Номинальная максимальная мощность: Что такое номинальная и максимальная мощность мясорубки?

Что такое номинальная и максимальная мощность мясорубки?

Если выбирать мясорубку в каком-нибудь интернет-магазине, то в характеристиках любой модели указаны два параметра мощности – номинальная, максимальная. Почему так и что стоит за этими параметрами?

В данном случае номинальная – это рабочая мощность мясорубки, то есть та, при которой двигатель работает в нормальном режиме и не перегружается вовсе.

Максимальная – мощность мотора, при которой он задействует на некоторое время весь свой потенциал. В данном случае предполагаются максимальные нагрузки двигателя, если, например, шнек мясорубки встречается с косточкой в мясе, либо на него наматывается жилки.

Более важным критерием все же является номинальная мощность. Чтобы мясорубка могла легко измельчать даже «тугое» мясо, ее показатель мощности должен быть не менее 450 Вт (максимальная мощность при этом будет приблизительно 1.5 кВт).

Учтите: чаще всего производители пытаются скрыть параметр номинальной мощности и выставляют параметр максимальной. То есть указывают в рекламе только максимальную мощность и тем самым обманывают покупателя. Впрочем, в технической документации в любом случае указывается и номинальная и максимальная мощность.

Производительность

Производительность мясорубок указывается в килограммах в минуту (кг/мин). Это количество мяса, которое мясорубка способна превратить в фарш за одну минуту. Ошибочно полагать, что чем большая номинальная мощность, тем большая будет производительность.

Вот вам простой пример: мясорубка VITEK VT-1676 обладает мощностью 600 Вт при производительности 1 кг/мин.

Модель Аксион M 31.01 обладает мощностью 230 Вт при производительности 1.7 кг/мин.

Однако первая мясорубка с большей мощностью будет способна превратить в фарш даже «тугое» мясо с жилками и, вероятно, с хрящиками. Слабые мясорубки часто с этим не справляются.

Пожалуйста, оцените статью:

Максимальная и номинальная мощность квт.

Что такое номинальная мощность электродвигателя и как она расчитывается

Одна из естественных характеристик электродвигателя – его номинальная (эффективная) мощность (Pном
), которая для машин переменного и постоянного тока является механической мощностью на валу.

Это мощность двигателя, с которой он мог бы работать в номинальном режиме — режиме эффективной работы на протяжении длительного времени (не менее нескольких часов). Номинальная мощность измеряется в Вт (кВт) или лошадиных силах (л.с.) и указывается на щитке электрической машины вместе с остальными основными характеристиками.

, мощность двигателя развивается в полной мере. При загрузке двигателя до номинальной мощности на сравнительно короткий промежуток времени, можно считать, что он не используется в полную силу. В такой ситуации бывает целесообразна его кратковременная перегрузка, предел которой определяется перегрузочной мощностью двигателя.

В паспорте электродвигателя заводом-изготовителем всегда указываются номинальные величины мощности Pном
, напряжения Uном
, коэффициента мощности cosϕном
, номинальная угловая скорость двигателя ωном
.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

Pном ≥ Iэк ∙ Uном ∙cosϕном,

где Iэк – показатель эквивалентного тока,

Uном – номинальное напряжение,

cosϕном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока, коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

Pном = Мвр ∙ ωном,

где Мвр – значение вращающего момента,

ωном – номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Помогут практические измерения и :

1. Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т.д.
2. В случае использования электронного счетчика, следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины, отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке, определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта , буду рад, если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Это мощность двигателя, с которой он мог бы работать в номинальном режиме — режиме эффективной работы на протяжении длительного времени (не менее нескольких часов). Номинальная мощность измеряется в Вт (кВт) или лошадиных силах (л.с.) и указывается на щитке электрической машины вместе с остальными основными характеристиками.

При нагрузках, меньших P ном, мощность двигателя развивается в полной мере. При загрузке двигателя до номинальной мощности на сравнительно короткий промежуток времени можно считать, что он не используется в полную силу. В такой ситуации бывает целесообразна его кратковременная перегрузка, предел которой определяется перегрузочной мощностью двигателя.

В паспорте электродвигателя заводом-изготовителем всегда указываются номинальные величины мощности P ном, напряжения U ном, коэффициента мощности cosϕ ном, номинальная угловая скорость двигателя ω ном.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

P ном ≥ I эк ∙ U ном ∙cosϕ ном,

где I эк – показатель эквивалентного тока,

U ном – номинальное напряжение,

cosϕ ном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

P ном = М вр ∙ ω ном,

где М вр – значение вращающего момента,

ω ном – номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Помогут практические измерения и счетчик электроэнергии:

1. Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т. д.

2. В случае использования электронного счетчика следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

1. Для маломощных двигателей можно подсчитать количество оборотов диска счетчика, для каждого из которых указана, чему равна величина полных оборотов в единицах мощности. Несложные расчеты помогут определить искомую величину мощности.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

Номинальная
активная мощность ЭП


()

– это мощность, потребляемая из сети
при номинальной нагрузке ЭП, при которой
он должен работать длительное время в
установившемся режиме без превышения
допустимой температуры.

Для длительного
режима работы ЭП
равна паспортной величине

:

.

Для приемников,
работающих в повторно-кратковременном
режиме, номинальную мощность определяют
по паспортной мощности путем приведения
ее к длительному режиму работы (ПВ=1) в
соответствии с формулами:

Или

,

где

паспортная величина, о.е.;
– коэффициент включения, рассчитывается
по графику нагрузки ЭП, см. формулу
(2.1).

Для электродвигателей
мощность, потребляемая из сети, называется
присоединенной мощностью

и определяется по выражению:

,

где
– номинальная мощность, развиваемая
на валу двигателя, кВт;

–номинальный КПД
электродвигателя, о.е.

Номинальная
реактивная мощность ЭП


()
– реактивная мощность, потребляемая
им из сети при номинальной активной
мощности и номинальном напряжении.

Для ЭП, работающего
в длительном режиме, величина
вычисляется по формуле

,

где

соответствует номинальному

ЭП (

– паспортная величина).

Для ЭП, работающего
в повторно-кратковременном режиме,
величина
вычисляется по формуле

.

Номинальная
полная мощность ЭП

.

12. Расчетная мощность (определение)

Одним из основных
этапов проектирования систем
электроснабжения объекта является
правильное определение ожидаемых
(расчетных) электрических нагрузок как
отдельных ЭП, так и узлов нагрузки на
всех уровнях системы электроснабжения.

Расчетные значения
нагрузок – это нагрузки, соответствующие
такой неизменной токовой нагрузке (),
которая эквивалентна фактической
изменяющейся во времени нагрузке по
наибольшему тепловому воздействию (не
превышая допустимых значений) на элемент
системы электроснабжения.

Существуют различные
методы определения расчетных электрических
нагрузок, которые в свою очередь делятся
на основные; и вспомогательные.

К расчётным
электрическим нагрузкам относятся
расчётные значения активной мощности
(),
реактивной мощности (),
полной мощности ()
и тока ().

13. Среднеквадратичная мощность (определение)

Среднеквадратичное
значение активной мощности отдельного
ЭП за рассматриваемый промежуток времени

,

где

– среднеквадратичное значение активной
мощности электроприемника, кВт;– активная мощность, потребляемая ЭП
за рассматриваемый промежуток времени(определяется из графика нагрузки по
активной мощности), кВт;– интервал времени за который определяется,
мин, ч.

При наличии графиков
потребления реактивной мощности
среднеквадратичное значение реактивной
мощности определяется аналогично.

Среднеквадратичное
значение реактивной мощности ЭП за
рассматриваемый промежуток времени

,

где

– среднеквадратичное значение реактивной
мощности электроприемника, кВ·Ар;– активная мощность, потребляемая ЭП
за рассматриваемый промежуток времени
(определяется из графика нагрузки по
реактивной мощности), кВ·Ар;– интервал времени, за который определяется,
мин, ч.

При отсутствии
графиков потребления реактивной
мощности, среднеквадратичное значение
реактивной мощности

,

где

– соответствует номинальному

ЭП (

– паспортная величина).

По известным
среднеквадратичным значениям активной
и реактивной мощностей определяются
среднеквадратичные значения полной
мощности и тока.

Среднеквадратичное
значение полной мощности ЭП за
рассматриваемый промежуток времени

,

где

– среднеквадратичное значение полной
мощности ЭП, кВ·А.

Среднеквадратичное
значение тока ЭП за рассматриваемый
промежуток времени

,

где

– среднеквадратичное значение тока
ЭП, А;

– номинальное напряжение ЭП, кВ.

Стандарты мощности — invask.ru

Стандарты мощности

Многообразие применяемых стандартов измерения выходной мощности усилителей и мощности колонок может сбить с толку любого. Вот блочный усилитель солидной фирмы 35 Вт на канал, а вот дешевенький музыкальный центр с наклейкой 1000 Вт. Такое сравнение вызовет явное недоумение у потенциального покупателя. Самое время обратиться к стандартам…

Стандарты мощности (DIN,RMS,PMPO)

В России используется два параметра мощности — номинальная и синусоидальная. Это нашло свое отражение в названиях акустических систем и обозначениях динамиков. Причем, если раньше в основном использовалась номинальная мощность, то теперь чаще — синусоидальная. Например, колонки 35АС впоследствии получили обозначение S-90 (номинальная мощность 35 Вт, синусоидальная мощность 90 Вт)

Номинальная мощность — мощность при среднем положении регулятора громкости усилителя, при которой остальные параметры устройства соответствуют заявленным в техническом описании.

Синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно в 2 — 3 раза выше номинальной.

Западные стандарты более широки, как правило, используются DIN, RMS и PMPO.

DIN — примерно соответствует синусоидальной мощности — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение длительного времени с сигналом «розового шума» без физического повреждения.

RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) — Максимальная (предельная) синусоидальная мощность — мощность, при которой усилитель или колонка может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без физического повреждения. Обычно на 20 — 25 процентов выше DIN.

PMPO (Peek Music Power Output)- Музыкальная мощность (запредельная :-)) — мощность, которую динамик колонки может выдержать в течение 1 -2 секунд на сигнале низкой частоты (около 200 Гц) без физического повреждения. Обычно в 10 — 20 раз выше DIN.

Как правило, серьезные западные производители указывают мощность своих изделий в DIN, а производители дешевых музыкальных центров и компьютерных колонок в PMPO.

 Особенности стандартов,

описывающих мощность в звукотехнике

Многим иногда приходилось задумываться, что же именно обозначает мощность, в том или ином виде приводимая в паспортах акустических систем и звукоусилительной аппаратуры. Материалов на эту тему в сети и печатных изданиях встречается на удивление мало, внятных ответов на вопросы тоже.

RMS (Root Mean Squared)

— среднеквадратичное значение мощности, ограниченной заданными нелинейными искажениями.

Мощность замеряется синусоидальным сигналом на частоте 1 кГц при достижении 10% THD. Она вычисляется, как произведение среднеквадратичных значений напряжения и тока при эквивалентном количестве теплоты, создаваемой постоянным током. То есть, эта мощность численно равна квадратному корню из произведения квадратов усредненных величин напряжения и тока.

Для синусоидального сигнала среднеквадратичное значение меньше амплитудного в V2 раз (x 0,707). Вообще же, это виртуальная величина, термин «среднеквадратичный», строго говоря, может быть применен к напряжению или силе тока, но не к мощности. Известный аналог — действующее значение (все знают его для сети электропитания переменным током — это те самые 220 V для России).

Попробую объяснить, почему это понятие для описания звуковых характеристик малоинформативно. Среднеквадратичная мощность — это производящая работу. То есть, имеет смысл в электротехнике. И относится не обязательно к синусоиде. В случае музыкальных сигналов громкие звуки мы слышим лучше, чем слабые. И на органы слуха воздействуют больше амплитудные значения, а не среднеквадратичные. То есть громкость не эквивалентна мощности. Поэтому среднеквадратичные значения имеют смысл в электросчетчике, а вот амплитудные в музыке. Еще более популистский пример — АЧХ. Провалы АЧХ заметны меньше, чем пики. То есть громкие звуки более информативны, чем тихие, а усредненное значение будет мало о чем говорить.

Таким образом, стандарт RMS был одной из не самых удачных попыток описать параметры звуковой аппаратуры, которые не отражают громкость, как величину.

В усилителях и акустике этот параметр тоже, по сути, имеет весьма ограниченное применение — усилитель, который выдает 10% искажений не на максимальной мощности (когда возникает клиппинг, ограничение амплитуды усиливаемого сигнала с возникающими специфическими динамическими искажениями), еще поискать. До достижения максимальной мощности искажения транзисторных усилителей, например, не превышают зачастую сотых долей процента, а уж выше резко возрастают (нештатный режим). Многие акустические системы при длительной работе с таким уровнем искажений уже способны выйти из строя.

Для совсем уж дешевой техники указывается другая величина — PMPO, совсем уж бессмысленный и никем не нормированный параметр, а значит, друзья-китайцы измеряют его так, как бог на душу положит. Если точнее, в попугаях, причем каждый в своих. Значения PMPO часто превышают номинальные вплоть до коэффициента 20.

PMPO

(Peak Music Power Output)

— пиковая кратковременная музыкальная мощность, величина, которая означает максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений вообще за минимальный промежуток времени (обычно за 10 mS, но, вообще, не нормировано).

Как следует из описания, параметр еще более виртуальный и бессмысленный в практическом применении. Посоветую эти значения не воспринимать всерьез и на них не ориентироваться. Если вас угораздило покупать аппаратуру с параметрами мощности, указанными только, как PMPO, то единственный совет — послушать самостоятельно и определить, подходит это вам или нет.

DIN 45500

— комплекс общепринятых стандартов IEEE, описывающих различные звукоусилительные характеристики аппаратуры более достоверным образом.

DIN POWER

— значение выдаваемой на реальной нагрузке (для усилителя) или подводимой (к АС) мощности, ограниченной нелинейными искажениями.

Измеряется подачей сигнала с частотой 1 кГц на вход устройства в течение 10 минут. Мощность замеряется при достижении 1 % THD (нелинейных искажений).

Строго говоря, есть и другие виды измерений, например, DIN MUSIC POWER, описывающая мощность уже музыкального сигнала. Обычно указываемая величина DIN music выше, чем приводимая как DIN.

EIAJ (Electronic Industries Association of Japan) — японская ассоциация отраслей электронной промышленности.

Номинальная мощность

(ГОСТ 23262-88)

— величина искусственная, она оставляет свободу выбора изготовителю. Разработчик волен указать значение номинальной мощности, соответствующее наиболее выгодному значению нелинейных искажений. Обычно указанная мощность подгонялась под требования ГОСТ к классу сложности исполнения при наилучшем сочетании измеряемых характеристик. Указывается как у АС, так и у усилителей.

Иногда это приводило к парадоксам — при искажениях типа «ступенька», возникающих в усилителях класса АВ на малых уровнях громкости, уровень искажений мог снижаться при увеличении выходной мощности сигнала до номинальной. Таким образом достигались рекордные номинальные характеристики в паспортах усилителей, с крайне низким уровнем искажений при высокой номинальной мощности усилителя. Тогда как наивысшая статистическая плотность музыкального сигнала лежит в диапазоне амплитуд 5-15% от максимальной мощности усилителя. Вероятно, поэтому российские усилители заметно проигрывали на слух западным, у которых оптимум искажений мог быть на средних уровнях громкости, тогда как в СССР шла гонка за минимумом гармонических и иногда интермодуляционных искажений любой ценой на одном, номинальном (почти максимальном) уровне мощности.

Паспортная шумовая мощность

— электрическая мощность, ограниченная исключительно тепловыми и механическими повреждениями (например: сползание витков звуковой катушки от перегрева, выгорание проводников в местах перегиба или спайки, обрыв гибких проводов и т.п.) при подведении розового шума через корректирующую цепь в течение 100 часов.

Максимальная кратковременная мощность

— электрическая мощность, которую громкоговорители АС выдерживают без повреждений (проверяется по отсутствию дребезжаний) в течение короткого промежутка времени. В качестве испытательного сигнала используется розовый шум. Сигнал подается на АС в течение 2 сек. Испытания проводятся 60 раз с интервалом в 1 минуту. Данный вид мощности дает возможность судить о кратковременных перегрузках, которые может выдержать громкоговоритель АС в ситуациях, возникающих в процессе эксплуатации.

Максимальная долговременная мощность

— электрическая мощность, которую выдерживают громкоговорители АС без повреждений в течение 1 мин. Испытания повторяют 10 раз с интервалом 2 минуты. Испытательный сигнал тот же.

Максимальная долговременная мощность определяется нарушением тепловой прочности громкоговорителей АС (сползанием витков звуковой катушки и др.).

Розовый шум

— группа сигналов со случайным характером и равномерной спектральной плотностью распределения по частотам, убывающей с увеличением частоты со спадом 3 дБ на октаву во всем диапазоне измерений, с зависимостью среднего уровня от частоты в виде 1/f. Розовый шум имеет постоянную (по времени) энергию на любом из участков частотной полосы.

Белый шум

— группа сигналов со случайным характером и равномерной и постоянной спектральной плотностью распределения по частотам. Белый шум имеет одинаковую энергию на любом из участков частот.

Октава

— музыкальная полоса частот, соотношение крайних частот которой равно 2.

Электрическая мощность

Мощность, рассеиваемая на омическом эквивалентном сопротивлении, равном по величине номинальному электрическому сопротивлению АС, при напряжении, равном напряжению на зажимах АС. То есть, на сопротивлении, эмулирующем реальную нагрузку в тех же условиях.

Как выбрать аудиосистему по мощности? На что обратить внимание?

В мире бытовой электроники вы часто будете слышать о ваттах, энергопотреблении и выходной мощности. Термины используются взаимозаменяемо для обозначения двух значений, то есть среднеквадратичного значения (RMS) и номинальной пиковой (максимальной) мощности. Номинальная мощность является одним из важнейших факторов, способствующих созданию идеальной звуковой системы. Поэтому важно знать, к чему относятся эти два значения, ищите ли вы динамики, усилители или сабвуферы.

При выборе высокопроизводительной развлекательной системы большинство людей предпочитают покупать аудио и звуковое оборудование на основании мощности. Тем не менее, такой подход может привести к определенным трудностям любителей, которые не понимают разницу между среднеквадратичной и пиковой мощностью. Кроме того, некоторые могут
игнорировать рейтинги и выбирать руководствуясь знаменитостью бренда, что так или иначе повлияет на конечный результат.

Поэтому, если вы собираетесь потратить свои кровные на колонки объемного звучания, сабвуфер или даже усилитель, вам потребуется базовая информация о номинальной мощности. Описанное ниже всеобъемлющее руководство поможет вам понять эти две ценности, которые помогут вам собрать достойную звуковую систему.

Среднеквадратичная мощность

Среднеквадратичное значение или просто RMS в ваттах относится к непрерывной мощности, подаваемой на колонку или сабвуфер, или к тому, сколько непрерывной мощности может выводить усилитель. Среднеквадратичные значения обычно ниже, чем пиковые значения, но они представляют собой то, что действительно будет воспроизведено аудиосистемой. Представьте, что среднеквадратичная мощность — это средняя мощность, с которой музыкальная колонка может справляться ежедневно без ущерба для качества звука или каких-либо искажений.

Пиковая мощность

Пиковая мощность — это максимальный уровень мощности, с которым динамик или сабвуфер могут справиться за короткую серию без продувки. То же самое относится и к усилителям, как к абсолютной величине мощности, которую они могут выдавать до выхода из строя или без искажений.

Мы можем сравнить пиковые ватты с максимальной скоростью на спидометре вашего автомобиля. Например, вы можете двигаться со скоростью 180 км / ч, но вы не сможете долго поддерживать эту скорость, не нанеся механического или термического повреждения автомобилю. Таким же образом, пиковый уровень мощности может поддерживаться только в течение доли секунды, хотя нет четкого определения того, как долго.

Если устройство работает с постоянной пиковой мощности, провода могут перегреться, что может быстро повредить музыкальные колонки.

Среднеквадратичная мощность против пиковой мощности!

Сделав небольшой обзор различной продукции, вы заметите, что некоторые производители оценивают возможности своих продуктов по мощности, используя либо пиковую мощность в ваттах, либо ее среднеквадратичное значение, в то время как большинство используют оба значения. Например, один товар может быть оценен в 150 Вт, в то время как другая марка может иметь значение в 75 Вт.

На первый взгляд, можно подумать, что первый вариант лучше, потому что он рассчитан на более высокий уровень мощности, чем второй. Однако при ближайшем рассмотрении вы можете заметить, что первый продукт рассчитан на пиковую мощность, а второй рекламирует среднеквадратичную мощность. Как правило, пиковая мощность энергопотребления устройства в два раза превышает среднюю среднеквадратичную мощность, что в основном означает, что вышеуказанные продукты фактически имеют одинаковую мощность: пиковая 150 Вт / среднеквадратичная 75 Вт.

Однако большинство производителей аудио оборудования предпочитают уделять больше внимания максимальной пиковой мощности, чтобы для пользователя продукты выглядели так, как будто они могут «выдать» намного больше, чем они реально способны. Хотя это может звучать убедительно, но работа звукового оборудования на пиковой мощности не только бесит ваших соседей, но и выводит из строя вашу аудиосистему, требуя замены некоторых частей или покупки нового устройства в целом. Таким образом, если вы
хотите, чтобы ваша музыкальная колонка прослужил долгие годы, то стоит обратить внимание на среднеквадратичную мощность, потребляемую мощность, и ту, с которой вы хотите наслаждаться музыкой.

Тем не менее, когда дело доходит до этих технических деталей, не смущайтесь номинальной мощностью колонок и характеристиками усилителя. Усилители генерируют мощность в аудиосистеме, что не относится к динамикам и сабвуферам. Поэтому значения мощности колонок относятся к количеству мощности, которое ваши колонки могут обрабатывать от усилителя. С другой стороны, характеристики усилителя относятся к тому, сколько мощности он может выдавать для максимальной производительности звука.

Подытожим

RMS и пиковая мощность играют важную роль в вашей аудио системе,
и они жизненно важны при сравнении ваших колонок с усилителями или сабвуферами. При согласовании колонок или сабвуферов с усилителями следует сравнить либо их значения RMS, либо их пиковые значения.

Поэтому не следует путаться при сравнении пиковых и среднеквадратичных значений. Это обеспечит максимальную отдачу от каждого компонента. Если выходные значения мощности устройств не соответствуют друг другу, компоненты могут перегреться и создать уже другие проблемы. Тем не менее, важно подчеркнуть, что вы всегда должны использовать среднеквадратичные значения, а не пиковую мощность, при сравнении  и выборе оборудования.

В некоторых интернет магазинах тип мощности колонок и ее значение не указаны. В таком случае лучше посмотреть значения максимальной (пиковой) и среднеквадратичной мощностей на официальном сайте производителя.

Небольшой обзор топ колонок 2019 года:

что это и как ее подбирают?

При выборе акустической системы покупатель зачастую ориентируется на указанные производителем параметры мощности. Что означают эти величины и как их правильно подобрать, мы расскажем в нашей статье.

Содержание статьи

Что такое номинальная мощность?

Это параметр, который показывает, в каких пределах сигнала акустика может работать стабильно и с оптимальным звучанием в течение всего срока эксплуатации.

ВАЖНО. Термин как таковой характеризует не громкость звука, а надежность функционирования АС.

Номинальный показатель ограничивается нелинейными звуковыми искажениями, в их стандартном диапазоне. Такие колебания человеческое ухо не слышит, они появляются на выходе из колонок (усилителя), но отсутствуют в источнике звука. Иными словами, данная величина напрямую зависит от объема нелинейных искажений и поэтому ее реальное число значительно меньше, например, максимальной мощности аппаратуры.

Есть другое определение термина: это значение, вырабатываемое в среднем положении регулятора громкости сабвуфера.

Недобросовестные производители зачастую используют рекламный трюк: маскируют под стандартным числом другие цифры (пиковая величина и т.д). В бюджетной аппаратуре, как правило, сложно найти правильный показатель.

В России в качестве основных величин акустики используются номинальная и синусоидальная мощности. Последний параметр указывает реальное значение сигнала, при котором сохраняется длительная и стабильная работоспособность акустики. Синусоидальный показатель повсеместно вытесняет номинальные значения, он указывается в наименовании колонок и в паспортных данных.

НА ЗАМЕТКУ. Европейские стандарты вместо номинального уровня используют термин DIN, это аналог синусоидальной величины.

Что такое пиковая мощность и мощность RMS

Наряду с номинальным показателем, эти два параметра объективно характеризуют реальные возможности вашей акустической системы. Иные термины (суммарные и др.) имеют вторичное значение.

Пиковая мощность PMPO обозначает способность аппаратуры выдержать определенный звуковой предел, не получая повреждений. Действие пика с частотой 100 Гц длится при испытаниях до 1 секунды. Нелинейные искажения при расчете игнорируются.

Например, в паспорте указано 450 Вт (PMPO). Это значит, что после воздействия сигнала такой величины динамические головки сохранили полную работоспособность.

Максимальная (или предельная) мощность RMS показывает, на каком уровне сигнала система может работать в течение часа без поломок. Показатель замеряется при подаче звука частотой 1000 Гц, при этом нелинейные колебания держатся в определенных границах.

Например, в инструкции указано 20 Вт (RMS). Это значит, что колонки при этом значении способны транслировать сигнал длительное время, сохраняя работоспособность динамических головок.

Можно встретить завышенные данные RMS в паспорте к устройству. Это объясняется тем, что при испытаниях используются завышенные искажения, при которых звук превращается в набор хрипов. Такие ложные сведения остаются на совести производителя.

Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться, что такое мощность колонок и как правильно понимать ее указанные значения.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Какой должна быть мощность автомагнитолы

Вы решили приобрести важную вещь для вашего автомобиля – автомагнитолу. Скорее всего, Вы ожидаете от покупки качественного, громкого, чистого, приятного звучания. Но ожидания и реалии далеко не всегда одинаковы. Существует ряд факторов и важных моментов, на которые следует обратить внимание при покупке этого устройства, но самый главный из них мы сегодня рассмотрим – это мощность автомагнитолы.

Мощности, касающиеся Вашей автомагнитолы, бывают разные. Автомагнитола несет за собой ряд вопросов, которые необходимо учитывать: выходная мощность, потребляемая мощность, мощность усилителя автомагнитолы, мощность колонок, какая должна быть выходная мощность автомагнитолы номинальная, реальная мощность автомагнитолы, какую мощность потребляет сама автомагнитола, сколько мощности нужно в саму автомагнитолу. Слишком много «мощностей». Сложно? Тогда разберемся со всеми ими и будем во всеоружии при покупке хорошей автомагнитолы!

Само по себе понятие мощности подразумевает под собой работу, произведенную за единицу времени. Но для нас — простых покупателей, это мало о чем говорит. Воспринимаем мощность, как энергию. Достаточно понимать, что эту самую энергию усилитель автомагнитолы отдает, а динамик принимает.

Мощность автомагнитолы

Рассмотрим самый важный параметр – выходную мощность автомагнитолы. Выходная мощность, в свою очередь, имеет два особенных показателя мощности: номинальная мощность и максимальная мощность. С максимальной все понятно. Что же такое «номинальная мощность»?

Номинальная мощность автомагнитолы – та важная цифра в документации устройства, которая указывает границы, в которых Вы на протяжении длительного времени сможете наслаждаться громким звуком. Именно на номинальную мощность необходимо обращать внимание в первую очередь. Чем выше показатель номинальной мощности, тем более качественное звучание Вы извлечете из минимальных уровней звука. Очень часто на упаковках устройств указывают лишь максимальную мощность. Чтобы не прогадать, следует ознакомиться с остальными показателями в техпаспорте девайса. Запомните, что номинальная мощность всегда является меньшей цифрой по сравнению с максимальной и должна иметь значение минимум 30 Вт на один канал (но на самом деле эта цифра указана лишь на бумаге, в реальной жизни магнитола выдаст Вам примерно 15-20 Ватт на один канал). Важно помнить, что мощность акустической системы (колонок, динамиков, сабвуфера) должна обязательно превышать мощность автомагнитолы. В противном случае, Вы рискуете лишиться, по крайней мере, качественного звука и краха своих ожиданий от покупки.

Говоря о мощности усилителя и мощности динамика, следует понять следующий факт. Главная разница между мощностью динамика и мощностью усилителя в том, что усилитель даёт мощность, а динамик её принимает и поглощает. А касательно количества – рассмотрим далее.

Усилитель

Мощность усилителя зависит от его микросхемы. При напряжении в 14,4 В выходная мощность усилителя будет составлять примерно 18 Вт, но при малом напряжении преобразователь самого напряжения способен создавать выходную мощность в 70 Вт при нагрузке 4 Ом.

Динамики (колонки)

Динамик с малой номинальной мощностью в состоянии выдавать уровень звука, равный динамику с большой номинальной мощностью (в том случае, если его чувствительность выше). Мощность динамиков ни в коем случае не должна быть ниже номинальной мощности одного канала усилителя автомагнитолы. Идеальный вариант – это номинальная мощность в несколько раз выше номинальной мощности усилителя. Мощность динамиков, в принципе, можно повысить путем установки акустической системы, имеющей сопротивление 2,5-3,5 Ом.

Питание автомагнитолы

Еще один важный момент в жизни каждой автомагнитолы – это питание. А именно – блок питания для автомагнитолы. Блоки питания невероятно важны. Несмотря на то, что автомобильный аккумулятор справляется со своими задачами вполне приемлемо, необходимо понимать, что это не всегда удобно. Чтобы поддерживать работоспособность своей автомагнитолы, аккумулятор нужно постоянно заряжать, потому что он, как и все прочие аккумуляторы, имеет свойство разряжаться. Популярным решением данной проблемы служит блок питания от компьютера. Он вполне подойдет для Вашей аудиосистемы.

Общепринятыми считают следующие способы находки блоков питания: достать блок питания из своего стационарного компьютера или же приобрести б/у блок питания на любом радиорынке, потратив при этом мизерную сумму.

Можно также собрать блок питания и вручную. При этом он будет работать от сети 220 Вольт. Идя таким путем, можно не ограничиваться прослушиванием музыки только лишь в автомобиле. Вы вполне сможете использовать свою автомагнитолу для прослушивания музыки дома, в гараже, да в любом месте, где присутствует источник питания.

Итак, рассмотрим детальнее, как же собрать блок питания:

• Первым делом необходимо найти заготовку под плату.
• Снять с нее лишние элементы: конденсаторы, транзисторы, микросхемы и т.д.
• Диоды должны всего лишь выдерживать проходящую через них силу тока (это нужно уточнить у специалиста или в Интернете)
• По поводу конденсаторов: необходимо, чтоб один из них был на 100 микрофарад, а другой – на 2000 микрофарад (желательно выбирать такие конденсаторы, которые смогут работать в цепях до 50 Вольт).
• Подбираем мощный трансформатор. Не брезгуем этим пунктом, трансформатор должен быть габаритным и выдавать напряжение примерно в 15-25 Вольт.
• Подбираем микросхему. Нужно учитывать, какие колонки будут воспроизводить звук. Если небольшие, то вполне хватит микросхемы и на 3 Ампера.
• Ставим стабилизатор (на радиатор, с помощью зажима)
• Отталкиваясь от метода навесного монтажа, берем паяльник и аккуратно спаиваем всю схему (данный шаг желательно поручить опытному человеку).
• Последнее, что нужно сделать – это проверить собранный блок питания. Смотрим, какое напряжение получается на выходе: если напряжение в районе 14 Вольт, то этого хватит, чтобы дать почву для работы нескольких негабаритных колонок. Какой мощности должен быть Ваш блок питания – чем больше, тем лучше. Блок питания от компьютера на 12 Ватт вполне справится с вызвучкой нескольких небольших динамиков. Но опять же, если есть возможность разогнать мощность, то желательно воспользоваться этой возможностью.

Чтобы соединить свою автомагнитолу с новоиспеченным блоком питания, нужно знать, что черный провод идет на корпус, а желтый и красный – на плюс. Плюсом в сборке блока питания станет, конечно же, просмотр тематического видео обзора или консультация со специалистом.

Что же, надеемся, данная статья поможет Вам с выбором хорошей автомагнитолы, которая позволит наслаждаться качественным, приятным, громким звуком в Вашем автомобиле. Помните, что никогда нельзя брезговать возможностью проверить свои знания наверняка, уточнив у специалиста все возможные аспекты во время приобретения того или иного товара (в нашем случае – автомагнитолы).

Желаем Вам удачи в приобретениях c Naobzorah.ru!

Как и зачем определять потребляемую мощность колонки и на что она влияет?

Чего только не приходилось слышать от меломана-любителя: то громкость целиком и полностью определяет мощность, то вдруг она ватты выдает. А некоторые считают, что мощность и вовсе главный параметр при выборе колонок.

Почему это не так?

Давайте разберемся, и наконец, перестанем мучить продавцов-консультантов риторическими вопросами.

Что определяет громкость, а что мощность?

Еще одно утверждение, с которым приходилось сталкиваться — мощность и громкость то же самое. Нет! Громкость определяется интенсивностью звука, амплитудой звукового давления, а также индивидуальной особенностью слуха. 

Мощность показывает, какую максимальную электрическую энергию можно направить в колонки, чтобы они не расплавились. К слову, есть понятие входной и выходной мощности, и здесь должна включиться логика. Нельзя отдать больше энергии, чем ее поступило при входе, а значит, и на выходе мощность не может иметь более высоких показателей. Исключением из правила может быть доля секунды, например, при ударе барабана в треке. И то, закон сохранения энергии не нарушается: просто излишек был накоплен за счет малого расхода в начале композиции.

Мощность колонок в ваттах: что это?

— Сколько будет 2+2?

— А мы покупаем или продаем?

Примерно такая же история и с техническими характеристиками массовой китайской аппаратуры. Производители щедрой рукой «отсыпят» вам столько ватт в крошечной магнитоле, что хватит долететь и колонизировать Марс. Но мы ведь понимаем, что всему есть разумные границы.

Спекуляция ваттами началась лет 20 назад — тогда можно было купить или китайскую, или советскую технику. Разумеется, производители разных стран составляли характеристики также по-разному: в Китае было принято указывать максимально допустимую мощность, еще чуть-чуть, и колонка взорвется от перегрузки. Ясно, что такое напряжение длится не больше секунды и возникает крайне редко. В СССР же был единый стандарт по ГОСТу 23262-88, который предписывал заявлять о номинальной мощности — средней по больнице.

Цифры, естественно, различаются в 20, а то и в 30 раз!

Сегодня Китай перешел на более честную номинальную мощность, поскольку конкурировать и впечатлять нулями на коробке стало особо некого.

Какими еще бывают мощности?

Помимо номинальной советской и максимальной китайской (у нее есть официальное название — PMPO), есть также и синусоидная, более известная под псевдонимом «паспортная». Последняя показывает, с каким сигналом способна работать акустика 2 часа подряд без повреждения колонки. Если смотреть на цифры, синусоидная больше номинальной в 2–3 раза. В СССР она указывалась в паспорте товара наравне с номинальной мощностью, однако на современных документах о ней, как правило, не вспоминают.

Вместо отживших свой век РМРО и паспортной мощностей, сейчас встречаются аббревиатуры:

DIN — разработан по немецкой классификации и является своеобразным промежуточным звеном между номинальной и синусоидальной мощностями. Измеряется при подаче сигнала в 1 Кгц на линейный вход в течение 10 минут.

RMS — максимальная паспортная мощность, при которой колонка способна работать час. Показатели превышают стандарт DIN на 20–25% и ГОСТ на 120–250%.

AES — близок к стандарту RMS, отличается лишь тем, что колонка должна работать 2 часа.

IES — разработан международным электротехническим комитетом еще в 1989 году. По принятым нормативам колонка должна играть более 100 часов.

РР и РРР — новейшие понятия, обозначают программную и пиковую программную мощность. Они еще не стандартизированы, но принято считать, что РР в 2 раза больше RMS, а РРР — в 2 раза превышает РР.

Как выбрать колонку по мощности?

Для того чтобы понять, что именно вам подходит, необходимо разобраться что такое суммарная мощность колонок.

Это мощности сабвуфера и сателлитов, если колонки, например, входят в систему домашнего кинотеатра. В портативных колонках их заменяет динамик.

Что же выбрать под ваше помещение?

Оговорюсь сразу, что мощность никак не влияет на качество звука, эта величина скорее отразится на громкости. Поэтому брать по принципу «больше — значит лучше», не всегда правильно.

Часто люди приходят в магазин с запросом купить колонку под определенный вид использования — дополнить домашний кинотеатр, слушать музыку с телефона погромче или веселиться на вечеринках. Конечно, мощность везде нужна разная, но и метраж помещения также важен:

• для небольшой комнаты или офиса рекомендуется не более 20 Ватт;
• для стандартной комнаты от 15 м кв. 20–50 Ватт;
• для гостиной или зала 50–150 Ватт.

Размерные характеристики указаны по системе RMS. Покупка акустики с большей мощностью бессмысленна либо потому, что такую громкость вы вряд ли используете, либо потому что на деле мощность может оказаться заметно ниже, чем заявил производитель.

Что в итоге?

Подведу черту всему, чем здесь успел вас запутать. Мощностей много, и указал я не все, думаю, вы и так половину уже забыли)

Задача статьи была не в том, чтобы защитить диссертацию, а показать, что мощность на коробке не всегда соответствует действительности.

На что бы я обратил внимание, выбирая акустику?

Во-первых, на бренд. Это не слепое преклонение, вовсе нет. Но имя производителя во многом определяет качество звука и формирует соответствующие ожидания (если техника подлинная, конечно). Уважаемой фирме незачем приписывать лишние нули и кричать слоганы неясного посыла.

Во-вторых, уточнил бы, какая именно указана мощность. Номинальная? РМРО? Или иная? Естественно, перед этим я бы определился с назначением, поскольку прежде чем, как узнать мощность колонки, надо понять, зачем она нужна. Возможно, мне хватит и совсем скромных показателей.

В-третьих, дизайн и размер. Если я иду в поход, тащить крупногабаритный саквояж совсем неудобно, а вот, например, компактная колонка с клипсой уютно поместится на лямку рюкзака.

Надеюсь,статья получилась полезной. До новых встреч!

Марк Авершин, приглашенный эксперт

Номинальная мощность оборудования на объекте. Единицы Мощность Потребляемая мощность в час / день …

Нигерия является самой густонаселенной страной в Африке (7-е место в мире по численности населения) и играет стратегическую роль в достижении Целей устойчивого развития (ЦУР) Организации Объединенных Наций к 2030 году. Однако, ЦУР № 7 (доступная и чистая энергия) и другие цели, связанные с уменьшением изменения климата, имеют решающее значение для достижения устойчивого развития в Нигерии. Этот всеобъемлющий обзор включает в себя обсуждение потенциала чистой энергии, препятствий и стимулов внедрения чистой энергии, а также политики в области возобновляемых источников энергии в Нигерии.Ресурсы солнечной энергии и биомассы были представлены в этой статье из-за их огромной доступности в Нигерии. Нигерия имеет потенциал производить около 47,97 миллионов тонн нефтяного эквивалента (MTOE) ежегодно из ресурсов биомассы. Аналогичным образом, 17 459 миллиардов МДж / день солнечной энергии падает на всю поверхность Нигерии. Ресурсы биомассы, которые могут быть использованы для производства возобновляемой энергии в Нигерии, включают ятрофу с высоким содержанием масла, сладкое сорго и патоку; пищевые культуры, такие как маниока, рис, кокос, кешью, просо, рис, масличная пальма, кукуруза и ямс; сельскохозяйственные остатки и отходы пищевых культур, такие как кожура маниоки, жидкий осадок маниоки, кожура манго, ядро ​​семян манго, рисовая шелуха (RH), остатки кукурузы, производные масличной пальмы, солома сахарного тростника и жмыха; лесные ресурсы; твердые бытовые отходы; и отходы животноводства.Эти ресурсы можно использовать для производства биогаза, биоэтанола, биодизеля, брикетов и органических удобрений путем анаэробного сбраживания, переэтерификации, газификации, пиролиза и брикетирования. Есть также огромные возможности для развертывания солнечных фотоэлектрических (PV) и тепловых систем в автономных, подключенных к сети и гибридных установках. Можно сделать вывод, что технико-экономическая осуществимость и экологическое значение солнечной энергии и биоэнергетики для устойчивого развития Нигерии зависит от конкретной местности и таких факторов, как стимулы и финансирование, исследования и разработки, просвещение общественности, политика правительства и частные инвестиции.

Power Rating — обзор

1.18.4.3 Приложения

В настоящее время существует два основных корпоративных игрока в области тепловой энергии океана: Ocean Thermal Energy Corporation со штаб-квартирой в Ланкастере, штат Пенсильвания, и Makai Ocean Engineering, базирующейся в Кайлуа, Гавайи. У этих компаний есть существующие или ожидаемые проекты по всему миру, особенно в субтропиках.

Наивысшая номинальная мощность для действующей системы OTEC в настоящее время составляет 105 кВт для системы, разработанной и эксплуатируемой Makai Engineering на Гавайях.Компания также планирует установить станцию ​​мощностью 1 МВт в Японии и еще одну станцию ​​мощностью 100 МВт в сотрудничестве с Lockheed Martin Corporation на Гавайях или Гуаме. По словам Макаи, электростанция мощностью 100 МВт может производить энергию для питания примерно 100 000 домов на Гавайях, а цена на электроэнергию может составлять всего 20 центов / кВтч [85]. Этот тариф значительно ниже, чем текущий средний тариф на электроэнергию, который превышает 30 центов / кВтч, включая все Гавайские острова [88].

Пример 2

Вывод: предположим, что система OTEC, которую планирует построить Makai Engineering, имеет приблизительную первоначальную стоимость в 3 миллиарда долларов США и номинальную выходную мощность 100 МВт.Принимая во внимание коэффициент использования мощности 80% и срок службы 30 лет, определите среднюю стоимость произведенной электроэнергии. Предполагается, что общие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание составят 10% от первоначальной стоимости за 30-летний период.

Решение:

Коэффициент мощности — это процентный уровень доступности поколения на номинальном уровне. Тогда номинальная выходная мощность OTEC 100 МВт с коэффициентом мощности 80% в среднем составляет

Paverage = 100 × 0,8 = 80MW

Общая энергия, произведенная за 25 лет, тогда составляет

Etotal = Paverage × (totalhoursin30years) = 80 × 30 × 365 × 24 = 21 024 000 МВт / ч

Etotal = 21 024 000 000 кВт / ч

Средняя стоимость произведенной электроэнергии составляет

Электроэнергия = (Coriginal_investment + Coperational_main maintenance) / Etotal

Электричество = (3 000 000 000 + 3 000 000 000 × 0.1) / 21 024 000 000 = 15,7 центов / кВт · ч

Эффективность систем OTEC в первую очередь зависит от перепада температур, который, как ожидается, составит не менее 20 ° C для удовлетворительной работы [89]. Кроме того, эффективность замкнутой системы ОТЕС невысока из-за небольшого перепада температур. Теоретический максимальный КПД Карно, основанный на реальных уровнях температуры, составляет всего от 5% до 6%. Современные системы могут достигать КПД только от 1% до 2% из-за тепловых потерь и потерь мощности в турбинах и биообрастания в генераторах [90].

Пример 3

Находка: Предположим, что температура поверхности океана составляет 20 ° C, а глубоководная температура — 5 ° C. Определите теоретический максимальный КПД Карно для замкнутой системы ОТЕС.

Решение:

КПД Карно определяется как

(2) η = 1– (TL / TH)

, где T _L в K — низкая температура в термодинамическом цикле, а T _H в K — это высокая температура в термодинамическом цикле.Затем, заменяя T _L глубоководным температурным эквивалентом в K и T _H эквивалентом температуры поверхностной воды в K, можно получить эффективность

η = 1– (273,15 + 5 / 273,15 + 20) = 0,051 = 5,1%

Эффективность преобразования энергии 97% с системой OTEC открытого цикла была достигнута Национальной лабораторией возобновляемой энергии США в 1984 году. Для этой системы был разработан испаритель с вертикальным изливом для производства пара из теплого морская вода.В другом эксперименте, проведенном в 1993 году, номинальная полезная мощность 50 кВт была достигнута с системой OTEC открытого цикла в Кеахол-Пойнт, Гавайи.

Сколько энергии может производить солнечная панель за день?

В нашей предыдущей статье «Понимание энергии и мощности» мы говорили о разнице между мощностью (измеряемой в ваттах) и энергией (измеряемой в ватт-часах). Энергия — это сила, возникающая во времени. Мы показали вам, как использовать уравнение 1 для расчета количества энергии (ватт-часов), которое определенное устройство будет использовать за определенный период времени, если вы знаете, сколько энергии (ватт) потребляет это устройство во время работы.

Уравнение 1: ЭНЕРГИЯ = МОЩНОСТЬ X ВРЕМЯ

Точно так же, как электрические устройства оцениваются по мощности, которую они используют во время работы, солнечные панели оцениваются по количеству производимой ими энергии. Если вы посмотрите на заднюю часть солнечной панели, вы увидите табличку с указанием максимальной мощности панели (обычно сокращенно Wmp). Вы также увидите другие вещи, перечисленные там: один из них — Vmp (напряжение панели при максимальной мощности), а другой — Imp (ток панели при максимальной мощности).В нашей 80-ваттной солнечной панели Vmp составляет 17,3 В, а Imp — 4,7 ампер. 17,3 X 4,7 = 81,3 Вт.
Вот еще несколько панелей для сравнения: солнечная панель на 10 Вт, солнечная панель на 20 Вт, солнечная панель на 40 Вт.

Было бы хорошо и просто, если бы вы могли просто использовать уравнение 1 для умножения номинальной мощности Wmp (80 Вт в этом примере) солнечной панели на общее количество часов солнечного света для расчета энергии, которую панель может производить в день. Но вы не можете, и вот почему:

1) Во-первых, рейтинги солнечных панелей не совсем правильные.Выходная мощность солнечной панели самая высокая, когда панель ничего не питает, но это не очень полезное число, не так ли? Когда панель подключена к нагрузке, напряжение падает, когда она питает нагрузку, и общая выходная мощность панели меньше номинальной мощности. К сожалению, солнечные панели оцениваются по мощности, которую они производят, когда они ничего не питают. Быстрое решение этой проблемы — использовать номинальный ток (Imp) и игнорировать Wmp или максимальную номинальную мощность (например, 80 Вт в нашем примере).Это потому, что ваше типичное зарядное напряжение больше похоже на 13 В. 13 В X 4,7 А = 61,1 Вт, а не 80 Вт).

2) Вторая причина заключается в том, что мощность, производимая солнечной панелью, зависит от мощности солнечного света, а мощность солнечного света меняется в течение дня с утра до ночи, достигая пика в полдень. Он также меняется в зависимости от погоды, а также в зависимости от времени года и различается в разных местах на Земле в любой момент.

Чтобы получить согласованные рейтинги для солнечных панелей, солнечные панели испытываются под так называемым пиковым солнечным светом.Пиковое солнце определяется как 1000 ватт солнечного света на квадратный метр поверхности и приблизительно равно мощности солнца в полдень в ясный день на экваторе.

Для остальных из нас в остальное время мощность солнца менее 1000 Вт на квадратный метр.

Итак, что вы можете сделать, чтобы выяснить, сколько энергии солнечная панель может производить за день? Что ж, игнорируя тот факт, что Wmp на самом деле неверен, мы собираемся показать вам, как использовать этот рейтинг солнечных панелей и среднее количество часов Пикового Солнца в уравнении 1.

Это стало возможным благодаря картам солнечной инсоляции, опубликованным NREL (Национальная лаборатория возобновляемой энергии). На этих картах показано среднее количество часов Пикового Солнца по всему земному шару. Эти карты доступны для США на нашем веб-сайте — US Solar Radiation Maps.

Не желая казаться СЛИШКОМ полезной, на этих картах используются единицы измерения «кВтч / м2.день». Не беспокойтесь об этом, вы можете прочитать числа с цветовой кодировкой как «Количество часов пикового солнца в день» и подставить их в уравнение 1 с рейтингом вашей солнечной панели, чтобы рассчитать количество энергии (в ватт-часах), которое конкретная солнечная панель может производить за день:

Imp * пиковые солнечные часы / день * 13V = ватт-часы / день

В нашем примере 80-ваттной солнечной панели:
4.7A * (например, 5 часов) * 13V (оценка) = 305 ватт-часов в день.

Теперь просто умножьте это число на 30 (чтобы получить общее количество ватт-часов за месяц), затем разделите на 1000 (чтобы получить киловатт-часы), и вы можете сравнить это число с кВтч, указанным в вашем счете за электроэнергию.

Абсолютные максимальные рейтинги | Техническое руководство | Полупроводник

БИПОЛЯРНЫЙ, C-MOS, GaAs, ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

Определение абсолютного максимального рейтинга

NJR определяет максимальные номинальные значения как значения напряжения, тока, температуры, рассеиваемой мощности и т. Д., который не должен быть превышен в любое время, в противном случае может произойти ухудшение или разрушение ИС. Публикуемые максимальные значения и пределы должны всегда приниматься во внимание при использовании или «проектировании» интегральных схем NJR.

1. Максимальное номинальное напряжение

Укажите максимальное ограничение питающего и входного напряжений. Максимальные опубликованные значения и пределы должны всегда приниматься во внимание при использовании или «проектировании» интегральных схем NJR.

2.Максимальные текущие рейтинги

Укажите максимальное ограничение входного и выходного тока. Максимальные опубликованные значения и ограничения должны всегда приниматься во внимание при использовании или «проектировании» интегральных схем NJR.

3. Максимальные номинальные температуры

Укажите максимальное ограничение температуры эксплуатации и хранения. Максимальные и опубликованные значения должны всегда приниматься во внимание при использовании или «проектировании» интегральных схем NJR. Диапазон рабочих температур — это диапазон температур окружающей среды, в котором микросхема работает нормально.
Электрические характеристики микросхем, указанные при температуре 25 ℃, не гарантируются для применения в крайних пределах рабочего диапазона температур.

4. Максимальный рейтинг рассеиваемой мощности

Укажите максимальное ограничение рассеиваемой мощности. Максимальные и опубликованные значения должны всегда приниматься во внимание при использовании или «проектировании» интегральных схем NJR.
Рассеиваемая мощность указывается в следующей формуле.

Поскольку Tj обычно постоянна, максимальная рассеиваемая мощность при определенной температуре окружающей среды определяется тепловым сопротивлением корпуса, которое, в свою очередь, определяется его размерами и материалами, используемыми при его производстве.
Как правило, чем меньше размер корпуса, тем ниже максимальная рассеиваемая мощность.

Примечание: Превышение любого из максимальных значений даже на короткое время может привести к ухудшению характеристик ИС или даже к разрушению.

Основы инвертора

и выбор подходящей модели

Выбор инвертора — солнечная и резервная

Как выбрать инвертор для солнечной системы.

Охватывает синусоидальный сигнал, модифицированный синусоидальный сигнал, связь с сетью и резервное питание.

Мы предлагаем инверторы разных типов, размеров, марок и моделей.Также доступны различные варианты. Выбор лучшего из такого длинного списка может оказаться сложной задачей. Не существует «лучшего» инвертора для всех целей — то, что могло бы быть отличным для машины скорой помощи, не подошло бы для дома на колесах. Выходная мощность обычно является основным фактором, но есть и многие другие.

Есть много факторов, которые влияют на выбор лучшего инвертора (и его опций) для вашего приложения, особенно когда вы переходите на более высокие диапазоны мощности (800 Вт или более). Эта страница должна предоставить вам информацию, необходимую для того, чтобы сделать свой выбор наиболее подходящим для вас.

Мы предлагаем как стандартные инверторы для жилых и легких коммерческих помещений, так и инверторы для мобильных / жилых автофургонов / морских судов.

Сначала некоторые основы …

Вт

Плохой ватт часто понимают неправильно. Ватты — это всего лишь мера того, сколько энергии устройство использует или может выдавать при включении. Ватт есть ватт — не существует таких понятий, как «ватт в час» или «ватт в день». Если что-то потребляет 100 Вт, это просто напряжение , , умноженное на ампер, .Если он потребляет 10 ампер при 12 вольт или 1 ампер при 120 вольт, он все равно будет 120 ватт. Ватт определяется как один Джоуль в секунду, поэтому выражение «ватт в час» похоже на выражение «миль в час в день».

Ватт-часов

Ватт-час (или киловатт-час, кВтч) — это просто количество ватт, умноженное на количество часов, в течение которых он используется. Это то, что имеет в виду большинство людей, когда говорят «ватт в день». Если лампа потребляет 100 Вт и горит 9 часов, это 900 Вт-часов. Если микроволновая печь потребляет 1500 Вт и работает в течение 10 минут, это составляет 1/6 часа x 1500, или 250 Втч.Когда вы покупаете электроэнергию у дружественного коммунального предприятия (посмотрите свой последний счет), они продают ее вам по очень высокой цене за киловатт-час. КВтч — это «киловатт-час», или 1000 ватт за один час (или 1 ватт за 1000 часов).

Ампер

Ампер — это мера электрического тока на данный момент. (Ампер также не выражается в «амперах в час» или «амперах в день»). Ампер важен, потому что он определяет, какой размер провода вам нужен, особенно на стороне постоянного тока (низкое напряжение) инвертора. У всех проводов есть сопротивление, а токи, протекающие по проводам, выделяют тепло.Если ваш провод слишком мал для усилителей, вы получите горячие провода. Вы также можете получить падение напряжения в проводе, если оно слишком мало. Обычно это не очень хорошо. Ампер определяется как 1 кулон в секунду.

Кулон — это заряд 6,24 x 10 ¹⁸ электронов. Следовательно, 1 ампер равен заряду 6,24 x 10 ¹⁸ электронов, проходящих через точку в цепи за 1 секунду.

Ампер-часы

ампер-часов (обычно сокращенно AH ) — это то, что большинство людей имеют в виду, когда говорят «амперы в час» и т. Д.Амперы x время = AH. АЧ очень важны, так как это основная мера емкости АКБ . Поскольку большинство инверторов работают от батарей, емкость AH определяет, как долго вы можете работать. См. Нашу страницу о батареях для получения более подробной информации.

Вт — или инвертор мощности какого размера мне нужен?

Пиковая мощность в сравнении с типовой или средней

Инвертор должен обеспечивать две потребности — пиковое значение , или импульсное питание, и стандартное или обычное питание.

• Помпаж — это максимальная мощность, которую инвертор может подавать, обычно в течение короткого времени — от нескольких секунд до 15 минут или около того.Некоторым приборам, особенно с электродвигателями, требуется гораздо больший импульс при запуске, чем при работе. Насосы — самый распространенный пример — еще один распространенный пример — холодильники (компрессоры).

• Типичный — это то, что инвертор должен обеспечивать на постоянной основе. Это постоянный рейтинг . Обычно это намного меньше, чем всплеск. Например, это будет то, что тянет холодильник после первых нескольких секунд, необходимых для запуска двигателя, или то, что требуется для запуска микроволновой печи, или то, что в сумме дадут все нагрузки.(см. примечание о мощности устройства и / или номинальных значениях на табличке с именем в конце этого раздела).

• Средняя мощность обычно будет намного меньше типичной или скачкообразной и обычно не является фактором при выборе инвертора. Если вы запустите насос на 20 минут и небольшой телевизор на 20 минут в течение одного часа, средняя мощность может составить всего 300 Вт, даже если для насоса требуется 2000. Средняя мощность полезна только для оценки необходимой емкости аккумулятора. Инверторы должны быть рассчитаны на максимальную пиковую нагрузку и на типичную продолжительную нагрузку.

Номинальная мощность инверторов

Инверторы

бывают разных размеров от 50 до 50 000 ватт, хотя блоки мощностью более 11 000 ватт очень редко используются в домашних или других фотоэлектрических системах. Первое, что вам нужно знать о своем инверторе, — это какой будет максимальный скачок напряжения и как долго. (Подробнее о насосах на 230 В и т. Д. Позже).

• Помпаж : Все инверторы имеют длительный номинал и номинал помпажа.Номинальное значение перенапряжения обычно указывается при таком количестве ватт в течение такого количества секунд. Это означает, что инвертор выдержит перегрузку этого количества ватт в течение короткого периода времени. Эта импульсная мощность будет значительно различаться между инверторами и разными типами инверторов, и даже в пределах одной марки. Он может варьироваться от 20% до 300%. Как правило, номинального скачка напряжения от 3 до 15 секунд достаточно, чтобы охватить 99% всех устройств — двигатель в насосе может фактически колебаться всего лишь на 1/2 секунды или около того.

• Общие правила : Инверторы с наименьшими значениями перенапряжения относятся к высокоскоростному электронному коммутационному типу (наиболее распространенному). Обычно это от 25% до 50% максимальной перегрузки. Сюда входит большинство инверторов производства Statpower, Exeltech, Power to Go и почти все недорогие инверторы мощностью от 50 до 5000 Вт. Самые высокие характеристики импульсных перенапряжений имеют трансформаторные низкочастотные переключатели. Это включает в себя большинство Xantrex, Magnum и Outback Power. Рейтинги скачков напряжения на них могут составлять до 300% на короткие периоды.В то время как высокочастотное переключение позволяет получить гораздо меньший и легкий блок, из-за использования гораздо меньших трансформаторов он также снижает скачки или пиковую мощность.

• Плюсы и минусы : Хотя высокочастотный тип переключения не имеет импульсной способности трансформатора, он имеет некоторые определенные преимущества. Они намного легче, обычно немного меньше и (особенно в нижних диапазонах мощности) намного дешевле. Однако, если вы собираетесь использовать что-то вроде погружного скважинного насоса, вам понадобится либо очень высокая импульсная способность, либо вам нужно будет увеличить размер инвертора по сравнению с его типичным использованием, чтобы даже при максимальном скачке инвертор не превысил свой номинальный импульсный ток. .

Различные типы инверторов

Синусоидальная волна, модифицированная синусоида и прямоугольная волна — что скажешь?

Синусоидальная волна, модифицированная синусоида и прямоугольная волна.

Существует 3 основных типа инверторов — синусоидальная волна (иногда называемая «истинной» или «чистой» синусоидой), модифицированная синусоида (фактически модифицированная прямоугольная волна) и прямоугольная волна.

• Синусоида
  Синусоида — это то, что вы получаете от местной коммунальной компании и (обычно) от генератора. Это потому, что он генерируется вращающимся оборудованием переменного тока, а синусоидальные волны являются естественным продуктом вращающегося оборудования переменного тока. Основным преимуществом синусоидального инвертора является то, что все оборудование, которое продается на рынке, предназначено для синусоидальной волны. Это гарантирует, что оборудование будет работать в полном соответствии со своими техническими характеристиками. Некоторые приборы, такие как двигатели и микроволновые печи, выдают полную мощность только с синусоидальной мощностью.Некоторым приборам, таким как хлебопечки, диммеры и некоторые зарядные устройства, для работы вообще требуется синусоида. Синусоидальные инверторы всегда дороже — от 2 до 3 раз.

• Модифицированная синусоида
  Модифицированный синусоидальный инвертор на самом деле имеет форму волны, больше похожую на прямоугольную, но с дополнительным шагом или около того. Модифицированный синусоидальный инвертор будет нормально работать с большинством оборудования, хотя эффективность или мощность будут снижены с некоторым. Двигатели, такие как двигатель холодильника, насосы, вентиляторы и т. Д., Будут потреблять больше энергии от инвертора из-за более низкого КПД.Большинство двигателей потребляют примерно на 20% больше мощности. Это связано с тем, что значительный процент измененной синусоидальной волны составляет более высокие частоты, то есть не 60 Гц, поэтому двигатели не могут ее использовать. Некоторые люминесцентные лампы не работают так ярко, а некоторые могут гудеть или издавать раздражающие гудящие звуки. Приборы с электронными таймерами и / или цифровыми часами часто не работают должным образом. Многие устройства получают время от сети — в основном, они берут 60 Гц (циклов в секунду) и делят их до 1 в секунду или того, что нужно.Поскольку модифицированная синусоида более шумная и грубая, чем чистая синусоида, часы и таймеры могут работать быстрее или вообще не работать. У них также есть некоторые части волны, отличные от 60 Гц, что может заставить часы работать быстрее. Такие предметы, как хлебопечки и регуляторы света, могут вообще не работать — во многих случаях приборы, в которых используются электронные регуляторы температуры, не работают. Чаще всего встречается на таких вещах, как дрели с регулируемой скоростью будут иметь только две скорости — включенную и выключенную.

• Прямоугольная волна
  Их очень мало, но самые дешевые инверторы — прямоугольные.Преобразователь прямоугольной формы без проблем будет работать с такими простыми вещами, как инструменты с универсальными двигателями, но не более того. Преобразователи прямоугольной формы уже редко встречаются.

Основы солнечной энергетической системы | Samlex America

Базовая эквивалентная схема свинцово-кислотной батареи моделируется источником напряжения с равновесным напряжением (VE), включенным последовательно с внутренним резистором (Rin) (см. Ниже). Здесь необходимо отметить, что эта конфигурация может описывать только текущее состояние, потому что величина VE и Rin на самом деле не являются постоянными, а являются функцией многих параметров, таких как состояние заряда (SOC), температура, плотность тока и старение аккумулятор.

Кроме того, следует учитывать, что эти параметры зависят также от направления тока (зарядка или разрядка). Когда батарея была в покое или в состоянии разомкнутой цепи VB = VE. Когда ток поступает от батареи, напряжение будет ниже VE. Когда ток течет в батарею, напряжение на клеммах будет выше VE.

Более высокий ток разряда приводит к снижению напряжения на клеммах. Следовательно, чтобы определить состояние аккумулятора по напряжению аккумулятора, необходимо также измерить ток разряда.

В случае разряда минимальный уровень напряжения, приемлемый для свинцово-кислотной батареи, определяется как , пороговое значение напряжения разряда . Падение ниже этого порога называется глубокой разрядкой, при которой аккумулятор может выйти из строя. В случае, если батарея остается дольше после глубокой разрядки , свинец опорной конструкции превращается в сульфат свинца в грубо-кристаллической форме, который во время зарядки может быть только плохим или больше не может быть преобразован снова. В результате батарея теряет часть своей емкости; кроме того, возникает потеря опорной конструкции.

На практике необходимо предотвратить опасный глубокий разряд: нагрузки будут принудительно отключены от аккумулятора, как только будет достигнуто пороговое значение напряжения разрядки, то есть с помощью так называемой защиты от глубокого разряда (DDP). Этот порог в основном указывается производителем в технических паспортах для различных токов разряда. Предпочтительно значение этого порога должно зависеть от тока разряда. Соотношение между током разряда и напряжением во время разряда свинцово-кислотной батареи представлено ниже.

На приведенном выше графике показан профиль разряда типичного типа батареи при нескольких постоянных значениях тока. Типичное напряжение в конце разряда при таких скоростях разряда также можно заметить, когда оно начинает резко падать. Кроме того, напряжение в конце разряда варьируется в пределах 1,75–1,9 В в зависимости от типа батареи и тока разряда. Более высокая производительность достигается при более низких скоростях разряда. При более высоких скоростях разряда электролит в пористой структуре пластины истощается, и он не может диффундировать достаточно быстро, чтобы поддерживать напряжение ячейки.Однако прерывистый разряд, дающий время для диффузии электролита, улучшит характеристики при высоких скоростях разряда.

Газообразование

При 2,3 В и 2,4 В на электродах в батарее выделяется газ, с помощью которого вода разлагается на водород и кислород. Оба газа смешиваются в батарее, образуя детонирующий газ (взрывоопасный!), И уходят через вентиляционное отверстие в вентиляционной пробке. При выделении газа аккумулятор теряет также воду, которую необходимо регулярно пополнять в соответствии с техническим обслуживанием.Газ представляет собой нежелательную вторичную реакцию химического превращения во время зарядки, потому что ток потребляется для электролиза, и поэтому эффективность хранения батареи излишне ухудшается. После превышения напряжения газовыделения напряжение остается примерно постоянным. Полный зарядный ток в течение этого периода приводит к h3 и O2, что определяется как потери.

Замерзание электролита

Для приложений с низкой температурой окружающей среды свинцово-кислотный аккумулятор также должен быть защищен от замерзания электролита.Риск замерзания зависит от уровня заряда.

На приведенном ниже графике показан предел замерзания в зависимости от состояния заряда.

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов

фотоэлектрических модулей, часть 2. Расчеты, это не повредит — много

Время чтения: 13 минут

Модули постоянного тока

Мощность варьируется. Как указывалось в предыдущей статье этой серии, постоянный ток на выходе фотоэлектрического модуля постоянного тока зависит от интенсивности солнечного света, температуры модуля и нагрузки, подключенной к этому модулю.Эти изменяющиеся выходные характеристики значительно отличаются от относительно постоянного выходного напряжения обычной, широко распространенной электрической системы переменного тока, поставляемой коммунальным предприятием; электрическая система, которая соответствовала требованиям NEC более шести десятилетий. Следовательно, у нас есть статьи 690 и 705, которые позволят нам иметь дело с требованиями кода Code , уникальными для фотоэлектрических систем.

Фото 1. Приближается зима. Какая ожидается низкая температура в вашем регионе?

Новое определение фотоэлектрических систем. В NEC 2017 года , фотоэлектрические системы были более узко определены как те цепи, которые конкретно связаны с фотоэлектрической системой от модуля до отсоединения фотоэлектрической системы, которое является точкой сопряжения с другими типами систем электроснабжения, такими как коммунальное предприятие или энергосистема. система хранения (ESS), также известная как аккумуляторная батарея. Хотя многие из нас думают, что инвертор в автономной системе или многомодовый инвертор в ESS / интерактивной системе электроснабжения и батареи являются частью фотоэлектрической системы, эти устройства больше не входят в определение фотоэлектрической системы.См. Рисунок 690.1 в коде Code для графического описания того, что теперь включено в определение компонентов фотоэлектрической системы. Эти схемы включают цепи постоянного и переменного тока, интерактивный инвертор электросети, а также фотоэлектрический модуль переменного тока.

Продолжая рассмотрение фотоэлектрического модуля постоянного тока, давайте рассмотрим характеристики выходного напряжения. Это напряжение, либо ненагруженное в состоянии разомкнутой цепи, либо нагруженное в состоянии замкнутой цепи, обычно будет изменяться в зависимости от температуры модуля. На эту температуру влияет интенсивность солнечного света, падающего на модули, температура окружающей среды и скорость ветра.В ночное время (состояние не представляет особого интереса) температура модуля обычно совпадает с местной температурой окружающего воздуха. Без ветра, когда солнечный свет начинает падать на поверхность модуля, эта поверхность будет нагреваться, и в солнечный день на крыше, температура окружающей среды в непосредственной близости от фотоэлектрической батареи может легко достигать 40 ° C (104 ° F) до 50 ° C (122 ° F) или выше, когда температура наружного воздуха (температура окружающей среды на местной метеостанции) может составлять всего 30 ° C (86 ° F). Нам следует привыкнуть к измерению температуры в градусах Цельсия (C), поскольку многие спецификации модулей и таблицы Code используют метрическую систему измерения.В отсутствие ветра температура воздуха на крыше 40-50 ° C и солнечный свет (в яркий солнечный день) с интенсивностью (освещенностью) 1000 Вт / квадратный метр (Вт / м2) могут привести к тому, что температура модуля будет 65 –75 ° C и даже выше при более высоких температурах окружающей среды и ярком солнечном свете.

Рейтинг модулей. Номинальные характеристики фотоэлектрического модуля включают напряжение холостого хода (Voc), рабочее напряжение максимальной мощности (Vmp), ток короткого замыкания (Isc), ток при максимальной мощности (Imp) и максимальную выходную мощность (Wmp). .Поскольку эти параметры меняются в зависимости от упомянутых условий окружающей среды, номинал фотоэлектрического модуля определяется как набор фиксированных чисел в наборе международно признанных стандартных условий испытаний. Стандартные условия испытаний (STC) включают температуру модуля / элемента 25 ° C (77 ° F), солнечное излучение 1000 Вт / м2 и плотность воздуха 1,5. Плотность воздушной массы является фактором, относящимся к спектру солнечного света около солнечного полудня, и не будет рассматриваться в дальнейшем.

Фото 2. Задняя часть стандартного фотоэлектрического модуля постоянного тока.Ничего особенного; солнечная энергия на входе (спереди), электрическая энергия постоянного тока на выходе.

Напряжение холостого хода. Одним из наиболее важных параметров модуля является Voc, потому что это напряжение определяет требуемые номинальные значения напряжения проводников схемы модуля, разъединителей в схемах модуля, устройств защиты от сверхтоков и другого оборудования, к которому подключены схемы модуля.

По мере нагрева модуля напряжение холостого хода (Voc) будет снижаться как функция, обратная температуре.Это значение этой обратной функции будет несколько меняться в зависимости от технологии модуля, например кристаллической, поликристаллической и различных тонких пленок (аморфный кремний, CdTe, CIGS и др.).

Для типичного кристаллического фотоэлектрического модуля напряжение холостого хода будет отличаться примерно на 0,4% при изменении температуры на градус C от значения при температуре STC, равной 25 ° C. Когда температура опускается ниже 25 ° C, значение Voc модуля превышает стандартное значение для условий испытаний. Это критический фактор при проектировании, установке и проверке безопасной и прочной фотоэлектрической системы.

Модули

, в зависимости от внутреннего соединения ячеек последовательно и / или параллельно, будут иметь разный Voc в STC. Это могут быть 17, 34, 68 вольт и другие значения. Когда модули подключаются последовательно для повышения рабочего напряжения до значения, необходимого для работы подключенного оборудования (обычно это интерактивный инвертор от электросети), напряжение холостого хода может варьироваться от 17 до 600 вольт в жилых помещениях и выше. до 1000 вольт в коммерческих установках и даже до 1500 вольт в коммунальных сетях.Код Код устанавливает требования, которые позволяют нам справляться с этими сильно меняющимися, зависящими от температуры напряжениями холостого хода таким образом, чтобы они не превышали только что упомянутые верхние пределы даже в самую холодную ожидаемую погоду. Добро пожаловать в Раздел 690.7.

Самая низкая ожидаемая температура. Ах, самая низкая ожидаемая температура — по меньшей мере спорный вопрос. Некоторые проектировщики / установщики фотоэлектрических систем используют исторический рекорд минимальной температуры в определенном месте, и, хотя это может быть относительно легко получить, оно может не отражать текущую тенденцию низких температур, если учитывать изменения климата.В конце концов, в последние несколько лет в каждом последующем году средняя температура была выше, чем в предыдущем. Код Код в информационной записке упоминает источник климатических данных, который дает средние и процентные значения. Это предельно допустимая среднегодовая минимальная расчетная температура сухого термометра, указанная в Руководстве ASHRAE — Основные принципы. Другой метод, который можно использовать, — это найти самую низкую годовую температуру за последние десять лет или около того и построить ее график, чтобы определить, есть ли какой-либо тренд, который можно использовать для прогнозирования будущей низкой температуры.Поиск в Интернете выявит источники климатических данных для множества мест.

Местная юрисдикция и проектировщики / установщики фотоэлектрических систем в области должны совместно выбрать низкую температуру для использования в проектах фотоэлектрических систем, учитывая при этом, что микроклимат в регионе может изменить это число.

Фото 3. Преобразователь постоянного тока в постоянный. Оптимизатор мощности Solar Edge. Предоставлено Solar Edge

Пример из практики. Необычные климатические явления могут привести к температурам ниже выбранного числа для самой низкой ожидаемой температуры, как это произошло в Южном Нью-Мексико и Западном Техасе несколько лет назад.В этом регионе расчетная температура фотоэлектрических модулей, используемая для минимальной ожидаемой температуры, составляет 14 ° F (10 ° C), но в один февральский день холодный фронт из Арктики привел к температурам -2 ° F (-19 ° C) для несколько дней.

Как повлияло использование ожидаемой низкой температуры, которая была намного выше, чем реальная низкая температура? Многие системы в этом районе были спроектированы таким образом, чтобы при 14 ° F напряжение холостого хода не превышало 600 вольт в системах инверторных цепочек. При нормальной повседневной работе фотоэлектрический инвертор никогда не будет видеть напряжение холостого хода, потому что с восходом солнца инвертор начинает отслеживание пиковой мощности и удерживает напряжение в точке пиковой мощности, которая может составлять 10-15. % ниже напряжения холостого хода.Кроме того, с восходом солнца фотоэлектрические модули начинают нагреваться, и напряжение холостого хода уменьшается. Несмотря на то, что этот день с -2 градусами был солнечным и ясным, утром дул довольно сильный ветер, поэтому нагрев массива был незначительным, в результате чего Voc значительно превышал предел в 600 вольт на оборудовании. Инвертор обычно не будет подвергаться Voc на входе, если только отключение PV постоянного тока не будет разомкнуто или электросеть потеряет питание и инвертор не отключится, позволяя подключенному массиву перейти на Voc. К сожалению, местные коммунальные службы не были готовы к таким низким температурам и замороженным системам охлаждения, а также нехватка природного газа для резервных и пиковых генераторов, что привело к постоянным отключениям электроэнергии по всей территории.К счастью, эти отключения электроэнергии произошли во второй половине дня, и с уменьшением количества ветров температура фотоэлектрических массивов поднялась до значения, при котором напряжение холостого хода большинства массивов оставалось ниже 600 вольт. Сообщалось о небольшом повреждении фотоэлектрических систем, что могло обернуться очень дорогостоящей катастрофой.

Между прочим, многие фотоэлектрические инверторы регистрируют самое высокое напряжение, которому они подвергаются, и завод обычно не желает предлагать гарантийный ремонт при превышении максимального номинального входного напряжения.

Фото 4. Фотоэлектрический модуль переменного тока. Микроинвертор и фотоэлектрический модуль постоянного тока собраны на заводе и указаны как единое целое. Требования Кодекса DC не применяются.

Использование самой низкой ожидаемой температуры. Там, где используются кремниевые фотоэлектрические модули, NEC Раздел 690.7 позволяет использовать Таблицу 690.7 с наименьшей ожидаемой температурой для определения коэффициента умножения, который можно использовать для изменения номинального напряжения холостого хода в STC. Этот коэффициент можно использовать либо для модуля Voc, либо для струнного Voc, чтобы определить более высокий Voc при самой низкой температуре.Раздел 690.7 также позволяет использовать температурные коэффициенты модуля для Voc там, где они доступны, и эти температурные коэффициенты должны использоваться для тонкопленочных и других несиликоновых модульных технологий. В большинстве случаев температурные коэффициенты модуля дадут более реалистичное значение Voc для холодной погоды, потому что таблица несколько консервативна и основана на температурном коэффициенте наихудшего случая, составляющем около -0,4% / ° C. Давайте рассчитаем Voc, используя фактический температурный коэффициент модуля Voc для ожидаемой низкой температуры -40 ° C / -40 ° F, которая может возникнуть в одном из северных штатов.

Типичный температурный коэффициент Voc может быть задан как процентное изменение в Voc на градус Цельсия (например, -0,3% / ° C) или как фактическое изменение напряжения в милливольтах на градус Цельсия для одного модуля (например, -167,4 мВ / ° C). ). Многие предпочитают использовать процентное изменение, поскольку его можно легко применить к отдельному модулю или цепочке модулей, а с помощью Voc в STC для модуля значение милливольта можно легко изменить на процент.

Определенный модуль может иметь Voc при STC (25 ° C (77 ° F)), равном 68.2 вольта и температурный коэффициент -167,4 мВ / ° C. Процентное изменение составит

.

(-167,4 x 100) / (1000 x 68,2) = -0,245% / ° C

Деление на 1000 необходимо для преобразования милливольт в вольты, а умножение на 100 преобразует ответ в проценты.

Начиная со значения STC 25 ° C, температура модуля изменилась на -65 ° C, когда модуль достигнет температуры -40 ° C

-40-25 = -65 ° C

Используя температурный коэффициент Voc, равный -0.245% / ° C мы получаем -65 x (-0,245) = 15,9% изменение напряжения модуля Voc, когда температура падает с 25 ° C до -40 ° C, а процентное изменение положительное, что означает увеличение напряжения. Это увеличение начинается с Voc при 25 ° C, равного 68,2, и увеличивается до 79,04 при -65 ° C.

Во-первых, мы находим изменение напряжения из-за понижения температуры.

68,2 В x 15,9 / 100 = 10,84 В

Затем мы добавляем это изменение напряжения к исходному Voc при 25 ° C.

68.2 В + 10,84 В = 79,04 В

Используя таблицу 690.7, мы видим, что коэффициент умножения для -40 ° C составляет 1,25, и использование этого коэффициента дает Voc 85,25 В, более высокое и консервативное число.

68,2 x 1,25 = 85,25 В

Почему разница? Таблица 690.7 присутствует в коде Code в течение многих циклов (возможно, с 1984 года), и числа в ней представляют технологию и материалы, использованные в модулях, когда она была впервые создана. Более современные модули имеют лучшую производительность в отношении температурных коэффициентов, как отмечено в этом примере, а также в других областях, таких как повышенная эффективность.В таблице будут приведены консервативные значения, и по этой причине большинство фотоэлектрических дизайнеров и установщиков предпочитают использовать коэффициенты модуля, чтобы получить лучший дизайн.

Струнное напряжение. Фотоэлектрические модули подключаются последовательно для повышения напряжения до значения, обеспечивающего правильную рабочую точку для подключенного интерактивного инвертора энергосистемы общего пользования. Когда модули соединены последовательно, напряжения каждого отдельного модуля складываются, чтобы получить напряжение цепочки или сумму напряжений всех модулей, соединенных последовательно.Продолжая наш пример выше, давайте определим, сколько модулей можно подключить в цепочку (последовательно), чтобы поддерживать напряжение холостого хода при этой ожидаемой низкой температуре -40 ° C (-40 ° F) ниже максимального входного напряжения 600 вольт для интерактивного инвертора, установленного в жилом помещении.

При ожидаемой низкой температуре Voc составляет 79,04 вольт, а максимально допустимое входное напряжение инвертора составляет 600 вольт. Используя эти числа, мы находим, что семь (7) модулей можно соединить последовательно.Расчет округляется в меньшую сторону, чтобы гарантировать, что максимальное напряжение холостого хода останется ниже 600 вольт.

600 / 79,04 = 7. 59

Используя тот же модуль при той же ожидаемой самой низкой температуре, было определено, что коммерческий массив с инвертором, способным принимать входное напряжение постоянного тока 1000 вольт, дает цепочку из двенадцати (12) модулей.

1000 / 79,04 = 12. 65

Фотоэлектрический модуль, который используется в этом примере, имеет номинальную мощность 345 Вт при стандартных условиях испытаний.Другие номинальные параметры модуля включают ток короткого замыкания (Isc) 6,39 ампер, номинальный ток при максимальной мощности (Imp) 6,02 ампера и номинальное напряжение при максимальной мощности (Vmp) 57,3 В, все при STC. В примере с жилым помещением семь последовательно соединенных модулей дадут номинальную мощность 2415 Вт на STC. Мощность увеличивается, когда модули подключаются последовательно, потому что напряжение увеличивается, а ток остается неизменным для цепочки.

7 x 345 Вт = 2415 Вт

Больше мощности. Хотя эта единственная цепочка модулей может быть подключена к инвертору мощностью от 2200 до 2500 Вт в небольшой системе, более типичная установка может состоять из подключения фотоэлектрической матрицы этих модулей мощностью 12 000 Вт к интерактивному инвертору энергосистемы с номинальной мощностью 10 000 Вт. Несколько семимодульных цепочек будут подключены параллельно для увеличения уровня мощности массива без увеличения напряжения массива, и, как показывают расчеты, потребуются пять цепочек модулей.

5 x 2415 Вт = 12,075 Вт

Как правило, фотоэлектрические модули могут быть подключены последовательно для увеличения напряжения цепочки без увеличения тока цепочки.Модули и обычно цепочки модулей подключаются параллельно для увеличения тока параллельной группы без увеличения напряжения. В любом случае мощность строки или массива увеличивается.

Следует отметить, что мощность массива 12 075 Вт выше номинальной выходной мощности инвертора 10 000 Вт. Это разрешено, и инверторы рассчитаны на эту предполагаемую перегрузку, потому что даже в более холодном климате фотоэлектрическая матрица в течение дня обычно будет испытывать температуры выше, чем температура STC, составляющая 25 ° C (77 ° F), и мощность солнечной батареи будет уменьшаться пропорционально, потому что напряжение Vmp будет уменьшаться в зависимости от более высокой температуры.Инвертор защитит себя, если по какой-либо причине, например, при очень низких температурах в ветреный солнечный день, входная мощность превысит номинальную выходную мощность инвертора. Инвертор будет ограничивать свою выходную мощность до номинальной, даже если входная мощность превышает это значение.

Когда 2 + 2 не равно 4.

Силовая электроника на уровне модуля. Силовая электроника на уровне модуля (MLPE) находится в распределительных коробках фотоэлектрических модулей и в преобразователях постоянного тока, подключенных к выходным выводам модуля на модуле.MLPE отделяет (и многих сбивает с толку) рейтинги STC фотоэлектрического модуля и выходные характеристики модуля от проводников, ведущих к остальной цепочке модулей, фотоэлектрической матрице и инвертору. Приведенные выше расчеты, касающиеся характеристик фотоэлектрического модуля, в первую очередь напряжения, тока и мощности, больше не применимы к выходу модуля с силовой электроникой на уровне модуля.

MLPE выполняет несколько функций, которые различаются от продукта к продукту. Некоторые из них будут выполнять действия системы быстрого отключения фотоэлектрических систем (690.12) с помощью дистанционного сигнала. Другие будут отслеживать пиковую мощность отдельного модуля и обеспечивать выходной сигнал, который получает от отдельного модуля как можно больше мощности с учетом параметров окружающей среды, влияющих на этот конкретный модуль. Еще одна силовая электроника на уровне модуля будет пытаться максимизировать выходную мощность модуля, одновременно увеличивая выход строки, содержащей этот модуль. Почти во всех случаях спецификации, относящиеся к выходным параметрам MLPE, не будут сопоставимы с выходными данными базового фотоэлектрического модуля.Практически во всех случаях необходимо соблюдать инструкции производителя, прилагаемые к перечисленному / сертифицированному устройству силовой электроники модульного уровня (110,3 B). Невозможно, чтобы NEC был в состоянии удовлетворить в общем виде все эти многочисленные изменяющиеся рабочие параметры и требования к установке для многочисленных систем.

Например, когда определенный преобразователь постоянного тока в постоянный подключен к модулю подходящего размера, максимальное выходное напряжение этого преобразователя составляет 60 вольт.И на первый взгляд может показаться, что не более 10 из этих устройств могут быть последовательно подключены к интерактивному инвертору электросети с входным постоянным током, рассчитанным максимум на 600 вольт. Тем не менее, в документации производителя предполагается, что дополнительно 15 из этих устройств могут быть подключены к этому инвертору на 600 вольт, потому что инвертор от этого производителя связывается с каждым из преобразователей постоянного тока в постоянный и сохраняет свой выходной сигнал в реальных условиях эксплуатации до общего напряжения. на строку менее 600 вольт.И хотя этот конкретный преобразователь постоянного тока в постоянный подключен к фотоэлектрическому модулю, который имеет нормальные характеристики фотоэлектрического модуля, указанные на этикетке модуля, их следует по существу игнорировать, а номиналы, применимые к преобразователю постоянного тока в постоянный используется для определения правильности установки модуля и фотоэлектрического модуля. И, конечно же, когда MLPE полностью помещается в распределительную коробку модуля, сертифицированный / внесенный в список фотоэлектрический модуль с его внутренней электроникой будет иметь этикетку, показывающую выходные характеристики комбинации.Выходные характеристики силовой электроники на уровне модуля могут во многих случаях больше не соответствовать классическим температурным отношениям выходных характеристик необработанного фотоэлектрического модуля.

Микроинверторы и фотоэлектрические модули переменного тока. В фотоэлектрическом модуле переменного тока будет установлен микроинвертор, установленный на раме модуля в относительно непосредственной близости от распределительной коробки модуля. Фотоэлектрический модуль переменного тока сертифицирован / указан как блок, и любые параметры постоянного тока, связанные с модулем, даже если они указаны на этикетке, прикрепленной к модулю, не должны учитываться при применении требований кода постоянного тока.Микроинверторная часть фотоэлектрического модуля переменного тока преобразует выходной сигнал постоянного тока модуля в переменный ток при 120 В, 208 В или 240 В, и это напряжение вместе с номинальным выходным током фотоэлектрического модуля переменного тока используется для определения размеров проводников и номинала устройства максимального тока и отключающие устройства. Фотоэлектрический модуль переменного тока обычно подключается с помощью указанного магистрального кабеля, предоставленного производителем, и инструкции производителя должны использоваться для определения того, сколько фотоэлектрических модулей переменного тока может быть подключено к магистральному кабелю и каким образом.

Микроинверторы

— это отдельные устройства, подключенные к стандартному фотоэлектрическому модулю постоянного тока, и они преобразуют выход постоянного тока фотоэлектрического модуля в выход переменного тока, очень похожий на выход переменного тока фотоэлектрического модуля переменного тока. Инструкции, поставляемые с микроинвертором, устанавливают общий размер и номинальные характеристики фотоэлектрического модуля, который должен использоваться с конкретным микроинвертором. Как и прежде, номинальные значения постоянного тока фотоэлектрического модуля по существу игнорируются. В некоторых случаях микроинвертор может быть даже подключен к двум фотоэлектрическим модулям постоянного тока.Как и фотоэлектрический модуль переменного тока, магистральный кабель используется для подключения нескольких наборов фотоэлектрических модулей переменного тока к остальной электрической системе, а номинальное напряжение и номинальный ток микроинверторов, подключенных к магистральному кабелю, будут использоваться для определения токовых нагрузок других проводников. , а также номиналы устройств максимального тока и средств отключения.

Сводка

Расчеты, относящиеся к проектированию и установке фотоэлектрических модулей постоянного тока, чтобы гарантировать отсутствие повреждений подключенного оборудования, относительно просты, хотя они требуют знания того, как фотоэлектрический модуль выводит данные в зависимости от условий окружающей среды.Новые продукты, выходящие на рынок, такие как преобразователи постоянного тока в постоянный, микроинверторы и фотоэлектрические модули переменного тока, в некоторой степени упростят расчеты, необходимые для проектирования и установки фотоэлектрических массивов. AHJ должен быть знаком со старыми методами выполнения этих расчетов, а также с расчетами, связанными с новыми технологиями, которые во многих случаях можно найти только в руководствах по эксплуатации продукта.

Номиналы проводников и устройств максимального тока

будут рассмотрены в следующей статье.Оставайтесь с нами, чтобы узнать больше о математике PV.

Для получения дополнительной информации

Автор ушел на пенсию из Юго-западного института развития технологий в Университете штата Нью-Мексико, но посвящает около 25% своего времени деятельности в области фотоэлектрических технологий, чтобы продолжать писать эти статьи «Перспективы фотоэлектрических технологий» в IAEI News и оставаться активным. в процессе разработки стандартов NEC и UL.