12 V vs 24 V: jaka jest różnica w systemach akumulatorowych?
W życiu codziennym z baterii korzysta każdy z nas. Baterie są częścią naszego życia, niezależnie od tego, czy są w naszym pilocie, zegarku, samochodzie czy kamperze. W większości przypadków nie musimy brać pod uwagę napięcia baterii. Podczas pracy z systemami zasilania prądem stałym dla pojazdów kempingowych, jednostek pływających lub zastosowań poza siecią należy dokonać krytycznego wyboru między 12 V a 24 V.
Różnice między systemami 12 V i 24 V oraz akumulatorami zostaną omówione w tym artykule. Zacznijmy!
Jakie są różnice między systemami operacyjnymi 24 V i 12 V?
Jakie jest napięcie układu elektrycznego w samochodzie, kamperze lub łodzi?
Istnieją rzadkie wyjątki, ale 12-woltowe układy elektryczne są często używane w samochodach, kamperach i łodziach. Więc kiedy używasz 12 V i
akumulatory 24V?
Aby dowiedzieć się więcej o bateriach, musimy najpierw zrozumieć, czym są wolty lub napięcie. Napięcie wymagane do napędzania prądu elektrycznego to siła ciśnienia elektrycznego. Aby lepiej zrozumieć tę ideę, rozważmy, czym są wolty.
Co oznacza „12 V”?
12 V wskazuje, że akumulator może dostarczać napięcie 12 V przy nominalnym obciążeniu. Ten sam pomysł dotyczy tego, że zestaw akumulatorów 24 V wytwarza napięcie 24 woltów.
Jak już wspomnieliśmy, większość akumulatorów do kamperów i samochodów ma napięcie 12 V.
Większość samochodów wykorzystuje akumulatory 12-woltowe, ponieważ części elektryczne, takie jak rozrusznik, światła i układy zapłonowe, są przystosowane do pracy z tym napięciem.
Nominalne napięcie akumulatora, które wynosi 12 woltów, może w rzeczywistości być nieco wyższe lub niższe w zależności od obciążenia i poziomu naładowania.
Ze względu na większe zapotrzebowanie mocy większego pojazdu i rozległe przebiegi przewodów, od czasu do czasu stosujemy akumulatory 24 V w większych ciężarówkach i autobusach. Dodatkowo większe łodzie, a nawet samochody kempingowe z zaawansowanymi systemami słonecznymi można zobaczyć przy użyciu 24 V.
System 24 V jest również często stosowany w silnikach do trolingu na łodziach rybackich.
Jak powstaje system 24 V?
System 24 V to taki, który generuje napięcie 24 V przy nominalnym obciążeniu. Istnieje kilka metod opracowania systemu zasilania 24 V. Jedną z opcji jest zakup baterii 24 V. Drugi sposób polega na zbudowaniu instalacji 24V poprzez szeregowe połączenie dwóch akumulatorów 12V. Przyjrzyjmy się bliżej tym możliwościom.
Co oznacza napięcie 24 V?
Korzystanie z akumulatora 24 V to jedna z technik budowy systemu 24 V. Rzadszy i trudniejszy do zdobycia niż jego rodzeństwo 12 V, akumulatory 24 V. Ponadto akumulatory 24 V są dość drogie.
Zajmują jednak mniej miejsca niż szeregowe łączenie dodatkowych akumulatorów. Dlatego pojedyncza bateria 24 V byłaby lepszym rozwiązaniem, jeśli przestrzeń jest problemem.
W jaki sposób akumulatory 12 V są połączone szeregowo?
Najbardziej typowym sposobem budowy instalacji 24V jest szeregowe łączenie akumulatorów.
Gdy akumulatory są połączone szeregowo, dzielą jedną trasę elektryczną z całkowitym napięciem systemu. Dlatego 2x12V{2}}V, jeśli dwa akumulatory 12V są połączone szeregowo.
Połącz dodatni biegun „plus” pierwszego akumulatora z ujemnym biegunem „-” drugiego akumulatora, aby przekształcić parę akumulatorów 12 V w system 24 V. Podobnie jak w przypadku korzystania z pojedynczej baterii, pozostałe przewody dodatnie i ujemne są połączone z komponentem, który chcesz zasilić. Tę samą technikę można wykonać przy użyciu czterech baterii 6-woltowych.
Przyjrzyjmy się czemuś, co wszyscy znamy, pochodni, aby pomóc Ci to lepiej zrozumieć. Baterie połączone szeregowo są powszechnie stosowane w latarkach. Załóżmy, że masz potężną latarkę, która wymaga czterech baterii rozmiaru „C”.
Baterie są ułożone w jednym rzędzie z ujemnym i dodatnim stykaniem się podczas ich instalacji. Ten obwód jest szeregowy. 1,5 V każdej baterii „C”. Jak wiemy wcześniej, gdy akumulatory są połączone szeregowo, napięcie wyjściowe jest sumą. Latarka w tym przypadku jest zasilana napięciem 6 woltów.
Prawie wszystkie akumulatory o napięciu wyższym niż 2 wolty składają się z szeregowego połączenia wielu ogniw. Gdybyś otworzył jedną z 9-woltowych baterii czujnika dymu, zauważyłbyś, że zawierają one liczne ogniwa.
Porównanie zalet 12V i 24V
Porównując systemy 12V i 24V, każdy typ systemu ma różne zalety i wady. Przyjrzyjmy się niektórym zaletom każdego z nich.
Korzyści z systemu 12V
Systemy 12V, które omówiliśmy wcześniej w tekście, są bardzo typowe. Ponieważ większość części samochodowych jest kompatybilna z napięciem 12 V, większość samochodów działa w systemach 12 V. Aby naładować akumulator, alternatory wytwarzają napięcie 12 V.
Większość produktów związanych z pojazdami kempingowymi, w tym lodówki i całe oświetlenie, również działa na 12 V. Systemy 12 V potrzebują tylko jednej baterii i są idealne do zastosowań o niskim poborze mocy z ograniczoną liczbą linii kablowych.
Ze względu na swoją prostotę i kompatybilność z większością elementów RV, systemy 12 V są doskonałe. Można je łatwo podłączyć również do mniejszych systemów fotowoltaicznych.
Korzyści z systemu 24 V
Zastosowanie drutu o mniejszej średnicy oraz dwukrotne zmniejszenie natężenia prądu to zalety systemów 24V. Koszt okablowania i ilość miejsca wymaganego do poprowadzenia kabla można zmniejszyć, stosując drut o mniejszej średnicy. Ma to kluczowe znaczenie, gdy w grę wchodzą rozległe linie kablowe.
Ale zaraz, jak poprowadzić cieńszy kabel przy wyższym napięciu?
W rzeczywistości można poprowadzić przewód 2x mniejszy niż porównywalny obwód 12 V. Dzieje się tak, aby tę samą ilość energii można było wytworzyć przy większym napięciu przy mniejszym natężeniu prądu. Możemy użyć mniejszego przewodu, ponieważ pracujemy przy niższych poziomach prądu lub amperów. Moc jest przesyłana liniami energetycznymi przy bardzo wysokich napięciach w tym samym celu. Kable mogą przenosić o wiele więcej mocy, będąc jednocześnie znacznie, znacznie mniejsze!
Stosowanie wyższych napięć, takich jak 24 lub 48 woltów, przy jednoczesnym opracowywaniu większych przenośnych systemów energii słonecznej jest szczególnie korzystne. Układ słoneczny dla Geo Astro RV ma tysiące watów.
Oprócz krótszych kabli systemy 24-woltowe skuteczniej napędzają silniki i falowniki. Często kontroler ładowania słonecznego, który działa na 24 V zamiast 12 V, może pobierać dwa razy więcej energii słonecznej.
Porównanie 12V vs. 24 V Wady każdego Tak jak istnieją zalety korzystania z systemów 12 V w porównaniu z 24 V, istnieją również wady. Niektóre zalety jednego systemu mogą stać się wadami drugiego.
Wady 12V Ponieważ prąd (ampery) jest większy, systemy 12V wymagają większych linii do ciągnięcia dużych obciążeń. Wadą systemu 12 V jest to, że natężenie prądu jest dwa razy większe niż w systemie 24 V przy tej samej mocy, jak odkryliśmy wcześniej, podczas gdy systemy 24 V obniżają prąd lub ampery dwukrotnie.
W przypadku urządzeń o dużej mocy, takich jak falowniki, które działają przy napięciu 12 woltów, wymagane są bardzo duże kable; w tym przypadku do zarządzania prądem wykorzystywane są dwa kable. Wszystko, co byłoby wymagane, gdyby był to system 24-napięciowy, to te przewody.
Ze względu na straty rezystancyjne akumulatory 12 V są mniej wydajne niż akumulatory 24 V, ponieważ wymagają dwa razy większego natężenia prądu dla danego zużycia energii.
Pułapki 24V
Będziesz potrzebował konwertera, aby obniżyć napięcie do 12 V, jeśli używasz systemu 24 V z urządzeniami 12 V. Nie ma tak wielu różnych części i gadżetów dostępnych dla 24 V, jak dla 12 V.
Ten dodatkowy element wyposażenia jest wymagany, ponieważ system jest 24-woltowy, zainstalowany w samochodzie kempingowym. Jest to przetwornica prądu stałego z 24 na 12 woltów. Chociaż bardzo dobrze zapewnia stałe napięcie, wiąże się to z dodatkowymi kosztami i 4-procentową utratą energii.
Chociaż alternator pojazdu może być używany do ładowania akumulatora 12 V, nie jest to możliwe w przypadku systemu 24 V, jeśli podwozie jest wyposażone w system 12 V. W tym celu potrzeba więcej przetwornic DC-DC.
Kiedy używać systemu 24 V a kiedy systemu 12 V
Musimy wiedzieć, kiedy zastosować systemy 12 V, a kiedy 24 V, a kiedy mamy ich podstawową wiedzę.
Zrozumienie zapotrzebowania na moc do obsługi wymaganych urządzeń jest niezbędne podczas tworzenia systemu akumulatorów prądu stałego (DC). Waty to jednostka miary zużycia energii przez urządzenie. Możesz wybrać niezbędny system po zapoznaniu się z wymaganiami dotyczącymi mocy.
Zwykle możesz uciec z systemem 12 V, jeśli Twoje potrzeby są mniejsze niż 3000 W.
Kiedy twoje zapotrzebowanie na moc przekracza 3000 W lub produkujesz 3000 W lub więcej energii słonecznej, kilku ekspertów doradza systemy 24 V. Na tym etapie zalety systemu 24 V znacznie przeważają nad wadami, ponieważ można go uruchomić na mniejszą skalę i zwiększyć produktywność systemu.
Jeśli zużycie energii jest jeszcze większe, powyżej 6000 W, możesz chcieć uaktualnić system do 48 V prądu stałego i skorzystać z jeszcze większego systemu prądu stałego.
Korzyści z energii słonecznej przy napięciu 24 V DC
Wiele kontrolerów ładowania słonecznego DC MPPT może zarządzać większymi napięciami paneli dzięki ich możliwościom wyższego napięcia. Mają jednak ścisły limit prądu.
Możesz użyć kontrolera ładowania o natężeniu 50 A na baterii akumulatorów 12 V i 700 watów energii słonecznej. Ten sam kontroler ładowania może łączyć się z panelami słonecznymi o mocy 1400 watów, gdy jest używany z systemem akumulatorów 24 V. Oznacza to, że potrzebnych jest tylko o połowę mniej kontrolerów ładowania słonecznego. Przy napięciu 24 V będą również działać wydajniej.
Co jest dla mnie odpowiednie: 12 V czy 24 V?
Wybór nie zawsze jest łatwy do dokonania. Decydując się na najlepszą opcję, należy wziąć pod uwagę kilka czynników.
Systemy te nie są tak zniechęcające, jak początkowo sobie wyobrażaliśmy, ponieważ teraz lepiej je rozumiemy. Niezależnie od tego, czy wybierzesz system 12 V, czy 24 V, teraz znasz różnice. Możesz ocenić swoje wymagania i dojść do świadomego wniosku.
