Яку напругу слід обрати для найефективнішої роботи вітрогенератора?

Напружене” питання

Практично всі, хто планує перейти на альтернативні джерела енергії, бажають оптимально дешево встановити все обладнання і, як то кажуть, забути про нього. Однак, щоб максимально наблизитися до такого стану речей, потрібно ретельно підібрати всі модулі системи електропостачання. В цій статті ми розглянемо проблему у виборі напруги електрогенератора – вітрогенератора чи панелі. Для прикладу, якщо взяти два вітрогенератори однакової потужності у 600 Вт, але один матиме напругу 12 В, а інший – 24 В.

У чому ж різниця між напругами і як це може вплинути на систему загалом?

По-перше, слід визначити для себе, що дає потужність, напруга і струм.

Потужність електричного струму для домашнього визначає, які пристрої можуть бути підключені без перенавантаження системи електропостачання. Наприклад, для ламп, комп’ютера, стереосистем достатньо невеликої потужності (до 300 Вт), тоді як електричні чайники, мікрохвильові печі, калорифери та електроплити потребують великої потужності ( до 3 кВт).

Сила струму – це швидкість передачі заряду електрики. Чим більша сила струму, тим більше нагріваються провідники. Відповідно, чим більша сила струму, тим грубший провід потрібний. Вимірюється в амперах (А).

Напруга – робота, яку потрібно виконати, щоб перенести заряд електроенергії. Висока напруга дозволяє передавати заряд на далекі відстані, при тому, що перетин проводу передачі не є великим, що можна побачити по високовольтних лініях передачі. Одиниця вимірювання напруги – Вольт (В).

Найголовніша різниця між генерованою напругою змінного струму АС 12 В та АС 24 В у тому, що, у випадку підключення інвертора напряму до системи, минаючи систему заряду акумуляторів, при 24 В потрібно вдвічі менше сили струму, ніж при 12 В. Відповідно, система буде набагато ефективнішою, оскільки транзистори на високий струм є більш дорогі. Тому інвертор на 24 В буде дешевшим. Також, якщо ви шукаєте оптимальних параметрів системи, при генерації 24 В АС потрібні тонші, а відповідно і дешевші проводи, аніж при 12 В.

вв

У випадку, коли напруга з генератора йде через контролер заряду, більшість контролерів заряду автоматично розпізнають напругу. Якщо генератор має постійний струм, контролери вибираються, виходячи зі сили струму за простою формулою. Відповідно, якщо нам потрібний контролер на 12 В при 600 Вт, пропускна сила струпу повинна сягати 600 Вт/12 В = 50 А, а при 24 В генераторі з 600 Вт – вдвічі менший – 600Вт/24 В = 25 А. Відповідно, контролер заряду на 12 В обійдеться знову ж таки дорожче. Крім того, якщо контролер заряду не найвищої якості, потрібно брати із запасом сили струму.

Якщо ж струм генератора є змінний, слід враховувати так званий коефіцієнт потужності, або ж зсув фази. Якщо при постійному струмі формула визначення сили струму виглядає так:

І=P/(U*cos(ϕ)),ччч

Де І – сила струму (А), Р – потужність (Вт), а cos(ϕ) – зсув фази. Зважений коефіцієнт зсуву візьмемо за 0.9.

Відповідно, якщо ми маємо генератор на 600 Вт при 12 В змінного струму, нам потрібно, щоб контролер заряду міг пропускати таку силу струму:

І = 600/(12*0.9) ≈ 55.6 (А).

 

А при генераторі на 600 Вт при 24 В формула буде мати такий результат:

І = 600/(24*0.9) ≈ 27.8 (А)ыыы

З цих розрахунків показує, що при генераторах змінного струму слід використовувати контролери із ще більшим запасом щодо сили струму і для генератора з напругою потрібен більш дорогий контролер заряду.

З іншого боку, якщо йдеться про акумулювання електроенергії, більш поширеними акумуляторами є все ж 12 В батареї, а не 24 В. Однак, якщо джерело заряду має 24 В, а не 12, а акумулятори мають 12 В, до джерела заряду обов’язково підключатися послідовно, щоб отримати 12 В.

Висновок.

Якщо потужність генератора електрики перевищує 600 Вт, обладнання для перетворення струму 12 В у звичний 220 В обійдеться дорожче, аніж аналогічне на 24 В. Загалом, 12 В використовується у малопотужних системах (до 300 Вт), і тоді придбане обладнання оправдовує свою ціну.

Розміщено: Zeleniy Taryf