Pierderi de energie AC versus DC si costuri conversie DC

Nu se pune problema de distribuit curent continuu la consumatorii casnici/mici consumatori industriali, ci de transportul energiei prin fideri, curentul continuu de ultra inalta tensiune e viitorul pentru transportul energiei la mii de km.
https://en.wikipedia..._direct_current

lumea  in USA pomeneste si de linii supraconductoare, in cazul asta se pot utliza 2 tensiuni 6 kv si joasa tensiune.

Oricum energia electrica este prea scumpa si cu prea multe reguli, nu gasesti nimic pe placul tau nici ca pret nici ca reguli, offgrid, si folosesti de care vrei, ac sau dc, de fapt invertorul poate fi asociat fiecarui  consumator tributar de AC asa cum practic personal, si nu este nici o filosofie si nici un cost extraordinar sa alimentezi masina de spalat prin invertor, un invertor de 5 kw nou costa in jur de 500 eur, sh gasesti si la 150 eur  iar DiY poatre costa chiar si 300ron, (4x20ron tranzistori cu carbura. 2x10 ron miezuri pentru inductoare, 50 ron placuta de comanda, 100 ron condensatoare 10 ron sursa auxiliara).

Costurile cu statiile de transformare in dc sunt mari ca asa vor unii, nu sunt costuri reale, sinngurele componente in plus fata de statiile in ac sunt dispozitivele de comutatie cu carbura de siliciu, care costa cam 10% din costul statiei restul sunt deja folosite.

Nu sunt costuri reale cu materii prime deficitare cum este cuprul, in satiile dc/dc intra mai putin cupru decat in transformatoarele ac, sunt preturi impuse arbitrar ca asa vor unii.

Un alimentator in comutatie si un invertor pentru utilizat in casa sunt mai ieftine decat un transformator de aceeasi putere, deoarece intra de 4 pana la 10 ori mai putin cupru, si deloc fier, tranzistorii si diodele pentru ele costa 1/10 din costurile unui transformator de aceeasi putere.

Un alimentator si un invertor in comutatie este de pana la de 10 ori mai usor decat un transformator de aceeasi putere, prin urmare va fi de pana la 5 ori ori mai ieftin de transportat, daca luam in calcul si costurile cu transportul materiilor prime este si mai ieftin.

Mai mult decat atit toate vehiculele electrice incepand de la trenuri pana la automobile sunt alimentate cu curent continuu prin invertoare in comutatie, si nu sunt deloc puteri mici.

Generatoarele si motoarele rotative sunt optim de construit pentru 400-600hz, la aceasta frecventa cuprul si fierul sunt utlizate optim, 400 hz e mare pentru transport prin urmare curentul continuu este preferabil din toate punctele de vedere.
Tehnologia necesara utilizarii curentului continuu este relativ noua, electronica de forta cu carbura de siliciu, personal o folosesc de vreo 5 ani, siliciul nu era fezabil deorece pierderile si fiabiliatea scazuta nu aduceau avantaje economice.

Personal cu carbura  am obtinut functionare continua de 5 ani de cand am instalat, cu pierderi la jumate fata de siliciu, toleranta la varfuri de sarcina si factori externi cu sunt radiatiile cosmice.
5 ani este suficient e timpul sa fie implemntata in practica curenta.

Edited by stdalionutpwr, 04 November 2021 - 15:44.

posibil sa fie asa dar statiile astea le avem deja si inlocuirea lor nu e ieftina mai ales daca nu sunt end of life. Poate in viitor se va lua in considerare trecerea unor consumatori noi pe DC. Fata de dispozitivele electronice transformatoarele au si avantajul rezistentei bune la suprasarcina.

Ar putea fi o problema cu designurile cu copyright, dar practica mea curenta arata ca folosirea unui controler cu copyright pentru o sursa in comutatie este mai avantajoasa decat folosirea unui design clasic,

Mai demult erau boxe pentru calculator cu tranzistori tocmai pentru a evita utilizarea unui circuit integrat care avea incluse in cost drepturi de autor, apoi s-a renuntat deoarece s-a dovedit mai rentabil utilizarea circuitelor integrate.

Castigul de randament aduce in multe cazuri beneficii mai mari decat costul drepturilor de autor.

Personal folosesc surse in comutatie de ambele feluri, si design clasic autooscilante cu tranzistori si cu controller circuit integrat, la anumite topologii diferenta de randament este mica, dar controllerul ofera anumite facilitati suplimentare.

Alimentarea unor consumatori nativi dc in ac introduce insa pierderi suplimentare semnificative, cum majoritatea lor sunt nativi dc, merita alimentati direct cu dc.

Pierderea asta e dupa contor, se pune la factura, si nu este o eroare de masurare ci o pierdere reala, eliminarea ei insemna factura cu 5% mai mica pe bune, multi sunt comozi si accepta sa plateasca piederea asta pe viata in loc sa faca o schimbare o singura data.

Unii zic ca este putin, dar in lumea electronicii lumea se lupta si pentru un procent, din perspectiva asta 5 procente este mult.

Se pune problema intrerupatoarelor, dar acum marea majoritate sunt inteligente cu dispozitiv electronic.

stdalionutpwr, on 04 noiembrie 2021 - 15:40, said:

nu prea sunt W ci VA.
Vad ca nu aminteste nimeni de cos fi.

Treaba asta cu factorul de putere este relativ simpla la invertorul HF (cel fara transformator de fier) puterea reactiva se inchide in circuitul invertrului nu ajunge in partea de curent continuu, de aici se consuma doar echivalentul puterii active, invertorul respectiv functioneaza si ca SVG (static var generator).

Partea buna este ca se pot conecta oricate invertoare la linia de curent alternativ, si chiar si cele care nu sunt alimentate cu curent continuu ci au doar o baterie de condensatoare de filtaj pot fuctiona in regim de SVG, invertorul este reversibil, poate transmite putere in ambele sensuri, si poate oficia si rolul de SVG.

Problema factorului de putere foarte prost este aceeasi si pe o linie nativa de alternativ si pe invertor.  pe alternativ ai sigurante si nu poti merge la puteri mari cu un factor de putere mizerabil.

Pe invertor pierderea de energie este mai mica deoarece nu sunt linii lungi, puterea reactiva nu trece in linia de curent continuu.

In cazul motoarelor deoarece aici se pune problema factorului de putere, performantele pe invertor sunt mai bune ca cele direct la reteaua de curent alternativ, chiat daca motorul lucreaza la un factor de putere de 0,7.

In general masina sincrona reactiva SinRM sufera la capitolul factor de putere, dar functineaza ok pe invertor, pierderea totala motor +invertor este mai mica decat pierderea in motorul asincron echivalent.

Daca le-ai baga astora in retea 1 MW cu 0.7 ar da cu factura dupa tine.

Edited by stdalionutpwr, 05 November 2021 - 17:59.

stdalionutpwr, on 05 noiembrie 2021 - 17:57, said:

Invertorul va avea de lucru e clar, tinand cond de consumatorii din casa unui consumator casnic (multe surse in comutatie, becuri led, invertere, etc).
Uite cum arata indicatiile unui contoar de monofazat ale unui consumator de in in jur de 100kWh per luna:
1700kWh si 940kVARh

Aia pentru ca nu alimentezi consumatorii nativi dc cu dc eu asa am : dc 300v si ac local pentru consumatorii doar de ac, de fapt invertorul il pornesc odata cu consumatorul respectiv.

Corectoarele de factor de putere bridgeless functineaza ca SVG si pentru alti consumatori, daca pui cateva din astea factorul de putere general va fi imbunatatit.

Iluminatul adaptiv  ajuta mult pentru a reduce consumul si a atenua criza energetica, sunt sute de malluri, mii de kilometri de drumuri, orase intregi ilumnate toata noaptea la intensitate maxima, si nu trece nimeni pe acolo.

Sa stingi lumina de tot nu e civilizat si nici confortabil, si nici ieftin deoarece ciclarea termica scurteaza viata led-urilor, se poate insa ajusta in functie de nevoi, poti lasa 5w din 100 daca nu e nimeni acolo in momentul respectiv, utilizand tranzitii lente, pentru a a evita discomfortul si a prelungi viata led-urilor.

Pentru iluminatul adaptiv este optima o retea in curent continuu, daca tot avem nevoie de iluminat adaptiv este foarte bine sa pregatim si reteaua de curent continuu necesara.

In cazul in care grosul iluminatului functioneaza la 5-10%  pirederile in retea nu mai sunt neglijabile, si deja puterea reactiva cu pierderile aferente primeaza.

cea mai buna cale sa reduci consumul cu iluminatul e sa utilizezi LED-urile la putere cat mai mica. Trebuie sa pui mai multe ceea ce creste costul initial dar randamentul lor creste cu scaderea solicitarii fata de puterea nominala si durata lor de viata creste exponential. In europa si america nu ai putea gasi de vanzare astfel de becuri dar in Dubai philips are un aranjament special cu seicul ala si acolo vand becuri care au led-uri solicitate doar la 1/4 fata de cele vandute in europa.
Majoritatea oamenilor nu are ce sa faca dar tu vad ca te ocupi cu constructia de diverse dispozitive, nu ai avea nicio problema sa modifici becurile astfel ca sa reduci incarcarea led-urilor la 1/4.

Edited by chilly willy, 08 November 2021 - 20:48.