاريع تجريبية قابلة للتطبيق في Hackcamp، ولكن يمكنك أيضًا إنشاء وحدة UPS صغيرة للتيار المستمر إذا أردت. وربما نجد قريبا منفذا لمثل هذه الشبكة.
تستخدم المحطات الأساسية الخلوية حاليًا 48 فولت. أحتاج إلى إعداد شيء مماثل لمشروع مراقبة الأحياء.
كنت أفكر في تشغيل بعض خوادم HP DL360 في المنزل باستخدام الألواح الشمسية والبطاريات بدون مصادر طاقة 48VDC التي تناسب هذه الخوادم وتتجنب عدم كفاءة محول DC إلى AC، ولكن بعد ذلك رأيت سعر مصادر الطاقة هذه عند 48 VDC. … يا إلاهي. العائد على الاستثمار حتى عام 2050!
لقد كان 48 فولت هو جهد الناقل في أنظمة الاتصالات منذ زمن ستروجر (مع البطاريات العملاقة) وتم نقله إلى معدات شبكات الألياف الضوئية.
نعم، تعمل صناعة الاتصالات بأكملها على 48VDC. من المفاتيح التناظرية القديمة إلى المحطات الأساسية الخلوية الحديثة. عادةً ما يتم تشغيل مراكز بيانات تكنولوجيا المعلومات بواسطة طاقة التيار المتردد.
جيد المشكلة الوحيدة في هذا الإعداد (على افتراض أن النصف الآخر تمت الموافقة عليه وحفظه في مكان آمن بعيدًا عن الحيوانات الأليفة والأطفال) هو أنه بمجرد امتلاء مخزن الطاقة المحلي، يتم إهدار الطاقة الزائدة عندما تكون قريبًا من الشبكة. الروابط البينية مستمرة، ربما يكون من العار حقًا أن يتم إنفاق هذه الطاقة على الروابط الرخيصة. أنا لا ألومهم على هذا الوضع، لقد قاموا بعملهم بأنفسهم ولا يمكنهم العثور على طريقة قانونية/آمنة/ميسورة التكلفة للتغلب على هذه العقبة الأخيرة... ربما يكون البيروقراطيون أفضل حالًا من المحامين والسياسيين. على الرغم من أنهم غالبًا ما يتشابهون مع بعضهم البعض في الحياة، إلا أنهم ربما يكونون جميعًا حالات مختلفة لنفس شكل الحياة...
أود أن أقول لجعل الحياة أسهل بالنسبة لأولئك الأشخاص غير التقنيين الذين يستخدمون DC، فمن المحتمل أن تعيش مع أو تدعم أفضل خيار متاح اليوم والذي من المحتمل أن يكون مدعومًا عبر USB ... على الرغم من أنني أكره ذلك لأن مصدر الطاقة عبر USB هو في حالة من الفوضى، فهم الأمر بشكل صحيح يبدو أنها مشكلة كبيرة، ومن غير المرجح أن تكون فعالة مثل السكك الحديدية 48 فولت. إنه موجود في كل مكان بحيث يكون مفهومًا للأشخاص غير التقنيين - لأنه قابل للتوصيل ويعمل (إذا تم تكوينه بشكل صحيح). تخلص من الحاجة إلى العثور على محول DC-DC المناسب لكل شيء أو مراقبة جهد "مزود الطاقة" بشكل فعال في كل مرة تقوم فيها بتوصيل جهاز جديد - أفعل ذلك على مكتبي ولكنني لم أقلي أي شيء بعد...
ولكن كحزمة بطارية جاهزة للاستخدام مع مدخلات تتبع الطاقة الشمسية، وربما حتى كعاكس لحزمة التيار المتردد التي يجب أن تكون لديك، وإذا كنت تريد تجنب إنشاء مصدر طاقة USB أكثر إزعاجًا، فيمكنك استخدام شيء التفاوض بشأن طاقة USB . ليس من الصعب جدًا عليك الإعداد. كما أنه يكفي أن يقوم المتسللون بيننا بتثبيت الألواح الشمسية (ويفضل أن يكون ذلك على حوامل تتبع الشمس)، وتوفير أجهزة مراقبة الحالة، وتنبيهات انخفاض البطارية، وتنظيم الكابلات بدقة في المكان الأكثر أهمية للعمل الاحتيالي. قليلا…
الحل الجيد للطاقة الزائدة هو تفريغ الأحمال مثل المكونات الكهربائية في سخان الماء. بمجرد شحن البطارية بالكامل، يمكنها التحول إلى استخدام الطاقة الشمسية المتاحة لتسخين المياه.
على الرغم من أن سخان الماء يمكن أيضًا أن "يمتلئ" (ساخن بدرجة كافية) بمرور الوقت، إلا إذا كان كبيرًا جدًا.
ميزة الطاقة الشمسية هي أنك لست مضطرًا إلى جمع الطاقة الشمسية. يمكنك وضع الألواح بأمان تحت أشعة الشمس دون استخدام الطاقة الكامنة.
بالطبع، هذا هدر، وإذا كان ذلك لصالحك، فإن تغذية الشبكة بالطاقة هو الخيار الأول.
كما يقول CityZen، فإنه سوف يمتلئ بمرور الوقت، إنه مجرد شكل آخر من أشكال تخزين الطاقة. ناهيك عن أنه إذا كنت تعيش بالفعل في منطقة حارة، فإن مكيف الهواء الخاص بك سيعمل بجهد أكبر إذا كان لديك، وإذا لم يكن الأمر كذلك، فستكون حياتك غير سارة أكثر مما ينبغي، لأن الخزان معزول تمامًا ... الماء حقًا مخزن طاقة جيد جدًا، لكن معظم المنازل لا تحتاج حقًا إلى الكثير من الماء الساخن، ويعني إعداد خزان واحد أكبر أنه عندما لا يكون لديك طاقة مجانية، فلا يزال لديك الكثير من الماء للاستفادة الكاملة منه. أعلى للتدفئة بسبب المساحة السطحية الكبيرة التي تسببها.
لا يوجد حقًا "تفريغ" جيد على المستوى الفردي، حيث يمكن لشبكة كبيرة بها مصانع كبيرة تشغيل بضع نوبات عمل إضافية بسهولة وزيادة الإنتاج بما يتجاوز الطلب لتحقيق أقصى استفادة من الطاقة "المجانية". لكن شخصيًا، هذا مجرد ذريعة للعب بصوت عالٍ وموسيقى الروك على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، واستخدام الطاقة بلا مبالاة أثناء استمرارها أو حتى يقتلك جارك.
ومع ذلك، في الطقس الدافئ إلى الحار، يمكن أن يساعد التبريد بالامتصاص في استخدام الحرارة الزائدة لتبريد الشقق.
يمكنك أيضًا تشغيل مكيف هواء غرفة صغيرة باستخدام عاكس إذا كان لديك الكثير من الطاقة الزائدة التي تحتاج إلى إيقاف تشغيلها وكان الجو ساخنًا. ربما يكون العاكس بالخارج... سيكون من المثير جدًا معرفة ما إذا كان بإمكانك صنع مضخة حرارية تستخدم الهواء الخارجي كمصدر/مشعاع للحرارة. من المؤكد أنها غير فعالة حقًا، ولكن إذا كانت مشكلتك تتعلق بالكثير من الطاقة، فإن عدم الكفاءة سيساعدك تقريبًا.
@smellsofbikes إن مجرد امتلاكك في بعض الأحيان قدرًا كبيرًا من القوة ويمكنك بناء شيء ما بشكل غير فعال لا يعني أنه ينبغي عليك ذلك. ماذا يحدث عندما تكون طاقتك منخفضة في الوقت الحالي ولكن لا يزال يتعين عليك المرور بعملية غير فعالة للغاية؟ مثل مثال خزان المياه العملاق أعلاه، عليك أن تجد توازنًا معقولًا بحيث عندما تكون طاقتك منخفضة وعندما يكون لديك طاقة كافية لحفلة موسيقية ثقيلة، يمكن إكمال الأشياء المهمة/المفيدة.... ..
عندما لا تستطيع أن تعطي مقابل المال أو لماذا لا تعطي مجانا **؟ إذن كل الفائض الذي يمكنك خلقه هو مجرد الإمكانات التي لا تستخدمها، وهذه ليست نهاية العالم، مجرد عار.
** بافتراض أن هذا لا يتطلب منك إجراء أي تكاليف نشطة - وهي مشكلة رئيسية هنا، فإن "الرسوم الثابتة" لاتصال الشبكة تعتبر كبيرة، لذلك حتى إذا كنت لا تستخدم معظم اتصالك، فمن المحتمل أن تكون التكلفة أكثر . مما يرسلونه لك. إنهم يدفعون لك مقابل الفائض - لا يعني ذلك أنني ضد التخلي عن الفائض، فهذا الأمر يناسب بعض الأشخاص في هذه الشبكة العملاقة ولا أحتاج إليه. لكن دفع هذا المبلغ لشركة ما مقابل امتياز كسب المزيد من المال من أشخاص آخرين ...
نظرًا لأن الأجهزة التي تعمل بالطاقة عبر USB أصبحت أكثر شيوعًا، فقد فكرت في شيء مشابه لـ 5 فولت. والأفضل من ذلك هو وجود منافذ USB C متعددة 5 فولت ومنافذ تيار متردد متعددة. ومن هناك، يمكنك استخدام 5 فولت للأجهزة منخفضة الطاقة وUSB C للأجهزة عالية الطاقة. الجانب السلبي هو أن منافذ USB C يجب أن تتعامل مع الجهد لكل منفذ بينما USB A 5v هو مجرد سكة 5 فولت.
على أقل تقدير، أنا متأكد تمامًا من أنني سأنتهي في نهاية المطاف ببناء مكتب مزود بمصدر تيار كهربائي بقوة 5 فولت عبر USB. من المحتمل أن أستخدم 12 فولت أيضًا، لأن مشاريعي الإلكترونية التي تتطلب أكثر من 5 فولت تتطلب دائمًا 12 فولت. (أيضًا، أنا متأكد تمامًا من أن كل جهاز توجيه أملكه يستخدم 12 فولت، وسيكون من الجيد أن يكون لديك منافذ فردية بسيطة لكل جهاز بدلاً من محول الحائط!)
يؤسفني أن أخبرك أن 5 فولت (أو حتى 12 فولت) سيئ بالنسبة لتوزيع الطاقة: فمجرد متر أو مترين من كابل السحب مع فقد بنسبة 10% أو أكثر غير قابل للاستخدام عمليًا. تعاني السيارات من 12 فولتًا طوال الوقت، ولكن نظرًا لأنها صغيرة الحجم، يمكنها التعامل معها، لكن الشاحنات والقوارب الكبيرة تستخدم 24 فولتًا، لذا نعم، 48 فولت هي القيمة الأفضل: لا يزال تصنيف النطاق آمنًا طالما أنك لا تلعقه . الجهد القياسي والمعدات الكافية والقدرة على النقل بطول معين دون خسارة كبيرة.
تعد خسائر تحويل الطاقة أكثر أهمية من خسائر الكابلات. على سبيل المثال، في حالة هذه المقالة، بافتراض أن كل تحويل من DC إلى DC فعال بنسبة 90٪، فإننا في النهاية نفقد 27٪ من الطاقة التي نحصل عليها من شاحن USB 5V. إذا كان المحول أسوأ قليلا، بنسبة 85٪، فستصل الخسائر إلى 39٪. عادةً ما تحقق وحدات التحكم والمحولات في الشحن كفاءة تبلغ حوالي 80%، لذلك ليس من غير المألوف فقدان ما يصل إلى نصف الطاقة فقط لتنظيم الجهد. إذا كان طلب النظام منخفضًا، فقد يستهلك فقدان المعدات الخاملة كل الطاقة تقريبًا.
ما لم تكن تستخدم كابلات سميكة، يمكن أن يكون فقد الكابلات مرتفعًا جدًا عند 5 فولت، ومن المحتمل أن تنفق على هذه الكابلات أكثر مما تنفقه مقابل تحويل 24 فولت فعال.
إذا كان لديك عشرين منفذ USB بقدرة 5 وات، فأنت بحاجة إلى مصدر طاقة بقدرة 120 وات. إذا كان لمصدر الطاقة حمل أساسي ثابت قدره 10 وات، فإن "الكفاءة" الاسمية عند الحمل المحدد ستكون 92%، ولكن عندما يكون متوسط استخدام منفذ USB حوالي 5%، فإن كفاءة النظام الحقيقية الإجمالية تبلغ حوالي 60%. .
لا ينبغي استخدام أي شيء أقل من الحد الأدنى المطلق وهو 36 فولت لمسافات طويلة. خصوصا ليس 5V. محولات الطاقة رخيصة جدًا، والنحاس باهظ الثمن وثقيل. البطاريات باهظة الثمن أيضًا ويمثل فقدان الطاقة مشكلة.
أنا شخصياً لن أصنع أي نوع من شبكات LVDC الصغيرة على الإطلاق (اعتدت أن ألعب بها وكرهتها كثيرًا حتى أنني صنعت مقطع فيديو كاملًا عنها).
أقول دائمًا ضع البطارية عند نقطة التحميل واستخدم سلك تمديد إذا كنت بحاجة إلى الطاقة. الاستثناء هو PoE، وهو عمليًا مجاني لشبكة Ethernet وقد تحتاج إليه لأغراض أخرى.
USB-C لجميع مشاريعك، مدعوم بالبطاريات الخارجية ومحولات الحائط حسب الحاجة. انتبه إلى وجود وحدات تشغيل USB-PD، يمكنك الحصول على 9 أو 15 أو 20 إذا أردت (12 فولت قديم وربما لن يعمل مع المحولات الأحدث IIRC)
إذا كنت ترغب في استخدام الطاقة الشمسية، فإن جهد 12 فولت مناسب لعمليات تشغيل صغيرة تصل إلى 100 واط لبضعة أقدام، وهو أيضًا أكثر شيوعًا من 5 فولت و48 فولت وما إلى ذلك، فافعله. أو قم فقط بشراء مولد الطاقة الشمسية LifePO4 التجاري، فهو رائع.
كل من يطمح في القيام بذلك بنفسه يرغب دائمًا في القيام بشيء ما باستخدام ناقل DC، ولكن هذا عادةً ما يكون أمرًا سيئًا لأن الأجهزة الاستهلاكية ليست مصممة لذلك وستفقد جانب "العمل فقط" من ثؤلول USB الذي ينتهي به الأمر في كل مكان المكان. إنها كبلات ضخمة الحجم ومجموعة من الموصلات غير القياسية التي لا تناسب بقية العالم وتشكل مجرد مشكلة لنظام DIY الخاص بك.
أفضل تطبيق رأيته هو معيار ARES لراديو لحم الخنزير، ولكن حتى ذلك الحين... فهو جيد فقط للمدى القصير.
للحصول على طاقة 5 فولت في المكتب، أستخدم فقط مقبسًا حائطيًا مزودًا بمحول مدمج ومنفذ USB.
من أجل تنظيف 12 فولت لأجهزة التوجيه والأشياء الأخرى، أود فقط شراء محول كبير 12 فولت 5 أمبير وكابل Y مقاس 2.1 مم (تأكد من حصولك على محولات مناسبة) أو انتظر حتى تتوفر وحدة التشغيل PPS لـ 12 فولت، خذ 12 فولت. USB من الأجهزة الأحدث – المنفذ C.
أو الأفضل من ذلك، التخلص التدريجي من الطاقة غير USB كلما أمكن ذلك. سيؤدي إنفاق المزيد على الترقية للحصول على جميع أجهزة USB-PD إلى حل المشكلة برمتها عندما تحتاج إلى جهاز توجيه جديد أو أي جهاز توجيه متطور من المحتمل أن يكون مدعومًا بـ USB.
إذا كنت أرغب حقًا في الحصول على منفذ 12 فولت، فسأفكر في وضع محول سلكي متوسط الجودة في صندوق الخدمة بجوار المنفذ بدلاً من استخدام 12 فولت فعليًا. لا توجد نقطة فشل واحدة، وفقدان الطاقة في الكابل السميك أو الرقيق، وإصلاح بسيط وواضح.
يعتبر 120 فولت تيار مستمر مناسبًا لتشغيل معظم مصادر "التيار المتردد"، ولكن هذا هو الحد الأدنى لما يرضيهم. إنهم يفضلون 160VDC أو أعلى.
لا، في تجربتي قاموا بقطع حوالي 65 فولت تيار مستمر، ولكن يجب عليك أيضًا خفض الجهد إلى أقل من 130 فولت تيار مستمر، لم أقم بقياسه، لكنني أفترض انخفاضًا خطيًا بنسبة 100-0٪ من 130-65 فولت تيارًا مستمرًا.
افتراض غريب. أفترض أن دائرة الإدخال تتعامل مع بعض التيار الثابت. هذا يعني أنه عندما يصل الجهد إلى 130 فولت إلى 65 فولت، يتم تقليل التصنيف إلى 50%، وأقل من 65 فولت، يتم تشغيل بعض دوائر حجب الجهد الأخرى.
تحتوي العديد من المحطات الفرعية على بطارية تعمل على تشغيل مرحلات الأمان وتسمح لقواطع الدائرة بالعمل (الفتح والشحن) في حالة انقطاع التيار الكهربائي. الجهد القياسي هو 115 فولت تيار مستمر. يعمل بنسبة 100% على البطارية ويحتوي على شاحن تيار متردد -> تيار مستمر لضمان شحن البطارية بالكامل دائمًا، لذلك لا يوجد طاقة شمسية في هذه الحالة.
بحسب كتاب موتزنبوكر “استعادة القوة” https://yugeشيما.com/diygrid/ 120vdc فقط
تم حل مشكلة توزيع طاقة التيار المستمر بمساعدة 802.3af (المعروف أيضًا باسم PoE) – الطاقة عبر الإيثرنت. ليست هناك حاجة حقًا لاستخدام جزء Ethernet من المعادلة. محولات واسعة الانتشار، وتوزيع آمن للطاقة، وأدوات ممتازة لإعداد التقارير/الإدارة. إنها ليست باهظة الثمن - يمكنك الحصول على مركز بيانات على مستوى مركز البيانات بسرعة 100 ميجابت في الثانية و48 منفذًا مقابل 30 جنيهًا إسترلينيًا.
يضم فندق Marcel Hotel في New Haven 164 غرفة، جميعها تعمل بالطاقة الشمسية والطاقة السلكية DC. إليك نظرة عامة جيدة: https://www.youtube.com/watch?v=J4aTcU6Fzoc.
كنت سأذكر ذلك، إنهم يستخدمون POE. يجب أن تكون الخسائر الناتجة عن التشغيل أقل من الخسائر عند التبديل من DC إلى AC والعودة إلى DC. يمنحك أيضًا تحليلات مدمجة حول ما تستخدمه.
أحيانًا أنسى أنني أعيش دون اتصال بالإنترنت. لدي عاكس من 48 فولت تيار مستمر إلى 220 فولت تيار متردد في الإعداد الخاص بي والذي ينتج حوالي 5 كيلو واط بشكل مستمر، على الرغم من أنه لم يتم تحميله بكثافة على الإطلاق. مضخة مياه 220 فولت، ثلاجة، فريزر، أجهزة، أدوات، إضاءة، كل هذا قياسي للمستنقعات. لدي 12 فولت و24 فولت تيار مستمر و/أو معظم أنواع إعدادات الطاقة الأخرى. قم بإدارة أعمال الهياكل الفولاذية في نفس المنشأة وضخ مياه الشرب للحصان الكبير. البطاريات من نظام UPS كبير أحصل عليه عندما أقوم بتغيير البطاريات وفقًا لجدول زمني. قم بإجراء اختبار الجهد على البطاريات، واختر الأفضل منها، ثم أدخل سخان المقاومة، وراقب الجهد مرة أخرى، واختر الأفضل مرة أخرى وقم بشرائها.
نعم، يمكن لمعظم الأجهزة ذات مدخل التيار المتردد "العام" أن تعمل بطاقة التيار المستمر. اضرب جهد دخل التيار المتردد بـ 1.4 للحصول على جهد التيار المستمر المكافئ. ومع ذلك، فإن صماماتها الداخلية ليست مصنفة بالتيار المستمر. استبدلها بمنصهر DC أو استخدم منصهرًا خارجيًا. لا تشعل النار في المنزل!
> "وهذا يعني أن الحد الأقصى لجهد الدائرة هو حوالي 0.80 فولت. وفي حالة نشوب حريق (نأمل ألا يحدث ذلك أبدًا)، فإن هذا لن يشكل خطرًا كبيرًا على رجال الإطفاء."
يعتبر معيار ELV أن 120 فولت تيار مستمر "آمن" بدون تموج، لكن معيار السلامة العامة للاتحاد الأوروبي يحده بـ 75 فولت تيار مستمر، بينما ينطبق توجيه الجهد المنخفض على أي جهد في نطاق 75-1000 فولت تيار مستمر. لا يزال بإمكانك خرق القانون والحاجة إلى تصريح لتثبيت مثل هذا النظام، ولكن من الصعب العثور على إجابة واضحة أو أي توثيق لما يمكنك فعله بالضبط كمنشئ منفرد دون تدريب خاص.
وقت النشر: 19 يوليو 2023