Imaginați-vă acest lucru: aveți un nou invertor de 300 W pentru camion sau un încălzitor de 300 W pentru rulotă, vă holbați la baterie și la o bobină aleatorie de sârmă, întrebându-vă: "Va funcționa sau va provoca un incendiu?"
Este un scenariu comun. De la modernizări industriale la site-uri de telecomunicații la distanță, amperajul presupus duce adesea la topirea izolației, siguranțe arse și timpi de inactivitate costisitori.
Răspuns rapid: 300W la 12V consumă 25 Amperi. Dar, în realitate, ar trebui să vă planificați pentru aproximativ 30 Amperi pentru a acoperi pierderile de eficiență. Să analizăm calculele, normele de siguranță și motivele pentru care acel dispozitiv de 300 W nu ar trebui conectat la bricheta de țigări.
Baterie Kamada Power 12.8V 54Ah Lifepo4
Matematica: Calcularea ampermetrilor din wați
Calculul în sine este simplu, bazat pe Legea lui Watt. Puterea (wați) este egală cu tensiunea (volți) înmulțită cu curentul (amperi).
Pentru a găsi amperii, rearanjăm formula:
Amperi = wați / volți
Deci, pentru o sarcină standard de 300W:
300W / 12V = 25 Amperi
"Capcana eficienței"
Oprirea la 25 Amperi ar putea duce la probleme. Majoritatea dispozitivelor, în special Invertoare DC-to-AC, nu sunt 100% eficiente. Ele pierd energie sub formă de căldură în timpul procesului de conversie a puterii.
Un invertor tipic de calitate este de aproximativ 85% eficient. Aceasta înseamnă că, pentru a obține 300 W de curent alternativ, trebuie să extragă mai mult de 300 W din baterie.
Iată calculul corect de utilizat:
Putere de intrare = Putere de ieșire / Eficiență
300W / 0,85 = 353 wați (putere de intrare)
Amperi = 353W / 12V = 29,4 Amperi
După cum puteți vedea, consumul real de curent este mai apropiat de 30 Amperi. Dacă v-ați dimensiona siguranța pentru exact 25 A, probabil că aceasta ar exploda frecvent.
Siguranță critică: Grosimea cablurilor și dimensionarea siguranțelor
Acum că știm că avem de-a face cu un curent de aproximativ 30 Amperi, trebuie să selectăm firul și siguranța corespunzătoare. Gândiți-vă la fir ca la un furtun și la amperaj ca la presiunea apei. Forțarea unei presiuni ridicate printr-un furtun mic poate duce la spargerea acestuia; în mod similar, un fir subdimensionat se va supraîncălzi și se va topi.
Regula fitilului: 1,25x factorul de siguranță
Nu dimensionați niciodată o siguranță exact pentru sarcina preconizată. Trebuie să țineți cont de supratensiunile de pornire (curent de pornire). Un standard industrial comun este de a utiliza un factor de siguranță de 1.25x.
29,4 Amperi x 1,25 = 36,75 Amperi
Deoarece siguranțele de 36,75 A nu sunt standard, ar trebui să rotunjiți la următoarea dimensiune comună. Verdict: Utilizați un Siguranță de 40 A.
Regula sârmei: Nu strangulați curentul
Grosimea firului este măsurată în AWG (American Wire Gauge), unde un număr mai mic indică un fir mai gros.
Pentru o sarcină continuă de 30A:
- 0 - 10 picioare: Utilizare 10 AWG. Acesta este minimul pentru a menține căderea de tensiune sub 3%.
- 10 - 20 de picioare: Este mai sigur de utilizat 8 AWG pentru a minimiza căderea de tensiune pe distanțe mai lungi.
Utilizarea unui fir prea subțire (cum ar fi 14 AWG) crește rezistența, ceea ce generează căldură și poate duce la o scădere semnificativă a tensiunii, provocând oprirea invertorului sau creând un pericol de incendiu.
Pot utiliza priza pentru bricheta de țigară?
O întrebare frecventă este dacă un invertor de 300 W poate fi conectat la portul auxiliar de 12 V.
Verdictul: Categoric NU.
Iată de ce: Majoritatea prizelor de brichetă din vehicule sunt protejate la o putere maximă de 10 sau 15 Amperi.
- Soclu limită: ~180 Watts (la 15A).
- Încărcarea ta: Peste 350 de wați (aproape 30 de amperi).
Conectarea unui invertor de 300 W la o priză de 15 A va arde instantaneu siguranța vehiculului. În cel mai rău caz, dacă cineva a înlocuit în mod necorespunzător siguranța cu una cu o valoare mai mare, s-ar putea topi cablajul vehiculului.
Soluția: Trebuie să conectați dispozitivul direct la baterie sau la un bloc de distribuție dedicat, utilizând un cablu de dimensiuni corespunzătoare (10 AWG sau mai gros).
Dimensionarea bateriei și a energiei solare: Cât timp va funcționa?
Cu sistemul conectat în siguranță, următoarea întrebare este durata de funcționare. Aceasta depinde de capacitatea și chimia bateriei. Să luăm în considerare o baterie Baterie 100Ah cu o sarcină continuă de 300W (care consumă ~30A).
- Plumb-acid / AGM: Puteți utiliza în siguranță doar aproximativ 50% din capacitate fără să deteriorați bateria.
- Energie utilizabilă: ~50Ah.
- Timp de execuție: 50Ah / 30A = aproximativ 1,67 ore
- LiFePO4 (litiu-fosfat de fier): Puteți utiliza în siguranță până la 100% din capacitate.
- Energie utilizabilă: ~100Ah.
- Timp de execuție: 100Ah / 30A = aproximativ 3.33 ore
Acesta este motivul pentru care multe aplicații industriale trec la LiFePO4 sau tehnologii emergente precum Baterii cu ioni de sodiu de 12 V, care funcționează bine la temperaturi extreme.
Context solar
Pentru ca o sarcină de 300 W să funcționeze continuu în timpul zilei, trebuie să produceți mai multă energie decât consumați. Luând în considerare ineficiența invertorului (~353W), ați avea nevoie de cel puțin 400W până la 500W de panouri solare pentru a ține pasul cu tragerea la sorți în condiții de soare bune.
Concluzie
Calcularea amperajului nu este doar un exercițiu de matematică - este vorba despre menținerea în siguranță a platformei și a echipamentului dumneavoastră. În timp ce formula spune 25 Amperi, în lumea reală ar trebui să vă planificați pentru 30 Amperi și folosiți siguranțe nominale corespunzătoare și cabluri de 10 AWG, fără să vă bazați niciodată pe brichetă. Actualizați? Nu ghiciți - componentele de calitate superioară sunt mai ieftine decât înlocuirea unui invertor ars. Contactați Kamada Power pentru o soluție de baterie personalizată astăzi.
ÎNTREBĂRI FRECVENTE
Q1: Câți amperi consumă un invertor de 300W la ralanti?
Un invertor consumă energie doar pentru a rămâne pornit, chiar și fără sarcină. Acest "curent fără sarcină" pentru o unitate de 300 W este de obicei mic, în jur de 0,2 până la 0,5 Amperi. Cu toate acestea, dacă îl lăsați pornit pentru o perioadă îndelungată, bateria se va descărca. Opriți-l întotdeauna atunci când nu îl utilizați.
Q2: Ce se întâmplă dacă folosesc un fir prea subțire?
Utilizarea unui fir subdimensionat cauzează două probleme principale. Prima, Cădere de tensiune: tensiunea ar putea scădea de la 12 V la baterie la 10,5 V la dispozitiv, provocând oprirea acestuia. În al doilea rând, Căldură: rezistența firului transformă energia electrică în căldură, care poate topi izolația și duce la scurtcircuit sau incendiu.
Q3: Este 300 de wați la 12 volți la fel ca la 120 de volți?
În timp ce cantitatea de putere este aceeași (300W este 300W), valoarea curent este extrem de diferită.
- 300W la 120V (AC) = 2,5 Amperi. (Necesită un fir subțire).
- 300W la 12V (DC) = 25 Amperi. (Necesită un fir gros).
Acesta este motivul pentru care sistemele de curent continuu de joasă tensiune sunt mult mai sensibile la dimensionarea corectă a cablurilor decât cablurile standard de curent alternativ de uz casnic.