¿Alguna vez se preguntó cómo llega la electricidad a su casa o supongo que si no hay energía, cómo todavía está obteniendo electricidad en su casa? En realidad, puede haber muchas formas de obtener una fuente de alimentación de CA sin tener que quedarse sin electricidad.
4 fuentes de alimentación de CA en el hogar
Red de CA: Básicamente debido a la facilidad de su transmisión y bajo costo y fácil de convertir a CC, se prefiere la alimentación de CA a la de CC para el suministro a los hogares. ¿Alguna vez se preguntó cómo funciona todo este sistema de distribución de energía? ¿No?
Déjame darte una breve idea sobre todo el sistema.
Sistema de distribución de energía
La red de distribución de energía básica consta de las siguientes subsecciones:
- Planta de energía: La planta de energía es el lugar donde se genera la energía CA trifásica. El motivo del uso de 3 fases es que todas las corrientes de fase tienden a anularse entre sí, manteniendo una carga equilibrada y pueden producir un campo magnético giratorio utilizado para motores eléctricos. La planta de energía generalmente consta de generadores de turbinas de vapor que funcionan con vapor obtenido de la quema de carbón, petróleo y gas natural o de plantas de energía nuclear. La energía de CA generada por los generadores se convierte en un alto voltaje de aproximadamente 155 KV utilizando grandes transformadores elevadores.
- Subestaciones de transmisión: La energía generada a un alto voltaje de 155KV ingresa a las subestaciones de transmisión que consisten en un transformador reductor, disyuntores y equipos de control y convierte la energía de CA de alto voltaje en energía de CA de bajo voltaje de 60kV para ser alimentada a los circuitos de transmisión para la unidad de distribución de energía.
- Unidad de transmisión: La unidad de transmisión consta de cada una de las torres de 3 cables que llevan cada una una fase y también un cuarto cable que actúa como tierra para proteger de los rayos. Normalmente, la distancia de transmisión es de unos 400 km.
- Red de distribución: Consiste en transformadores reductores que convierten el suministro de CA de alto voltaje entrante de 60 kV a 12 kV y buses de distribución para transmitir la energía de CA.
- Unidades de transmisión a domicilio: La unidad de transmisión consta de 3 torres cableadas que llevan la energía AC en cada fase y también consta de bancos de reguladores para prevenir transitorios en voltajes y tomas para obtener suministro monofásico o bifásico del suministro trifásico.
- Unidad de alimentación de CA cerca de las casas: La unidad de alimentación de CA consta de transformadores reductores en los polos eléctricos, que reducen el voltaje de CA de las líneas de transmisión a un voltaje de CA normal de 240 V para el suministro doméstico. El suministro de 240 V viene con tres cables, con dos cables de 120 V cada uno con una diferencia de fase de 180 grados y el tercer cable es un cable neutro o de tierra.
Energía solar: Otra fuente de obtención de energía en su hogar es el uso de energía solar. Debido a su reabastecimiento y facilidad de disponibilidad, la energía solar se perfila como una de las principales fuentes de energía. La distribución de energía solar en los hogares consta de los siguientes componentes:
Energía solar para hogares
- Paneles solares: Un conjunto de paneles solares que consta de células solares se coloca en el techo de las casas en una dirección tal que alcance la máxima luz solar y convierta esta luz solar en energía eléctrica.
- Controlador de carga: El trabajo del controlador de carga es controlar la carga de las baterías para garantizar que el exceso de voltaje de CC no fluya hacia las baterías. También asegura la carga de la batería en caso de que se agote la energía de la batería.
- Baterías: Se utiliza un conjunto de casi 12 baterías para almacenar la energía eléctrica de CC de las células solares.
- Inversor: Se utiliza para convertir la energía de CC de las baterías para requerir energía de CA para hacer funcionar los aparatos que necesitan energía de CA para su funcionamiento.
Suministro de energía ininterrumpida: En el punto anterior, llegamos a conocer cómo almacenar energía solar y luego convertir la energía de CC en CA mediante inversores. Lo mismo se puede hacer con la alimentación de CA de la red.
Sistema de suministro de energía ininterrumpido
En modo normal, la fuente de alimentación proviene de la red de suministro de CA y se entrega a las cargas después de ser regulada por el estabilizador. Este voltaje de CA se convierte en voltaje de CC para cargar las baterías.
En el modo de respaldo, la energía de CC almacenada en las baterías se convierte en energía de CA mediante inversores. Un inversor básico consiste en un transformador con devanado primario con toma central junto con interruptores que permiten que la corriente fluya de regreso a la batería a través de los devanados primarios, lo que permite la creación de voltaje CA a través de los devanados primarios. .
Un UPS práctico
Generadores: Un generador de respaldo para hogares funciona con gas natural o diesel. Consiste en un controlador que monitorea el flujo de corriente desde la red eléctrica a través del interruptor de transferencia automática. En caso de corte de energía, el interruptor de transferencia automática cierra las líneas de la red y abre la línea de energía del Generador. Por lo tanto, después de un intervalo de 10 segundos desde la interrupción del suministro eléctrico, el generador comienza a funcionar y suministra energía a los electrodomésticos. Cuando vuelve la energía, el controlador lo detecta y automáticamente apaga la fuente de energía del generador y comienza a monitorear la fuente principal nuevamente. Un generador es más barato y tiene menos consumo, pero es ruidoso en comparación con los inversores.
Sistema generador de respaldo de CA
Un generador práctico utilizado en los hogares
Selección automática de fuente de alimentación en los hogares
Podemos construir una unidad automática simple para seleccionar cualquiera de las fuentes de alimentación. Lo que necesitamos es un microcontrolador básico, un controlador de relé y 4 relés.
El sistema consta de 4 botones pulsadores interconectados con el microcontrolador, cada uno de los cuales representa la condición de disponibilidad de cada fuente de alimentación. En consecuencia, el microcontrolador impulsa el controlador de relé para seleccionar el relé adecuado conectado a la fuente de alimentación correspondiente.
Diagrama de bloques que muestra la selección automática de la fuente de alimentación de CA
En funcionamiento normal, el Microcontrolador acciona el controlador del relé para que la carga se conecte a la red eléctrica a través del relé correspondiente. Cuando se presiona el primer botón que representa el suministro de red, indica la falla del suministro de red. En este caso, el microcontrolador está programado para dar una entrada lógica alta a uno de los pines de entrada del controlador de relé (conectado a la fuente de alimentación alternativa correspondiente) y el controlador de relé, en consecuencia, desarrolla una señal lógica baja en su pin de salida correspondiente. El relé conectado a esa fuente de energía alternativa está conectado y permite el suministro de energía a la carga. Cuando falla alguna de las fuentes de alimentación alternativas junto con la fuente de alimentación, se elige la otra fuente disponible. En otras palabras, si se presionan tanto el botón de alimentación de red como el botón adyacente, la fuente de alimentación alternativa corresponde al tercer botón. Se puede utilizar una pantalla LCD para mostrar la condición de carga.
Autor de la foto
