toma de corriente doméstica con voltaje de CC

Creo que te estás enfocando en un pequeño dato sobre la eficiencia de conversión de energía e ignorando todos los factores más importantes:

• costo adicional de cobre en el cableado de la casa para llevar una importante potencia de CC
  (esto es, en parte, la razón por la que Tesla's AC venció al sistema DC de Edison),
• la falta de un solo voltaje de CC estándar por lo que todavía hay conversión requerido,
• el requisito de CA de alto voltaje de todos modos para los existentes y probables futuros dispositivos domésticos,
• la confiabilidad, disponibilidad y economía de AC-DC de baja potencia convertidores,
• la flexibilidad de las técnicas de conversión AC-DC
• la flexibilidad y la escalabilidad de la conversión de una sola CA estándar para el requisito específico del dispositivo
• la complejidad adicional del cableado de la casa si dos "estándares" tienen que ser enrutado, por ejemplo La necesidad de nuevos estándares de enchufes, cables adicionales enrutados. a través de la construcción
• todavía habrá un período de transición cuando ambos sistemas deben estar apoyado, y en mi humilde opinión ningún gobierno democrático sano ordenaría el cambio,
• También creo que a medida que aumenta la potencia, el costo de los componentes para DC-DC aumenta bastante rápidamente por encima de los requisitos modestos de conversión de energía

Editar:
El cobre es caro, London Metal Exchange - Copper enumera una tonelada de cobre (efectivo) es de $ 7050, y que no ha sido procesado en cable.
En comparación, London Metal Exchange - billet de acero enumera una tonelada como $ 430, es decir, el cobre es 16x más caro que el acero.

Entonces, ¿qué grosor debe tener el cable 50A 12V para no desperdiciar más energía en calor que en CA? (Recuerde que la mayor parte del beneficio es la eficiencia, por lo que parece razonable asegurar que las pérdidas debidas al calor en el cable de CC no sean peores que 230 VCA).

Permite comparar el cable de alimentación de CA clasificado en, por ejemplo, 15A (Europa, 230 V), a un cable de 12 V y 50 A CC.

Pérdida de potencia = I ^ 2 R

15 ^ 2 Rac = 50 ^ 2 Rdc

Rdc = Rac x 15 ^ 2/50 ^ 2 = Rac x 0.09,
es decir, Rdc debe ser ~ 11 veces menor resistencia que Rac para lograr una pérdida de potencia similar

El cable de CC debería tener un área de sección transversal 11 veces mayor que el cable de CA para alcanzar la misma pérdida de energía en el calor. Dicho de otra manera, el cableado doméstico de CC necesitaría 12 veces más cobre para que las pérdidas en los cables de CC no fueran peores que las de la red de CA.

Además, mientras que el cable de 230V 15A CA podría llevar 3,6kW, el cable de 12V 50A DC lleva 600W por las mismas pérdidas.

Sí, para 11x más de cobre (para mantener pérdidas de energía comparables a la de CA), el cable de CC lleva 1/6 de la potencia. Incluso en la escala de una casa, el cableado de CC de bajo voltaje propuesto no es viable frente a los 230 VCA.

Los costos económicos, prácticos, políticos y de transición significativos e importantes parecen disminuir en cualquier beneficio teórico.

Para una potencia dada requerida por un dispositivo, cuanto más baja es la tensión, más alta debe ser la corriente. Eso implicaría cables mucho más gruesos y un posible sobrecalentamiento donde la sección no es suficiente.

Incluso creando tu riel de CC, ¿qué voltaje elegirías? Si elige 12VDC, por ejemplo, debe agregar uno o más DC-DC para voltajes más bajos. En ese punto, ¿dónde está la conveniencia?

Pensé que si se hacían las cosas de nuevo, sabiendo lo que sabemos ahora, sería mejor que las casas se suministraran con una alimentación trifásica de 60Hz o 50Hz.

Se transforma fácilmente en CC con 6 diodos (no se requiere un condensador para una ondulación moderada), se transforma fácilmente en otros voltajes con un transformador de frecuencia de red, y funcionará directamente con motores silenciosos trifásicos silenciosos que no requieren condensadores de funcionamiento . Si desea un motor trifásico de frecuencia variable, no necesita un condensador enorme que es lo primero que muere.

Actualmente, en América del Norte, la energía trifásica se utiliza en prácticamente todas las instalaciones comerciales e industriales, y en muchos edificios de apartamentos (aunque no se lleva a unidades individuales). Se divide en una calle por calle en subdivisiones.

El ahorro en miles de millones de dispositivos probablemente superaría ampliamente el costo de capital agregado.

Pero, es demasiado tarde para eso, y los estándares se establecieron mucho antes de cualquier pensamiento de electrónica en una escala masiva. La mayoría de los consumidores estaban contentos con algunas bombillas incandescentes primitivas, un motor voluminoso y débil en la caja de hielo eléctrica y en la lavadora, etc., ninguna de las cuales estaba tan relacionada con la fase única frente a la trifásica.

Si hiciera un tomacorriente con (por ejemplo) 300 VCC fuera, se ejecutarán muchos de los dispositivos electrónicos que tenemos ahora (la vida útil del capacitor del filtro de entrada ya no será un problema). No serían mucho más simples, pero podrían ser más compactos. Sin embargo, incluso hoy en día, muchos dispositivos se apagan con la entrada de CC (cualquier cosa con un transformador o motor de frecuencia de red, y probablemente algunos otros en la parte superior). Entonces, necesitarías un enchufe diferente.

Porque una "Casa estándar" llegó a existir hace un siglo (más o menos), y se modificó lentamente según sea necesario (seguridad pública y código eléctrico estándar), a la velocidad de la buerocracia. Las personas son muy resistentes al cambio. Una vez que se formó la IEC y se produjo la consolidación de los estándares, cualquier cosa demasiado diferente debe contar con un amplio apoyo para difundirse. Que es una trampa 22. A menos que haya demanda, no hay oferta.

Dado que todo ya funciona en el sistema actual, con todos los negativos invisibles para el usuario común, los negativos son muy neutrales. La eficiencia no le importa a alguien a quien solo le importa si funciona o no.

Dicho esto, la CC de bajo voltaje es un estándar utilizado en muchos hogares. O debería decir junto a las casas. Se utiliza en iluminación paisajística. Y existen nuevos productos que empujan DC. En la pared 2+ Amp usb cargadores. Tomas de corriente alternas con puertos USB incorporados. Le doy una década antes de que se hayan vuelto tan comunes que una casa sin ellos sea rechazada por los jóvenes compradores por primera vez.