Alimentatori CA a casa

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Ti sei mai chiesto come arriva l'elettricità a casa tua o supponi se è spenta, come fai ancora l'elettricità a casa. In realtà ci possono essere molti modi per ottenere l'alimentazione CA senza dover rimanere senza elettricità.

4 fonti di alimentazione CA a casa

Rete CA: Fondamentalmente a causa della facilità della sua trasmissione e del basso costo e facile da convertire in CC, l'alimentazione CA è preferita rispetto all'alimentazione CC per l'alimentazione alle case. Ti sei mai chiesto come funziona l'intero sistema di distribuzione dell'energia? No?




Vorrei dare una breve idea dell'intero sistema

Sistema di distribuzione dell

Sistema di distribuzione dell'alimentazione



La rete di distribuzione elettrica di base è costituita dalle seguenti sottosezioni:

  • Centrale elettrica: La centrale elettrica è il luogo in cui viene generata l'alimentazione CA trifase. Il motivo per utilizzare 3 fasi è che tutte le correnti di fase tendono ad annullarsi a vicenda, mantenendo un carico bilanciato e possono produrre un campo magnetico rotante utilizzato per i motori elettrici. La centrale è generalmente costituita da generatori a turbina a vapore che funzionano a vapore ottenuto bruciando carbone, petrolio e gas naturale o da centrali nucleari. La potenza CA generata dai generatori viene convertita in alta tensione a circa 155 KV utilizzando trasformatori elevatori di grandi dimensioni.
  • Sottostazioni di trasmissione: La potenza generata ad alta tensione di 155KV entra nelle sottostazioni di trasmissione che consistono in un trasformatore step-down, interruttori automatici e apparecchiature di controllo e converte la potenza AC ad alta tensione in corrente AC a bassa tensione di 60kV da alimentare ai circuiti di trasmissione per l'unità di distribuzione dell'alimentazione.
  • Unità di trasmissione: L'unità di trasmissione è costituita da ciascuna torre a 3 fili che trasporta ciascuna una fase e anche un quarto filo che funge da massa per proteggere dai fulmini. Normalmente la distanza di trasmissione è di circa 400 km.
  • Griglia di distribuzione: Consiste di trasformatori step-down che convertono l'alimentazione CA ad alta tensione in ingresso da 60kV a 12kV e bus di distribuzione per trasmettere l'alimentazione CA.
  • Unità di trasmissione a casa: L'unità di trasmissione è composta da 3 torri cablate che trasportano l'alimentazione AC in ogni fase ed è composta anche da banchi di regolatori per evitare transitori nelle tensioni e prese per ottenere l'alimentazione monofase o bifase dall'alimentazione trifase.
  • Unità di alimentazione CA vicino alle case: L'unità di alimentazione CA è costituita da trasformatori riduttori sui poli elettrici, che riducono la tensione CA dalle linee di trasmissione alla normale tensione CA di 240 V per l'alimentazione domestica. L'alimentazione a 240 V viene fornita con tre fili, con due fili che trasportano 120 V ciascuno con una differenza di fase di 180 gradi e il terzo filo un filo neutro o di terra.

Energia solare: Un'altra fonte per ottenere energia a casa tua è usare l'energia solare. Grazie al suo rifornimento e alla facilità di disponibilità, l'energia solare sta emergendo come una delle principali fonti di energia. La distribuzione dell'energia solare nelle case è costituita dai seguenti componenti:

Energia solare nelle case

Energia solare nelle case

  • Pannelli solari: Una schiera di pannelli solari composta da celle solari è posta sul tetto delle abitazioni in una direzione tale da ottenere la massima irradiazione solare e da convertire questa luce solare in energia elettrica.
  • Regolatore di carica: Il lavoro del regolatore di carica è controllare la carica delle batterie per garantire che la tensione CC in eccesso non fluisca alle batterie. Assicura inoltre la ricarica della batteria in caso di batteria scarica.
  • Batterie: Un set di quasi 12 batterie viene utilizzato per immagazzinare l'energia elettrica CC dalle celle solari.
  • Inverter: Viene utilizzato per convertire l'alimentazione CC dalle batterie per richiedere l'alimentazione CA per far funzionare gli apparecchi che necessitano di alimentazione CA per il loro funzionamento.

Alimentazione ininterrotta: Nel punto precedente, siamo venuti a sapere come immagazzinare l'energia solare e quindi convertire la corrente continua in corrente alternata utilizzando gli inverter. Lo stesso può essere fatto per l'alimentazione CA dalla rete.


Sistema di alimentazione ininterrotto

Sistema di alimentazione ininterrotto

In modalità normale, l'alimentazione proviene dalla rete di alimentazione AC e viene fornita ai carichi dopo essere stata regolata dallo stabilizzatore. Questa tensione CA viene convertita in tensione CC per caricare le batterie.

Nella modalità di backup, la potenza CC immagazzinata nelle batterie viene convertita in alimentazione CA utilizzando gli inverter. Un inverter di base è costituito da un trasformatore con avvolgimento primario a presa centrale insieme a interruttori che consentono alla corrente di tornare alla batteria attraverso gli avvolgimenti primari, consentendo così la creazione di tensione CA attraverso gli avvolgimenti primari .

Un pratico UPS

Un pratico UPS

Generatori: Un generatore di backup per le case funziona a gas naturale o diesel. Consiste in un controller che monitora il flusso di corrente dall'alimentazione di rete attraverso l'interruttore di trasferimento automatico. In caso di mancanza di corrente, il commutatore automatico chiude le linee di rete e apre la linea di alimentazione dal Generatore. Pertanto, dopo un intervallo di 10 secondi dall'interruzione dell'alimentazione, il generatore inizia a funzionare e fornisce alimentazione agli elettrodomestici. Quando viene ripristinata l'alimentazione, il controller lo rileva e interrompe automaticamente l'alimentazione dal generatore e inizia di nuovo a monitorare l'alimentazione principale. Un generatore è più economico e ha meno consumi, ma è rumoroso rispetto agli inverter.

Sistema generatore di backup AC

Sistema generatore di backup AC

Un pratico generatore utilizzato nelle case

Un pratico generatore utilizzato nelle case

Selezione automatica della fonte di alimentazione nelle case

Possiamo costruire una semplice unità automatica per selezionare una qualsiasi delle fonti di alimentazione. Ciò di cui abbiamo bisogno è un microcontrollore di base, un relè driver e 4 relè.

Il sistema è composto da 4 pulsanti interfacciati con il Microcontrollore, ognuno dei quali rappresenta la condizione di disponibilità di ogni fonte di alimentazione. Di conseguenza, il microcontrollore guida il driver del relè per selezionare il relè appropriato collegato alla fonte di alimentazione corrispondente.

Diagramma a blocchi che mostra la selezione automatica dell

Diagramma a blocchi che mostra la selezione automatica dell'alimentazione CA.

In funzionamento normale, il Microcontrollore pilota il driver del relè in modo da rendere il carico collegato alla rete tramite il relè corrispondente. Quando viene premuto il primo pulsante che rappresenta l'alimentazione di rete, indica il guasto dell'alimentazione di rete. In questo caso, il microcontrollore è programmato in modo da fornire un ingresso logico alto a uno dei pin di ingresso del driver del relè (collegato alla corrispondente fonte di alimentazione alternativa) e il driver del relè sviluppa di conseguenza un segnale logico basso al pin di uscita corrispondente. Il relè collegato a quella fonte di alimentazione alternativa è collegato e consente l'alimentazione al carico. Quando uno qualsiasi degli alimentatori alternativi insieme all'alimentazione di rete viene a mancare, viene scelto l'altro alimentatore disponibile. In altre parole, se vengono premuti sia il pulsante di alimentazione di rete che il pulsante adiacente, la fonte di alimentazione alternativa corrisponde al terzo pulsante. È possibile utilizzare un display LCD per visualizzare le condizioni di carico.

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  • Sistema di distribuzione dell'alimentazione di wikimedia
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