Электричество: как это работает?
Поскольку электричество невозможно увидеть, понюхать или услышать (когда все в порядке), эту технологию сложнее понять. Тем не менее, за последнее столетие мы стали все больше полагаться на электрическую энергию. Достаточно отключить электричество, чтобы все осознали, насколько мы зависим от электричества в плане роскоши, безопасности и комфорта.
Роскошь, безопасность и комфорт, которые мы воспринимаем как должное дома и на работе, также ценятся на борту яхты или в кемпере. То же самое происходит при работе в местах, где нет подключения к электростанции, в том числе на буксирах, баржах на Рейне или во время дорожных работ.
Более 25 лет Mastervolt специализируется на поставках надежного электроснабжения в местах, где нет инженерных сетей. Чтобы лучше понять наши продукты, давайте сначала дадим краткое объяснение основных терминов.
Напряжение и ток обеспечивают питание.
Основное направление деятельности Mastervolt – преобразование мощности. А основная переменная, которую можно преобразовать в области электричества, – это напряжение. Электрическое напряжение – это разность потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
Мы различаем два типа напряжения: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Напряжение выражается в вольтах (В), а частота переменного тока выражается в герцах (Гц), скорости изменения напряжения.
Переменный ток k (напряжение) – это электричество, которое выходит из домашних розеток и используется для большинства бытовых приборов. В Европе это 230 В, 50 Гц, в США – 120 В или 240 В, 60 Гц. Постоянный ток подается от батареи или солнечных батарей. Батареи жизненно важны, потому что они дают практическую возможность накапливать электрическую энергию. Напряжение аккумулятора обычно составляет 12 В или 24 В. Другая возможность – 48 В, что обычно бывает только с электрическими двигателями.
В то время как постоянный ток хранится в батареях, нам действительно нужен переменный ток для питания наших бытовых приборов. Это требует преобразования постоянного напряжения в переменное.
Другой термин, который мы используем, – это ток (I), измеряемый в амперах (A) . Текущий ‘потоки’ через бортовую проводку при использовании электроприборов. Величина тока, протекающего по проводке, может сильно различаться (в зависимости от подключенной нагрузки и используемого напряжения). Вот почему так важна правильная толщина кабеля – перегрев электрических проводов может иметь серьезные последствия.
Бегущая река, провод, проводящий электрический ток, или велосипедист, едущий на велосипеде против ветра… Все испытывают сопротивление.
В области электричества это сопротивление (R) указывается в Ом (Ω) . Сопротивление важно, потому что оно вызывает потери в виде тепла, и мы должны это учитывать. Падение напряжения происходит в проводах, и, если с этим не справиться, на конце провода будет недостаточное напряжение для питания устройства, которое мы хотим использовать.
Все упомянутые переменные обеспечивают мощность (P), которая выражается в ваттах (Вт) . Каждое электрическое устройство обозначает свою мощность в ваттах; микроволны 900 Вт, лампочки 60 Вт, генераторы 4000 Вт и стиральные машины 2500 Вт.
Чтобы упростить терминологию и обсуждение, мы ссылаемся на киловатты (кВт) https://mastervolt.com.ua/product/akkumulyatornaya-batareya-mvsv-2v-500ah/, в которых 1000 Вт равны 1 кВт. Чтобы связать потребление с периодом потребления, мы используем единицу времени, в которой вырабатывается или потребляется электроэнергия, а именно один час. Вместе они производят киловатт-часы (кВтч).
Формулы.
Взаимосвязь между этими единицами выражается в формулах, которые представляют ‘законы’ электричества.
V = разность потенциалов, выраженная в напряжении (В) I = ток в амперах (A) R = сопротивление в единицах Ом (Ω) P = мощность в ваттах (Вт)
Ом’s Закон – самая важная формула. V = I x R Напряжение [В] = ток [I] x сопротивление [R]
Поскольку мы часто используем термин мощность, для определения мощности часто используется следующая формула: P = V x I Мощность [P] = напряжение [В] x ток [I]
Правильная разводка.
Правильная разводка имеет решающее значение для безопасности и эффективности. Неправильный диаметр может привести к перегреву кабелей и возникновению пожара. Это не просто теория; суда и RV’каждый год теряются из-за пожаров на борту, которые часто возникают из-за неисправной проводки.
Правильная толщина кабеля не только безопаснее, но и обеспечивает максимальную производительность зарядного устройства и инвертора. Использование более тонких кабелей, чем рекомендуется, между зарядным устройством, инвертором и аккумулятором (комплектом) может привести к чрезмерным потерям напряжения в кабелях, что приведет к чрезмерно низкому зарядному напряжению на клеммах аккумулятора. Это, в свою очередь, означает, что батареи недостаточно заряжены, что отрицательно сказывается на их сроке службы. Использование более тонких кабелей, чем рекомендовано для инвертора, не позволит вам использовать максимальную емкость батарей. В этом случае высокие (кабельные) потери приводят к тому, что входное напряжение постоянного тока инвертора (намного) ниже, чем фактическое напряжение батареи, что заставляет инвертор отключаться слишком рано и не использовать полную емкость батареи. Вот почему люди часто используют более толстые кабели, чем требуется.
Размеры соединительного провода:
Поскольку при более низком напряжении также возникают более высокие токи, еще более важно использовать кабель правильной толщины.
Ток (A) выше, потому что постоянный ток с 12 В или 24 В ниже, чем переменный ток с 230 В, в то время как (требуемая) мощность остается той же. В результате ток увеличится как P = V x I.
Можно использовать следующее эмпирическое правило:
Для систем 12 или 24 В постоянного тока мощность 3 А на 1 мм² применяется диаметр кабеля. Для систем 230/120 В переменного тока, мощность 6 А на 1 мм² применяется диаметр кабеля.
Пример: если аккумулятор или зарядное устройство обеспечивает ожидаемый ток 75 ампер, вам потребуется кабель длиной не менее 25 мм².
Производство электроэнергии.
Есть разные способы получения энергии:
С бортовым бензиновым или дизельным генератором (обычно переменного тока, также имеется постоянный ток). Генератором (ами) на главном двигателе. Сеть (AC). Солнечные панели (DC). Ветрогенератор (переменного или постоянного тока).
Преобразование.
Сгенерированная энергия может быть использована немедленно или сохранена в батареях с помощью зарядного устройства. Зарядное устройство для аккумуляторов преобразует переменное напряжение в постоянное. Инвертор обычно преобразует низкое постоянное напряжение 12/24 вольт в переменное напряжение 230/120 вольт, 50 или 60 Гц.
Вы также можете встретить преобразователи постоянного тока в постоянный; эти устройства преобразуют постоянное напряжение в другое постоянное напряжение, например, 24 В от батареи в 12 В для питания вашего навигационного оборудования.
Пожалуйста, обрати внимание:
Проектирование полной электрической системы требует подробных знаний, опыта и информации (по предмету заполнены целые энциклопедии!). В вашем распоряжении специализированные дилеры Mastervolt.