Spkb-optics.ru

СПКБ Оптик
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Потребляемый ток из сети светодиодными светильниками

В статье рассматривается вопрос применения различных систем охлаждения (теплоотвода) в светодиодных светильниках, их классификация, устройство и принципы расчета/подбора.

Обобщающей тенденцией для большинства отраслей национальной экономики является стремление к энергосбережению. Причем, это не просто желание бизнеса сократить расходы на потребляемое электричество, в частности, на освещение, а фактически, государственная политика. Неудивительно, что на смену морально устаревшим по своим характеристикам лампам накаливания, массово стали приходить светодиодные приборы. Для обеспечения одного и того же по интенсивности светового потока они потребляют в 5-10 раз меньше мощности, а по долговечности имеют и вовсе 30-50-кратный перевес. Правда, все эти условия будут соблюдены только, если обеспечить светодиодам эффективный теплоотвод. В этой статье речь, как раз, пойдет об устройстве, классификации и методах расчета подобных систем.

Таблица мощности ламп

В таблице приведено сравнение соответствия электрических мощностей ламп накаливания с люминесцентными компактными и светодиодными, обеспечивающих различные световые потоки. В последней строке таблицы представлена эффективность светоотдачи, которая характеризует энергопотребление.

Световой поток, лмЭлектрическая мощность лампы, Вт
накаливаниялюминесцентная компактнаясветодиодная
2502053
4004084
70060158
950751911
13001002614
18001503620
25002005028
Эффективность светоотдачи, лм / Вт̴ 12̴ 50̴ 90

Приведённая таблица приводит в соответствие мощности ламп накаливания мощностям как компактных люминесцентных, так и светодиодных, устанавливает соотношение мощностей.

Из таблицы следует, что эффективность (экономичность) компактной люминесцентной над лампой накаливания выше в 4,2 раза, а светодиодной соответственно – в 7,5 раза. Следует заметить, что светодиодная в 1,8 раза экономичней компактной люминесцентной.

Характеристики и функционал

Микросхема TL494 разработана как Шим контроллер для импульсных блоков питания, с фиксированной частотой работы. За задания рабочей частоты требуется два дополнительных внешних элемента резистор и конденсатор. Микросхема имеет источник опорного напряжения на 5В, погрешность которого 5%.

Область применения, указанная производителем:

  1. блоки питания мощностью более 90W AC-DС с PFC;
  2. микроволновые печи;
  3. повышающие преобразователи с 12В на 220В;
  4. источники энергоснабжения для серверов;
  5. инверторы для солнечных батарей;
  6. электрические велосипеды и мотоциклы;
  7. понижающие преобразователи;
  8. детекторы дыма;
  9. настольный компьютеры.

Как и зачем экономить электроэнергию на основании данных о расходе электричества бытовыми приборами

Есть по меньшей мере две причины, почему нужно экономить электроэнергию. Это сбережение природных ресурсов и снижение вредных выбросов в атмосферу и уменьшение денежных расходов потребителя. Проанализируйте, сколько электричества расходует каждый прибор в вашем доме и можно ли уменьшить этот показатель. Если общий расход превышает принятую в России среднестатистическую норму потребления электроэнергии 350 кВт на одного человека в месяц, достаточно принять несложные меры. За счет чего можно экономить электроэнергию:

  1. не оставлять без надобности включенным свет;
  2. если электроприбор не используется, выключать его из сети;
  3. использовать только энергосберегающие лампы, их высокая стоимость быстро окупится, так как они работают значительно дольше простых ламп накаливания;
  4. установить на компьютере экономный режим ожидания, через определенное время устройство отключится автоматически, а при переводе в активный режим «съест» меньше электрической энергии;
  5. не оставлять открытыми окна при включенном кондиционере, заставляя его работать вхолостую;
  6. поставить холодильник и морозильную камеру подальше от горячей батареи и окон, чтобы уберечь от теплых солнечных лучей;
  7. размораживать холодильник, как только в морозилке образовалась наледь, она увеличивает расход электричества;
  8. по возможности не использовать переходники и удлинители;
  9. регулярно удалять в чайнике накипь, она заставляет расходовать большее количество электроэнергии на нагрев;
  10. установить многотарифные счетчики, чтобы пользоваться энергоемкой техникой в ночное время, когда тарифы ниже почти в два раза.
Читать еще:  Как уменьшить ток драйвера для светодиодов в светильнике

Отдавайте предпочтение бытовым приборам с высоким классом энергоэффективности. С 2011 года вся домашняя техника от холодильников и стиральных машин до светильников маркируется специальными индексами – A, B, C, D, E, F, G.

Меньше всего энергии потребляет бытовая техника с маркировкой А, А+ и А++ , ее относят к 1 классу энергосбережения, она экономит до 50-80% электроэнергии.

Классы В и С сберегают от 10 до 50%. Остальные индексы означают, что электроприборы экономят незначительно или являются энергозатратными .

Экономия электричества актуальна для каждой семьи, ведь расходы на него – тяжелое бремя для домашнего бюджета. Зная, как рассчитать среднесуточное потребление электричества по каждому прибору, вы сможете снизить свои затраты.

Рекомендуем к просмотру:

  • Как лучше всего соединить медный и алюминиевый…
  • Онлайн калькулятор расчета потребления электроэнергии
  • Как правильно установить ХДМ на потолок?
  • Вопрос: Почему искрят щетки в электродвигателе, к…
  • Как сделать антенну из кабеля для цифрового ТВ своими руками
  • Конвертер величин онлайн. Как перевести единицы…

Как рассчитать количество потребляемой led-лампой электроэнергии

По достоинству оценить преимущества светодиодного освещения можно только в том случае, если знать, как правильно рассчитать потребляемость лэд лампы. Это позволит наглядно увидеть практическую экономию и сделать правильный выбор, создавая освещение в доме или на предприятии. Для того чтобы выполнить расчеты потребления энергии полупроводниковой лампой, нужно выполнить следующие простые действия:

  1. Определить мощность лампы. Она указывается на колбе или упаковке в виде числа с буквой W;
  2. Это число нужно разделить на 1000, чтобы получить результат в кВт. (Лампа 10W, 10/1000 = 0,01 кВт);
  3. Отметить, сколько часов в месяц работает (среднесуточное время работы умножить на 30 дней). Например, 5 часов в сутки × 30 дней = 150 часов);
  4. Число, полученное в пункте «2.» умножить на число, полученное в пункте «3.», т.е. мощность на количество часов. Например: 0,01 × 150 = 1,5 кВт/ч в месяц. При тарифе 1 грн 68 коп за кВт, это 2,52 грн в месяц. Для сравнения, лампа накаливания 100 Ватт потребит за месяц электроэнергии на 25,2 грн. Можете представить себе общие расходы с лампами накаливания и экономию светодиодных ламп, если их в доме 5 или даже 10.

Узнав на практике, сколько потребляет светодиодная лампа 10 ватт, можно убедиться в точности приведенных расчетов. Наглядная демонстрация экономии подтверждает преимущество led светильников перед лампами накаливания или люминесцентными источниками света.

Кроме значительной экономии, светодиодные лампы очень устойчивы к частоте включений/выключений, легко переносят вибрацию и механическое воздействие (незначительные удары) и полностью отсутствует мерцающий эффект. Данные характеристики позволяют led лампам занять первое место среди всех современных источников света. Относительно высокая стоимость быстро окупается тем, сколько реально потребляют энергии лед лампы.

На днях столкнулся с американским светодиодным светильником с рабочим напряжением питания 277 В и возник вопрос — что это вообще за стандарт напряжения? Оказалось, в русскоязычном сегменте сети об этом нет информации, поэтому спешу поделиться тем, что удалось накопать в американском секторе Интернета, а заодно и собственными знаниями об электроснабжении в США.

Читать еще:  Светильники с сумеречными выключателями
Электроснабжение в США и Канаде.

В большинстве стран Америки используется переменный ток частотой 60 Гц, и система с расщепленной фазой (сплит-фаза или однофазная трехпроводная система) на 120/240 Вольт в домах, и трехфазная система для более крупных установок.

Трансформаторы в Северной Америке обычно питают дома напряжением 240 Вольт. Это трёхпроводная система с расщепленной фазой, которая позволяет использовать напряжение 120 Вольт.

Расщепленная фаза, или однофазная трёхпроводная система — это тип однофазного распределения электроэнергии, прямой потомок оригинальной трёхпроводной системы постоянного тока Эдисона (Edison Machine Works). Основным преимуществом системы является то, что она экономит материалы проводников по сравнению с однофазной схемой электроснабжения.

Две линии 120 В переменного тока подаются в помещение от трансформатора с вторичной обмоткой 240 В переменного тока, центральный отвод которой подключен к земле. Это приводит к появлению двух линейных напряжений 120 В переменного тока, которые не совпадают друг с другом по фазе на 180 градусов. Нейтральный провод системы соединяется с землёй на центральном выводе трансформатора. Ниже — электрическая схема такого устройства.

Из схемы видно, что 240 В переменного тока получают, подключив нагрузку между двумя линиями 120 В.

Два фазных провода называются “Hot”​, т.е. «горячие», под напряжением. Вывод нейтрали, как и в Европе, обозначают латинской буквой N. Также обычно маркируют выводы электроприборов. Тут нужно обратить внимание, что на электроприборах фазный провод — черного цвета, а нулевой проводник — белого. Провод заземления либо имеет зеленую изоляцию, либо вообще без изоляции.

Итак, электропитание переменного тока, подаваемое и используемое в домашних и коммерческих зданиях в США, составляет, в основном, 120 В переменного тока с частотой 60 Гц, что подходит для большинства электроприборов в доме или офисе. Для более мощных приборов, таких как электрические осушители, кондиционеры и духовые шкафы, используют напряжение 208 или 240 В.

120 Вольт

Как я уже упомянул выше, в Северной Америке питание 120В (110В) было принято в системе распределения постоянного тока, разработанной Томасом Эдисоном. После перехода на переменный ток, напряжение так и осталось вдвое ниже принятого в Европе.

Напряжение между фазой и нейтралью составляет половину линейного напряжения. Светильники и небольшие электроприборы, мощностью менее 1800 Вт, подключаются между линейным проводом и нейтралью, получая напряжение 120 В.

208 Вольт

Напряжение 208 В переменного тока получается путем подключения двух фаз трехфазного источника питания «Y» или «Звезда», как показано на диаграмме ниже.

Как видно, для получения такого напряжения нужен трехфазный трансформатор. Полагаю, это очень экзотическое напряжение, так как в США чаще всего используют однофазные трансформаторы с выходным напряжением 120/240В. Я не встречал ни одного устройства, расчитанного только на это напряжение.

240 Вольт

Приборы с более высокой мощностью, такие как кухонное оборудование, отопление помещений, водонагреватели, сушилки для одежды, кондиционеры и оборудование для зарядки электромобилей, подключаются к двум линейным проводам. Это означает, что (для подачи той же мощности) ток уменьшается вдвое. Следовательно, могут использоваться проводники меньшего сечения, чем потребовалось бы, если бы приборы были спроектированы для питания от более низкого напряжения.

Читать еще:  Выключатель с подсветкой моргает светодиодный светильник

Напряжение 240 В переменного тока получают от распределительного трансформатора, как показано на схеме ниже:

Такие трансформаторы располагаются в непосредственной близости от потребителя, часто питают одно домохозяйство. Их можно увидеть повсюду на улицах “одноэтажной Америки”. Хотя бы в кино. Хороший пример, который мне удалось снять в Чайна-тауне, почти в центре Сан-Франциско — два распределительных трансфарматора на одном столбе, один из которых питает сразу несколько домов на улице:

Можно увидеть высоковольтные провода, проходящие вверху, высоковольтые предохранители, ​и линию 120/240В, проходящую ниже. Видно, что к линии также подключено уличное освещение с индивидуальным сумеречным датчиком (это дешевле, чем прокладывать отдельную линию и собирать шкаф автоматики для управления освещением этой небольшой улицы).

Большинство приборов, расчитанных на это напряжение, можно использовать в нашей сети без какой-либо переделки.

277 Вольт

На более крупных объектах, в дополнение к 120/240 В переменного тока, в здание подается трехфазное напряжение 480 В переменного тока в конфигурации «Звезда» (или Y), как показано на диаграме:

Трехфазное напряжение 480 В используется для питания крупного электрического оборудования. Например такого, как зарядные устройства вилочных погрузчиков и промышленные станки. При этом, более высоком напряжении, нагрузка потребляет меньше тока, что позволяет использовать провода меньшего сечения, а ток равномерно сбалансирован в каждой фазе. Это улучшает как распределение энергии, так и эффективность генерации.

Измерив фазное напряжение (между фазой и нейтралью), мы получим 277В переменного тока (480В, деленное на квадратный корень из 3). Это напряжение используется в США для питания больших систем освещения и HVAC (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). Использование 277В вместо 120В снижает токи, потребляемые осветительными приборами, более чем на 50%, обеспечивая меньшее сечение проводов (с меньшим весом), т.е. более дешевую электропроводку. К источнику питания 277 В можно подключить больше осветительных приборов, чем к источнику на 120 В. Также снижаются потери мощности в проводке (P = I² x R).

Сам факт существования источников питания 277 В в коммерческих зданиях был малоизвестен до появления в конце 2000-х годов светодиодного освещения. До этого индустрия источников питания была сосредоточена на устройствах, работающих в диапазоне от 85 до 265 В переменного тока. Поскольку для светодиодов требуется постоянный ток низкого напряжения, на рынке появились драйверы светодиодов, способные работать при входном напряжении от 90 до 305 В переменного тока. Этот диапазон напряжения охватывает номиналы 100 В, 120 В, 230 В и 277 В переменного тока (с нормативным допуском +/- 10%), что позволяет использовать их во всем мире.

В настоящее время, в некоторых системах управления автоматизацией зданий для питания автоматики жалюзи и маркиз, поддержания климата, и безопасности также применяется напряжение 277 В. Часто контроллеры и мониторы располагаются в местах, где нет 120 В, но присутствует 277 В.

Надеюсь, эта информация будет полезной, и я не слишком утомил Вас физикой процесса извлечения нужного напряжения. Статья поможет Вам с выбором электроприборов, способных работать в европейских сетях 230 Вольт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector