Как мне установить 12-вольтную жилую цепь постоянного тока?

32

У меня есть пара батарей глубокого цикла, которые подзаряжаются от солнечной панели, для использования в экстренных случаях. Прямо сейчас единственный способ получить от них полезную энергию - это использовать инвертор 12 В постоянного тока -> 120 В переменного тока, например, такой, который можно подключить к автомобильному аккумулятору.

Я бы хотел установить батареи в цокольном этаже и установить пару 12-вольтовых цепей для ежедневного использования вне сети. Например, возможно, установить светодиодные лампы на 12 вольт или убрать бородавки на моей электронике.

Есть ли какой-нибудь стандарт для подключения жилой 12-вольтовой цепи? Это даже законно? Я ничего не могу найти в рекомендациях по сечению проводов, форме розеток и вилок и т. Д. Я видел, что у некоторых генераторов, например, у этого , есть розетка 12 В постоянного тока с двумя угловыми лопастями, но я не могу найти ничего подобного в обычном режиме. розничные торговцы, и я не уверен, является ли это стандартной формой сосуда или нет.

Кто-нибудь имеет какой-либо опыт или руководство о том, с чего начать для 12-вольтовых цепей постоянного тока?

(Это скорее побочный проект, который поможет сократить потребление электроэнергии и использовать уже имеющуюся у меня солнечную панель, чем серьезный источник аварийного питания. Меня не интересует генератор.)

моток
источник
1
Есть устройства POE, которые выдают 25 Вт при 50+ Вольт с помощью Cat. 5 кабель, поэтому сомневаюсь, что это незаконно. Запуск DC меня интересует. Поскольку большая часть нашей электроники работает на постоянном токе, избавление от бородавок и инверторов может сэкономить серьезную энергию.
Эдвин
1
Это действительно вопрос впереди своего времени! И очень хороший вопрос.
Петр Кула
2
DC через Ethernet очень малое энергопотребление. При 12 В постоянного тока с более реалистичными требованиями к мощности, Ampicity является королем. Подсчитайте количество меди, необходимое (AWG / Circular Mils) для переноса тока, и увеличьте его немного, чтобы дать вам низкое сопротивление, чтобы вы не нагревали медь.
Fiasco Labs
Падение напряжения, как правило, является серьезной проблемой для низковольтных цепей. 6В может быть только 5% на цепи 120В, но это 50%, если вы на 12В.
Кто-то где-то
Я сделал это в моем бывшем доме около 20 лет назад. Две батареи Golf-Cart, панель мощностью 60 Вт, несколько цепей к дому. Я использовал 12-метровый домашний кабель. Самое главное, чтобы использовать правильные предохранители. У вас должен быть предохранитель класса K или лучше непосредственно на аккумуляторе. Вы можете использовать более дешевые предохранители для разветвленных цепей, но весь выходной сигнал от батареи должен проходить через один большой предохранитель. Используйте 3-полюсное разъединение: солнечная панель, линия зарядки, линия нагрузки. Я использовал розетки с поворотным замком, рассчитанные на 120 В, я нашел их дешевыми и никогда не видел, чтобы они использовались где-либо - без риска путаницы. Повеселись!

Ответы:

9

Многие устройства постоянного тока в домашних условиях работают при различных напряжениях от 22 Вольт до 5 Вольт. Так что просто использовать 12-вольтовый провод нецелесообразно, потому что вам придется регулировать напряжение вверх или вниз - точно так же, как с 110/220 Вольт сейчас. Вот почему вы не можете найти розетку на 12 вольт.

Но

Вы можете использовать 5-вольтовую розетку :)

введите описание изображения здесь

ОК. Но какое это имеет отношение к 12 Вольт?

Все! Вы можете использовать кабель Ethernet для передачи ваших 12 вольт по всему дому, который обычно использует 24AWG. Для безопасности давайте используем 26AWG спецификацию для текущих расчетов.

Поиск AWG

26 AWG по стандарту должны обрабатывать 0,3 ампер. При 12 Вольт это не более 3,6 Вт на пару. Если вы решите использовать кабель Ethernet, у вас будет 4 пары, которые вы можете использовать, давая вам в общей сложности 14,4 Вт на каждый кабель. Этого достаточно для базовых приложений, которым требуется 12 вольт! Но если вы найдете более толстый эфирный кабель, такой как 22awg, вы можете поднять его до 10 Вт на пару.

введите описание изображения здесь Затем на каждой розетке вы можете купить преобразователь постоянного тока 12 В - 5 В (£ 1,50), и ваши штекеры USB будут стандартизированы и будут питаться от вашего источника 12 Вольт.

Вы можете спросить, почему бы просто не запустить 5v непосредственно от батарей? По той же причине у вас есть 110 В / 220 В в вашей розетке. На расстоянии вы теряете мощность, и чем ниже напряжение, тем толще кабель, необходимый для транспортировки большей мощности. Таким образом, понижающие регуляторы гарантируют постоянное напряжение около 5 В на источнике, в то время как вы можете снабдить несколько мест одним и тем же кабелем, гарантируя большую мощность для кабелей с меньшим сердечником.

Но светодиодные фонари не работают на 5v! - Только в 12v!

Нет, они не работают на 5v. Таким образом, единственный способ правильно запустить устройства, которым требуется 12 вольт в вашем доме, это НЕ использовать розетку, а подключить ее навсегда. Точно так же, как ваши светильники 110/220 В подключены (все это просто уменьшение масштаба). Затем вы должны купить провода с правильной цветовой кодировкой и медный кабель большего размера, например

Как правило, для потребительской проводки стандарт должен быть

  • 220 В коричневый / синий (желтый + зеленая земля)
  • 110 В белый / черный?
  • 12 Вольт красный / черный
  • 5 Вольт желтый / черный

Многие люди прокомментируют, что вышеприведенное утверждение неверно. Ну, потребительская проводка - это провода, которые мы получаем с телевизорами, чайниками и т. Д., И это то, что следует многим странам. Но стандарты варьируются от страны к стране, и действительно старые здания до 1950 года в большинстве стран не следуют никаким стандартам, если они не были специально перемонтированы.

Затем вы просто проведете поврежденный кабель подходящего размера прямо к вашему статическому светодиодному освещению, даже в ваших существующих каналах! Просто убедитесь, что все цвета в кодировке, так что следующий fellaможет увидеть разницу. Даже маркировка 12v 110/220 является хорошей практикой, но не обязательна.

Но я действительно хочу 12v на моем приемнике Это обновленная часть благодаря другому ответу

Вы можете купить эти стандартные вилки на 12 вольт и подключить их напрямую к 12 вольтам. Это потребует немного DIY, но вы можете купить заглушки, просверлить отверстие нужного размера и вставить их. Но я скажу вам, что. Конечно, они безобразны, и я бы лично их избегал.

введите описание изображения здесь

безопасности

Хорошей идеей будет создать распределительную плату, подобную тем, которые используются для высокого напряжения, и использовать автоматические выключатели. С кабелем Cat (26AWG) вы хотите, чтобы 0,3 А было безопасным - остальное зависит от того, какой кабель вы решите использовать.

Но даже самодельный, подобный этому, будет работать очень хорошо и обеспечит защиту от короткого замыкания, перегрузки по току с простотой контроля потребления. Вы даже можете запустить 110/220 в эту БД и включить аварийное переключение на случай, если ваши батареи разрядятся, и тогда у вас будет простой датчик, реле и 12-вольтовый 2 ~ 5а преобразователь питания.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Запомните одно - если вы используете кислотные батареи, не оставляйте их на бетоне! Всегда помещайте их сверху леса или подняты. Странная вещь случается, что кислотные батареи разряжаются при помещении на бетон / землю и не должны быть близко к земле. Не уверен насчет сухих клеток.

Это также выглядит красиво и легко и использует автомобильные предохранители типа.

введите описание изображения здесь

Но следует использовать надлежащие автоматические выключатели, рассчитанные на постоянный ток, поскольку они обеспечивают надежную защиту для различных вещей, но стоят гораздо дороже.

Не соответствует стандартам

Вы можете подумать, что вы можете просто подать 12 вольт прямо в USB-розетку. Конечно, это будет работать. Но что, если ваш сын / дочь / жена друг придет и включит свой iPhone, не спрашивая. Упс, там становится жарко.

Петр Кула
источник
7
Корпорация MK battery говорит следующее: у многих людей складывается впечатление, что когда батареи садятся на бетон, энергия «просачивается» или разрушается. Короткий ответ заключается в том, что установка современных батарей на бетон не вредит и не разряжает их. На самом деле, бетон, как правило, является отличной поверхностью для размещения батареи. Электролит в батарее, расположенной на очень холодном полу с очень горячим воздухом вокруг, может расслаиваться, вызывая повреждение от сульфатирования; в то время как бетон обеспечивает хорошую тепловую массу для защиты от любых временно экстремальных температур в батарейном отсеке.
Филипп Нгай
Ключевым словом являются современные батареи. Какое определение для современного аккумулятора?
Петр Кула
3
Все, что вы можете купить сегодня!
Филипп Нгай
1
Все батареи, которые используют пластик вместо смолы для упаковки.
Gunnish
1
Старые батареи с резиновым покрытием действительно разряжались, когда их помещали на бетон, и именно в этом случае идея о том, что батарея разряжается, когда ее оставляют на бетоне, является другой причиной, по которой люди до сих пор считают, что у них есть сульфатированная батарея (низкое внутреннее сопротивление, поэтому она разряжается собственный) поддержал идею в живых. Хорошая батарея, которая заряжается в пластиковом корпусе, не будет зависеть от ее размещения на бетоне. Свинцово-кислотная батарея создает напряжение при использовании разнородных металлов и химикатов. Новые батареи имеют очень высокое внутреннее сопротивление, так как с возрастом эта величина уменьшается, и они саморазряжаются.
Эд Бил
8

То, что вы описываете, в основном то, что вы найдете в RV. Однако вряд ли это будет так полезно, как вы могли бы пожелать.

«12 В» в названии свинцово-кислотного аккумулятора является номинальным . Фактическое напряжение может варьироваться между 10V и 15V. Большинство электроники не может терпеть такого рода изменения. Аудио компоненты могут пострадать от контуров заземления. Несмотря на то, что многие устройства в наших домах работают на постоянном токе, переменный ток все еще является хорошим выбором для распределения электроэнергии.

В RV большая часть 12 В идет на двигатели освещения и вентиляторов, которые просто становятся ярче / темнее или быстрее / медленнее в пределах этого диапазона напряжения. Вариация не может быть идеальной, но она все еще работает.

Поскольку ваше напряжение составляет 1/10 от обычного электропроводки дома, ваш ток будет в 10 раз больше. Это означает, что проводники должны быть намного толще - больше меди и дороже.

Если у вас дома есть и 120 В, и 12 В CD, то раздражает переключение между 120 В и 12 В постоянного тока. Что бы вы ни настраивали, рассмотрите возможность использования 12-вольтового преобразователя, когда у вас есть питание от берега / от сети, чтобы ваши 12-вольтовые устройства можно было использовать постоянно.

Широко используемым стандартом для розеток постоянного тока является "прикуриватель". Если вы устанавливаете их в своих стенах, я рекомендую маркировать каждую из них максимальным током.

Обязательно установите предохранители в каждой цепи вашего распределительного блока. И главный предохранитель как можно ближе к батарее.

Когда свинцово-кислотная батарея заряжается, она выделяет газообразный водород. Если вы собираетесь разместить эту систему в помещении, вам нужна вентиляция, чтобы очистить газ и предотвратить взрыв. В качестве альтернативы вы можете использовать герметичные свинцово-кислотные батареи («SLA»), но они дороже.

Будьте очень осторожны, чтобы две проводные системы были разделены. Никогда не запускайте их в одном кабелепроводе или распределительной коробке. Метки на низком напряжении помогут избежать путаницы в будущем.

Самый дешевый, простой и надежный способ обеспечить аварийное резервное питание дома - это генератор с переключателем передачи. Даже у RVs с батареями и солнечными батареями будет генератор.

Джей Базузи
источник
У меня сложилось впечатление, что многие электронные устройства не настолько чувствительны к входным напряжениям, потому что они самостоятельно регулируют свои функции. Смотрите также: electronics.stackexchange.com/questions/13910 . У меня нет личных знаний, так или иначе. Вы делаете отличное замечание по поводу тока (и, следовательно, сопротивления). Я в основном планирую устройства с низким энергопотреблением (вероятно, под 100 ватт), поэтому я не слишком беспокоюсь об этом, но это определенно актуальная проблема.
Хэнк
2
Аргумент о номинальном напряжении кажется немного надуманным, поскольку вы, вероятно, поставили бы регулятор на источник питания.
Эдвин
2
Да, регулятор напряжения решит проблему перенапряжения - хотя это не поможет при пониженном напряжении.
Джей Базузи
1
Хорошо, используйте повышающий преобразователь или что-то еще, чтобы подать напряжение в пределах допусков вашего оборудования. Дисперсия напряжения 12В морских батарей не определяет полезность проводки постоянного тока в домашних условиях.
Эдвин
1
Как насчет использования USB-порта только для питания, а не для прикуривателя?
Аарон Франке
5

В большинстве юрисдикций США домашняя проводка по-прежнему подпадает под действие Национального электротехнического кодекса. В нем есть краткий раздел о распределении мощности низкого напряжения, переменного или постоянного тока с номиналом менее 50 В. Проводка должна быть не менее 12 Ga меди или эквивалентной, с защитой от перегрузки по току. Система должна быть заземлена. Все работают в аккуратной манере. И несколько других вещей, которые вы, возможно, захотите проверить, но, вероятно, не применимы к тому, что вы описываете. Похоже, довольно открыто, какие методы вы должны использовать.

bcworkz
источник
5

Я устанавливаю цепь освещения 24 В постоянного тока в моем новом крошечном доме.

Aritcle 411 из NEC описывает требования к электропроводке для освещения низкого напряжения.

Вот основные моменты:

  • Источники питания 12 В пост. Тока (трансформатор от 120 В до 12 В пост. Тока) должны быть не более 60 Вт
  • Источники питания 24 В постоянного тока (трансформатор от 120 В до 24 В постоянного тока) должны иметь мощность не более 96 Вт
  • Распределительная коробка должна быть снабжена проводом 120 В переменного тока и трансформатором
  • должен использоваться класс 2 в стенной проволоке
  • каждая цепь не может превышать 25 ампер

Вот хорошая статья о понимании соответствия Class 2 /

Вот код: http://freenec.com/T254.html

гидроника
источник
Я знаю, что это старый пост, но где вы взяли максимальные значения, перечисленные для трансформаторов? Я установил 500 Вт 12 В трансформаторов, которые были перечислены как часть системы освещения, которая потребляла 300 Вт при 12 В.
Эд Бил
0

12 В довольно распространено в автономных (не подключенных к электросети) системах. Если вы выполните поиск «off grid 12v», вы найдете множество ссылок по настройке такой системы.

Эрик Ганнерсон
источник
0

Основная проблема заключается в том, что потерянная мощность равна \ $ P = RI ^ 2 \ $. Если вы хотите использовать мощное оборудование, вам понадобятся очень большие кабели, если вы хотите проложить кабели на несколько метров. Эти кабели дороги и могут быть непростыми даже в зависимости от требуемого сопротивления / длины.

Gunnish
источник
Его список запланированных нагрузок - «12-вольтовые светодиодные лампы или устранение бородавок на части моей электроники». Это не высокие нагрузки, если только он не выращивает марихуану или не нуждается в каком-либо другом источнике света.
Филипп Нгай
Если бы вы использовали светодиоды для всей вашей сети, это все равно было бы> 100 Вт и длинные кабели. Если вы хотите заменить ноутбук (скажем, 19 В на 4 А), который бы прибавил 15 А (при 12 В, учитывая, что зарядное устройство преобразуется в 19 В в конечной точке), для которого требуются продуманные кабели, если вы хотите, чтобы они проходили через ваш дом без какого-либо значительного падения напряжения ,
Gunnish
Я не считаю блок питания для ноутбука настенной бородавкой. Даже для блока питания ноутбука 19V @ 4A не становится 12V @ 15A. И если вы пытаетесь экономить энергию, вы не будете сжигать> 100 Вт энергии на ваших огнях.
Филипп Нгай
Светодиоды для всего дома будут нуждаться в энергии даже при оптимальной эффективности. Я получил 15А от суммы 100 Вт + 19 * 4. Что вы считаете настенной бородавкой? для меня это все, что преобразует напряжение, которое находится вне машины, используя энергию.
Gunnish
Стенная бородавка - это нечто, похожее на стену, коробка с электрическими контактами, встроенными в нее. Я никогда не видел ни одного устройства, рассчитанного на напряжение более 3А при 12 В, и никогда не видел ноутбук, работающий от настенной бородавки. Всегда есть шнур от блока питания ноутбука до розетки.
Филипп Нгай
0

Я планировал установить розетки в моем доме на 12 вольт постоянного тока. Я решил использовать 15 или 20-амперную розетку, рассчитанную на 277 вольт, конфигурация nema 7-20R или 7-15R. Это похоже на обычную розетку на 120 вольт, но горячие и нейтральные слоты установлены под углом 45 градусов, поэтому я не буду случайно подключать к 120-240 вольт. используйте серебряный терминал для белого и золотой терминал для черного +. Я планирую использовать кабель 10-го калибра для каждой розетки и автомобильный предохранитель на 20 А на источнике для защиты всего кабеля. каждая розетка будет иметь свою собственную линию обратно к батарее.

монте
источник
Я использовал вилки и розетки с поворотным замком. Нашли их в большом хозяйственном магазине. Преимущество состоит в том, что они не ослабляются из-за закручивания.
0

Я вижу много образованных вопросов! Это действительно простое место солнечной панели в Sun Run + и - для зарядки контроллера! Подчеркнутый контроллер заряда !!! Зарядите контроллер от батареи или батарей, используйте # 12 Romex желтые вещи от батарей до предохранителя. 15 ампер - это достаточно! Затем переходите от предохранителя к розетке на 12 вольт прикуривателя ... где бы вы ни находились с кабелем длиной 100 '! Отрежьте оголенный провод Купера, оставив белый и черный ... теперь используйте белый для + красной ленты, используйте черный для отрицательных. Главное, что ваш контроллер заряда защищает заряд аккумулятора, он не будет превышать 16 вольт, как автомобиль, но он позволит вашему аккумулятору разогнаться до 0 вольт .... теперь, насколько большой солнечной панели вам нужен ... столько насколько вы можете себе позволить, равняйте ватт мощности вашей батареи Одна панель на 90 Вт 1 батарея на 90 Вт ... хорошо, используйте герметичные батареи немного дороже, но срок службы дольше ... У меня есть опыт водородных взрывов ... да, вода может воспламеняться! ... хорошо, теперь у вас есть телевизор, который вы хотите запустить, приобретите инвертор, скажите, что 500 ватт должно быть достаточно, поместите 12-вольтную прикуриватель близко к вашей телевизионной розетке. Это дешевые схемы! Ваше тепло и приготовление пищи могут быть сделаны на дровах или газе, ваша схема переменного тока является самой дорогой, пока цены на солнечную энергию не снизятся, я рекомендую использовать для этого стяжку! Вода может быть нагрета дровами, газом, солнечными батареями или вечным резервуаром, нагретым солнцем. Я рекомендую обойтись в 250 долларов ... мусор. Ваши не светодиодные фонари: энергия и качество светодиодов выводят из строя электрические контакторы, как только мы установим светодиодный свет, мы никогда больше не будем обслуживать или обслуживать его !! Мораль этого урока: да, солнечная энергия того стоит, и она научит вас, насколько мир зависим от электричества ... ваш простой 12-вольтовый контур может превратиться в страсть!

Билли
источник
3
Здравствуйте и добро пожаловать в Stack Exchange. Спасибо за ваш пост, но это довольно сложно понять со всеми этими эллипсами и восклицательными знаками, и почти без разрывов предложений. Некоторая работа по форматированию действительно улучшит ответ. Спасибо.
Даниэль Гриском
0

В британских караванах и домах на колесах есть 12-вольтовые вилки и розетки, подобные этим. Пример www caravanaccessoryshop co uk / product / 2-pin-plug / 1284

Вилка 12В Розетка 12В

Может быть, вы можете найти подобные предметы в США. Это не реклама, я не имею никакой связи (беспричинный каламбур) с упомянутой компанией.

user46434
источник