Jak powinienem przystąpić do instalacji 12-woltowego obwodu stałego prądu stałego?

32

Mam kilka akumulatorów o głębokim cyklu, które ładują się z panelu słonecznego do awaryjnego użytku. W tej chwili jedynym sposobem na uzyskanie od nich użytecznej mocy jest użycie falownika 12VDC -> 120VAC, np. Typu, który można podłączyć do akumulatora samochodowego.

Chciałbym na pół-na stałe zainstalować baterie w piwnicy i skonfigurować kilka obwodów 12-woltowych do codziennego użytku poza siecią. Na przykład może zainstalować jakieś 12-woltowe lampy LED lub usunąć brodawki ścienne na niektórych urządzeniach elektronicznych.

Czy istnieje jakiś standard okablowania domowych obwodów 12 woltów? Czy to w ogóle legalne? Nie mogę znaleźć niczego na zaleceniach dotyczących drutu, gniazd i kształtów wtyczek itp. Widziałem niektóre generatory, np. Ten , który ma gniazdo 12VDC z dwoma kątowymi ostrzami, ale zwykle nie mogę znaleźć czegoś takiego detaliści i nie jestem pewien, czy to standardowy kształt pojemnika, czy nie.

Czy ktoś ma jakieś doświadczenie lub wskazówki, jak zacząć pracę z 12-woltowymi obwodami stałymi prądu stałego?

(Jest to bardziej poboczny projekt, który pomaga zmniejszyć zużycie energii elektrycznej i wykorzystać posiadany już panel słoneczny niż poważne źródło zasilania awaryjnego. Nie jestem zainteresowany generatorem.)

Motek
źródło
1
Istnieją urządzenia POE, które pobierają 25 W przy 50+ woltach z Cat. 5 kabli, więc wątpię, że to nielegalne. Uruchamianie DC mnie interesuje. Ponieważ większość naszej elektroniki działa na prąd stały, pozbycie się brodawek i falowników może zaoszczędzić trochę energii.
Edwin
1
To naprawdę pytanie przed czasem! I bardzo dobre pytanie.
Piotr Kula,
2
DC przez Ethernet ma bardzo niską moc. Przy 12 VDC bardziej realistycznym zapotrzebowaniu na moc, Ampicity jest królem. Oblicz ilość miedzi potrzebnej (AWG / milicaly okrągłe) do przeniesienia prądu i powiększ go nieco, aby dać ci niską rezystancję, więc nie podgrzewasz miedzi.
Fiasco Labs,
Spadek napięcia jest zwykle poważnym problemem w obwodach niskiego napięcia. 6 V może wynosić tylko 5% w obwodzie 120 V, ale jest to 50%, jeśli masz 12 V.
Ktoś gdzieś
Zrobiłem to w moim byłym domu około 20 lat temu. Dwie baterie wózka golfowego, panel 60 W, kilka obwodów do domu. Użyłem 12-metrowego kabla domowego. Najważniejsze jest użycie odpowiednich bezpieczników. Musisz mieć bezpiecznik klasy K lub lepszy bezpośrednio na akumulatorze. Można stosować tańsze bezpieczniki do obwodów odgałęzionych, ale cała moc wyjściowa z akumulatora musi przejść przez pojedynczy duży bezpiecznik. Użyj 3-biegunowego odłącznika: panel słoneczny, linia ładowania, linia obciążenia. Użyłem pojemników z blokadą obrotową zaprojektowanych dla napięcia 120 V. Znalazłem je tanie i nigdy nie widziałem ich nigdzie używanych - bez ryzyka pomyłki. Baw się dobrze!

Odpowiedzi:

9

Przydział urządzeń DC w domu działa przy różnych napięciach od 22 V do 5 V. Tak więc samo prowadzenie drutu o napięciu 12 V jest niepraktyczne, ponieważ trzeba będzie regulować napięcie w górę lub w dół - tak jak w przypadku 110 / 220Voltów. Dlatego nie możesz znaleźć gniazda na 12 woltów.

Ale

Możesz użyć gniazda 5Volt :)

wprowadź opis zdjęcia tutaj

OK, ale co to ma wspólnego z 12Voltami?

Wszystko! Możesz uruchomić kabel Ethernet, aby przetransportować swoje 12 V w całym domu, który zwykle używa 24AWG. Dla bezpieczeństwa używajmy specyfikacji 26AWG do bieżących obliczeń.

Wyszukiwanie AWG

26AWG standardowo powinien obsługiwać 0,3 A. Przy 12 woltach to nie więcej niż 3,6 wata na parę. Jeśli zdecydujesz się na użycie kabla Ethernet, będziesz mieć 4 pary, których możesz użyć, dając w sumie 14,4 W na kabel etrher. To wystarczy dla podstawowych aplikacji, które potrzebują 12 woltów! Ale jeśli znajdziesz grubszy kabel eterowy, taki jak 22awg, możesz go podnieść do 10 watów na parę.

wprowadź opis zdjęcia tutaj Następnie do każdego gniazda można dokupić konwerter DC-DC 12 V - 5 V (1,50 £), a wtyczki USB zostaną ustandaryzowane i zasilane poprzez zasilanie 12Volt.

Możesz zapytać, dlaczego nie uruchomić 5 V bezpośrednio z baterii? Z tego samego powodu masz 110v / 220v w swoim gnieździe. W miarę upływu czasu tracisz moc, a im niższe napięcie, tym grubszy kabel potrzebujesz do przeniesienia większej mocy. Dlatego obniżające się regulatory gwarantują prawie stałe napięcie 5 V u źródła, podczas gdy możesz zasilać kilka miejsc tym samym kablem, gwarantując większą moc na mniejszych kablach rdzeniowych.

Ale światła LED nie działają przy 5 V! - Tylko o 12v!

Nie, nie działają o 5v. Tak więc jedynym sposobem na prawidłowe działanie urządzeń wymagających 12 woltów w domu NIE jest używanie gniazda, ale podłączenie na stałe. Dokładnie w ten sam sposób, w jaki podłączone są światła 110 / 220v (wszystko to po prostu zmniejszanie). Następnie powinieneś kupić odpowiednio oznaczone przewody i większy miedziany kabel podobny do rdzenia

Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku okablowania odbiorcy standardem powinno być:

  • 220 v brązowy / niebieski (żółty + zielony ziemia)
  • 110v biały / czarny?
  • 12Volt czerwony / czarny
  • 5Volt żółty / czarny

Wiele osób skomentuje, że powyższe stwierdzenie jest błędne. Cóż, okablowanie konsumenckie to przewody, które dostajemy do telewizorów, czajników itp. I tak podąża wiele krajów. Jednak standardy różnią się w zależności od kraju, a naprawdę stare budynki sprzed 1950 r. W większości krajów nie są zgodne z żadnym standardem, chyba że zostaną specjalnie okablowane.

Następnie po prostu poprowadź obrażony kabel o odpowiedniej grubości bezpośrednio do statycznego oświetlenia LED, nawet w istniejących kanałach! Tylko upewnij się, że wszystko jest oznaczone kolorami, aby następny fellamógł zobaczyć różnicę. Nawet oznakowanie 12v 110/220 jest dobrą praktyką, ale nie jest konieczne.

Ale naprawdę chcę 12v w moim miejscu. To jest zaktualizowana część dzięki kolejnej odpowiedzi

Możesz kupić te standardowe wtyczki 12 V i podłączyć je bezpośrednio do 12 V. Będzie to wymagało trochę samodzielnego wykonania, ale można kupić zaślepki, wywiercić otwór odpowiedniego rozmiaru i dopasować je. Ale powiem ci co. Z pewnością są brzydkie, a ja osobiście ich unikałbym.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Bezpieczeństwo

Dobrym pomysłem jest wykonanie tablicy rozdzielczej, takiej jak do wysokich napięć i wyłączników. Z cat Cable (26AWG) chcesz, aby 0,3 A było bezpieczne - reszta zależy od tego, jaki kabel zdecydujesz się uruchomić.

Ale nawet taki DIY będzie działał bardzo dobrze i zapewni bezpieczeństwo przed zwarciem, nadprądowe i łatwość monitorowania zużycia. Możesz nawet uruchomić 110/220 w tym DB i włączyć przełączenie awaryjne, w przypadku wyczerpania baterii, dzięki czemu możesz mieć prosty czujnik, przekaźnik i 12-woltowy konwerter zasilania 2 ~ 5a.

wprowadź opis zdjęcia tutaj wprowadź opis zdjęcia tutaj

Tylko jedna rzecz do zapamiętania - jeśli używasz akumulatorów kwasowych, nie pozostawiaj ich na betonie! Zawsze umieszczaj je na drewnie lub na podwyższeniu. Dziwną rzeczą jest to, że akumulatory kwasowe rozładowują się, gdy są umieszczone na betonie / ziemi i nie powinny znajdować się blisko ziemi. Nie jestem pewien co do suchych komórek.

Wygląda to również ładnie i łatwo i wykorzystuje bezpieczniki typu samochodowego.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Należy jednak stosować odpowiednie wyłączniki nadające się do prądu stałego, ponieważ zapewniają one niezawodną ochronę różnych rzeczy, ale kosztują więcej.

Nie przestrzeganie standardów

Możesz pomyśleć, że możesz po prostu uruchomić 12 woltów bezpośrednio do gniazda USB. Jasne, zadziała. Ale co, jeśli twój syn / córka / żona przyjdzie i podłączy iPhone'a bez pytania. Ups, robi się tam gorąco.

Piotr Kula
źródło
7
Korpus baterii MK mówi tak: Wiele osób ma wrażenie, że gdy akumulatory siedzą na betonie, energia „wycieka” lub jest zniszczona. Krótka odpowiedź brzmi: pozostawienie nowoczesnych baterii na betonie nie szkodzi ani nie rozładowuje ich w żaden sposób. W rzeczywistości beton jest ogólnie doskonałą powierzchnią do umieszczenia baterii. Elektrolit w akumulatorze znajdujący się na wyjątkowo zimnej podłodze z bardzo gorącym powietrzem wokół niego może się rozwarstwiać, powodując uszkodzenia spowodowane zasiarczeniem; podczas gdy beton zapewnia dobrą masę termiczną do buforowania wszelkich chwilowo ekstremalnych temperatur w komorze baterii.
Philip Ngai
słowem kluczowym są nowoczesne baterie. Jaka jest definicja nowoczesnej baterii?
Piotr Kula
3
Wszystko, co możesz dziś kupić!
Philip Ngai
1
Wszystkie baterie, które używają plastiku zamiast smoły do ​​opakowania.
Gunnish
1
Stare gumowe akumulatory rozładowały się, gdy zostały umieszczone na betonie, a tam koncepcja, że ​​bateria rozładuje się, gdy zostanie pozostawiona na betonie, z drugiej strony, dlaczego ludzie nadal wierzą, że mają baterię zasiarczoną (niski opór wewnętrzny, więc rozładowuje się na swoim własne) utrzymał pomysł przy życiu. Umieszczenie go na betonie nie wpłynie na dobrą baterię naładowaną w plastikowej skrzynce. Akumulator kwasowo-ołowiowy wytwarza napięcie przy użyciu różnych metali i chemikaliów. Nowe akumulatory mają bardzo wysoką odporność wewnętrzną, ponieważ z wiekiem ta wartość jest zmniejszana i samorozładowują się.
Ed Beal,
8

To, co opisujesz, jest w zasadzie tym, co znajdziesz w RV. Jednak nie będzie to tak przydatne, jak możesz sobie życzyć.

„12V” w nazwie akumulatora kwasowo-ołowiowego jest nominalne . Rzeczywiste napięcie może się różnić pomiędzy 10V i 15V. Większość elektroniki nie toleruje tego rodzaju zmian. Komponenty audio mogą cierpieć z powodu pętli uziemienia. Mimo że wiele urządzeń w naszych domach jest obecnie zasilanych prądem stałym, prąd przemienny jest nadal dobrym wyborem do dystrybucji energii.

W RV większość 12 V idzie na oświetlenie i silniki wentylatorów, które po prostu stają się jaśniejsze / ciemniejsze lub szybsze / wolniejsze, w tym zakresie napięcia. Odmiana może nie być idealna, ale nadal działa.

Ponieważ napięcie wynosi 1/10 napięcia w porównaniu z tradycyjnym okablowaniem domu, prąd będzie 10 razy większy. Oznacza to, że przewodniki będą musiały być znacznie grubsze - więcej miedzi i droższe.

Gdy masz w domu zarówno 120 V prądu przemiennego, jak i 12 V prądu stałego, denerwujące jest przełączanie się między 120 V prądu przemiennego a 12 V prądu stałego. Cokolwiek skonfigurujesz, weź pod uwagę konwerter 12 V, gdy masz zasilanie brzegowe / sieciowe, aby Twoje urządzenia 12VDC mogły być używane przez cały czas.

Powszechnie stosowanym standardem dla gniazd prądu stałego jest wtyczka „zapalniczki”. Jeśli zainstalujesz je w swoich ścianach, zalecam oznaczenie każdego z nich maksymalnym prądem.

Pamiętaj, aby umieścić bezpieczniki na każdym obwodzie w swoim bloku rozdzielczym. I główny bezpiecznik jak najbliżej akumulatora.

Gdy akumulator ołowiowo-kwasowy ładuje się, uwalnia gazowy wodór. Jeśli zamierzasz umieścić ten system w pomieszczeniu, potrzebujesz wentylacji, aby usunąć gaz i zapobiec wybuchowi. Alternatywnie możesz użyć zamkniętych akumulatorów ołowiowo-kwasowych („SLA”), ale są one droższe.

Zachowaj ostrożność, aby oddzielić dwa systemy okablowania. Nigdy nie uruchamiaj ich w tym samym kanale kablowym lub puszce przyłączeniowej. Etykiety niskiego napięcia pomogą uniknąć pomyłek w przyszłości.

Najtańszym, najprostszym i najbardziej niezawodnym sposobem zapewnienia awaryjnego zasilania awaryjnego w domu jest generator z przełącznikiem transferu. Nawet pojazdy kempingowe z bateriami i panelami słonecznymi będą miały generator.

Jay Bazuzi
źródło
Miałem wrażenie, że wiele urządzeń elektronicznych nie było tak wrażliwych na napięcia wejściowe, ponieważ wewnętrznie regulowały własne regulacje. Zobacz także: electronics.stackexchange.com/questions/13910 . Nie mam osobistej wiedzy w ten czy inny sposób. Robisz doskonały punkt na temat prądu (a zatem i oporu). Ja przeważnie planuje na urządzeniach o niskiej mocy (prawdopodobnie pod 100 watów całkowitej), więc nie mam zbyt martwi się o to, ale jest to z pewnością ważna sprawa.
Hank
2
Argument dotyczący napięcia nominalnego wydaje się nieco przesadny, ponieważ prawdopodobnie umieściłbyś regulator na źródle zasilania.
Edwin
2
Tak, regulator napięcia rozwiąże problem związany z przepięciem - chociaż nie pomoże w przypadku zbyt niskiego napięcia.
Jay Bazuzi
1
Okej, użyj konwertera buck-boost lub cokolwiek innego, aby uzyskać napięcie w granicach tolerancji twojego sprzętu. Wariancja napięcia baterii morskich 12 V nie determinuje przydatności okablowania prądu stałego w domu.
Edwin,
1
Co powiesz na użycie tylko portu zasilania USB zamiast wtyczki „zapalniczki”?
Aaron Franke,
5

W Stanach Zjednoczonych w większości jurysdykcji wszelkiego rodzaju okablowanie domowe nadal podlega National Electric Code. Ma krótki rozdział na temat rozdziału mocy przy niskim napięciu, prąd przemienny lub stały o wartości mniejszej niż 50 V. Okablowanie musi mieć co najmniej 12 Ga miedzi lub równoważne, z zabezpieczeniem nadprądowym. System musi być uziemiony. Wszystkie pracują w zgrabny, fachowy sposób. I kilka innych rzeczy, które możesz chcieć sprawdzić, ale prawdopodobnie nie dotyczą tego, co opisujesz. Wydaje się, że jest dość otwarty co do metod, których powinieneś użyć.

bcworkz
źródło
5

Instaluję obwód oświetleniowy 24 V DC w moim nowym domku.

Artykuł 411 NEC opisuje wymagania dotyczące okablowania mieszkaniowego dla niskonapięciowego oświetlenia.

Oto główne punkty:

  • Zasilacze 12VDC (transformator 120vac na 12vdc) muszą mieć moc 60 watów i mniej
  • Zasilacze 24 VDC (transformator 120 V na 24 V DC) muszą mieć moc 96 W i mniej
  • Puszka przyłączeniowa musi być wyposażona w przewód 120 V prądu przemiennego i transformator
  • należy użyć drutu klasy 2 w ścianie
  • każdy obwód nie może przekroczyć 25 amperów

Oto fajny artykuł na temat zrozumienia zgodności z klasą 2 /

Oto kod: http://freenec.com/T254.html

hydronika
źródło
Wiem, że to stary post, ale skąd wymyśliłeś maksymalne wartości wymienione dla transformatorów? Zainstalowałem 500 W transformatorów 12 V, które były wymienione jako część systemu oświetleniowego, który pobierał 300 W przy 12 V.
Ed Beal,
0

12 V jest dość powszechne w systemach poza siecią (niepołączonych z siecią energetyczną). Jeśli szukasz „off grid 12v”, znajdziesz wiele referencji dotyczących konfigurowania takiego systemu.

Eric Gunnerson
źródło
0

Głównym problemem jest to, że utracona moc to \ $ P = RI ^ 2 \ $. Jeśli chcesz mieć możliwość korzystania z urządzeń o dużej mocy, potrzebujesz naprawdę dużych kabli, jeśli chcesz poprowadzić je przez kilka metrów. Te kable są drogie i może nie być łatwo uzyskać w zależności od wymaganej rezystancji / długości.

Gunnish
źródło
Jego lista planowanych obciążeń to „12-woltowe lampy LED lub usuwanie brodawek ściennych na niektórych urządzeniach elektronicznych”. Nie są to ładunki o dużej mocy, chyba że uprawia marihuanę lub potrzebuje innej bardzo wysokiej mocy światła.
Philip Ngai,
Jeśli użyjesz diod LED w całym obwodzie, nadal będzie to> 100 W i długie kable. Jeśli chcesz zmienić laptopa (powiedzmy 19 V 4 A), który zsumowałby 15 A (przy 12 V, biorąc pod uwagę, że ładowarka konwertuje na 19 V w punkcie końcowym), co wymaga dość przemyślanych kabli, jeśli chcesz je przez dom bez znacznego spadku napięcia .
Gunnish
Nie uważam zasilania laptopa za brodawkę na ścianie. Nawet w przypadku zasilania laptopa, 19 V @ 4A nie staje się 12 V @ 15A. A jeśli próbujesz oszczędzać energię, nie spalisz> 100 W mocy swoich lamp.
Philip Ngai
Diody LED dla całego domu będą potrzebowały trochę energii nawet przy optymalnej wydajności. Dostałem 15A z sumy 100 W + 19 * 4. Co uważasz za brodawkę na ścianie? dla mnie to wszystko, co przekształca napięcie poza maszyną za pomocą mocy.
Gunnish
Brodawka ścienna to coś, co wygląda, jakby dotykała ściany, pudełko z wbudowanymi stykami elektrycznymi. Nigdy nie widziałem takiego, który jest oceniany na więcej niż 3A @ 12V i nigdy nie widziałem laptopa zasilanego przez brodawkę na ścianie. Zawsze jest przewód od zasilacza laptopa do gniazda.
Philip Ngai,
0

Planuję instalować gniazda w moim domu na 12 woltów prądu stałego. Zdecydowałem się użyć 15 lub 20-amperowego gniazdka, które jest zaprojektowane dla 277 woltów, konfiguracja to nema 7-20R lub 7-15R. Wygląda jak zwykłe gniazdo 120 woltów, ale gorące i neutralne gniazda są ustawione pod kątem 45 stopni, więc nie przypadkiem podłączę do napięcia 120-240 woltów. użyj srebrnego terminala dla białego i złotego terminala dla czarnego +. Planuję użyć kabla 10 G do każdego gniazda i 20-amperowego bezpiecznika samochodowego u źródła, aby zabezpieczyć cały kabel. każde gniazdko będzie miało własną linię z powrotem do akumulatora.

Monte
źródło
Użyłem wtyczek i gniazd twist-lock. Znalazłem je w dużym sklepie z narzędziami. Zaletą jest to, że nie poluzowują się z powodu zakręcenia.
0

Widzę wiele wykształconych pytań! To naprawdę proste umieścić panel słoneczny w Sun run + i - aby naładować kontroler! Podkreślony kontroler ładowania !!! Naładuj kontroler do baterii lub akumulatorów, użyj # 12 Romex żółty materiał z baterii do bezpiecznika 15 amp to dużo! Następnie biegnij od bezpiecznika do 12-woltowego gniazdka zapalniczki ... gdziekolwiek zechcesz za pomocą 100-metrowego kabla! Wytnij goły drut Coopera, pozostawiając biało-czarny ... teraz użyj białego dla + taśmy czerwonej, a czarnego dla ujemnego. Najważniejsze jest to, że kontroler ładowania chroni ładunek akumulatora, nie przekroczy 16 woltów jak samochód, ale pozwoli akumulatorowi osiągnąć napięcie 0 woltów ... teraz, ile potrzebujesz panelu słonecznego ... tyle jak możesz sobie pozwolić, równa mocy wyjściowej baterii Jeden panel o mocy 90 W 1 bateria o mocy 90 W ... ok, używaj uszczelnionych akumulatorów nieco więcej w cenie, ale trwać dłużej ... Mam doświadczenie w wybuchach wodoru ... tak, można uczynić wodę łatwopalną! ... ok, teraz masz telewizor, który chcesz uruchomić, weź falownik, powiedz, że 500 watów powinno wystarczyć, umieść 12-woltową zapalniczkę w pobliżu wtyczki telewizora we wtyczce falownika, telewizor spełnia wszystkie Twoje 120-woltowe potrzeby! To są tanie obwody! Twoje ciepło i gotowanie można wykonać za pomocą spalania drewna lub gazu, obwód prądu przemiennego jest najdroższy, dopóki ceny energii słonecznej nie spadną. Polecam do tego opaskę! Woda może być podgrzewana bezpośrednio z drewna lub gazu lub bezpośrednio z kolektora słonecznego lub słonecznego, lub z wiecznego zbiornika ogrzewanego przez słońce. Polecam kosztując około 250 $ ... śmieci. L Twoje nie-ledowe światła energia i jakość diody LED powoduje, że styczniki elektryczne przestają działać, po zainstalowaniu światła led już nigdy go nie utrzymamy ani nie naprawimy !! Morał tej lekcji jest taki, że energia słoneczna jest tego warta i nauczy Cię, jak uzależniony od elektryczności stał się świat ... Twój prosty obwód 12 woltów może stać się pasją!

Pałka policjanta
źródło
3
Witaj i witaj w Stack Exchange. Dzięki za twój post, ale trudno jest zrozumieć te wszystkie elipsy i wykrzykniki i prawie nie ma podziału zdań. Niektóre prace związane z formatowaniem poprawiłyby odpowiedź. Dzięki.
Daniel Griscom
0

Karawany i przyczepy kempingowe w Wielkiej Brytanii mają takie wtyczki i gniazda 12 V. Przykład www caravanaccessoryshop co uk / product / 2-pin-plug / 1284

Wtyczka 12V Gniazdo 12V

Może znajdziesz podobne produkty w USA. To nie jest reklama, nie mam połączenia (nieodpłatna gra słów) z wymienioną firmą.

użytkownik46434
źródło