Elektronika Praktyczna, marzec 2012 - UlubionyKiosk

OD WYDAWCYAC czy jednak może DC?Prenumeratanaprawdę wartoMiesięcznik „Elektronika Praktyczna”(12 numerów w roku) jest wydawanyprzez AVT-Korporacja Sp. z o.o. we współpracyz wieloma redakcjami zagranicznymi.Chociaż Czytelnikom będącym w średnim wieku AC/DC (niektórzy zapewnepamiętają słynną zapowiedź w pewnej stacji radiowej „A teraz wystąpizespół AC pioruny DC”) może kojarzyć się z nazwą popularnego zespołuheavy metalowego, to nie o niego nam tu chodzi. W 1890 roku Thomas Edison przegrał bataliętoczoną pomiędzy nim a Nikolą Tesla i Georgem Westinghouse o sposób transmisji energii elektrycznej.Edison postulował przesyłanie energii elektrycznej jako prądu stałego, natomiast Teslai Westinghouse jako prądu przemiennego. Rzeczywiście, oponenci Edisona dysponowali argumentami,z którymi nawet dziś jest trudno dyskutować. Stacje transformatorowe przekształcająstosunkowo niskie napięcie na bardzo wysokie, dzięki czemu energię elektryczną możnaprzesyłać na duże odległości z użyciem cieńszych, tym samym tańszych przewodów. Od stronyodbiorcy konwersja z wysokiego napięcia na niskie jest równie łatwa. Wystarczy odpowiednitransformator. Oczywiście, musimy w takiej sytuacji pogodzić się ze stratami wprowadzanymiprzez linie przesyłowe i transformatory. Dalej energia elektryczna AC trafia na przykład do naszychmieszkań, gdzie oprócz żarówek i grzejników zasila również komputery, telewizory i inneurządzenia. Tam najczęściej znowu jest wykonywana konwersja – napięcie AC jest obniżane,a następnie przekształcane na DC za pomocą przetwornicy lub tradycyjnego zasilacza z transformatorem.Podobnie jest w źródłach światła LED, ponieważ one również są zasilane prądemstałym. A co dzieje się na przykład w samochodach lub samolotach? Otóż prąd stały wytwarzanyprzez generator jest zamieniany na prąd przemienny za pomocą drogiej przetwornicy DC/ACpo to, aby mógł zasilić urządzenia powszechnego użytku – ładowarki telefonów, zasilacze laptopówi inne, wymagające do zasilania prądu stałego. Bez sensu, oczywista strata, prawda?Łatwo wyobrazić sobie cały ten łańcuch przesyłowy i straty, które w nim powstają niejakow naturalny sposób. Ja wymieniłem tylko niektóre z przykładów. Duża część energii jest marnotrawionai zamieniana na ciepło i dlatego świat przypomniał sobie o propozycji Edisona.Współcześnie bowiem ma ona szereg zalet. Pierwszą, mającą ogromne znaczenie dla alternatywnychmetod wytwarzania energii elektrycznej jest brak konieczności synchronizacji z resztą siecienergetycznej. Musimy jedynie zadbać o to, aby napięcie źródła miało prawidłową wartość.Oczywiście to daleko idące uproszczenie idei łączenia źródeł energii elektrycznej, ale nawet onosprawdzi się w praktyce. Nie trzeba również stosować konwerterów zamieniających napięciestałe wytwarzane przez prądnicę wiatraka lub baterię słoneczną na napięcie przemienne, cobezpośrednio przełoży się na koszt implementacji tych rozwiązań. Drugą, ogromnie ważną korzyścią,jest zmniejszenie strat energii. Nieskomplikowana, tania przetwornica DC/DC jest w staniezapewnić właściwą separację galwaniczną oraz odpowiednie zasilanie. Mało tego, zmniejszaliczbę koniecznych stopni konwersji napięcia zasilającego średnio o połowę! A dodatkowo, nietrzeba stosować i co ważniejsze zasilać kosztownych systemów chłodzenia, co również zmniejszazużycie energii. A więc może Edison miał rację, jednak za bardzo wybiegał w przyszłość, abyzrozumieli go jemu współcześni?W 1954 r. szwedzka firma ASEA, przodek firmy ABB, wykonała linię transmitującą energięDC na dużą odległość. Połączyła z jej użyciem szwedzką wyspę Gotlandię z lądem stałym.Współcześnie funkcjonuje więcej niż 145 podobnych projektów określanych wspólnym mianemHVDC. Niestety, wyposażenie tych instalacji jest droższe niż tradycyjnych, ale jak zmierzonona dystansie 1600 km (1000 mil) straty energii DC wynoszą 6 do 8%, podczas gdy w tradycyjniestosowanej instalacji AC 12 do 25%! Specjaliści twierdzą również, że stosując przesył DC łatwiejjest „zapanować” nad transmisją energii w wypadkach losowych, takich jak uderzenie piorunaw linie energetyczne. Zasilanie za pomocą prądu stałego tworzy również inne możliwości. Naprzykład firma Nextek z Detroit opracowała system zasilania czujników rozmieszczonych w budynkuza pomocą energii transmitowanej przez jego metalową konstrukcję zamiast stosowaniatradycyjnych kabli połączeniowych! Podobno odczuwalne jest jedynie niewielkie mrowienieprzy jej dotknięciu. Współcześnie wiele serwerowni (np. firm Google, Facebook itp.) jest zasilanychza pomocą prądu stałego, co pozwala na zaoszczędzenie nie tylko na zasilaczach, alerównież na kosztach chłodzenia pomieszczeń, ponieważ – jak wspomniałem – mniejsze stratyenergii to mniej ciepła do rozproszenia.Jaka jest przyszłość zasilania tego rodzaju? Być może szybciej niż się spodziewamy, obokalternatywnych dostawców energii, pojawi się również oferta zasilania naszych mieszkań za pomocąprądu stałego? Dla zasilaczy impulsowych to żaden problem, a dla nas – znaczna oszczędność.Myślę, że popularyzacji instalacji zasilających DC będzie sprzyjał rozwój pojazdów napędzanychenergią elektryczną, których przybywa na drogach.Wydawca:AVT-Korporacja Sp. z o.o.03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11tel.: 22 257 84 99, faks: 22 257 84 00Adres redakcji:03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11tel.: 22 257 84 49, 22 257 84 60tel.: 22 257 84 65, 22 257 84 48faks: 22 257 84 67e-mail: redakcja@ep.com.plwww.ep.com.plRedaktor Naczelny:Wiesław MarciniakRedaktor Programowy,Przewodniczący Rady Programowej:Piotr ZbysińskiZastępca Redaktora Naczelnego,Redaktor Prowadzący:Jacek Bogusz, tel. 22 257 84 49Redaktor Działu Projektów:Piotr Witczak, tel. 22 257 84 61Redaktor Działu Podzespołów i Sprzętu:Jerzy PasierbińskiSzef Pracowni Konstrukcyjnej:Grzegorz Becker, tel. 22 257 84 58Menadżer magazynuKatarzyna Wiśniewska, tel. 22 257 84 65, 500 060 817e-mail: k.wisniewska@ep.com.plMarketing i Reklama:Justyna Warpas, tel. 22 257 84 62Bożena Krzykawska, tel. 22 257 84 42Katarzyna Gugała, tel. 22 257 84 64Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60Andrzej Tumański, tel. 22 257 84 63Maja Gilewska, tel. 22 257 84 71Sekretarz Redakcji:Grzegorz Krzykawski, tel. 22 257 84 60DTP i okładka:Dariusz WelikRedaktor strony internetowej www.ep.com.plMichał PieniążekStali Współpracownicy:Arkadiusz Antoniak, Rafał Baranowski, Marcin Chruściel,Jarosław Doliński, Andrzej Gawryluk, Krzysztof Górski,Tomasz Jabłoński, Krzysztof Paprocki, Krzysztof Pławsiuk,Sławomir Skrzyński, Jerzy Szczesiul, Ryszard Szymaniak,Marcin Wiązania, Tomasz Włostowski, Robert WołgajewUwaga! Kontakt z wymienionymi osobami jest możliwyvia e-mail, według schematu: imię.nazwisko@ep.com.plPrenumerata:tel.: 22 257 84 22, faks: 22 257 84 00www.avt.pl/prenumerata, e-mail: prenumerata@avt.plSklep: www.sklep.avt.pl, tel. 22 257 84 66Wy daw nic t woAVT-Kor­po­ra­cja Sp. z o.o.na leż y do Iz by Wy daw ców Pra syCopyright AVT-Korporacja Sp. z o.o.03-197 Warszawa, ul. Leszczynowa 11Projekty publikowane w „Elektronice Praktycznej” mogąbyć wykorzystywane wyłącznie do własnych potrzeb.Korzystanie z tych projektów do innych celów, zwłaszczado działalności zarobkowej, wymaga zgody redakcji„Elektroniki Praktycznej”. Przedruk oraz umieszczaniena stronach internetowych całości lub fragmentówpublikacji zamieszczanych w „Elektronice Praktycznej”jest dozwolone wyłącznie po uzyskaniu zgody redakcji.Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeńzamieszczanych w „Elektronice Praktycznej”.4ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 3/2012