Как мне установить жилую цепь постоянного тока 12 В?

У меня есть пара аккумуляторов глубокого цикла, которые заряжаются от солнечной панели для аварийного использования. Прямо сейчас единственный способ получить от них полезную мощность — это использовать инвертор 12 В постоянного тока -> 120 В переменного тока, например, такой, который можно подключить к автомобильному аккумулятору.

Я хотел бы полустационарно установить батареи в подвале и настроить пару 12-вольтовых цепей для ежедневного автономного использования. Например, установка некоторых 12-вольтовых светодиодных ламп или устранение бородавок на некоторых моих электронных устройствах.

Существует ли какой-либо стандарт для подключения жилых 12-вольтовых цепей? Это вообще законно? Я не могу найти рекомендации по калибру проводов, формам розеток и вилок и т. д. Я видел некоторые генераторы, например этот , с розеткой на 12 В постоянного тока с двумя угловыми контактами, но я не могу найти ничего подобного в обычных продавцов, и я не уверен, что это стандартная форма сосуда или нет.

Есть ли у кого-нибудь опыт или рекомендации о том, с чего начать работу с 12-вольтовыми жилыми цепями постоянного тока?

(Это скорее побочный проект, призванный помочь сократить потребление электроэнергии и использовать преимущества уже имеющейся у меня солнечной панели, чем серьезный источник аварийного питания. Генератор меня не интересует.)

Существуют устройства POE, которые выдают 25 Вт при напряжении 50+ В с кат. 5 кабель, так что я сомневаюсь, что это незаконно. Меня интересует DC. Поскольку большая часть нашей электроники работает на постоянном токе, избавление от настенных бородавок и инверторов может значительно сэкономить электроэнергию.
Это действительно вопрос, опережающий время! И очень хороший вопрос.
DC через ethernet очень маломощный. При напряжении 12 В постоянного тока, удовлетворяющем более реалистичным требованиям к мощности, Ampicity является королем. Рассчитайте количество меди, необходимое (AWG / Circular Mils) для передачи тока, и немного увеличьте его размер, чтобы получить низкое сопротивление, чтобы вы не нагревали медь.
Падение напряжения, как правило, является серьезной проблемой для таких низковольтных цепей. 6 В может составлять всего 5% в цепи 120 В, но это 50%, если у вас 12 В.
Я сделал это в моем бывшем доме около 20 лет назад. Две батареи Golf-Cart, панель 60 Вт, несколько цепей до дома. Я использовал кабель для домашней электропроводки 12 калибра. Самое главное - использовать правильные предохранители. У вас должен быть предохранитель класса K или выше непосредственно на аккумуляторе. Вы можете использовать более дешевые предохранители для параллельных 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, они показались мне дешевыми, и я никогда нигде не видел, чтобы они использовались — никакого риска перепутать. Веселиться!
Вы можете установить низковольтную проводку постоянного тока, которая подает питание на встроенные порты USB (5 В, ~ 15 Вт) и / или прикуриватели (12 В, ~ 100 Вт), заменив настенные бородавки только кабелями USB или автомобильными адаптерами. Если бы я серьезно пытался разработать стандарт для распределения электроэнергии постоянного тока в жилых помещениях, я бы использовал 48 В постоянного тока по проводу 12 калибра для распределения мощности (~ 500 Вт на цепь).

Ответы (9)

Устройства постоянного тока в домашних условиях работают при различном напряжении от 22 до 5 вольт. Таким образом, просто использовать 12-вольтовый провод нецелесообразно, потому что вам придется регулировать напряжение вверх или вниз - точно так же, как с 110/220 вольтами сейчас. Именно поэтому вы не можете найти розетку на 12 Вольт.

Но

Вы можете использовать розетку на 5 вольт :)

введите описание изображения здесь

Хорошо, но какое это имеет отношение к 12 вольтам?

Все! Вы можете проложить кабель Ethernet для передачи 12 вольт по всему дому, который обычно использует 24AWG. Чтобы быть в безопасности, давайте использовать спецификацию 26AWG для текущих расчетов.

Поиск AWG

26AWG по стандарту должен выдерживать 0,3 ампера. При 12 вольтах это не более 3,6 ватт на пару. Если вы решите использовать кабель Ethernet, у вас будет 4 пары, которые вы можете использовать, что даст 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, например 22awg, вы можете увеличить его до 10 Вт на пару.

введите описание изображения здесьЗатем в каждой розетке вы можете купить преобразователь постоянного тока 12–5 В (1,50 фунта стерлингов), и ваши USB-разъемы будут стандартизированы и питаются от вашего источника питания 12 Вольт.

Вы можете спросить, почему бы просто не подать 5В напрямую от аккумуляторов? По той же причине у вас в розетке 110В/220В. На расстоянии вы теряете мощность, и чем ниже напряжение, тем толще кабель, который вам нужен для передачи большей мощности. Таким образом, понижающие стабилизаторы гарантируют почти постоянное напряжение 5 В в источнике, в то время как вы можете обеспечить несколько мест одним и тем же кабелем, гарантируя большую мощность на кабелях с меньшим сердечником.

Но светодиоды не работают от 5В! - Только на 12В!

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

Как правило, для потребительской проводки стандарт должен быть,

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

Многие люди прокомментируют, что приведенное выше утверждение неверно. Что ж, потребительская проводка — это провода, которые мы получаем от телевизоров, чайников и т. д., и именно этому следуют многие страны. Но стандарты варьируются от страны к стране, и действительно старые здания до 1950 года в большинстве стран не соответствуют никакому стандарту, если только они не были специально перемонтированы.

Затем вы просто проложите кабель подходящего диаметра прямо к вашему стационарному светодиодному освещению, даже в ваших существующих кабелепроводах! Просто убедитесь, что вы все закодировали цветом, чтобы следующий fellaмог УВИДЕТЬ разницу. Даже маркировка 12v 110/220 является хорошей практикой, но не обязательной.

Но я действительно хочу 12 В в моем сосуде. 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 самоделки, но вы можете купить заглушки, просверлить отверстие нужного размера и вставить их. Но я скажу вам, что. Они, конечно, уродливы, и лично я бы их избегал.

введите описание изображения здесь

Безопасность

Хорошая идея сделать распределительный щит таким же, как те, которые используются для высокого напряжения, и использовать автоматические выключатели. С кабелем Cat (26AWG) вы хотите, чтобы 0,3 А были безопасными — остальное зависит от того, какой кабель вы решите использовать.

Но даже такой, сделанный своими руками, 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 базу данных и включить аварийное переключение на случай, если ваши батареи разрядятся, чтобы вы могли иметь простой датчик, реле и преобразователь питания 12 вольт 2 ~ 5а.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Помните только одно: если вы используете кислотные аккумуляторы, не оставляйте их на бетоне! Всегда размещайте их поверх дерева или на возвышении. Странная вещь происходит, когда кислотные батареи разряжаются, когда их кладут на бетон/землю и не должны быть близко к земле. Насчет сухих клеток не уверен.

Это также выглядит красиво и просто и использует предохранители автомобильного 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 намного дороже.

Не соблюдение стандартов

Вы можете подумать про себя, что можете просто подать 12 вольт напрямую в розетку USB. Конечно, это сработает. Но что, если ваш друг сына/дочери/жены придет и подключит свой iPhone, не спрашивая. Упс, там становится жарко.

MK Battery corp говорит следующее: У многих людей создается впечатление, что когда батареи сидят на бетоне, энергия «вытекает» или они разрушаются. Короткий ответ заключается в том, что размещение современных аккумуляторов на бетоне никоим образом не наносит им вреда и не разряжает их. На самом деле, бетон вообще является отличной поверхностью для размещения батареи. Электролит в аккумуляторе, находящемся на очень холодном полу с очень горячим воздухом вокруг него, может расслоиться, что приведет к повреждению из-за сульфатации; в то время как бетон обеспечивает хорошую тепловую массу для защиты от любых временных экстремальных температур в аккумуляторном отсеке.
ключевое слово современные батареи. Каково определение современной батареи?
Все, что вы можете купить сегодня!
Все аккумуляторы, в упаковке которых используется пластик вместо смолы.
Wierd- Когда я некоторое время работал в автомастерской, я испытал этот разряд с так называемыми современными батареями, которые можно купить сегодня? Новый полностью заряженный аккумулятор, простоявший ночь на бетоне, на следующее утро сдох? Так что я до сих пор остаюсь при своем мнении. Сухие клетки этого не сделают, я знаю
Старые батареи с резиновым покрытием действительно разряжались, когда их ставили на бетон, поэтому возникло представление о том, что батарея разряжается, если ее оставить на бетоне. собственный) сохранил идею живой. На хороший аккумулятор, который заряжается в пластиковом корпусе, не повлияет размещение его на бетоне. Свинцово-кислотная батарея создает напряжение за счет использования разнородных металлов и химических веществ. Новые аккумуляторы имеют очень высокое внутреннее сопротивление, с возрастом это значение уменьшается, и они саморазряжаются.

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

«12V» в названии свинцово-кислотного аккумулятора является номиналом . Фактическое напряжение может варьироваться от 10 до 15 В. Большая часть электроники не может допустить такого рода вариаций. Аудиокомпоненты могут страдать от контуров заземления. Несмотря на то, что сегодня многие устройства в наших домах работают от постоянного тока, переменный ток по-прежнему является хорошим выбором для распределения электроэнергии.

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

Поскольку ваше напряжение составляет 1/10 от обычной домашней проводки, ваш ток будет в 10 раз больше. Это означает, что проводники должны быть намного толще — больше меди и дороже.

Когда в вашем доме есть и 120 В переменного тока, и 12 В постоянного тока, становится раздражающим переключение между 120 В переменного тока и 12 В постоянного тока. Что бы вы ни настроили, подумайте о преобразователе на 12 В, если у вас есть питание от берега или сети, чтобы ваши устройства на 12 В постоянного тока можно было использовать постоянно.

Широко используемый стандарт для розеток постоянного тока - вилка «прикуривателя». Если вы устанавливаете их в своих стенах, я рекомендую маркировать каждый из них максимальным током.

Не забудьте поставить предохранители на каждую цепь в вашем распределительном блоке. И главный предохранитель как можно ближе к аккумулятору.

Когда свинцово-кислотный аккумулятор заряжается, он выделяет газообразный водород. Если вы собираетесь разместить эту систему в помещении, вам нужна вентиляция, чтобы удалить газ и предотвратить взрыв. В качестве альтернативы вы можете использовать герметичные свинцово-кислотные батареи (SLA), но они дороже.

Будьте очень осторожны, чтобы разделить две системы проводки. Никогда не прокладывайте их в одном кабелепроводе или распределительной коробке. Этикетки на низковольтных помогут избежать путаницы в будущем.

Самый дешевый, простой и надежный способ обеспечить дом аварийным резервным питанием — это генератор с автоматическим переключателем. Даже у RV с батареями и солнечными панелями будет генератор.

У меня сложилось впечатление, что многие электронные устройства не так чувствительны к входному напряжению, потому что они регулируют свои собственные внутренние параметры. См. также: electronics.stackexchange.com/questions/13910 . У меня нет личных знаний так или иначе. Вы делаете отличное замечание о токе (и, следовательно, сопротивлении). В основном я планирую использовать устройства с низким энергопотреблением (вероятно, менее 100 Вт), поэтому я не слишком беспокоюсь об этом, но это определенно серьезное беспокойство.
Аргумент о номинальном напряжении кажется немного надуманным, так как вы, вероятно, поставите регулятор на источник питания.
Да, регулятор напряжения решит проблему перенапряжения, хотя он не поможет при пониженном напряжении.
Хорошо, используйте повышающе-понижающий преобразователь или что-то еще, что нужно, чтобы получить напряжение в пределах допусков вашего оборудования. Колебания напряжения 12-вольтовых морских аккумуляторов не определяют полезность проводки постоянного тока в домашних условиях.
Почему я не хочу использовать 100 В / 220 В и 12 В в одном и том же кабелепроводе? (Вот почему был изобретен стандарт цветового кодирования). Если это чувствительные данные, такие как аудио, сеть, они страдают от электромагнитных помех.
Это было слишком сильное заявление — вы можете проложить их в одних и тех же дорожках, но провод 12 В должен быть рассчитан на 600 В, как и провод 120 В. Но будьте очень осторожны, чтобы убедиться, что они никогда не пересекаются.
Как насчет использования USB-порта только для питания, а не штекера «прикуривателя»?

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

Статья 411 NEC описывает требования к проводке низковольтного освещения в жилых помещениях.

Вот основные моменты:

  • Источники питания 12 В постоянного тока (трансформатор 120 В переменного тока в 12 В постоянного тока) должны иметь мощность 60 Вт и менее.
  • Источники питания 24 В постоянного тока (трансформатор 120 В переменного тока в 24 В постоянного тока) должны иметь мощность 96 Вт и менее.
  • Распределительная коробка должна быть снабжена проводом 120 В переменного тока и трансформатором.
  • Должен использоваться провод класса 2 в стене
  • каждая цепь не может превышать 25 ампер

Вот хорошая статья о понимании соответствия класса 2 /

Вот код: http://freenec.com/T254.html

Я знаю, что это старый пост, но откуда вы взяли максимальные значения, указанные для трансформаторов? Я установил трансформаторы 500 Вт 12 В, которые были указаны как часть системы освещения, потребляющей 300 Вт при 12 В.

В США в большинстве юрисдикций любая электропроводка в доме по-прежнему подпадает под действие Национального электротехнического кодекса. В нем есть краткий раздел о распределении питания низкого напряжения переменного или постоянного тока менее 50 В номинально. Электропроводка должна быть выполнена из меди не менее 12 Ga или эквивалентной, с защитой от перегрузки по току. Система должна быть заземлена. Все работает аккуратно, по-деловому. И несколько других вещей, которые вы, возможно, захотите проверить, но, вероятно, не применимы к тому, что вы описываете. Это кажется довольно открытым в отношении того, какие методы вы должны использовать.

Основная проблема в том, что потерянная мощность равна \$ P = RI^2 \$. Если вы хотите иметь возможность использовать мощное оборудование, вам потребуются действительно большие кабели, если вы хотите иметь возможность прокладывать кабели на несколько метров. Эти кабели дорогие, и их может быть непросто достать, в зависимости от требуемого сопротивления/длины.

Его список запланированных нагрузок таков: «12-вольтовые светодиодные лампы или устранение бородавок на некоторых моих электронных устройствах». Это не мощные нагрузки, если только он не выращивает марихуану или не нуждается в каком-то другом чрезвычайно высоком уровне света.
Если бы вы использовали светодиоды во всем вашем доме, это все равно было бы> 100 Вт и длинные кабели. Если вы хотите заменить ноутбук (скажем, 19 В 4 А), который в сумме составит 15 А (при 12 В, учитывая, что зарядное устройство преобразуется в 19 В в конечной точке), что требует тщательно продуманных кабелей, если вы хотите, чтобы они проходили через ваш дом без значительного падения напряжения .
Я не считаю блок питания ноутбука настенной бородавкой. Даже для блока питания ноутбука 19 В при 4 А не становится 12 В при 15 А. И если вы пытаетесь экономить энергию, вы не будете сжигать > 100 Вт мощности на своих светильниках.
Светодиодам для всего дома потребуется некоторая мощность даже при оптимальной эффективности. У меня получилось 15А из суммы 100Вт + 19*4. Что вы считаете настенной бородавкой? для меня это все, что преобразует напряжение, которое находится вне машины, используя мощность.
Настенная бородавка — это то, что выглядит так, будто касается стены, коробка со встроенными в нее электрическими контактами. Я никогда не видел ни одного, рассчитанного на более чем 3 А при 12 В, и я никогда не видел ноутбук с питанием от настенной бородавки. Всегда есть шнур от блока питания ноутбука до розетки.
@PhilipNgai Я бы сказал, что блок питания для ноутбука Apple, вероятно, будет учитываться. Тем не менее, я согласен, что это редкость. Пример: ww.dealwinwin.com/wwwimages/small/product/I6/01/…
Вы правы, некоторые блоки питания для ноутбуков Apple — это настенные бородавки. У меня никогда не было ноутбука Apple, поэтому я никогда не видел блок питания для ноутбука Apple. В любом случае, если бы у кого-то была достаточная нагрузка, требующая более 15 ампер при 12 В, можно было бы использовать ту же технику, что и обычная бытовая силовая проводка: иметь несколько цепей питания.
Поскольку это солнечная энергия, как насчет того, чтобы запустить «ответвленную» цепь на 48 В постоянного тока, чтобы снизить AWG, и использовать понижающие коробки в шкафах для питания отдельных комнат при требуемых 12 вольтах. Может ли это помочь в расходах на материалы? Я бы предположил, что это ситуации, когда требуется всего 5-8 м пробега при более низком напряжении, чтобы избежать проблемы с нагревом провода. Это возможно?

12 В довольно распространены в автономных (не подключенных к сети) системах. Если вы выполните поиск «вне сети 12v», вы найдете множество упоминаний о настройке такой системы.

Я планировал установить в своем доме розетки на 12 вольт постоянного тока. Я решил использовать розетку на 15 или 20 ампер, рассчитанную на 277 вольт, конфигурация nema 7-20R или 7-15R. Это похоже на обычную розетку на 120 вольт, но горячие и нейтральные слоты расположены под углом 45 градусов, поэтому я не могу случайно подключиться к 120-240 вольтам. используйте серебряную клемму для белого- и золотую клемму для черного+. Я планирую использовать кабель калибра 10 для каждой розетки и автомобильный предохранитель на 20 ампер в источнике для защиты всего кабеля. каждая розетка будет иметь свою линию обратно к батарее.

Я использовал вилки и розетки с поворотным замком. Нашел их в большом хозяйственном магазине. Преимущество в том, что они не расшатываются благодаря поворотному замку.

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

штекер 12 В розетка 12В

Может быть, вы можете найти аналогичные предметы в США. Это не реклама, я не имею никакого отношения (беспричинный каламбур) к упомянутой компании.

Я вижу много образованных вопросов! Это очень просто.

  1. Поместите солнечную панель на солнце
  2. Протяните + и - провода к входам вашего контроллера заряда.
  3. Подключите контроллер заряда к аккумулятору или аккумуляторам с помощью #12 Romex (желтый материал) от аккумуляторов к предохранителю (15 ампер достаточно)
  4. Настройтесь от предохранителя к 12-вольтовой розетке прикуривателя, где бы вы ни находились, в пределах 100 футов/30 метров от кабеля.
  5. Отрежьте оголенный медный провод, оставив белый и черный (<<--нужно проверить)
  6. Используйте белый для + красный скотч используйте черный для негатива. (<<--требуется проверка)
  7. Главное, ваш контроллер заряда защищает заряд аккумулятора. он не превысит 16 вольт, как автомобиль, но позволит вашей батарее разрядиться до 0 вольт
  8. Размер - Какой размер солнечной панели вам нужен? Столько, сколько вы можете себе позволить, сравняйте мощность с выходной мощностью вашей батареи.
    Одна панель на 90 Вт для одной батареи на 90 Вт...
  9. Используйте герметичные батареи глубокого цикла, которые стоят немного дороже, но служат дольше. У меня есть опыт водородных взрывов. Да, воду можно сделать воспламеняющейся!
  10. Теперь у вас есть такое устройство, как телевизор, который вы хотите запитать, возьмите инвертор, скажем, 500 Вт должно быть достаточно. Поместите прикуриватель на 12 вольт рядом с телевизором. Подключите инвертор, затем телевизор. Это касается всех ваших потребностей в 120 вольт переменного тока.

Это дешевые схемы.

  • Отопление и приготовление пищи можно осуществлять на дровах или на газе.
  • Кондиционер является самым дорогим, пока цены на солнечную энергию не снизятся, я рекомендую использовать для этого сетку.
  • Вода может нагреваться дровами, газом или солнечными батареями напрямую или с помощью внешнего резервуара, нагреваемого солнцем. Я рекомендую стоимость около $ 250.
  • Удалите и замените все ваши не светодиодные фонари. Энергия и качество светодиодов вытесняют подрядчиков-электриков из бизнеса, после того как мы установим светодиодный светильник, он больше никогда не будет нуждаться в техническом обслуживании или ремонте.

Мораль этого урока такова: да, солнечная энергия того стоит, и она научит вас, насколько зависимым от электричества стал мир. Ваша простая 12-вольтовая схема может превратиться в страсть!