Hoy en día, cada vez más dispositivos en nuestro hogar y aún más en la oficina o la fábrica son dispositivos electrónicos que son impulsados internamente por corriente continua (CC) mientras que la energía es entregada por líneas terrestres en forma de corriente alterna (CA).
La energía solar y eólica debe almacenarse, ya que la mayoría de las veces no se produce en la cantidad correcta en el momento en que es posible que desee utilizarla. La mejor forma de almacenamiento en la actualidad es utilizar baterías de CC. Entonces, mi proyección es que la distribución de energía de CC local (dentro de un edificio) y los dispositivos de CC puros serán una parte importante de un hogar, hospital, escuela o fábrica en el futuro previsible.
Si bien la CC no es una buena forma para la transmisión a larga distancia, ya que la electrólisis es un problema importante que no se supera fácilmente en largas distancias y altos voltajes, en una escala más pequeña y con voltajes más bajos, la CC es muy manejable y no es un problema en absoluto.
Hay tres usos principales para DC a nivel local:
- Conducir dispositivos de CC directamente sin conversión hacia o desde CA los hace mucho más eficientes, al menos un 15% de energía se puede ahorrar para esos dispositivos, ya que los dispositivos de CC pueden operar típicamente con un 98% de eficiencia mientras que el adaptador de CA desperdicia al menos un 15% en la conversión.
- almacenar energía de generadores eólicos o solares en baterías de CC o usarla directamente en forma de CC durante los tiempos de generación.
- equilibrio de carga mediante la compra de energía de CA de menor costo entregada por la noche y usándola en forma de CC durante los períodos diurnos cuando los cargos por demanda del proveedor de electricidad son más altos.
Los candidatos perfectos para las estrategias de sistemas de CC son la iluminación y las computadoras, ambos requieren mucha menos energía en comparación con hace 10 años. Cualquier iluminación de hogar u oficina puede reemplazarse con luces LED súper eficientes que usan 1/10 de la energía para producir la misma o mejor luz.
Los productos de vanguardia ahora admiten tanto voltaje de línea de CA como voltaje de CC de 48 voltios, donde los sistemas funcionan con un 85% de eficiencia cuando se usan con CA y un 98% de eficiencia cuando se usan con una fuente de batería de 48 voltios de CC.
Al decidir cuál es el mejor voltaje de CC para usar en su hogar o fábrica, llegamos a la conclusión de que tenía que ser:
- dentro de la Directiva de bajo voltaje (LVD) aceptada internacionalmente y por lo tanto por debajo de 75 voltios y
- también quiere ser el voltaje seguro más alto para ahorrar dinero en el cableado. Al funcionar con la mitad de voltaje, el requerimiento de corriente se duplicaría y con ello el tamaño del conductor, duplicando el costo de la infraestructura de cableado.
Por lo tanto, el voltaje más práctico y seguro es el nominal de 48 voltios, que pasa a ser de 60 voltios completamente cargado sin una carga eléctrica y aún está por debajo de los 75 voltios del LVD.
Al fabricar cargadores solares o controladores de corriente para iluminación LED, un voltaje más alto es más eficiente ya que los transistores de conmutación con una resistencia fija de encendido tendrán pérdidas más bajas con corrientes más bajas en comparación con las corrientes más altas que se requerirían para voltajes más bajos.
Por lo general, un sistema de CC de 12 voltios solo puede lograr un 85% de eficiencia con la tecnología de transistores actual, mientras que un sistema de CC de 48 voltios puede lograr un 92..98% dependiendo de la sintonización y el tipo de usuario eléctrico.
Conclusión: Al especificar un sistema de CC, parecería mejor tener al menos 48 voltios nominales por todas las razones prácticas mencionadas anteriormente.