12 V vs. 24 V: Was ist der Unterschied bei Batteriesystemen?
Im Alltag nutzt jeder von uns Batterien. Batterien sind ein Teil unseres Lebens, egal ob in unserer Fernbedienung, Uhr, Auto oder Wohnmobil. In den meisten Fällen müssen wir die Spannung einer Batterie nicht berücksichtigen. Bei der Arbeit mit Gleichstromsystemen für Wohnmobile, Wasserfahrzeuge oder netzunabhängige Anwendungen muss eine entscheidende Wahl zwischen 12 V und 24 V getroffen werden.
Die Unterschiede zwischen 12-V- und 24-V-Systemen und Batterien werden in diesem Artikel behandelt. Lass uns anfangen!
Welche Unterschiede gibt es zwischen den 24V- und 12V-Betriebssystemen?
Wie hoch ist die Spannung eines elektrischen Systems in einem Auto, Wohnmobil oder Boot?
Es gibt seltene Ausnahmen, aber 12-Volt-Bordnetze werden häufig in Autos, Wohnmobilen und Booten verwendet. Wann nutzen Sie also 12V und
24V-Batterien?
Um mehr über Batterien zu erfahren, müssen wir zunächst verstehen, was Volt oder Spannung ist. Die zum Antreiben eines elektrischen Stroms erforderliche Spannung ist die Stärke des elektrischen Drucks. Um diese Idee besser zu verstehen, betrachten Sie, was Volt ist.
Was ist mit „12V“ gemeint?
12V bedeutet, dass die Batterie bei Nennlast 12 Volt liefern kann. Da eine 24-V-Batteriebank 24 Volt erzeugt, gilt die gleiche Idee.
Wie bereits erwähnt, haben die meisten Wohnmobil- und Autobatterien eine Spannung von 12 V.
Die meisten Autos verwenden 12-Volt-Batterien, da elektrische Teile wie Anlasser, Lichter und Zündsysteme für den Betrieb mit dieser Spannung ausgelegt sind.
Die Nennspannung einer Batterie, die bei 12 Volt liegt, kann je nach Belastung und Ladezustand tatsächlich etwas höher oder niedriger sein.
Aufgrund des höheren Strombedarfs und der ausgedehnten Kabelwege größerer Fahrzeuge verwenden wir gelegentlich 24-V-Batteriepakete in größeren LKWs und Bussen. Darüber hinaus sind größere Boote und sogar Wohnmobile mit hochentwickelten Solarsystemen zu sehen, die 24 V verwenden.
Auch bei Trolling-Motoren auf Fischerbooten kommt häufig ein 24-V-System zum Einsatz.
Wie entsteht ein 24-Volt-System?
Ein 24-V-System ist ein System, das bei Nennlast 24 V erzeugt. Es gibt verschiedene Methoden zum Aufbau eines 24-V-Stromversorgungssystems. Eine Möglichkeit ist die Anschaffung einer 24-V-Batterie. Die zweite Methode besteht darin, ein 24-V-System aufzubauen, indem zwei 12-V-Batterien in Reihe geschaltet werden. Lassen Sie uns diese Möglichkeiten genauer untersuchen.
Wofür steht 24 V?
Die Verwendung einer 24-V-Batterie ist eine Technik zum Aufbau eines 24-V-Systems. Seltener und schwieriger zu bekommen als die 12-V-Geschwisterbatterien mit 24 V. Darüber hinaus sind 24-V-Batterien recht teuer.
Sie benötigen jedoch weniger Platz als die Reihenschaltung zusätzlicher Batterien. Daher wäre eine einzelne 24-V-Batterie die bessere Option für Sie, wenn der Platz knapp ist.
Wie werden 12-V-Batterien in Reihe geschaltet?
Die gängigste Art, ein 24-V-System aufzubauen, besteht darin, Batterien in Reihe zu schalten.
Wenn Batterien in Reihe geschaltet sind, teilen sie sich einen einzigen Stromweg mit der Gesamtspannung des Systems. Daher 2x12V=24V, wenn zwei 12V-Batterien in Reihe geschaltet sind.
Sie würden den Pluspol „Plus“ der ersten Batterie mit dem Minuspol „-“ der zweiten Batterie verbinden, um ein Paar 12-V-Batterien in ein 24-V-System umzuwandeln. Ähnlich wie bei der Verwendung einer einzelnen Batterie sind die verbleibenden positiven und negativen Drähte mit der Komponente verbunden, die Sie mit Strom versorgen möchten. Die gleiche Technik kann mit vier 6-Volt-Batterien durchgeführt werden.
Lassen Sie uns etwas untersuchen, mit dem wir alle vertraut sind, eine Taschenlampe, um Ihnen zu helfen, dies besser zu verstehen. In Taschenlampen werden üblicherweise in Reihe geschaltete Batterien verwendet. Nehmen wir an, Sie haben eine leistungsstarke Taschenlampe, die vier Batterien der Größe „C“ benötigt.
Die Batterien sind in einer einzigen Reihe angeordnet, wobei sich Minus und Plus beim Einbau berühren. Diese Schaltung ist in Reihe geschaltet. Die 1,5 V jeder „C“-Batterie. Wie wir bereits wissen, ist die Ausgangsspannung die Summe, wenn Batterien in Reihe geschaltet sind. Die Taschenlampe wird in diesem Fall mit 6 Volt betrieben.
Fast alle Batterien mit einer Spannung von mehr als 2 Volt bestehen aus einer Reihenschaltung vieler Zellen. Wenn Sie eine der 9-Volt-Batterien Ihres Rauchmelders öffnen würden, würden Sie feststellen, dass diese zahlreiche Zellen enthält.
Vergleich der Vorteile von 12V und 24V
Beim Vergleich von 12-V- und 24-V-Systemen gibt es für jeden Systemtyp verschiedene Vor- und Nachteile. Lassen Sie uns einige der jeweiligen Vorteile untersuchen.
Vorteile eines 12V-Systems
Sehr typisch sind 12-V-Systeme, die wir zuvor im Text behandelt haben. Da die meisten Automobilteile 12-V-kompatibel sind, werden die meisten Autos mit 12-V-Systemen betrieben. Zum Laden der Batterie erzeugen die Lichtmaschinen 12 V.
Die meisten Produkte für Wohnmobile, darunter Kühlschränke und die gesamte Beleuchtung, werden ebenfalls mit 12 V betrieben. 12-V-Systeme benötigen nur eine einzige Batterie und sind ideal für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch und begrenzten Kabelleitungen.
Aufgrund ihrer Einfachheit und Kompatibilität mit den meisten Wohnmobilartikeln eignen sich 12-Volt-Systeme hervorragend. Auch der Anschluss an kleinere Solaranlagen ist problemlos möglich.
Vorteile eines 24V-Systems
Die Verwendung von Drähten mit kleinerem Durchmesser und eine zweifache Reduzierung der Stromstärke sind Vorteile von 24-V-Systemen. Durch die Verwendung von Drähten mit kleinerem Durchmesser können sowohl die Kosten für die Verkabelung als auch die für die Kabelverlegung erforderliche Fläche gesenkt werden. Dies ist von entscheidender Bedeutung, wenn ausgedehnte Kabelleitungen beteiligt sind.
Aber Moment mal, wie lässt man ein dünneres Kabel mit einer höheren Spannung laufen?
Tatsächlich kann ein Kabel verlegt werden, das 2x kleiner ist als ein vergleichbarer 12-V-Stromkreis. Dadurch kann die gleiche Strommenge bei höherer Spannung und weniger Strom erzeugt werden. Möglicherweise verwenden wir einen kleineren Draht, da wir mit niedrigeren Strom- oder Verstärkerpegeln arbeiten. Zu diesem Zweck wird die Energie über Stromleitungen mit extrem hohen Spannungen übertragen. Die Kabel können viel mehr Strom transportieren und sind dabei viel, viel kleiner!
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung größerer Spannungen wie 24 oder 48 Volt bei der Entwicklung größerer tragbarer Solarstromsysteme. Das Solarsystem für Geo Astro RV hat Tausende von Watt.
24-Volt-Systeme verfügen nicht nur über kürzere Kabel, sondern betreiben auch Motoren und Wechselrichter effektiver. Häufig benötigt ein Solarladeregler, der mit 24 V statt mit 12 V betrieben wird, doppelt so viel Solarenergie.
Vergleich von 12V vs. 24-V-Nachteile von jedem So wie die Verwendung von 12-V-Systemen gegenüber 24-V-Systemen Vorteile hat, gibt es auch Nachteile. Einige Vorteile des einen Systems können zu Nachteilen des anderen führen.
Nachteile von 12 V: Da der Strom (Ampere) größer ist, benötigen 12-V-Systeme größere Leitungen, um schwere Lasten aufzunehmen. Ein Nachteil eines 12-V-Systems besteht darin, dass die Stromstärke doppelt so hoch ist wie die eines 24-V-Systems bei gleicher Leistung, wie wir bereits festgestellt haben, während 24-V-Systeme den Strom bzw. die Amperezahl um den Faktor zwei senken.
Für Hochleistungsgeräte wie Wechselrichter, die mit 12 Volt betrieben werden, sind sehr große Kabel erforderlich; In diesem Fall werden zwei Kabel verwendet, um den Strom zu verwalten. Wenn es sich um ein 24-Volt-System handeln würde, wären lediglich diese Kabel erforderlich.
Aufgrund von Widerstandsverlusten sind 12-V-Batterien weniger effizient als 24-V-Batterien, da sie für einen bestimmten Stromverbrauch die doppelte Stromstärke benötigen.
Fallstricke von 24V
Wenn Sie ein 24-V-System mit 12-V-Geräten nutzen, benötigen Sie einen Konverter, um die Spannung auf 12 V zu senken. Es gibt nicht so viele verschiedene Teile und Geräte für 24 V wie für 12 V.
Diese zusätzliche Ausrüstung ist erforderlich, da es sich um ein 24-Volt-System handelt, das in einem Wohnmobil installiert ist. Es handelt sich um einen Wandler von 24 auf 12 Volt Gleichstrom. Obwohl es sehr gut eine konstante Spannung liefert, entstehen zusätzliche Kosten und ein Energieverlust von 4 Prozent.
Obwohl die Lichtmaschine eines Fahrzeugs zum Laden einer 12-V-Batterie verwendet werden kann, ist dies mit einem 24-V-System nicht möglich, wenn das Fahrgestell ein 12-V-System ist. Hierzu sind weitere DC-DC-Wandler erforderlich.
Wann sollte ein 24-V-System im Vergleich zu einem 12-V-System verwendet werden?
Jetzt, da wir ein grundlegendes Verständnis davon haben, müssen wir wissen, wann wir 12-V- oder 24-V-Systeme einsetzen sollten.
Bei der Erstellung eines DC-Batteriesystems (Gleichstrom) ist es wichtig, Ihren Strombedarf für den Betrieb der von Ihnen benötigten Geräte zu kennen. Watt ist eine Maßeinheit für den Energieverbrauch eines Geräts. Sie können das erforderliche System auswählen, nachdem Sie Ihren Wattbedarf kennen.
Wenn Ihr Bedarf weniger als 3000 W beträgt, kommen Sie normalerweise mit einem 12-V-System aus.
Wenn Ihr Strombedarf 3000 W übersteigt oder Sie 3000 W oder mehr Solarstrom produzieren, raten mehrere Experten zu 24-V-Systemen. Zu diesem Zeitpunkt überwiegen die Vorteile eines 24-V-Systems die Nachteile bei weitem, da Sie kleinere Anlagen betreiben und die Produktivität des Systems steigern können.
Wenn Ihr Stromverbrauch noch höher ist, über 6000 W, möchten Sie möglicherweise auf ein 48-V-Gleichstromsystem aufrüsten und die Vorteile eines noch größeren Gleichstromsystems nutzen.
Vorteile von Solar bei 24 V DC
Viele DC-MPPT-Solarladeregler können dank ihrer höheren Spannungsfähigkeit größere Panelspannungen bewältigen. Sie haben jedoch eine strikte aktuelle Obergrenze.
Sie können einen Laderegler mit einer Nennleistung von 50 Ampere an einer 12-V-Batteriebank und 700 Watt Solarenergie verwenden. Der gleiche Laderegler kann bei Verwendung mit einem 24-V-Batteriesystem an 1400-Watt-Solarmodule angeschlossen werden. Dies bedeutet, dass nur halb so viele Solarladeregler erforderlich sind. Bei 24 Volt laufen sie zudem effektiver.
Was ist das Richtige für mich: 12V oder 24V?
Die Wahl fällt nicht immer leicht. Bei der Entscheidung, welche Option die beste ist, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden.
Diese Systeme sind nicht so einschüchternd, wie wir zunächst dachten, da wir sie jetzt besser verstehen. Unabhängig davon, ob Sie sich für ein 12-V- oder 24-V-System entscheiden, kennen Sie jetzt die Unterschiede. Sie können Ihre Anforderungen bewerten und zu einer fundierten Schlussfolgerung kommen.
