چرا جریان DC در خانه ها استفاده نمی شود؟ (قسمت دوم)

دلیل عدم استفاده از جریان DC در خانه ها

به طور کلی ، منبع اصلی جریان مستقیم توسط باتری ها ، سلول های الکتروشیمیایی یا فتوولتائیک تولید می شود. با این حال ، AC ترجیح داده شده ترین در جهان است. بر اساس این سناریو ، AC به DC تبدیل می شود.

جریان متناوب معمولاً به دلایل مختلف در سیستم های توزیع برق اعمال می شود. مهمترین دلیل آمادگی تبدیل از یک ولتاژ به ولتاژ دیگر است. انجام این کار با DC به طور قابل توجهی پیچیده تر و گران تر است. بنابراین برای تبدیل جریان DC ، AC توسط مدارهای الکترونیکی تولید می شود ، و سپس ، با ترانسفورماتور و یکسو کننده به DC تبدیل می شود.

فرآیند تبدیل AC به DC در مراحل پی در پی انجام می شود. در ابتدا ، منبع تغذیه شامل یک ترانسفورماتور است که بعداً با استفاده از یکسو کننده به DC تبدیل می شود. این باعث می شود که جریان معکوس نشود و از فیلتر برای حذف ضربان های فعلی در خروجی یکسو کننده استفاده می شود.

مقادیر زیادی از قدرت AC را می توان تقریباً به هر ولتاژ دلخواه تبدیل کرد ، با اتلاف انرژی بسیار اندک با استفاده از ترانسفورماتور الکتریکی ، از جمله سیم پیچ هایی با میدان مغناطیسی ایجاد شده.

تمام هادی هایی که در دمای اتاق برق را حمل می کنند دارای مقاومت الکتریکی هستند و بنابراین در جریان جریان برق گرم می شوند.

گرمای تولید شده متناسب با مقاومت الکتریکی و توان درجه دوم جریان الکتریکی است.

برای کاهش اتلاف انرژی ، حفظ مقاومت و جریان الکتریکی پایین بسیار ضروری است. جریان کمتر به دلیل تأثیر نمایی بر تلفات به طور قابل توجهی مهمتر از مقاومت است.

از ترانسفورماتورهای عظیم در خطوط انتقال نیرو برای کنترل مقادیر ولتاژ بالا برای به حداقل رساندن تلفات استفاده می شود.

با این حال ، ولتاژهای بالا ، به ویژه برای زندگی یک مرد ، ایمن نیستند ، بنابراین هدایت جریان ولتاژ بالا به داخل خانه اقدامی قابل قبول نیست.

سپس برق AC به سرعت و به طور موثر در ولتاژ تقریبا ایمن در ترانسفورماتورهای محلی محل سکونت تبدیل می شود. انجام این کار با DC تقریباً آسان یا ارزان نیست.
 

بنابراین ، در اینجا ما می توانیم همه دلایلی را که باعث می شود جریان DC در خانه ها استفاده نشود خلاصه کنیم.

• از نظر عملکردی ، ولتاژ DC نمی تواند بسیار دور حرکت کند مگر اینکه شروع به از دست دادن انرژی کند.

• جریان AC برای انتقال در فواصل طولانی تر در داخل شهرها و تولید برق بیشتر قابل اطمینان است.

• DC برای همان ولتاژ مضرتر از AC است زیرا در صورت لمس شدن ولتاژ از صفر تجاوز نمی شود آزادسازی مشکل تر است. در صورت جریان DC ، ماهیچه ها با نیروی ثابت منقبض می شوند.

• خوردگی الکترولیتی با DC بیشتر از AC محتمل است.

• قوس های DC به این دلیل که ولتاژ را از صفر عبور نمی دهند به سرعت خاموش نمی شوند.

• ایجاد و نگهداری موتورهای القایی AC بدون عارضه است. موتورهای DC به کموتاتور و برس یا یک سیستم سوئیچینگ الکترونیکی پیچیده نیاز دارند.

• با کمک ترانسفورماتور می توان جریان AC را به راحتی از ولتاژ بالا به ولتاژ پایین تبدیل کرد و بالعکس. بنابراین ، یک مزیت قابل توجه ولتاژ AC نسبت به DC افزایش و کاهش ولتاژ بر اساس نیاز است.

• تولید و ارتباط AC را می توان با استفاده از پستهای کمتر از DC انجام داد.

• اگر بدن انسان با AC شوک بخورد ، جریان متناوب در دوره های زمانی منظم وارد و خارج می شود. با این حال ، DC به طور مداوم برای بدن انسان مشکل ایجاد می کند.

• محل احاطه شده توسط جریان متناوب بیشتر از DC است.

مقایسه بین برنامه های AC و DC

جریان متناوب اساساً در صنعت تولید و حمل و نقل برق مورد استفاده قرار می گیرد. AC تقریباً برای هر خانوار در سراسر جهان تغذیه می کند. DC به دلایلی عمدتا برای این اهداف استفاده نمی شود.

به عنوان مثال ، تولید گرما به دلیل از دست دادن قدرت بیشتر در مقایسه با AC ، خطرات قابل توجه بیشتر در ایجاد آتش سوزی ، هزینه های بیشتر و مشکلات ناشی از تبدیل ولتاژ بالا و جریان کم به ولتاژ کم و جریان زیاد با کمک ترانسفورماتور.

AC جریان متداول تری در تغذیه موتورهای الکتریکی است ، دستگاهی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. جریان مستقیم در دستگاههای حاوی باتری که با اتصال آداپتور AC به DC به پریز برق یا استفاده از کابل USB برای شارژ شارژ می شوند متداول است. به عنوان مثال می توان به تلفن های همراه ، چراغ قوه ، تلویزیون های مدرن و خودروهای هیبریدی اشاره کرد.

در چین ، پروژه ای اجرا شده است که در آن خطوط انتقال DC برق را به خانه هایی با اتلاف انرژی کمتر از AC منتقل می کنند. این نشان می دهد که استفاده خانگی از برق DC محبوب تر می شود. چنین پروژه هایی می توانند استفاده از انرژی های تجدیدپذیر را بی سابقه کنند.

با این حال ، در حالی که ولتاژهای DC بیشتر معمولاً باعث انتقال قدرت خطرناک تر می شوند و نظارت بر شبکه های DC می تواند چالش برانگیز باشد ، ولتاژهای بزرگ AC هنگام انتقال از نیروگاه به سطوح قابل اطمینان تری کاهش می یابد.

نتیجه

با تمام توضیحات فوق ، کارشناسان در حال آزمایش و ارائه ساده ترین روش انتقال نیرو هستند. انتقال نیرو با جریان AC بارها و بارها خود را ثابت کرده است. علاوه بر این ، ولتاژ DC به نقطه ای می رسد که دیگر به عنوان یک روش ناکارآمد در نظر گرفته نمی شود. با این حال ، ولتاژ AC هنوز قابل اطمینان ترین راه برای تامین برق است.

برای دیدن قسمت اول این مقاله کلیک کنید