¿Es 12V o 240V más eficiente para un circuito de iluminación con energía solar doméstica?

  

Mi pregunta es: ¿debo seguir con un circuito de iluminación convencional de 240 V o es más eficiente usar luces de 12 V, omitir el inversor ? Así que supongo que es la recompensa entre la caída de voltaje en los circuitos de 12 V frente a la pérdida de energía a través del inversor.

     

La casa no tiene suministro de red , es exclusivamente solar con un generador de respaldo.

Dados los dos puntos en negrita arriba, mi recomendación sería ir a 12 V.

• A continuación, puede apagar el inversor que desperdiciará energía en el modo de espera. Si utiliza 240 V CA, deberá dejar el inversor en funcionamiento en caso de que alguien encienda una luz. La opción de 12 V le permite apagar el inversor por la noche, etc.
• Las lámparas de 12 V están disponibles, no necesitan fuentes de alimentación locales y son fáciles de conectar y mantener.
• Es posible que necesite interruptores con clasificación de CC si las corrientes se vuelven significativas.
• En caso de que falle la batería, puede encender la iluminación de su casa con la batería de un vehículo o con un cargador de 12 V de su generador. (Verifique si también tiene una salida de 12 V).

Calcular la pérdida de cable es simple, aquí hay un versión de EE.UU. con AWG. Usaré métricas, por lo que el cable de 1.5mm2 es de 11 mOhm / m.

Se podría decir que un voltaje más alto permite utilizar un cable más delgado y más barato, sin embargo, el código de construcción y la economía interfieren con el cálculo. Por ejemplo, aquí, el cable de 1,5 mm2 es el estándar para las luces, por lo que se usaría en la caja de 240V. Por lo tanto, el caso de 12V es más acerca de usar el mismo cable de 1.5mm2 en comparación con el más grueso.

Otra complicación es que las luces LED de 230 V no tienen una corrección del factor de potencia, por lo que la corriente que extraen no será un seno, atraerán picos de corriente altos de amplitud y duración desconocidas. Esto también depende de la forma de onda en la salida del inversor. Si es un seno cuadrado o modificado, las pérdidas de cable serán diferentes ...

Sin embargo, las pérdidas de cable seguirán siendo bastante pequeñas, consideremos una bombilla de 10 vatios; en 230 V esto consumirá 50 mA RMS (redondeando), vamos a combinar esto con picos de 150 mA con un ciclo de trabajo de 1/3, esto da pérdidas de 2 mW en Un cable de 10 m, que es insignificante.

Por lo tanto, descuidemos las pérdidas de cable para 230V.

Para 12V, la misma bombilla consumiría 0.83A DC, lo que equivale a 76 mW por 10m de cable. Nuevamente no está mal, pero recuerda que las pérdidas están en RI ^ 2, por lo que son proporcionales al cuadrado del número de bombillas ...

Las pérdidas también están en RI ^ 2, pero R es inversamente proporcional a la sección transversal de cobre que determina el costo del alambre. ¡Un cable que es dos veces más caro (2 veces la cantidad de cobre) no reducirá a la mitad las pérdidas! Solo los reducirá en un 30% ... (raíz cuadrada de 2)

De todos modos. Dibuja tu instalación con el número de bombillas y longitudes de cable.

Compare la eficiencia lumen / vatio de las bombillas de 12V y 230V. También el precio y la disponibilidad. Calcule la cantidad de vatios / bombillas que necesita para sus lúmenes objetivo. Por supuesto, debe comparar dos instalaciones con igual salida de luz ...

Así se obtiene la corriente de 12 V y, por lo tanto, las pérdidas de cable. Lo más probable es que sean tolerables.

Ahora agregue las pérdidas del inversor a la caja de 240V, mirando la hoja de datos del inversor, y calcule cuánta corriente utilizará cada caso de la batería de 12V ...

Mi opinión: el ganador estará determinado por la eficiencia de los LED de 12 V que encuentre. Recuerde que la eficiencia no es el único criterio, la reproducción del color también es muy importante para la comodidad, y una buena reproducción del color aumenta el costo y disminuye la eficiencia.

Asegúrese de obtener una muestra de los LED primero antes de comprar todo el lote y asegúrese de que le queden bien. Algunos tienen una eficiencia muy alta, pero se ven desagradables! (como: verdoso, azulado, hacer que las personas se vean como extraterrestres, hacer que sus venas azules se destaquen, etc.). Estos son sólo para los corredores!

Puse CRI95 LEDs en mi cocina ... la comida se ve bien;) algunos LEDs hacen que su bistec fresco se vea como roadkill de hace un mes ...

Primero debe considerar cuál tendría más pérdidas entre 12VDC y 240VAC , es decir, pérdida de conversión del inversor + pérdida de cableado o en caso de que 12VDC encienda las pérdidas de línea aquí.

Pero incluso si considera que el uso de LED inteligentes para iluminar las pérdidas de cable a 12VDC será mucho mayor a medida que aumente la longitud, a menos que planee tener un mínimo de una bombilla por habitación. En resumen, si su consumo actual va a ser mayor a 12 VCC, es posible que desee mantener el cableado corto debido a una mayor caída de voltaje.