Nuestra red eléctrica suministra corriente alterna con una tensión de 230 voltios. Sin embargo, muchos electrodomésticos funcionan internamente con corriente continua y voltajes mucho más bajos. Esto crea pérdidas, por lo que muchos expertos ahora piden una segunda red eléctrica en la casa: una red de corriente continua con bajo voltaje.
Los sistemas fotovoltaicos, los vehículos eléctricos y muchos consumidores electrónicos modernos, como los LED o las computadoras, funcionan con corriente continua (CC para abreviar). La red eléctrica regular se basa en corriente alterna (AC para abreviar). Se pierde mucha energía al convertir de CA a CC y viceversa. Por eso puede resultar útil para los operadores de sistemas fotovoltaicos pensar en una segunda red paralela. De esta forma, se puede utilizar una proporción significativamente mayor de energía solar.
¿Cuál es la diferencia entre CA y CC?
En general, se entiende por corriente eléctrica el movimiento direccional de los portadores de carga eléctrica.
- Corriente continua
Con corriente continua, la misma cantidad de portadores de carga solo se mueven en una dirección. Esto significa que la dirección y la fuerza de la corriente son permanentemente las mismas.
- Corriente alterna
Como ya sugiere el nombre, la dirección de la corriente cambia y la cantidad de carga movida también cambia. Sin embargo, la corriente necesita un cierto tiempo antes de que pueda funcionar en la otra dirección a plena potencia.
El cambio de fase rápido es extremadamente importante, especialmente por razones de seguridad: una descarga eléctrica con alto voltaje de CC provoca una irritación persistente del sistema nervioso central; ya no puede soltar el conductor eléctrico por su cuenta si recibe una "limpieza".
Ventajas de una red DC en la casa
Los electrodomésticos como cargadores de teléfonos celulares, computadoras, televisores inteligentes, teléfonos, radios o luces LED funcionan internamente con voltaje directo. Con todos estos consumidores, la corriente alterna de la red doméstica de 230 voltios debe convertirse en corriente continua. Para ello, necesita una unidad de fuente de alimentación para la conversión. Quienes integran una red de corriente continua en la casa pueden prescindir de estas fuentes de alimentación y conectar los dispositivos directamente a la tensión continua. Sobre todo, esto ahorra costes porque se evitan las pérdidas de conversión.
Es bueno saberlo: los circuitos intermedios de tensión CC también se utilizan cada vez con más frecuencia en la industria. En la industria de la automoción hay incluso proyectos piloto para suministrar solo corriente continua a unidades de producción completas.
¿Cómo se integra una red de corriente continua?
Para una red de corriente continua en la casa, simplemente debe colocar una red de segunda línea paralela a la red de 230 voltios en el edificio. Eso suena más complejo de lo que es: solo tiene que dividir la corriente alterna y la corriente continua en un punto de la red de la casa con un convertidor de voltaje y luego puede pasar los cables mucho más delgados a través de los mismos conductos y ranuras de pared que los cables de alimentación convencionales; convenientemente ahora también hay 230 voltios Tomas que también proporcionan tomas USB para la fuente de alimentación de CC. Sin embargo, asegúrese de que estos no tengan un transformador integrado. O puedes dividir tu casa en varios segmentos: aquellos en los que se requiere más corriente alterna y en aquellos en los que se puede prescindir. Esto es aconsejable en el dormitorio, por ejemplo,porque los campos de CA tienen fama de afectar negativamente al sueño. Si es necesario, también puede instalar una red de corriente continua en la casa junto con los cables de red; después de todo, los dispositivos finales digitales son los consumidores de corriente continua más importantes.
Los enchufes USB en una red de corriente continua utilizan la energía solar de manera más eficiente.
¿Para quién es útil una fuente de alimentación de CC?
Una red con corriente continua es especialmente adecuada para los propietarios de viviendas con su propio sistema solar, un vehículo eléctrico o un sistema de almacenamiento de electricidad. Porque estos tres elementos funcionan todos con voltaje directo. Si los consumidores están conectados por un sistema de control, el consumo puede gestionarse internamente de forma eficaz. Por ejemplo, si desea cargar su automóvil eléctrico, el sistema detecta automáticamente de dónde debe venir la energía. Entonces, si el sol brilla, por ejemplo, el automóvil se carga con energía de las células solares. Si no es suficiente, la electricidad restante se obtiene de las baterías del sistema de almacenamiento de electricidad. El sistema solo se conecta a la red pública de CA cuando están vacías. Esto se hace sin pérdidas, incluso si los voltajes de CC son ligeramente diferentes.También tiene la opción de quitar el inversor común, que convierte la energía solar en voltaje de CA, de dicho sistema y así ahorrar costos adicionales.
Los coches eléctricos pueden alimentarse con corriente continua.
Uso de energía solar sin desvíos
Si tiene un panel fotovoltaico en el techo y desea utilizarlo para operar una computadora, debe considerar que la corriente continua del módulo fotovoltaico debe convertirse primero en corriente alterna. Pierdes un promedio del cinco por ciento. Las unidades de alimentación de la computadora y la pantalla generalmente funcionan en un rango de carga parcial, con una eficiencia de alrededor del 60 por ciento. En este caso, solo puede utilizar entre el 50 y el 60 por ciento de la electricidad que genera. Si la energía solar se alimentara directamente a una red de voltaje de CC, el rendimiento utilizable sería de alrededor del 95 por ciento.
Desventajas de una red de corriente continua
- Si desea suministrar energía a diferentes cargas desde una red de corriente continua, debe tener en cuenta que no todos los dispositivos requieren el mismo voltaje nominal. Por ejemplo, una computadora portátil necesita 19,5 voltios, un contestador automático de 12 voltios y un teléfono móvil de 5 voltios; esto dificulta encontrar el voltaje óptimo y, a menudo, significa que solo se puede ahorrar una parte de las unidades de suministro de energía.
- El coche eléctrico necesita su propia línea, porque la corriente de carga es mucho mayor que la corriente continua de los dispositivos digitales.
- La corriente continua solo debe fluir en el rango de bajo voltaje, de lo contrario, el riesgo de accidentes eléctricos es muy alto. Debido a que no hay cambio de fase, existe el riesgo de que con voltajes más altos no pueda soltar el conductor después del contacto.
- En principio, es posible obtener altas ganancias de eficiencia con una red de corriente continua para algunos dispositivos, pero los ahorros totales generalmente no son muy altos, ya que los mayores consumidores de electricidad como la iluminación convencional (sin LED), cocinas eléctricas, calentadores de agua, refrigeradores y congeladores funcionan con voltaje alterno.
- Las lámparas LED en los tamaños de rosca clásicos tienen un transformador integrado; por lo tanto, solo puede usar estas lámparas modernas junto con luces de corriente alterna convencionales en la red de corriente alterna de 230 voltios. Si desea conectar luces LED a la red de corriente continua, debe comprar lámparas y focos especialmente diseñados.
- La mayoría de los dispositivos finales digitales en el mercado están (todavía) diseñados para corriente alterna y no se pueden usar fácilmente en la red de corriente continua con un transformador integrado.