Update: Mit Hochspannungs Gleichstrom hat man angeblich mehr Probleme mit der Absicherung
Hallo zusammen,
bin neu hier und hier kommt meine erste Frage:
Wenn man sich in erster line autark mit Solarstrom versorgt, warum nicht alle Verbraucher auf Gleichstrom umstellen und sich den Wechselrichter sparen?
Aus physikalischer / theoretischer Sicht sehe ich eigentlich nur Vorteile (bin ja aber auch kein Experte).
Update: Habe gehört, dass "Hochspannungs" DC sicherheitstechnisch problematischer ist als AC.
Vorteile:
- kein teurer, grosser, lauter Wechselrichter
- kein Wandelverlust DC/AC
- kein Wandelverlust AC/DC bei DC Geräten wie Laptop, Mobiltelefon
Für den Anschluss ans städtische Stromnetz braeuchte man immer noch AC/DC und DC/AC, aber das liesse sich zumindest deutlich (?) kleiner dimensionieren.
In der Praxis gibt es natürlich das Problem der fehlenden DC Endgeräte.
Im Wohnmobil Bereich gibt fast alle Haushaltsgeräte für DC, aber nur für 12V oder 24V was natürlich sehr dicke oder kurze Kabel und hohe Spannungsverluste bringt.Bei relativ sparsamen Verbrauchern (<100 VA) wie Licht, Elektronik oder sogar Kühlschrank ist das kein grosses Problem.
Anders sieht es bei Kochen, Heizen und Kühlen aus. Klimaanlagen (Luft-Luft-Wärempumpen ;-)) gibt es meines Wissens nach nur in AC Ausführung. Kenne nur zwei Splitgeräte im ~500VA Verbrauch Bereich [1,2] aber diese können (warum weiss ich nicht) nicht einmal heizen. Induktionskochplatten kenne ich auch nur für AC.
Ich vermute, das Problem ist ein fehlender Standard und Markt für DC Geräte im 100-400V Bereich. Oder übersehe ich da etwas?
Zuletzt noch ein paar Infos zu mir:Bin eigentlich Mechatronik Ing, aber arbeite im Bereich Medizin/Sport/Robotik und hab von Elektrik fast keine Ahnung, vor allem wenn >5V.
Momentan bin ich mitten im Ausbau eines Lieferwagens zum rollenden Wohnbüro, incl >1000Wp Solar, >5kWh LifePo4, Starlink, Heizung, Klima etc.
Ich spiele aber auch bereits mit dem Gedanken, dass grosse Haus meiner Eltern auf Solar + Wärmepumpe umzurüsten. Deren Ausgangssituation ist ähnlich wie bei Dr Backe: altes, schlecht isoliertes Haus, Dieselheizung, kein Geld für teure Rennovationen.
Freue mich auf eure Gedanken und Hinweise!
[1] https://www.fritz-berger.de/artikel/eurom-ac2401-split-unit-klimaanlage-696-w-298703
[2] https://www.fritz-berger.de/artikel/mestic-split-spa-3000-klimaanlage-177525?varid=176730
Theoretisch stimmt einiges was du sagst. Das Problem ist nur, dass die Geräte in den Haushalten nicht unbedingt dafür geeignet sind und die Nutzenden zu unwissend.
In wenigen modernen Industrieanlagen setzt man auf ein Gleichstromsystem. Vorteile sind, dass es für große Maschinen leichter ist, rückgewonnener Strom in DC zurück zu speisen (Bsp abbremsen von Drehmaschinen …). Somit können bis zu 30% an Leistung gespart werden.
Hochspannungsleitungen über weite Strecken wären auch besser in DC. Dadurch würde man weniger Energie versenden und hätte weniger Übertragungsverluste. Nachteil man kann DC schwieriger transformieren und man bräuchte abartige Schaltnetzteile.
Nun wieder für Zuhause:
Die meisten Geräte die wir benutzen werden über ein Schaltnetzteil versorgt. Schaltnetzteile richten die Spannung gleich, machen eine hochfrequente Wechselspannung draus Transformieren diese und richten diese wieder gleich (Vorteil kleinere Spule, …). Theoretisch könnten die meisten auch mit DC betrieben werden. Praktisch ist es schwierig zu sagen, ob die Brückengleichrichter dies mitmachen, da die Dioden normal nur zu 50% belastet sind und dann 100% leisten müssten. Dabei ist es wieder abhängig welche Komponenten die Hersteller verbauen.
Für die Praxis könntest du bei einem Akkusystem bei Schutzkleinspannungen einen kleinen DC Bereich betreiben. Gerade KFZ-Stecker gibt es mit USB/USB-C und mit diesem kann man viele Geräte laden.
Außerdem haben wir das, schon immer so gemacht ….
:p
Da eigentliche Problem stellt die Physik:
Leitungslänge und Querschnitt.
Das ist schwer zu sagen.
Ob es Gleichstrom sein muss, da bin ich mir nicht sicher.
Eine lokale selbst erzeugte Billigvariante von Wechselstrom mit Rechteckwelle, die man zusätzlich oder alternativ an Haushaltsgeräten/Netzteilen mit relevantem Leistungsverbrauch verwenden kann, würde schon einige Probleme lösen.
z.B. Der Herd hätte 2 Phasen von externem Netz und eine Rechteck-Inselphase. Man kann beide Quellen oder nur eine davon anschließen.
Das Gerät meldet seine benötigte Leistung zum Smarthomesystem und das entscheidet dann, welche Phase bevorzugt genutzt werden soll.
Damit sollten sich auch Geräte priorisieren lassen, also Kaffeemaschine kann den Kühlschrank, Geschirrspüler in den Pausenmodus bringen, wenn sie grade eine Echtzeitaufgabe erledigen muss.
So ein Gebilde wäre sogar mit reinen Versorgerstrom netzdienlich.
Auf die Industrie würde ich da nicht setzen, wenn sie sowas bauen wird es unbezahlbar.
Ich hoffe, so was wird mal als OpenSource-Hack entstehen.
..,-
Gleichstrom gegen Wechselstrom:
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromkrieg#Ausgang_des_Streits
Das Thema ist durch.
Oliver
Aber du hast sicher schonmal von moderner HGÜ gehört?
Bedeutet Gleichspannungs- Hochenergie Übertragung.
Vorteilhaft gegenüber 3 Phasensystem.
Ich sehe das Hauptargument in der Unfalllsvefahr bei Gleichstrom: jedes kontaktproblem endet in heftigem Lichtbogen.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Moin,
In wenigen modernen Industrieanlagen setzt man auf ein Gleichstromsystem. Vorteile sind, dass es für große Maschinen leichter ist, rückgewonnener Strom in DC zurück zu speisen (Bsp abbremsen von Drehmaschinen …). Somit können bis zu 30% an Leistung gespart werden.
Das betrifft aber in Masse nur die Rückspeisung der Zwischenkreisgleichspannung bei Frequenzumrichtern.
Habt Ihr LiFePo4-Akkus gekauft? Weg damit, da ist hochgiftiges Polonium drin. Kauft LiFePO4-Akkus.
Ich frag mich, ob die Wandlungsverluste von der Haus-DC-Spannung von sagen wir 48V in das was das jeweilige Gerät braucht, nicht ebenso hoch ist, wie die Wandlungsverluste von/nach AC
Die sind dicht dran, das teure ist die Herstellung von Netzkonformen AC.