1. 12V 인생의 시작

1. Life in 12V - The Beginning.

최근 몇달간 땅을 보는 일에 푹 빠져 살았다.   투자나 그런 목적이 아니라 나중에 늙으면 노후를 보낼, 산골에 아무도 쳐다도 안볼만한 허접한 땅이다.   일단 그래야 싸니깐.    곧 땅을 장만할 것도 아니지만 미리 알아놓고 오래 준비하기 위해서 미리 이곳 저곳 기후, 가격, 주변 환경 등등 계속 탐구중이다.     그리고 또 거기 맞는 삶의 계획도 잡아가는데, 그 중 가장 중요한 것 중 하나가 전기다.   나중에 늙어서 매달 전기세 20만원씩 물기 싫고 또 만약 농장을 하게 되면 훨씬 더 많은 전기가 필요해서 태양광발전을 생각하고 있다.  솔라패널이 10년전보다 효율과 가격이 너무 좋아졌다.  태양광발전을 사용하면 12V에 맞는 삶을 살아야 저비용 고효율로 낭비가 적다.   효율을 높이면 최종 필요한 밧데리 수가 줄고 태양광판넬의 숫자도 줄일수 있고 결론은 비용을 절반 이하로 줄일수 있다.

  

현재 조사된 12V용으로 전환 가능한 것들은 : (12V 밧데리에서 전선을 끌어다 전원공급함)

    * Router & Switch Hub - 통신용 라우터와 허브.

    * LED Lightings : 전등/조명  -  가장 중요.

    * Monitor, PC, Notebook w/ less than 14V power supply connection. - 볼테지 쪼금 올리는 것은 손실이 별로 없음.

  --- 다음은 요즘 흔히 볼수 있은 차량용 5V Cellphone Charger 로 전압을 낮춤(12V->5V).  

    * (5V) Raspberry Pi : 라스베리 파이 컴퓨터 - 현재 밧데리로 24시간째 켜 놓고 실험중.

    * (5V) Cellphone, Tablet Pads

(여기서 전환 가능하다는 이야기는 DC to AC Inverter (인버터) 를 사용하지 않고 직접 연결 가능한 것들을 지칭함,  

  DC -> AC -> DC 변압과정을 거치면 엄청난 에너지손실이 발생.  거의 배보다 배꼽이 훨씬 더 큼.

  예 : 나의 27" 삼성 모니터 @ 14V :  12V DC(밧데리) -> 220V AC(인버터) -> 14V DC(모니터의 220V AC용 전기꼭지) 의 변환과정을 거치면 엄청난 에너지손실이 발생.   내 모니터가 실제로 필요한 전압은 14V이지만 전기를 꽂는 곳은 일반 220V AC용 꼭지로 되어 있다.     쉬운 설명: 12층에 있는 물을 14층에 있는 사람에게 마시게 하기 위해서 220층까지 들고 올라갔다가 다시 14층으로 들고 내려와서 주는 격.     

  일반 전기꽂는 꼬다리를 사용하지 않고 단순  DC to DC Booster를 사용하면 12V DC -> 14V DC로 올려도 93%의 효율성을 지닐수 있다.   지극히 적은 손실이다.  아래 사진 참조.

인류가 110V AC나 220V AC를 사용하는 이유는 전기를 발전소에서 사용자까지 전달시 손실률을 줄이기 위함이다.   가전 제품들은 거기에 맞게 만들어 나오기 시작했다.    자체적으로 전기를 만들어 사용한다면 토마스 에디슨 시대로 생각해야 정상 (대한민국은 일찌기 겪어보지 못헀던 시기).    그 때는 자동차도 다 DC 전기차였던 시기.

 

현재 준비된 실험용 부품들.  (12V7Ah 납전지, 12V용 조명용 LED 다수, 라스베리 파이 보드 I, II, III, 태양광판넬, 태양광 충전 컨트롤러는 배송중.   가정용 12V 납전지 충전기, 등등..  실험에 필요한 최소한의 장비로 최소한의 비용 지출)

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오늘까지 실험 결과는 

   (1) LED Lightings :  요즘 LED 모듈들이 저전력으로 너무 잘 나와서 진짜 오래 버틴다.

   (2) Raspberry Pi : Version 1 Model B 는 지금 이 글을 쓰는 시점에서 24시간 이상 계속 사용중.

          Version 3 Model B 는 한시간에 한번씩은 죽었음.   하지만 다시 키면 또 다시 계속 가는 걸로 봐서 밧데리가 바닥난 원인은 아님. 아직 원인 불명.

   (3) 그 외 모든 아듀이노 계열 컨트롤러, ESP 계열 컨트롤러, Beaglebone Black.

   (4) 12V Motors - 아직은 작동만 확인단계, 혹사시키는 버티기 실험은 하지 않았음.   

     - 이게 중요한 이유는 언젠가는 물 펌트나 자동화 장비들을 운영해야 하기 때문.

   (5) Router / Switch 통신 장비들은 12V 용 Jack으로 입력되는게 보편적이었다.  

추가 실험이 필요한 장비들 : 

   (6) 모니터 : 내 삼성 27" 모니터는 14V 2.5A를 먹음.   이 정도는 충분히 AC, 110V로 안바꾸고도 충분히 변압가능.   12V DC -> 14V DC 는 별로 에너지 손실이 크지 않음.

   

   (7) 노트북 PC : 

  

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*******  실험은 안했지만 12V로 사용 가능한 장비들 :

    캠핑카용 세탁기, 캠핑카용 아이스 메이커

    캠핑용 장판 12V, 50W.  13만원짜리, 비싸지는 않았지만 금방 망가지지는 않을지...  

        http://www.welpia.com/shop/goods/goods_view.php?goodsno=452&category=001

   

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*******  12V로 현재 난이한 생활 기초 장비들 : 

   * 냉장고,  자동차 모바일용 12V 냉장고는 존재하나 작고 조금 비쌈.

   * TV : 컴이나 테블릿으로 해결  

   

   * 온수 / 온열은 아마도 장작을 이용하게 될지도...

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******* Minimalism에 의거하여 포기해도 되는 장비들 : 

   에어컨, 전기밥솥, 안마의자, 전기장판 등등...  

   주로 발열이나 모터를 격심하게 돌려야 하는 기기들.

      

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******* 변압기를 써서라도 필요할 때는 잠깐 잠깐 써야 하는 장비들 :  

    프린터, 3D 프린터, 등등...

    

   

===============  다음은 참고용 사진들.  ===============

이 납축전지는 12V x 7Ah = 총 84Wh,    

납축전지는 50%까지 쓰면 다시 recharge를 해야 하기 때문에 실용 전력은 42Wh.  

이 계열에서는 상당히 꼬마급. 세일할때 $22로 구매.

옆에 7-11에서 파는 자동차용 셀폰 5V USB 꼭지를 달았음(1.0A & 2.1A)

차량의 라이타꼭지가 원래 12V라 그냥 (+/-)극만 맞춰 연결하면 끝.

12V 7Ah 납축전지와 실험기간동안 쓸 가정용 납축전지용 Charger.

참고로, 지금은 실험단계라서 저정도의 싸고 저용량 밧데리로 샀지만,

나중에 집에 태양광판넬에 연결해 쓸때는 더 좋은 제품으로 많이 사야해서 

 총 비용이 훨씬 올라감.   대부분의 비용은 밧테리와 태양광판넬의 숫자.

(참고 : 납축전지는 오버충전시 적은 양이지만 유독가스가 발생하므로 충전시 환풍이 잘 되는 곳에서 해야 함.  

실제로 태양광 발전 시스템이 설치된 집의 축전지의 위치는 주로 실내와 격리된 곳.)

이렇게 장비의 필요한 전력과 전압을 아주 간단하게 찾아낼 수 있음.  

참고로, 저기 명시되어 있는 전력은 MAX전력이다.   

장비는 항상 저기 써 있는 것보다 적게 사용한다. 

대부분의 가전 제품도 꼭지가 저런 조그만 놈이면 저전압, 저전류일 가능성이 대부분.

벌써 노안이 와서 눈이 안좋아서, 나의 사랑스런 삼성 27" 모니터를 꼭 DC로 살려야 함.

여기서 보면 알수 있듯이 DC to DC booster를 사용하면 단순하게 93%정도의 에너지효율성을 갖추고도 약간 높은 전압의 장비에 전력을 공급할수 있다.  이건 아주 중요하다.    위의 벅컨버터는 2A Max인데 모니터같은 장비에 전원을 공급하려면 넉넉하게 5A짜리를 써 주는 것이 좋다.   용량이 부족하면 금방 모듈이 망가진다.

(+/-)극도의 남녀차별현장. 밧데리에서 가전제품으로 전기를 보낼 꼭지들.  

선을 연결해야서 사용함, 연결시 +, - 극을 잘 맞춰서 연결해여함.