Hoje, algumas pessoas na Europa estão preocupadas com o aumento dos preços da energia e, mesmo que todos os receios associados a este fenómeno desapareçam da noite para o dia, veremos certamente alguns aumentos de preços. Como hacker, você pode dar uma boa olhada nos dispositivos que consomem muita energia em sua casa e até mesmo agir sobre eles. Então, [Peter] instalou alguns painéis solares em seu telhado, mas não conseguiu descobrir como conectá-los legalmente à rede pública, ou pelo menos à rede elétrica de 220V de seu apartamento. Obviamente, uma boa solução é construir uma rede LVDC paralela separada e colocar vários dispositivos nela!
Ele escolheu 48V porque é alto o suficiente, eficiente, fácil de obter coisas como DC-DC, seguro quando se trata de questões jurídicas e geralmente compatível com a configuração de seu painel solar. Desde então, ele mantém dispositivos como laptops, carregadores e luzes em trilhos de alimentação CC, em vez de conectá-los diretamente, e sua infraestrutura doméstica (incluindo um rack cheio de placas Raspberry Pi) está perfeitamente satisfeita em operar 24 horas por dia, 7 dias por semana. trilho 48V. Há uma fonte de alimentação de reserva da fonte de alimentação CA normal em caso de tempo nublado e, em caso de queda de energia, duas enormes baterias LiFePO4 alimentarão todos os equipamentos conectados a 48V por até dois dias e meio.
O dispositivo produziu e consumiu 115 kWh nos primeiros dois meses – uma enorme contribuição para o projeto hacker de independência energética, e a postagem do blog tem detalhes suficientes para todas as suas necessidades de inspiração. Este projeto é um lembrete de que projetos CC de baixa tensão são uma boa opção em escala local – vimos projetos piloto viáveis no Hackcamp, mas você também pode construir um pequeno UPS CC, se desejar. Talvez em breve encontremos uma saída para essa rede.
As estações base celulares usam atualmente 48V. Preciso configurar algo semelhante para um projeto de vigilância de bairro.
Eu estava pensando em rodar alguns servidores HP DL360 em casa com painéis solares e baterias sem fontes de alimentação de 48VDC que caberiam nesses servidores e evitariam a ineficiência do inversor DC para AC, mas então vi o preço dessas fontes de alimentação em 48 VDC. … MEU DEUS. Retorno do investimento até 2050!
48V tem sido a tensão do barramento em sistemas de telecomunicações desde a época de Strowger (com baterias gigantes) e transportada para equipamentos de rede de fibra óptica.
Sim, toda a indústria de telecomunicações funciona com 48 VCC. Desde antigos switches analógicos até modernas estações base celulares. Os data centers de TI normalmente são alimentados por energia CA.
BOM O único problema com esta configuração (assumindo que a outra metade seja aprovada e mantida em um local seguro, longe de animais de estimação e crianças) é que, uma vez que o armazenamento de energia local esteja cheio, o excesso de energia é desperdiçado quando você está tão perto da rede. interconexões estão desaparecendo, provavelmente é realmente uma pena que essa energia seja gasta em conexões baratas. Não os culpo por esta situação, eles fizeram um trabalho por si próprios e não conseguem encontrar uma forma legal/segura/acessível de contornar este último obstáculo...os burocratas estão provavelmente em melhor situação do que advogados e políticos. embora muitas vezes se pareçam na vida, talvez sejam todos estados diferentes da mesma forma de vida…
Eu diria que para tornar a vida mais fácil para aquelas pessoas que não são de tecnologia com DC, você provavelmente conviverá ou apoiará a melhor opção disponível hoje, que provavelmente é alimentada por USB… embora eu odeie porque a fonte de alimentação via USB é uma bagunça, acertando parece um grande problema e provavelmente não será tão eficiente quanto um trilho de 48V. É tão onipresente que é compreensível para pessoas não técnicas – porque é conectável e funciona (se configurado corretamente). Elimine a necessidade de encontrar o conversor DC-DC certo para tudo ou monitore ativamente a tensão da “fonte de alimentação” toda vez que você conecta um novo dispositivo – faço isso na minha mesa, mas ainda não fritei nada…
Mas como uma bateria pronta para uso com uma entrada de rastreamento solar, talvez até como um inversor para a bateria CA que você deveria ter, e se quiser evitar construir sua própria fonte de alimentação USB mais irritante, você pode usar a negociação de energia USB . Não é muito difícil para você configurar. Além disso, é mais do que suficiente para os hackers entre nós instalarem painéis solares (de preferência em suportes de rastreamento solar), fornecerem monitores de status, alertas de bateria fraca e organizarem os cabos de maneira organizada no local mais importante para trabalhos fraudulentos. Um pouco…
Uma boa solução para o excesso de energia é despejar cargas, como componentes elétricos, no aquecedor de água. Assim que a bateria estiver totalmente carregada, ela poderá passar a usar a energia solar disponível para aquecer água.
Embora o aquecedor de água também possa “encher” (quente o suficiente) com o tempo, a menos que seja muito grande.
A vantagem da energia solar é que você não precisa coletar energia solar. Você pode colocar os painéis com segurança sob os raios solares sem usar energia potencial.
Claro, isso é um desperdício e, se for vantajoso para você, alimentar a rede com energia é a primeira escolha.
Como diz CityZen, ele vai encher com o tempo, é apenas mais uma forma de armazenamento de energia. Sem falar que se você já mora em uma região quente, seu ar condicionado vai funcionar mais se você tiver, e se não tiver, sua vida vai ser mais desagradável do que deveria ser, porque o tanque é isolado tão bem… Água realmente é um armazenamento de energia muito bom, mas a maioria das casas não precisa de muita água quente, e uma configuração de tanque único maior significa que, quando você não tem energia livre, ainda tem bastante água para aproveitar ao máximo. maior para aquecimento devido à enorme área de superfície que causa.
Na verdade, não existe uma boa “descarga” à escala individual; uma grande rede com grandes fábricas pode facilmente executar alguns turnos extra e aumentar a produção para além da procura, para aproveitar ao máximo a energia “gratuita”. Mas, pessoalmente, é apenas uma desculpa para tocar alto e rock 24 horas por dia, 7 dias por semana, uso despreocupado da energia enquanto dura ou até o vizinho te matar.
No entanto, em climas quentes a quentes, o resfriamento por absorção pode ajudar a usar o excesso de calor para resfriar os apartamentos.
Você também pode ligar um ar condicionado de ambiente pequeno com um inversor se tiver muita energia excedente para desligar e estiver quente. Talvez o inversor esteja no exterior… Seria muito interessante ver se é possível fazer uma bomba de calor que utilize o ar exterior como fonte de calor/radiador. Claro, é realmente ineficiente, mas se o seu problema for muita energia, a ineficiência quase ajudará.
@smellsofbikes Só porque às vezes você tem muita potência e pode construir algo de forma ineficiente, não significa que você deva. O que acontece quando você está com pouca energia agora, mas ainda precisa passar por um processo muito ineficiente? Como no exemplo do meu tanque de água gigante acima, você tem que encontrar um equilíbrio razoável para que quando estiver com pouca energia e quando tiver energia suficiente para um show de heavy metal, coisas importantes/úteis possam ser concluídas…. ..
Quando você não pode dar por dinheiro ou por que não dar de graça**? Então todo o excesso que você pode criar é apenas o potencial que você não está utilizando, e não é o fim do mundo, apenas uma vergonha.
** Supondo que isso não exija que você faça nenhum custo ativo – o que é um grande problema aqui, a “taxa fixa” para uma conexão de rede é significativa, portanto, mesmo que você não use a maior parte da sua conexão, provavelmente custará mais . do que eles enviam para você. Eles pagam pelo excesso – não que eu seja contra dar o excesso, funciona para algumas pessoas nesta rede gigante e eu não preciso disso. Mas pagar tanto a uma empresa pelo privilégio de ganhar mais dinheiro com outras pessoas…
À medida que os dispositivos alimentados por USB se tornam mais comuns, pensei em algo semelhante para 5V. Melhor ainda seriam várias portas USB C de 5 V e várias portas AC. A partir daí, você pode usar 5V para dispositivos de baixa potência e USB C para dispositivos de alta potência. A desvantagem é que as portas USB C precisam lidar com a tensão por porta, enquanto o USB A 5v é apenas um trilho de 5v.
No mínimo, tenho certeza que acabarei construindo um escritório com rede elétrica de 5V USB. Eu provavelmente usaria 12V também, pois meus projetos eletrônicos que exigem mais de 5V quase sempre exigem 12V. (Além disso, tenho certeza de que todos os roteadores que possuo usam 12 V, e seria bom ter tomadas individuais simples para cada dispositivo, em vez de um transformador de parede!)
Lamento informar que 5V (ou mesmo 12V) é ruim para a distribuição de energia: apenas um ou dois metros de cabo arrastado com perdas de 10% ou mais é praticamente inutilizável. Os carros lutam com 12 V o tempo todo, mas como são pequenos, eles aguentam, mas caminhões e barcos grandes usam 24 V, então sim, 48 V é o melhor valor: ainda é uma classificação de faixa segura, contanto que você não lamba isto . tensão padrão, equipamento suficiente e capacidade de transportar um determinado comprimento sem muitas perdas.
As perdas na conversão de energia são mais importantes que as perdas no cabo. Por exemplo, no caso deste artigo, supondo que cada conversão DC-DC seja 90% eficiente, acabamos perdendo 27% da energia que obtemos de um carregador USB de 5V. Se o conversor estiver um pouco pior, em 85%, as perdas chegarão a 39%. Na prática, os controladores e conversores de carga normalmente atingem cerca de 80% de eficiência, por isso não é incomum perder até metade da energia apenas para regulação de tensão. Se a demanda do sistema for baixa, as perdas de equipamentos ociosos podem consumir quase toda a energia.
A menos que você esteja usando cabos grossos, as perdas nos cabos podem ser bastante altas em 5 V, e você provavelmente gastará mais nesses cabos do que gastaria para uma conversão eficiente de 24 V.
Se você tiver duas dúzias de portas USB de 5 W, precisará de uma fonte de alimentação de 120 W. Se a fonte de alimentação tivesse uma carga base constante de 10W, a “eficiência” nominal na carga especificada seria de 92%, mas quando a utilização média da porta USB é de cerca de 5%, a eficiência real geral do sistema é de cerca de 60%. .
Qualquer valor abaixo do mínimo absoluto de 36 V não deve ser usado em longas distâncias. Especialmente não 5v. Os adaptadores de energia são tão baratos que o cobre é caro e pesado. As baterias também são caras e a perda de energia é um problema.
Pessoalmente, eu não faria nenhum tipo de microrrede LVDC (eu costumava brincar com ela e odiava tanto que fiz um vídeo inteiro sobre ela).
Eu sempre digo para colocar a bateria no ponto de carga e usar um cabo de extensão se precisar de energia. A exceção é o PoE, que é praticamente gratuito para Ethernet e pode ser necessário para outros fins.
USB-C para todos os seus projetos, alimentado por baterias externas e adaptadores de parede conforme necessário. Esteja ciente de que existem módulos de disparo USB-PD, você pode obter 9, 15 ou 20 se quiser (12V é obsoleto e provavelmente não funcionará com adaptadores IIRC mais recentes)
Se você quiser usar energia solar, 12V é bom para pequenas tiragens de até 100W por alguns metros, e também é mais comum que 5V e 48V etc., vá em frente. Ou apenas compre um gerador solar LifePO4 comercial, eles são fantásticos.
Todo aspirante a fazer você mesmo sempre quer fazer algo com o barramento DC, mas isso geralmente é uma coisa ruim porque os dispositivos de consumo não são projetados para isso e você perde o aspecto de “simplesmente funciona” da verruga USB que acaba por acabar o lugar. São cabos volumosos e um monte de conectores fora do padrão que não cabem no resto do mundo e são apenas um incômodo para o seu sistema DIY.
A melhor implementação que já vi é o padrão ARES para rádio amador, mas mesmo assim… ele só é bom para tiragens curtas.
Para alimentação de 5 V no escritório, utilizo apenas uma tomada com transformador embutido e uma porta USB.
Para 12V para roteadores e outras coisas para esclarecer, eu simplesmente compraria um grande transformador de 12V 5A e um cabo Y de 2,1 mm (certifique-se de obter cabos decentes) ou esperaria até que o módulo de disparo estivesse disponível PPS para 12V, pegue 12V. USB de dispositivos mais recentes – porta C.
Ou melhor ainda, elimine gradualmente a alimentação não USB sempre que possível. Gastar um pouco mais em uma atualização para obter todos os USB-PDs resolverá todo o problema quando você precisar de um novo roteador ou de qualquer roteador de última geração que provavelmente seja alimentado por USB.
Se eu realmente quisesse uma tomada de 12 V, consideraria colocar um transformador com fio Mean Well em uma caixa de serviço próxima à tomada, em vez de realmente usar 12 V. Nenhum ponto único de falha, perda de energia em cabos grossos ou finos, reparo simples e óbvio.
120 Vcc é adequado para alimentar a maioria das fontes “CA”, mas esse é o limite mais baixo do que eles estão satisfeitos. Eles preferem 160VDC ou superior.
Não, na minha experiência eles cortaram em torno de 65Vcc, mas você também deve desclassificar abaixo de 130Vcc, não medi, mas estou assumindo uma queda linear de 100-0% de 130-65Vcc.
Suposição estranha. Estou assumindo que o circuito de entrada está lidando com alguma corrente fixa. Isso significa que quando a tensão atinge 130V a 65V, a classificação é reduzida para 50% e, abaixo de 65V, algum outro circuito de bloqueio de tensão é acionado.
Muitas subestações possuem uma bateria que alimenta os relés de segurança e permite que os disjuntores operem (abram e carreguem) em caso de queda de energia. A tensão padrão é 115 VCC. Funciona 100% com bateria e possui um carregador AC->DC para garantir que a bateria esteja sempre totalmente carregada, portanto, neste caso, não há energia solar.
De acordo com o livro “Reclaiming the Power” de Motzenbocker https://yugeshima.com/diygrid/ Somente 120vdc
O problema de distribuição de energia DC foi resolvido com a ajuda de 802.3af (também conhecido como PoE) – Power over Ethernet. Realmente não há necessidade de usar a parte Ethernet da equação. Adaptadores onipresentes, distribuição segura de energia e excelentes ferramentas de relatório/gerenciamento. Não é nem caro - você pode obter um hub de nível de data center de 48 portas e 100 Mbps por apenas £ 30.
O Marcel Hotel em New Haven possui 164 quartos, todos alimentados por energia solar e CC com fio. Aqui está uma boa visão geral: https://www.youtube.com/watch?v=J4aTcU6Fzoc.
Eu ia mencionar isso, eles usam POE. As perdas causadas pela operação devem ser menores que as perdas ao mudar de CC para CA e de volta para CC. Também fornece análises integradas sobre o que você está usando.
Às vezes esqueço que moro offline. Eu tenho um inversor de 48 VCC a 220 VCA em minha configuração que fornece cerca de 5 kW continuamente, embora nunca tenha sido muito carregado. Bomba d'água de 220 volts, geladeira, freezer, eletrodomésticos, ferramentas, iluminação, tudo isso é padrão para pântanos. Tenho 12V e 24V DC separados e/ou a maioria dos outros tipos de configurações de energia. Administre um negócio de estrutura de aço na mesma instalação e bombeie água potável para o cavalo grande. As baterias são de um grande sistema UPS que recebo quando troco as baterias de acordo com um cronograma. Faça um teste de tensão nas baterias, selecione as melhores, depois insira um aquecedor de resistência, monitorando novamente a tensão, selecione novamente as melhores e compre-as.
Sim, a maioria dos dispositivos com entrada CA “universal” pode funcionar com energia CC. Multiplique a tensão de entrada CA por 1,4 para obter a tensão CC equivalente. No entanto, seus fusíveis internos não têm classificação DC. Substitua-os por um fusível CC ou use um fusível externo. Não coloque fogo na casa!
> “Isso significa que a tensão máxima do circuito é de cerca de 0,80 V. Em caso de incêndio (espero que nunca), isso não representaria um perigo significativo para os bombeiros.”
O padrão ELV considera 120 VCC “seguro” sem ondulação, mas o Padrão Geral de Segurança da UE limita-o a 75 VCC, enquanto a Diretiva de Baixa Tensão se aplica a qualquer tensão na faixa de 75-1000 VCC. Você ainda pode infringir a lei e precisar de uma licença para instalar tal sistema, mas é difícil encontrar uma resposta clara ou qualquer documentação sobre exatamente o que você pode fazer como construtor solo sem treinamento especial.
Horário da postagem: 19 de julho de 2023