Jævnstrøm i fremtiden: Forbrug

Jævnstrøm i fremtiden: Forbrug

Vi forventer 50 Hz i stikkontakten. Men i praksis bruger vi næsten ikke vekselstrøm

I en ganske almindelig dansk lejlighed kan let tælles over 30 elforbrugende apparater. Kun de færreste, herunder fryseren og køleskabet, er afhængig af 50 Hz vekselstrøm. De andre kører allerede i dag på jævnstrøm.
Ud over behovet for lys er der ikke megen elmæssig lighed mellem fortiden og nutidens bolig. Antallet af elforbrugende apparater er mangedoblet og vekselstrøm har erstattet jævnstrøm i stikkontakten.
Men da de fleste apparater faktisk bruger jævn strøm, er der penge at spare på materialer og energi, hvis hele maskinparken bliver ført tilbage til jævnstrøm.
Det konkluderer det svenske elforskningsinstitut, Elforsk, og flere førende erhvervsvirksomheder i en nu snart tre år gammel undersøgelse, Vision 21, om transmission og distribution af jævnstrøm.

Tendensen er stadig, at antallet af små transformere og strømforsyninger, hvis eneste formål er at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm, vokser.
Det foregår i de små sorte bokse, som sidder mellem stikkontakten og alverdens forbrugsisenkram. Boksene indeholder en transformer og en diodebro. De sorte bokse er billige at producere og har store tab.
Stereoanlægget, videoen, fjernsynet og computeren har også en strømforsyning, oftest en såkaldt switch-mode, som leverer jævnstrøm til elektronikken. Halogenlamperne på badeværelset og mikrobølgeovnen i køkkenet bruger jævnstrøm, og sådan kunne man
blive ved.
Hvis forsyningen foregik med jævnstrøm ville produkterne blive enklere, kræve færre materialer, bruge mindre strøm og belaste miljøet mindre. Kogeplader, almindelige belysningspæ rer og varmeapparater er ligeglade med om strømmen er jævn eller veksler.
Tilbage har vi køleskabets og fryserens kompressorer. Men også her er 50 Hz på vej ud og frekvensstyrede kompressorer med variabelt omløbstal på vej ind. Fremtidens køleskab og dybfryser har deres egen lille variable belastningsstyring og så er det
også hér slut med behovet for vekselstrøm - den skal alligevel først jævnes ud.
Sådan et køleskab, en såkaldt flaskekøler, er netop udviklet hos Teknologisk Institut. Ved at styre omløbstallet for kompressoren er der sparet otte procent af det samlede energiforbrug. Projektet er støttet af Energistyrelsen og de øvrige deltagere er
Vestfrost, Danfoss og Coca-Cola. Hos Danfoss Compressors har man en klar forventning om, at kompressorer med variabelt omløbstal inden for en overskuelig fremtid vil brede sig til køleskabe i private husholdninger.
Energibesparelser ved at frekvensstyre vekselstrømsmotorer er så store, at frekvensomformeren for længst har holdt sit indtog i industrien. I dag kobles frekvensomformere yderligere sammen i DC-netværk så bremseenergien fra den ene motor kan udnyttes i
den anden.
Inden for 20-30 år vil der næppe være mange steder, hvor frekvensstyring ikke har erstattet almindelig motorstyring. Det generelle behov for 50 Hz vekselstrøm er væk.
Mens der er penge at spare på energiforbrug og materialer, er der mere tvivl om sikkerheden. Elforsk fastslår, at personsikkerheden med jævnstrøm er bedre end med vekselstrøm, da der ikke er samme risiko for kramper i muskler og hjertestop ved stød.
Set ud fra direkte personsikkerhed er jævnstrøm mindre farlig end vekselstrøm.
Risikoen for brand er derimod større. Med jævnstrøm vil kort slutninger og jordfejl danne lysbuer, som ikke vil være tilbøjelig til at slukke sig selv. Risikoen for, at en bue bliver stående og opvarmer sine omgivelser er derfor større end ved
vekselstrøm, som krydser nul 100 gange i sekundet. Elforsk forventer, at billige brydere og jordfejlovervågning kan udvikles, så minimere problemerne.

Kommentarer (12)

der skal lige siges at køleskabe bliver lavet i 12v dc
se danfoss.com de bruges i forbindelse med solceller

hilen anders

  • 0
  • 0

Man har hørt tidligere, at jævnstrøm giver større skader på kroppen - altså forbrændinger (kroppen er jo, at opfatte som en elektrolyt).
Det gamle problem med distribution af spænding dukker op igen, fordi lange stræk kræver en høj spænding (mange kilovolt) og hvis, at man skal bruge lavere spænding så kan der jo ikke "nedtransformeres" her i dette tilfælde.
Selvfølgelig har man store Thyristorer til, at "hakke" spændinger "itu", men det gamle princip med AC-volt er nu alligevel det smarteste - skulle man mene.
Det ville koste en masse penge, at ombygge hele el.-nettet og vare mange år før dette kunne fuldføres.

  • 0
  • 0

Det gamle problem med distribution af spænding dukker op igen, fordi lange stræk kræver en høj spænding (mange kilovolt)

Enig! Først skal strømmen transporteres over et langt stræk, og dernæst nedtransformeres. Ved jordkabler vil jævnstrøm give mindre tab, men efterhånden som strømmen nedtransformeres til lavere spænding (60kV og 10kV), bliver fordelen mindre, og under alle omstændigheder skal det laves til vekselstrøm ved nedtransformeringen. Og hvad skulle fordelen egentlig være ved at vi får jævnstrøm i huset? Forskellig apparatur kræver forskellig spænding, og så skal strømmen alligevel transformeres.
Der står ikke noget i artiklen om, hvilken spænding, vi skal modtage en jævnstrøm ved (et link ville være ønskeligt), men for at undgå spændingsfald mest muligt, kan spændingen ikke være i nærheden af 12V. 230V er egentlig meget passende. I USA har de 110V, og der mener de, at så skal hvert hus have hver sin transformator (har jeg læst et sted). Effektabet i kablet er ca. det 4-dobbelte som ved 230V. (I²*R).
Uanset om man bruger en fast spænding, eller en variabel til forbrugsgenstanden, slipper man ikke for at transformere til de lavere spændinger!
Og hvordan virker en sådan switchmode-transformator så? Først ensrettes strømmen med en diodebro, dernæst udglattes den med en condensator, så hakkes strømmen i småstykker og sendes ind i HF-transformator (ved variabel frekvens/spænding er det lidt mere kompliceret), til sidst ensrettes den evt. igen hvis det er ønskeligt. Det to første trin (ensretter og condensator) er de eneste, der kan spares væk i denne proces. Ikke nogen væsentlig besparelse, og da tænd/sluk-kontakten og brandsikringen bliver dyrere, da den skal være konstrueret til jævnstrøm, kan jeg ikke se, hvor besparelsen ligger!!!

Ind til videre lyder det som en and!!! Junkforskning?

mvh Henning Sørensen (Der MEGET gerne lader sig belære)

  • 0
  • 0