Inversores: 12V vs 24V?

À medida que o nível de potência do inversor sobe, os inversores de 12V tornam-se totalmente impraticáveis devido ao diâmetro do fio necessário. Por exemplo, se você tem um inversor de 4kW, seria realmente ridículo projetá-lo para 12V. 4kW / 12V = 433A. Mesmo com 1kW, você está pressionando os limites com um inversor de 12V.

Existem muitos inversores realmente ruins lá fora. Se você ver um inversor de alta potência que leva 12V, há uma boa chance de que seja um pedaço de lixo, e que as classificações sejam altamente otimistas.

Para uso doméstico fora da rede, recomendo que você trabalhe com a maior voltagem de bateria que seja prática (que geralmente é de 48V). Isso permitirá que você use diâmetros de fio mais razoáveis sem perda de energia. A perda de potência no fio é uma função do quadrado, por isso faz uma grande diferença. E o cobre é caro. E cabos pesados são difíceis de trabalhar. Etc.

Se você não pode ou não quer trabalhar com 48V, então 24V é a próxima melhor coisa.

    

O sistema de 24 volts pode ser um pouco mais eficiente, mas a ênfase está na palavra little . É um pouco mais fácil projetar para correntes menores, mas a diferença de 2x não é muito assim, afinal. Benefícios reais de eficiência seriam obtidos com um sistema de 400 VCC (ou algo em torno disso - sem saber ao certo qual deveria ser a tensão exata), o que eliminaria a necessidade de um estágio de avanço nos inversores de potência.

12 volts, por outro lado, tem a vantagem de haver muitos equipamentos que podem ser executados diretamente a partir de 12 volts. Coisas como carregadores de carro celular, equipamentos de iluminação, televisores de carros etc. E equipamentos de 12 volts, como inversores, por exemplo, são geralmente mais comuns e, portanto, mais barato do que suas contrapartes de 24 volts. O aumento da eficiência no uso de equipamentos de 12 volts vem do fato de não ter que acelerar e inverter a tensão de 12 volts para 110 ou 230 volts antes de poder usar o equipamento. Você pode executar luzes, assistir TV, carregar seu celular e até mesmo usar um laptop sem ligar o inversor de energia.

Sugestão possivelmente perigosa em relação a laptops aqui: Muitos laptops com entrada de 18 volts podem ser executados diretamente a partir de 12 volts (que por acaso é a voltagem de suas baterias internas). Estou executando com sucesso um par de laptops de baixo custo, por exemplo, o HP 530 dessa maneira em um sistema fotovoltaico de cabanas de verão. O laptop mostra constantemente um ícone da bateria systray, não carregando e o nível de carga está em 60%. Eu não recomendo que você tente isso com um laptop novo ou bom, já que eu não posso garantir que ele não vai quebrar ou explodir, mas você pode querer ver se você pode usar seu laptop antigo dessa maneira.

    

Existem dois problemas. A) o próprio inversor e B) os cabos para conectá-lo às baterias.

O inversor

Outras coisas sendo iguais, eu esperaria que o inversor de 24v tivesse uma pequena vantagem de eficiência acima de 12v. Isso se deve ao fato de uma faixa mais ampla de FETs estar disponível para lidar com tensões mais altas e reduzir as correntes nos fios de alimentação. Mas a diferença será pequena e poderá ser facilmente excedida por quaisquer diferenças específicas de um modelo e fabricante em particular.

Um inversor de 12V pode ter uma regulação pior que 124V, embora não precise, depende de quanto cobre foi colocado para transportar a corrente. Sempre haverá a tentação de poupar, o que causará menos dano em uma entrada de 24v que 12v.

O fornecimento

Se você quiser operar o inversor a qualquer distância das baterias, a diferença entre (digamos) 70A a 24v e 140A a 12v será bastante significativa. Não se esqueça que o dobro da corrente necessitará de 4x a área de cobre para a mesma perda de potência nos cabos e a regulação fracional no inversor.

Para um sistema fixo, 24v é a preferência óbvia sobre 12v, já que requer menos cobre para supri-lo. Se você quer ser móvel, então você pode querer escolher 12v para uso de uma única bateria de carro. Se você tem a opção, então vale a pena olhar para 48v, menos cobre de fornecimento novamente.

    

Uma coisa que deve ser notada, é que depende um pouco da voltagem da rede em seu país. Na América, onde a voltagem da rede é em torno de 110VAC, sua taxa de conversão é de aproximadamente 1:10. Na Europa e na África, onde usamos 230VAC, essa relação é muito maior e os inversores de 24V ou 48V são favorecidos. A eficiência é geralmente melhor para as taxas mais baixas, mas como as outras respostas já notaram, é apenas um pouco melhor.

O principal problema continua sendo o tamanho dos seus cabos. 12V é simplesmente impraticável para qualquer coisa acima de um quilowatt. 24V é bom até cerca de 3 kilowatt, e para qualquer coisa acima que você quer 48V.

O tamanho do cabo não é o único problema. Seqüências de bateria paralelas também vêm com desvantagens, não tanto na descarga, mas particularmente na recarga. Se as cordas não são perfeitamente balanceadas, uma corda sobrecarrega enquanto a outra é insuficiente e morre de sulfatação: o pior dos dois mundos. Com uma única string, você está limitado a talvez 1000Ah. A uma taxa de C5, isso é 200 Ampère, que é em torno de 2.5kw. Em outras palavras, altos níveis de potência em um sistema de 12V são impossíveis sem seqüências paralelas.

Eu pessoalmente possuo um 24V Victron Multiplus. Escolhi 24V para o meu sistema, pois ele consegue um bom equilíbrio entre os requisitos de cabeamento mencionados anteriormente e a quantidade de equipamentos que você precisa comprar. Com um sistema de 48V, você tem que comprar tudo em múltiplos de quatro. Com um sistema de 24V, você compra em múltiplos de dois, o que geralmente é muito mais fácil no bolso.

Espero que ajude: -)