De woning van morgen draait op gelijkstroom

Arme Topsy. Thomas Edison doodde de circusolifant en elektrocuteerde het dier om te laten zien hoe gevaarlijk wisselstroom was. Edison beschreef elektrocutie zelfs als 'Westinghoused', naar het bedrijf dat AC promootte. Het was de top van de War of the Currents, waar de kwaadaardige Edison het opnam tegen de briljante Nikola Tesla. Het is een strijd die Edison heeft verloren, en dat allemaal vanwege transformatoren, eenvoudige draadspoelen die de spanning van wisselstroom konden veranderen en de transmissie van elektriciteit over lange afstand mogelijk maakten, waardoor de kracht van Niagara Falls werd ontketend. Op de langere termijn lijkt het erop dat Edison's gelijkstroom de oorlog wint.

Een IKEA muurwrat (foto: Lloyd Alter)

Kijk eens rond in je huis. Als je, zoals ik, verbannen gloeilampen hebt, wat loopt er dan op wisselstroom als het uit je muren komt? Buiten je keuken of wasgoed heb je misschien een stofzuiger of een föhn. Anders draait alles wat u bezit - van uw computer tot uw gloeilampen tot uw geluidssysteem - op gelijkstroom. Er is een muurwrat of een baksteen of een gelijkrichter in de lampvoet die de AC in DC omzet, waardoor energie en geld wordt verspild. IKEA was zo vriendelijk om zijn apparaat in een transparant pakket te stoppen. Hoeveel van de kosten van de lamp van $ 20 dekt de gele transformator en condensatoren en diodes in dit kleine ding?

Wisselstroom was eenmaal logisch; daarom verloor Edison in de huidige oorlogen van Westinghouse. Wisselstroom was gemakkelijk om te zetten naar verschillende spanningen, en hogere spanningen zorgen ervoor dat je meer vermogen over grotere afstanden kunt vervoeren via kleinere draden. En we hadden veel stroom nodig om die gloeilampen te laten branden, dit zijn eigenlijk kleine elektrische ovens die ongeveer 4 procent van de energie die wordt gebruikt als zichtbaar licht afgeven. De nieuwe arbeidsbesparende apparaten hadden kleine AC-motoren. Zelfs het oude televisietoestel had veel stroom nodig, waardoor die vacuümbuizen en grote elektronenkanonnen in de beeldbuis werden geactiveerd. Al die stroom kan gevaarlijk zijn, dus hebben we elektriciens met een vergunning tientallen lijnen terug naar stroomonderbrekers, allemaal met een extra geleider, net als een aardedraad. Oh, en we hebben stopcontacten om de 12 voet langs de muren nodig, zodat gevaarlijke verlengsnoeren niet nodig zijn. Totaal alles bij elkaar, en je hebt 400 pond koper in een gemiddeld huis. Terug in de mijn kost het een ton kopererts om 10 pond koper te maken, dus er is 40 ton erts (toevallig het gewicht van een gemiddeld huis) nodig om het koper voor één huis te maken. Ongeveer 40 procent van het in Amerika gebruikte koper gaat naar onze gebouwen en huizen. Er is ook de zorg dat we het piekkoper naderen, met een productiepiek rond 2030.

Waarvoor? Om te zetten in gelijkstroom en door dunne draadjes in milliampère hoeveelheden te worden gevoerd om onze computers en wekkerradio's en LED-lampen te laten werken. Uw elektrische boor is waarschijnlijk draadloos en gelijkstroom, en als u een Roomba heeft, laat AC uw vacuüm niet eens lopen. Er is geen goede reden meer om dure en gevaarlijke AC-bedrading in huis of kantoor te hebben.

In de kantooromgeving werken veel mensen om AC te verwijderen. De EMerge Alliance promoot een 24-volt DC-standaard die is ontworpen om "het energieverbruik te verminderen door middel van geavanceerde apparaatbesturingen en solid state-verlichting". Omdat zonnepanelen DC produceren en batterijen DC opslaan, zal het "de directe verbinding en het gebruik van energie uit zonne-, wind- of andere alternatieve energiebronnen vergemakkelijken". De alliantie gaat ook achter de woningmarkt aan. Voorzitter Brian Patterson zegt in een persbericht:

"Gelijkstroomverdeling zou niet alleen de efficiëntie en ROI van zonnepanelen op het dak maximaliseren door ze in staat te stellen consumentenelektronica, apparaten, leds en elektrische voertuigen (EV's) rechtstreeks van stroom te voorzien zonder conversieverliezen, het zou huiseigenaren ook de keuze kunnen geven om overtollige gelijkstroom op te slaan stroom of ga door met de verkoop ervan aan energiebedrijven. ” Wordt USB uw nieuwe thuisbedrading?

Dan is er de nieuwe krachtige USB Power Delivery-standaard 4.0, die 100 watt kan uitpompen. Al die stenen en stroomkabels verdwijnen als je je apparaten aansluit en stroom en data krijgt. Je zou een slim huis kunnen bouwen van onderling verbonden apparaten die met elkaar praten zonder minder betrouwbare en veilige wifi, en je bedrading wordt de ruggengraat van het internet der dingen.

Bedrading zou niet door elektriciens binnen de muren moeten worden geïnstalleerd; het kan als tape op de muur worden geplakt en gewoon worden overschilderd. Het hoeft niet kinderveilig te zijn; het kan overal zijn waar je het wilde. En alles waar u op hebt aangesloten, zou goedkoper en betrouwbaarder zijn omdat er geen transformator of gelijkrichter is die AC omzet in laagspannings-DC - het draait er native op.

Terug in de keuken en de wasserette zouden er wat grotere draden moeten zijn om de ladingen te dragen die nodig zijn om een ​​koelkast of een airconditioning te laten werken. Maar zelfs zij kunnen efficiënter werken op gelijkstroom, dankzij variabele frequentie-aandrijvingen of VFD's. Volgens het Electric Power Research Institute,

Het gebruik van VFD's neemt toe, omdat het regelen van de snelheid van de motor om aan de vraag te voldoen, niet alleen energie kan besparen, maar ook de functie kan optimaliseren. Als u bijvoorbeeld het motortoerental van een airconditioning kunt afstemmen, en dus functies zoals ventilatorsnelheid en luchtstroom, kunt u de kamertemperatuur en de omstandigheden comfortabeler maken. Naarmate motoraangedreven belastingen steeds meer worden geregeld via VFD's, blijft er heel weinig over in een huis dat echt wisselstroom nodig heeft. De Emerge Alliance beweert dat het gebruik van gelijkstroom het elektriciteitsverbruik met 20 procent kan verminderen, simpelweg omdat alles native is, zonder die energiezuigende muurwratten en gelijkrichters. Voeg de besparingen vooraf van goedkopere LED-lampen en de kosten van bedrading van het huis toe, en de besparingen worden veel groter.

Niets van dit alles is nieuw voor mensen die off-grid leven, in campers of op boten. Ze leven al jaren in een DC-wereld. De vooruitgang in LED's en de daling van de prijs van zonne-energie maken deze levensstijl echter net zo comfortabel als wonen in een on-grid huis.

Foto: National Park Service / openbaar domein

Gooi gewoon de zonnepanelen op je dak en de elektrische auto in de garage in de mix, dan leef je in een DC-wereld zonder enige reden om AC te gebruiken - woon op je eigen kleine micronetwerk waar je je eigen micro-net genereert elektriciteit en berg deze op in uw auto. Het energieneutrale huis van de toekomst draait op gelijkstroom en misschien rijden we allemaal Edisons in plaats van Tesla's.

Ik hou van Twitter! Volg mij daar, op TreeHugger.com en op MNN.

Gerelateerd op Site & TreeHugger:

  • 5 kleine huisontwerpen die het waard zijn om te stelen
  • Gefeliciteerd, Thomas Edison. Blijkbaar had je toch gelijk over gelijkstroom
  • Hoe besparen bioscopen energie?

Verwante Artikelen