Vårt elnät levererar växelström med en spänning på 230 volt. Men många hushållsapparater går internt på likström och mycket lägre spänningar. Detta skapar förluster, varför många experter nu förespråkar ett andra kraftnät i huset - ett likströmsnät med låg spänning.
Solcellssystem, elfordon och många moderna, elektroniska konsumenter som lysdioder eller datorer arbetar med likström (DC för kort). Det vanliga elnätet är baserat på växelström (AC för kort). Mycket kraft går förlorat vid omvandling från AC till DC och vice versa. Det är därför det kan löna sig för operatörer av solcellssystem i synnerhet att tänka på ett andra, parallellt nätverk. På detta sätt kan en betydligt större andel av solenergin användas.
Vad är skillnaden mellan växelström och likström?
I allmänhet förstås elektrisk ström vara riktningsrörelsen hos elektriska laddningsbärare.
- Likström
Med likström rör samma mängd laddningsbärare bara i en riktning. Detta innebär att strömens riktning och styrka permanent är desamma.
- Växelström
Som namnet antyder ändras också riktningen för de aktuella förändringarna och den flyttade avgiften. Strömmen behöver dock en viss tid innan den kan springa i andra riktningen med full effekt.
Den snabba fasförändringen är oerhört viktig, särskilt av säkerhetsskäl: En elektrisk chock med hög likspänning orsakar ihållande irritation av centrala nervsystemet - du kan inte längre släppa den elektriska ledaren på egen hand om du "torkas".
Fördelar med ett likströmsnätverk i huset
Hushållsapparater som mobiltelefonladdare, datorer, smarta TV-apparater, telefoner, radioapparater eller LED-lampor fungerar internt med direkt spänning. För alla dessa konsumenter måste växelströmmen från 230 volt hushållsnätet omvandlas till likström. För detta behöver du en strömförsörjningsenhet för konvertering. De som integrerar ett likströmsnätverk i huset kan klara sig utan dessa strömförsörjningar och ansluta enheterna direkt till likspänningen. Framför allt sparar detta kostnader eftersom omvandlingsförluster förhindras.
Bra att veta: Mellankretsar för likspänning används också allt oftare inom industrin. Inom fordonsindustrin finns till och med pilotprojekt för att endast förse hela produktionsenheter med likström.
Hur integrerar du ett likströmsnätverk?
För ett likströmsnät i huset bör du helt enkelt lägga ett andra linjenät parallellt med 230 volts nätverk i byggnaden. Det låter mer komplicerat än det är: Du behöver bara dela växelström och likström med en spänningsomvandlare vid en punkt i husnätverket och du kan sedan leda de mycket tunnare kablarna genom samma ledningar och vägguttag som de konventionella strömkablarna - bekvämt finns det nu också 230 volt kablar. Uttag som också ger USB-uttag för DC-strömförsörjningen. Se dock till att dessa inte har en integrerad transformator. Eller så kan du dela ditt hus i flera segment: de där det krävs mer växelström och i de där det kan göras utan. Detta är tillrådligt i sovrummet, till exempeleftersom AC-fält är kända för att påverka sömnen negativt. Om det behövs kan du också lägga ett likströmsnät i huset tillsammans med nätverkskablarna - trots allt är digitala slutenheter de viktigaste likströmskonsumenterna.
USB-uttag i ett likströmsnät använder solenergi mer effektivt.
För vem är en likströmskälla värdefull?
Ett nätverk med likström är särskilt lämpligt för husägare med eget solsystem, elfordon eller ellagringssystem. Eftersom dessa tre element alla körs med direkt spänning. Om konsumenterna är länkade av ett styrsystem kan konsumtionen hanteras effektivt internt. Om du till exempel vill ladda din elbil, upptäcker systemet automatiskt var energin ska komma ifrån. Så om solen till exempel skiner laddas bilen med energi från solcellerna. Om det inte räcker, erhålls den återstående elen från batterierna i ellagringssystemet. Systemet tappar bara in i det allmänna nätet när dessa är tomma. Detta görs utan förluster, även om likspänningarna är något annorlunda.Du har också möjlighet att ta bort den gemensamma växelriktaren, som omvandlar solenergi till växelspänning, från ett sådant system och därmed spara ytterligare kostnader.
Elbilar kan levereras med likström.
Användning av solenergi utan omvägar
Om du har en solcellspanel på taket och vill använda den för att driva en dator måste du överväga att likströmmen från solcellsmodulen först måste omvandlas till växelström. Du tappar i genomsnitt fem procent. Datorns och skärmens strömförsörjningsenheter går vanligtvis i ett delbelastningsområde med en verkningsgrad på cirka 60 procent. I det här fallet kan du bara använda mellan 50 och 60 procent av den el du producerar. Om solenergin skulle matas direkt in i ett likspänningsnät skulle det användbara utbytet vara cirka 95 procent.
Nackdelar med ett likströmsnätverk
- Om du vill försörja olika belastningar med ström från ett likströmsnät måste du notera att inte alla enheter kräver samma nominella spänning. Till exempel behöver en bärbar dator 19,5 volt, en telefonsvarare 12 volt och en mobiltelefon 5 volt - det gör det svårt att hitta den optimala spänningen och innebär att ofta bara en del av strömförsörjningen kan sparas.
- Elbilen behöver sin egen linje, eftersom laddningsströmmen är mycket högre än likströmmen för digitala enheter.
- Likström ska bara strömma inom lågspänningsområdet, annars är risken för elektriska olyckor mycket hög. Eftersom det inte sker någon fasförändring, finns det en risk vid högre spänningar att du inte kan släppa ledaren efter kontakt.
- I princip är höga effektivitetsvinster möjliga med ett likströmsnät för vissa enheter, men de totala besparingarna är vanligtvis inte särskilt höga, eftersom de största elförbrukarna som konventionell belysning (utan lysdioder), elektriska spisar, varmvattenberedare, kylskåp och frysar drivs med växelspänning.
- LED-lampor i klassiska trådstorlekar har en integrerad transformator - du kan därför bara använda dessa moderna lampor i kombination med konventionella växelströmsljus i 230 volt växelströmsnät. Om du vill ansluta LED-lampor till likströmsnätverket måste du köpa specialdesignade lampor och spotlights.
- De flesta digitala enheter på marknaden är (fortfarande) konstruerade för växelström och kan inte enkelt användas i likströmsnätet med en integrerad transformator.