12V vs 24V: qual è la differenza nei sistemi a batteria?
Nella vita di tutti i giorni, le batterie sono utilizzate da ognuno di noi. Le batterie fanno parte della nostra vita, sia che si trovino nel nostro telecomando, orologio, automobile o camper. Il più delle volte, non abbiamo bisogno di considerare la tensione di una batteria. Quando si lavora con sistemi di alimentazione CC per camper, moto d'acqua o applicazioni off-grid, è necessario effettuare una scelta critica tra 12 V e 24 V.
Le differenze tra i sistemi e le batterie a 12V e 24V saranno trattate in questo articolo. Iniziamo!
Quali differenze esistono tra i sistemi operativi a 24V e 12V?
Qual è la tensione di un impianto elettrico in un'auto, un camper o una barca?
Ci sono rare eccezioni, ma i sistemi elettrici a 12-volt sono spesso utilizzati in automobili, camper e barche. Quindi, quando utilizzi 12V e
batterie da 24V?
Dobbiamo prima capire cosa sono i volt o la tensione per saperne di più sulle batterie. La tensione richiesta per guidare una corrente elettrica è la forza della pressione elettrica. Per comprendere meglio questa idea, considera cosa sono i volt.
Cosa si intende per "12V"?
12V indica che la batteria può erogare 12 volt quando viene applicato un carico nominale. In quanto un banco di batterie da 24 V produce 24 volt, si applica la stessa idea.
Come abbiamo spiegato in precedenza, la maggior parte delle batterie per camper e automobili sono a 12V.
La maggior parte delle automobili utilizza batterie da 12 volt perché le parti elettriche come il motorino di avviamento, le luci e i sistemi di accensione sono fatti per funzionare con questa tensione.
La tensione nominale di una batteria, che è di 12 volt, può effettivamente essere leggermente superiore o inferiore a seconda del carico e del livello di carica.
A causa dei maggiori requisiti di alimentazione del veicolo più grande e delle lunghe distanze dei cavi, utilizziamo occasionalmente pacchi batteria da 24 V in camion e autobus più grandi. Inoltre, le barche più grandi e persino i camper con sofisticati sistemi solari possono essere visti utilizzando 24V.
Un sistema a 24 V viene spesso utilizzato anche nei motori per pesca alla traina delle barche da pesca.
Come nasce un impianto a 24 volt?
Un sistema a 24 V è un sistema che genera 24 V al carico nominale. Esistono alcuni metodi per sviluppare un sistema di alimentazione a 24 V. Un'opzione è ottenere una batteria da 24 V. Il secondo metodo consiste nel costruire un sistema a 24V collegando in serie due batterie da 12V. Esaminiamo queste possibilità in modo più approfondito.
Cosa significa 24 V?
L'uso di una batteria da 24 V è una tecnica per costruire un sistema da 24 V. Meno frequente e più difficile da ottenere rispetto alle sue batterie 12V, 24V. Inoltre, le batterie da 24 V sono piuttosto costose.
Tuttavia, utilizzano meno spazio rispetto al collegamento di batterie aggiuntive in serie. Pertanto, una singola batteria da 24 V sarebbe un'opzione migliore per te se lo spazio è un problema.
Come sono collegate in serie le batterie da 12 V?
Il modo più tipico per costruire un sistema a 24V è collegare le batterie in serie.
Quando le batterie sono collegate in serie, condividono un unico percorso elettrico con i volt totali del sistema. Pertanto, 2x12V=24V se due batterie da 12V sono collegate in serie.
Dovresti collegare il terminale positivo "più" della prima batteria al terminale negativo "-" della seconda batteria per convertire una coppia di batterie da 12V in un sistema da 24V. Analogamente a quando si utilizza una singola batteria, i restanti fili positivi e negativi sono collegati al componente che si desidera alimentare. La stessa tecnica può essere eseguita utilizzando quattro batterie da 6 volt.
Esaminiamo qualcosa che conosciamo tutti, una torcia, per aiutarvi a capirlo meglio. Le batterie collegate in serie sono comunemente utilizzate nelle torce elettriche. Supponiamo che tu abbia una potente torcia che richiede quattro batterie di dimensioni "C".
Le batterie sono disposte in un'unica fila con il negativo e il positivo che si toccano quando le installi. Questo circuito è in serie. Gli 1,5 V di ciascuna batteria "C". Come sappiamo in precedenza, quando le batterie sono collegate in serie, la tensione di uscita è la somma. La torcia in questo caso è alimentata da 6 volt.
Quasi tutte le batterie con tensione superiore a 2 volt sono composte da un collegamento in serie di più celle. Se dovessi aprire una delle batterie da 9 volt del tuo rilevatore di fumo, noterai che contengono numerose celle.
Confrontando i vantaggi di 12V e 24V
Ci sono vari vantaggi e svantaggi per ogni tipo di sistema quando si confrontano i sistemi a 12V e 24V. Esaminiamo alcuni dei vantaggi di ciascuno.
Vantaggi di un sistema a 12V
I sistemi a 12V, che abbiamo trattato in precedenza nel testo, sono molto tipici. Poiché la maggior parte delle parti automobilistiche è compatibile con 12V, la maggior parte delle automobili funziona con sistemi a 12V. Per caricare la batteria, gli alternatori producono 12V.
La maggior parte dei prodotti correlati ai camper, compresi i frigoriferi e tutta l'illuminazione, funziona anche a 12V. I sistemi a 12V richiedono solo una singola batteria e sono ideali per usi a bassa potenza con linee di cavi limitate.
Grazie alla sua semplicità e compatibilità con la maggior parte degli articoli per camper, i sistemi a 12 volt sono eccellenti. È semplice collegarli anche a sistemi solari più piccoli.
Vantaggi di un sistema a 24V
I vantaggi dei sistemi a 24 V sono l'utilizzo di fili di diametro inferiore e una doppia riduzione dell'amperaggio. Il costo del cablaggio e la quantità di area necessaria per far passare il cavo possono essere entrambi ridotti utilizzando un filo di diametro inferiore. Questo è fondamentale quando sono coinvolte linee di cavi estese.
Ma aspetta, come fai a far passare un cavo più sottile a una tensione più alta?
In realtà, può essere eseguito un filo 2 volte più piccolo di un circuito a 12 V comparabile. Questo è così che la stessa quantità di potenza può essere prodotta a una tensione maggiore con meno corrente. Potremmo utilizzare un filo più piccolo poiché stiamo operando a livelli di corrente o di amplificatore inferiori. L'energia viene trasmessa su linee elettriche a tensioni estremamente elevate per lo stesso scopo. I cavi possono trasportare molta più potenza pur essendo molto, molto più piccoli!
L'utilizzo di tensioni maggiori, come 24 o 48 volt, mentre si sviluppano sistemi di energia solare portatili più grandi è particolarmente vantaggioso. Il sistema solare per Geo Astro RV ha migliaia di watt.
Oltre ad avere cavi più corti, i sistemi a 24 volt fanno funzionare motori e inverter in modo più efficiente. Spesso, un regolatore di carica solare che funziona a 24 V anziché a 12 V può richiedere il doppio dell'input solare.
Confrontando 12V Vs. Contro 24V di ciascuno Così come ci sono vantaggi nell'usare sistemi a 12V rispetto a 24V, ci sono anche degli svantaggi. Alcuni vantaggi di un sistema potrebbero trasformarsi in svantaggi dell'altro.
Svantaggi di 12V Poiché la corrente (ampere) è maggiore, i sistemi a 12V necessitano di linee più grandi per assorbire carichi pesanti. Uno svantaggio di un sistema a 12V è che l'amperaggio è doppio rispetto a un sistema a 24V alla stessa potenza, come abbiamo scoperto in precedenza, mentre i sistemi a 24V abbassano la corrente o gli amplificatori di un fattore due.
Per dispositivi ad alta potenza come gli inverter che funzionano a 12 Volt, sono necessari cavi molto grandi; in questo caso vengono utilizzati due cavi per gestire la corrente. Tutto ciò che sarebbe richiesto se questo fosse un sistema 24-volt sono quei cavi.
A causa delle perdite resistive, le batterie da 12 V sono meno efficienti di una batteria da 24 V poiché richiedono il doppio dell'amperaggio per un dato consumo energetico.
Insidie di 24V
Avrai bisogno di un convertitore per abbassare la tensione a 12V se stai utilizzando un sistema a 24V con apparecchi a 12V. Non ci sono tante parti e gadget diversi disponibili per 24V come ce ne sono per 12V.
Questa attrezzatura aggiuntiva è necessaria perché il sistema è a 24 volt installato in un camper. È un convertitore da 24 a 12 volt DC. Sebbene fornisca una tensione stabile estremamente bene, vi è una spesa aggiuntiva e una perdita di energia del 4%.
Sebbene l'alternatore di un veicolo possa essere utilizzato per caricare una batteria da 12 V, non è possibile farlo con un sistema a 24 V se il telaio è un sistema a 12 V. A tale scopo sono necessari più convertitori DC-DC.
Quando utilizzare un sistema a 24 V rispetto a un sistema a 12 V
Abbiamo bisogno di sapere quando utilizzare i sistemi a 12 V rispetto a quelli a 24 V ora che ne abbiamo una conoscenza di base.
Comprendere le tue esigenze di alimentazione per far funzionare gli apparecchi di cui hai bisogno è essenziale quando crei un sistema di batterie CC (corrente continua). I watt sono un'unità di misura per il consumo energetico di un dispositivo. È possibile scegliere il sistema necessario dopo essere a conoscenza dei requisiti di potenza.
In genere puoi cavartela con un sistema a 12V se le tue esigenze sono inferiori a 3000W.
Quando i requisiti di alimentazione superano i 3000 W o si producono 3000 W o più di elettricità solare, diversi esperti consigliano sistemi a 24 V. In questa fase, i vantaggi di un sistema a 24 V superano di gran lunga gli svantaggi, perché è possibile ridurre le dimensioni e aumentare la produttività del sistema.
Se il tuo consumo energetico è ancora maggiore, superiore a 6000 W, potresti voler passare a un sistema a 48 V CC e sfruttare un sistema CC ancora più grande.
Vantaggi del solare a 24 V CC
Molti regolatori di carica solare DC MPPT possono gestire tensioni di pannello maggiori grazie alle loro capacità di tensione più elevate. Tuttavia, hanno un limite di corrente rigoroso.
È possibile utilizzare un regolatore di carica con una potenza nominale di 50 ampere su un banco di batterie da 12 V e 700 watt di energia solare. Lo stesso regolatore di carica può connettersi a 1400 watt di pannelli solari se utilizzato con un sistema di batterie da 24 V. Ciò implica che sono necessari solo la metà dei regolatori di carica solare. A 24 volt, funzioneranno anche in modo più efficiente.
Quale è giusto per me: 12V o 24V?
La scelta non è sempre facile da fare. Quando si decide quale sia l'opzione migliore, ci sono diversi fattori da tenere in considerazione.
Questi sistemi non sono così scoraggianti come avevamo inizialmente immaginato poiché ora li comprendiamo meglio. Indipendentemente dal fatto che tu scelga un sistema a 12V o 24V, ora conosci le distinzioni. Puoi valutare le tue esigenze e giungere a una conclusione informata.
