E' una domanda interessante!

Premetto che non sono un elettrotecnico, lo era mio padre, io sono solo un semplice appassionato.
La mia esperienza è basata anche sulla conoscenza dei veicoli ricreazionali (camper e roulotte) in cui l'impianto elettrico è appunto funzionante a 12v cc e dimensionato a tale scopo.

Occorre tener presente prima di tutto che ogni trasformazione comporta sempre una perdita di rendimento, seppur in taluni casi trascurabile.

Detto questo, la cosa più importante: il flusso di corrente continua in un conduttore è sottoposto alla legge di Ohm (V=I*R)
Semplificando, fissata una certa intensità di corrente I, un conduttore elettrico produce una caduta di tensione che è direttamente proporzionale alla sua resistenza R.
Pertanto anche utilizzando cavi di elevata sezione (più pesanti e costosi), un conduttore che trasporti corrente continua avrà al capo opposto una inevitabile caduta di tensione.

Nei veicoli ricreazionali, ad esempio, alcuni strumenti come i tv lcd sono dotati di accorgimenti indispensabili (circuiti) necessari a compensare piccole ma inevitabili cadute di tensione, malgrado un attento calcolo della sezione dei cavi.
Questo comporta un maggior costo di questi apparecchi rispetto ad apparecchi casalinghi.

Accade spesso che i campeggiatori spendano molto meno acquistando elettrodomestici di largo consumo (non predisposti per queste problematiche) ed un piccolo inverter dimesionato allo scopo.

Occorre precisare che un cavo in un camper raggiunge lunghezze massime di 35/40mt, in una abitazione si sviluppano lunghezze sicuramente maggiori, e questo ne aumenta la resistenza, quindi la caduta di tensione per quanto detto poco sopra.

Ma ripeto NON sono un esperto, sono semplici osservazioni da appassionato.
Lascio la parola a chi è qualificato in tal senso!

Pace!
Gym

Confermo quanto detto da gymania.Più è basso il voltaggio, maggior sezione dei cavi devi avere.
La mia casa è esclusivamente alimentata con pannelli a 24V e staccata dalla rete.Tutti gli elettrodomestici, salvo un'eccezione, sono a 12 o 24 V ma ho dovuto modificare completamente l'impianto elettrico sia riguardo alle sezioni che all'azionamento degli interrutori-deviatori che non sono gestibili allo stesso modo della 220.2 li gestisci, 3 no.
Inoltre più è basso il voltaggio più aumentano le perdite di carico sui lunghi impianti.Un esempio: se alle batterie ti trovi 28.2 Volts, molte volte all'utilizzo finale, distante 12-15 metri (dovuto a canaline, scatole di derivazione, ecc.) ne hai 26.2, circa il 7% in meno.
Per poter fare ciò devi partire prima di tutto da un'ottima riprogettazione dell'impianto e dei percorsi.

Io pensavo di abbinare la linea a 12 volt a quella a 220 volt, ma senza eliminare quest'ultima.
Resta comunque il fatto che tutto questo deve convenire, altrimenti non serve a niente.

@Alpinman: come mai non usi un inverter? E quando compri qualcosa che funziona a 220 volt e non puoi modificarla per farla a 12v, come fai?

Quoto le ossevazioni di Gymania e Alpinman.

Aggiungiamo però un'elemento da non trascurare, cioè che stiamo parlando di trasmissione di grandi quantità di corrente continua in bassa tensione. Questo va a gravare su un cavo portante al quale verrano derivati i vari utilizzatori, ognuno dei quali avrà un cavo di sezione inferiore o uguale al quello portante, che alla fine, farà soffrire l'intero impianto di perdite +/- grosse per dissipazione, sotto forma di calore e causando un'immancabile caduta di tensione.
Abbiamo riaperto la vecchia diatriba tra Tomas Edison e George Westinghouse su: quale sia il migliore sistema di trasmissione della corrente elettrica?
Vi risparmio la lettura dei link citando solo la parte essenziale.
Westinghouse vinse la sfida, poichè nel 1886 basandosi sulle scoperte e le invenzioni brevettate da Nikola Tesla, il quale credeva nell'indiscussa superiorità della corrente alternata. La sua convinzione si basava sul fatto che le perdite nella trasmissione dell'elettricità dipendono dalla tensione: ad una maggiore tensione corrispondono minori perdite. Per questo motivo, a differenza della corrente continua, era possibile trasportare corrente alternata per lunghe distanze, con pochissime dispersioni, alzandone la tensione semplicemente tramite un trasformatore; poi, prima di provvedere alla distribuzione diretta ai clienti, la tensione si faceva tornare a livelli sicuri, più bassi.
Vista in chiave più piccola, la risposta vale anche nei casi sopracitati.
Saluti

Giusto per fare un paragone terra terra. Se i cavi elettrici che hai ora reggono in modo sicuro al massimo 4500W, in corrente continua 12V reggeranno grosso modo 230W.

Ben detto Dumah, Infatti ormai, tutti i produttori di illuminazione con tecnologia LED, hanno a listino lampade che internamente, hanno un circuito elettronico idoneo a trasformare la normale corrente 220V AC di casa, in corrente continua a bassa tensione, per permetterne l'utilizzo con gli impianti esistenti, senza fare alcuna modifica.
Saluti

nel 1800 quando la corrente alternata vinse sulla corrente continua non c'era la tecnologia odierna
sicuramente girare a 12-24 v non è consigliabile,ma adesso molti apparecchi funzionano in cc e anche
i motori più efficienti,elevare e abbassare la tensione non è più un problema e il rendimento è anche
migliore,forse si potrebbe sviluppare un mercato per apparecchi in continua vedremo

Ok, ho capito che la cosa non è conveniente. Una piccola curiosità: cosa succederebbe se elevassi la tensione in corrente alternata a 1000 volt? I cavi reggerebbero una potenza superiore?

Note di Moderazione: Regola 3d): Citazioni integrali o comunque di evidente inutilità (specialmente tra messaggi consecutivi) non sono tollerate e comportano provvedimenti.

i cavi di casa non sono garantiti per i 1000 v,la trasmissione dell'energia si fà in alta e media tensione
propio per portare più potenza a parità di corrente

Nessuno può affermare che la corrente continua non sia utile o non sia conveniente utilizzarla, anzi è esattamente il contrario.
La macchina in corrente continua è una dimostrazione esemplare. Questi motori funzionano in CC e sono molto più efficienti di un analogo in CA, tra l'altro il loro funzionamento è reversibile, cioè applicando all'asse del motore una forza rotativa, da motore diventa generatore di corrente. A parita di potenza con l'analogo in CA, dimensioni è peso sono ritotte a circa 1/3, inoltre la coppia è molto più alta, senza dimenticare poi i motori passo passo(Per chi volesse approfondire Link)
Teniamo presente che la CC, viene utilizzata sulla stragrande maggioranza di tutti gli apparecchi elettronici.
Purtroppo però, la CC presenta i già citati problemi per il trasporto.
Comunque, già dal 1911 ,sono stati scoperti dei materiali supeconduttori assumono cioè, resistenza nulla al passaggio di corrente elettrica, al di sotto di una certa temperatura, ma siamo ancora lontani da sviluppare tali tecnologie per il mercato al consumo. Comunque siamo fiduciosi, anche perchè la tecnologia e tutti noi, della corrente continua, non potremmo farne a meno.
Saluti

Giusto per puntualizzare un paio di cose
Ma anche no, dipende come è effettuata la trasformazione. Se è "trascurabile" (occhio alle virgolette) quando viene utilizzato un trasformatore ben diverso è il caso di una semplice resistenza in serie .... in CC è il metodo più utilizzato assieme ai vari regolatori di tensione (7812, 7809, 7806 etc etc).
Ok e aggiungerei che, per l'effetto Joule, la potenza dissipata (sprecata in calore) da un conduttore è pari a P=I²R dove I è l'intensità di corrente (Ampere) e R è la resistenza del conduttore o, meglio, dell'intero circuito.
La realtà non è esattamente questa, la formula che ho su scritto (P=I²R) corrisponde a P = I²R = V²/R; come vedi le dispersioni vi sono sia innalzando l'intensità di corrente che la tensione. La formula della corrente alternata fu vincente soprattutto per altri motivi; gli alternatori erano "macchine" molto più resistenti e performanti delle dinamo (vedi anche l'ambito automobilistico), se è vero che la trasformazione da corrente alternata a corrente continua necessita di semplici componenti (basta un ponte a diodi) stessa cosa non si può dire del passaggio continua->alternata (soprattutto a quei tempi), semplicità di adattare la tensione di rete ai vari utilizzatori, sia innalzandola che abbassandola, attraverso l'uso di un semplice trasformatore (oltretutto questo è utilizzabile solo in AC) cosa invece più complicata in continua
Vero, ma è altrettanto vero che nulla vieta di acquistare tali led in strisce di varia lunghezza ed adattarli con un pò di bricolage ai nostri scopi.
Anzi, proprio riguardo la sua trasmissione, su grandi tratte, ad esempio le linee sottomarine, risulta ancora più conveniente l'utilizzo della corrente continua, ad esempio
High Voltage Direct Current - Wikipedia
Se non erro i motori PP sono alimentati da un PWM, in tal caso la corrente in uscita è forse (parere personale) più simile all'alternata che alla continua.
Tornando all'argomento del nostro thread credo che, per quanto riguarda la sezione dei conduttori potrebbe tornar utile questo link, tenendo presente sia la formula che ho riportato (P = I²R) sia il fatto che, a prescindere dalla tensione utilizzata, la potenza necessaria dev'essere comunque sempre la medesima ovvero W=VI (Watt=Volt*Ampere)
Si inizia, per ora in semplici "impianti pilota" come questo

Con la lavatrice e il forno , come la mettete ?!

Ci stavo arrivando.

Infatti credo che si possa ragionare seriamente solo per la linea LUCE, non certo per la FM.

Nella nostra palestra abbiamo realizzato una linea 12v/cc stabile, che usiamo esclusivamente per l'illuminazione a led.
E non per un paio di segnapassi!
In questo momento vi sto scrivendo da un ufficio di circa 20mq perfettamente illuminato con 6w totali.
Tutti i nostri bagni ed antibagni sono perfettamente illuminati con 20w totali.
Con altri 15w integriamo l'illuminazione della sala principale. Potrei continuare.
E tutto servito dalla stessa linea.
Invito chi lo voglia a venire da noi a vedere i risultati ottenuti.

E' da tempo che penso di creare una linea BT/CC anche in casa per faretti, luci segnapasso e per l'illuminazione del giardino. Tutto ovviamente a led.

Con led di ultima generazione la barriera dei 100 lumen-per-watt è superata da un bel po' (Cree ha recentemente comunicato di aver superato i 254 lumen-per-watt con una temperatura colore di 4000K!).
Quindi con 50w dei succitati led si ottiene un gran bel po' di luce, se consideriamo che una alogena tradizionale da 12v/20w arriva a stento a 300lm.

Insomma, non voglio andare OT (c'è una discussione specifica sui LED per illuminazione) ma visti i progressi in tal senso credo che nella mia prossima casa farò stendere anche una linea BT/CC parallela alla linea LUCE.

Almeno secondo me questo è attualmente l'unico vero senso di una linea casalinga 12v/cc.
Diversamente non vedo altri vantaggi pratici immediati.

Pace!
Gym

@gymania: ma il discorso delle perdite di trasmissione non vale per l'illuminazione?
Che vantaggi hai nella tua palestra con linea luce a 12v?

Siamo un po' OT,
comunque i vantaggi nella sostituzione delle sorgenti luminose casalinghe con illuminazine a LED sono noti.

Noi abbiamo scelto di creare una linea dedicata a 12v/cc stabile per due motivi:
Prima di tutto il costo. I LED non "trasformati" che abbiamo acquistato noi costano mediamente un 20% in meno di quelli "trasformati" pilotabili direttamente a 220v/ca.
Con più di 70 sorgenti LED il risparmio in denaro è sensibile.
Meno trasformatori, meno trasformazioni.
Meno componenti da pagare, meno componenti che si possono deteriorare.

Le misurazioni ci dicono che siamo passati da circa 800/900w/h con le precedenti alogene a circa 75/80w/h con i led e con lieve aumento nominale di lumens, pur se con qualche lieve differenza in diffusione luminosa.

I LED di cui facciamo largo uso hanno un range di voltaggio 9/15v cc, in questo caso le cadute di tensione diventano un problema meno importante.

L?ast but not least?, ci ritroviamo ad avere una linea già pronta per essere resa autosufficiente con un piccolo impianto PV ad isola dedicato.
Contiamo di azzerare questa utenza con l'impianto ad isola predetto.

Questa è stata la NOSTRA scelta, a noi è sembrata ragionevole per costi/benefici.

Come dicevo, personalemente non vedo attualmente altre utilità per una linea casalinga dedicata a 12v/cc.

Pace!
Gym

@Gymania
l'impianto ad isola 12V col FV dedicato, ti darà anche il vantaggio di avere sempre disponibile una sorgente luminosa d'emergenza, in caso di Blackout di rete 220V

Oppure dinamo alle cyclette e ai vogatori della palestra

Io ho una rete a 12v nella baita in montagna.
Semplicemente perché quando l’ho realizzata (la rete, non la baita, la baita è del 1800), circa 20 anni fa, non era ancora arrivato il 220v e quindi ci arrangiavamo con una batteria che veniva caricata collegandola alla macchina quando si andava a valle a fare la spesa.
E’ abbastanza lunga, visto che collega due baite adiacenti, una di due piani ed una di tre, ma l'ho realizzata con cavi da 4mmq (gli impianti normali sono da 2,5mmq), quindi con limitati cali di tensione, e, per ora, alimenta pochi carichi: le luci, che sono faretti alogeni da 20w e due autoradio dismesse da vecchie auto e montate fisse.
Quando è arrivato il 220v ho mantenuto la linea e la batteria, semplicemente tenendola carica con un caricabatteria automatico, più per la comodità di non dover sostituire le luci messe e di avere luce e radio anche in caso di black out.
Anch'io ho in progetto di aggiungere un impiantino PV ad isola per caricare la batteria e ridurre i consumi sostituendo le alogene con led.
Ciao Antonio

In un carico da 3 kW a 12 V scorrono 250 A. Considerando che un cavo di rame porti ~5 A/mm², occorrerebbero cavi da 50 mm². Mi sembra improponibile.

Ma infatti si ragionava solo per l'illuminazione, e per carichi nell'ordine dei 100/150w massimi, che convertiti in emissione luminosa a LED eguagliano circa 900/1000w di incandescenze tradizionali (e a lumens arrotondo per difetto).
Da qui la potenziale convenienza di una linea dedicata.

Pace!
Gym

Beh alcuni hanno fatto un po' di confusione, per esempio i motori in CC (per lo meno quelli linkati, a spazzole) sono MENO efficienti di motori in AC o brushless... era solo più facile costruirli quando l'elettronica non era in grado di fornire switch (MOSFET) ad alta potenza e altre innovazioni.

Anche sulla potenza (VxI) si è fatta confusione...nel dimensionamento di linee non conta la potenza fornita alla fine della linea (VxI) ma conta quella dissipata lungo la linea... ora è tardi e non mi vergogno più di tanto a dirlo...non ricordo esattamente la formula ma le perdite sono appunto legate alla corrente che passa nel cavo.
Quindi (altro errore fatto da alcuni) il problema riguardo a perdite e dimensionamento delle linee non è DC vs AC ma BT vs AT cioè più si alza la tensione più si riducono le perdite nei cavi e/o si possono ridurre le sezioni (a parità di potenza fornita a fine linea).
Poi credo appunto si sia usata l'alternata perchè permetteva di innalzare facilmente la tensione per il trasporto (meno perdite), e riabbassarla verso gli utilizzatori per motivi ovvii di sicurezza.

Insomma, ovviamente la soluzione di Gymania ha senso perchè si parla di lunghezze e potenze trasmesse limitate... è quindi una soluzione quasi esclusivamente utilizzabile per l'illuminazione, meglio se a LED, e infatti viene usata spesso (per esempio nei ribassi in cartongesso con faretti a 12V, anche non a LED)
Ovviamente è una soluzione che scaturisce anche dal fatto di avere utilizzatori (LED) che lavorano a bassa tensione e in continua.

Invece altri utilizzatori, per esempio un semplice PC, assorbono correnti elevate e richiederebbero cavi di sezioni notevoli...basta guardare nei PC, i cavi sono paragonabili a quelli della 220 ma sono lunghi pochi cm, se fossero lunghi metri dovrebbero essere enormi.

E poi occhio che anche le tensioni continue sopra i 40-50V sono pericolose.. e per giunta non 'percepite'

Hai ragionissimo P = R x I^2, come vedete nel calcolo della tensione dissipata la tensione non centra ma solo la resistenza della linea e la corrente al quadrato! Ovvio 230V e 10A portano 2,3 kW di potenza, a 12V solo 120W ma avrò per entrambe le potenze trasportate la stessa perdita che è di 20 volte maggiore rispetto al carico utile nel caso della bassa tensione!

L'unico valido impiego della corrente continua su larga scala mi pare solo nella trasmissione sottomarina... ma qui si parla di potenze di svariati MW. Ci sono alcuni innegabili vantaggi: uno (ritorno a terra) o due conduttori soltanto, rispetto ai 3 necessari per la trifase, nessun fenomeno di capacitivo della linea, conduttori più piccoli per assenza di effetto pelle.
Come svantaggi c'è il fatto che hanno bisogno di stazioni convertitrici alle estremità della linea e questi apparati hanno un costo e manutenzione non trascurabili rispetto a dei semplici trasformatori!

12v

Ciao Gymania, Mi chiamo tumiza leggendo un tuo vecchio post su un impianto a led con linea dedicata a 12v, pensi che sia fattibile e utile per illuminare internamente un villino?
Avendo usato il suddetto impianto x almeno un anno hai avuto problemi?


Grazie
Tumiza

Tutto giusto tranne che il ruolo di Tesla è un po' sopravalutato. Tali invenzioni erano già state scoperte di Europa da Gaulard (che così facendo aveva dato luce alle gallerie della metropolitana di Londra) e a Ferraris e a altri.
Tra l'altro Westinghouse aveva voluto compensare Ferraris con un premio di 1000 dollari avendo saputo delle sue invenzioni tramite Pantaleoni , suo dipendente italiano che era stato allievo di Ferraris a Torino.

Non sarebbe un gran problema. Con l'introduzione degli elettrodomestici "elettronici" (es lavatrice o condizionatori a inverter) questi di fatto funzionano in continua in quanto il primo stadio è un raddrizzatore.

La trasformazione della tensione, necessaria per il trasporto a distanza senza perdite eccessive, si può fare con i moderni convertitori DC/DC (che non esistevano ai tempi di Edison e Westinghouse).

Fino a qualche anno fa, gli alimentatori per elettronica (es televisore o hi fi) avevano lo schema classico:
- trasformatore abbassatore, raddrizzatore e livellamento (alimentatore lineare)
oggi invece sono tutti:
- raddrizzatore, convertitore DC/DC (alimentatore switching).
Con la nuova tecnologia si risparmia in volume e si limitano le dissipazioni energetiche.

Degli impianti in DC a bassa tenzione LVDC (380 V) si parla parecchio e già esistono diverse installazione sperimentali. Probabilmente si inizierà dai computer nei centri informatici, ma in avvenire potrebbe riguardare tutti gli elettrodomestici.

L'unico svantaggio della DC è l'interruzione dai guasti: gli interruttori in DC sono più complicati e costosi di quelli in AC perchè la corrente non ha zeri naturali.

Per saperne di più guardate queste slide, sono interessanti.

http://dcgrid.tue.nl/files/2014-02-1...inar Vicor.pdf

Ok, ma questa tensione è quella in uscita all'azionamento del motore, non è la tensione di rete alla quale è distribuita l'energia elettrica.
L'azionamento del motore inizia con un raddrizzatore e potrebbe essere alimentato da una rete in continua volendo.

Ciao Tumiza,

Gymania parlava di una palestra, quindi di un'applicazione molto particolare.

Una linea in CC avrebbe senso secondo me, oggi, se si decidesse uno standard più alto dei classici 12V, diciamo 40-50V, per poter trasmettere potenze non dico grosse ma almeno ragionevoli.

Nel tempo passato da quegli interventi le lampadine LED sono diventate tantissime, più economiche e alimentate anche direttamente dalla 220V alternata -> non credo assolutamente valga la pena tirare una linea 12V in un villino!

@Carlo A
Si, giusto

OK ti ringrazio!!

Per chi fosse interessato, trendo spunto proprio da questa discussione, ho realizzato la linea 12V in isola a casa e cerco di condividere la mia esperienza aggiornando dati e considerazioni.

12volt in casa. Perché no?

In un ambiente casalingo sempre piu dominato dalla domotica e dall'illuminazione a led, non vedo perché si debba esitare a distribuire la bassa tensione in tutta la casa.
I problemi principali di cui mi sono reso conto da questo e altri forum e che provo a risolvere sono:
-->Necessitá di una seconda linea e di cavi grandi:
Per la necessitá di una doppia linea, basta tirare un filo da un solo contatto nell'impianto domestico, la connessione di terra fungerá da polo negativo, perché no? Poi i cavi di terra sono spesso abbastanza grossi!
-->Necessità di un grosso trasformatore centralizzato:
Questo non é indispensabile, basta utilizzare tre/quattro alimentatori piu piccoli sparsi per la casa, ma collegati IN PARALLELO SULLA STESSA LINEA (per distribuire meglio la potenza e per far si che se uno si rompe non si rimanga in blackout).
-->Perdite di tensione:
Beh, con vari trasformatori non é un problema, se poi i cavi sono anche grossi!Poi la maggior parte dei dispositivi elettronici regola la tensione a 5 e 3.3volt, quindi non é un problema.[Che non vi salti in mente di distribuire i 5 volt! Quelli devono essere perfetti e regolati dall'apparecchio che li usa!].
-->Necessitá di una spina universale:
Io proporrei un spina simile a quella dell'antenna della TV(il + nel contatto dentro e il - nella parte esterna), magari a forma quadrata per evitare di attaccarla alla tv.

Ps. Prima di dire "ma allora con tutti i vari trasformatori in giro per la casa, cosa hai risolto", pensate a quante DECIME DI ALIMENTATORI sono presenti in casa( tra apparecchi elettronici, carica cellulare, cordless, decoder digitali, OGNI LAMPADA A LED HA UN MINI TRASFORMATORE INTEGRATO DA 12VOLT CHE É CINESE E SCALDA UN CASINO, pc portatili ( i fissi hanno bisogno del 220), modem...
Comunque, se vi interessa un alimentatore abbastanza potente, https://www.amazon.it/gp/aw/d/B00FH4...LML&ref=plSrch
Se invece vi interessa convertire efficacemente i 12 volt in 5 volt per prese usb e caricare i telefoni https://www.amazon.it/gp/aw/d/B00GYL...xbL&ref=plSrch