Електричество: как работи?

Тъй като не можете да видите, помиришете или чуете електричество (ако всичко работи правилно), технологията може да бъде по-трудна за разбиране. Въпреки това през изминалия век все повече разчитахме на електрическата енергия. Всичко, което трябва да направим, е да спрем електричеството и ще осъзнаем доколко луксът, безопасността и комфортът ни зависят от електричеството.

Ние също оценяваме лукса, безопасността и комфорта, които приемаме за даденост у дома и на работа на борда на яхта или в мобилен дом. Това важи и ако работим на места, където не е възможна връзка с електроцентрала, например на влекачи, фериботи в Рейн или пътни работи.

Повече от 25 години Mastervolt се специализира в надеждното захранване с електричество на места без обществено захранване. За да можете по-добре да разберете нашата тема, бихме искали да дадем кратко обяснение на най-важните термини.

Напрежение и ток доставят мощност

Основната дейност на Mastervolt е преобразуването на енергия. И най-важното количество, което може да се преобразува в областта на електричеството, е напрежението. Електрическото напрежение е потенциалната разлика между две точки в електрическа верига.

Разграничаваме два вида напрежение: променлив ток (AC) и постоянен ток (DC). Напрежението се изразява във волта (V), а честотата на променливия ток в херца (Hz). Това е скоростта, с която се променя напрежението.

Променлив ток (Напрежение) е електрическият ток, който излиза от контакта в дома и се използва за повечето уреди. В Европа е 230V 50Hz, в САЩ 120V или 240V 60Hz.

Постоянен ток се осигурява от батерия или слънчеви панели. Батериите са особено важни, защото предлагат практически начин за съхранение на електрическа енергия. Напреженията на батериите обикновено са 12 V или 24 V. Друг вариант е 48 V, който обикновено се използва само за електрическо плаване.

Въпреки че постоянният ток се съхранява в батериите, ние всъщност се нуждаем от променлив ток, за да захранваме нашите домакински уреди с електричество. Следователно е необходимо преобразуване от постояннотоково напрежение в променливо напрежение.

Друг термин, който използваме, е Ток (I), измерено в Ампер (A). Електричеството протича през кабелите на борда, когато електрическите устройства работят. Количеството ток, който протича през окабеляването, може да варира в широки граници (в зависимост от свързания товар и използваното напрежение). Ето защо правилният диаметър на кабела е толкова важен - прегряването на електрическите кабели може да има сериозни последици.

Река, в която тече вода, кабел, който пренася електричество, или велосипедист, каращ срещу вятъра ... навсякъде срещате съпротива.

В областта на електричеството това става Съпротивление (R) в Ом (Ω) посочено. Съпротивлението е важно, защото създава загуби, които трябва да вземем предвид. Има загуба на напрежение в кабелите. Ако това не се вземе предвид, в края на кабела няма достатъчно напрежение за захранване на устройството, което искаме да използваме.

Всички гореспоменати променливи предоставят един Мощност (P) в Ват (W) се изразява. Всяко електрическо устройство се отнася до изходната си мощност във ватове; Микровълните имат 900 W, крушките 60 W, генераторите 4000 W и пералните машини 2500 W.

За да опростим терминологията и описанията, ние винаги се позоваваме на киловати (kW), където 1000 W се равнява на 1 kW. За да свържем потреблението с период на потребление, ние използваме единица време, през която се произвежда или консумира електричество, а именно един час. Заедно това са киловат часове (kWh).

Формули

Връзката между тези единици се изразява във формули, които представляват законите на електричеството.

V = потенциалната разлика, изразена като напрежение (V)
I. = Сила на тока в единицата ампери (A)
R. = Съпротивление в единица ома (Ω)
P = Мощност в единица ват (W)

Законът на Ом е най-важната формула.
V = I x R напрежение [V] = ток [I] x съпротивление [R]

Тъй като често използваме термина изпълнение, често се използва следната формула за определяне на ефективността:
P = V x I мощност [P] = напрежение [V] x ток [I]

Правилното окабеляване

Правилното окабеляване е от решаващо значение както за безопасността, така и за ефективността. Грешният диаметър може да доведе до прегряване на кабели и да причини пожар. Това не е вярно само на теория: всяка година корабите и мобилните къщи се губят от пожар, причинен от неправилно окабеляване.

Правилното напречно сечение на проводника е не само по-безопасно, но и гарантира, че зарядното устройство и инверторът ви работят в най-добрия си вид. Ако използвате по-тънки кабели от препоръчаното между зарядното устройство и инвертора и комплекта батерии, това може да доведе до прекомерна загуба на напрежение в кабелите и по този начин до прекалено ниско напрежение на зареждане на клемите на батерията. Това от своя страна означава, че батериите не се зареждат достатъчно, което има отрицателен ефект върху живота им. Ако използвате по-тънки кабели за инвертора, отколкото се препоръчва, това ще ви попречи да използвате максималния капацитет на батериите. В този случай големите (кабелни) загуби означават, че постояннотоковото входно напрежение на инвертора е (много) по-ниско от действителното напрежение на батерията, поради което инверторът се изключва твърде бързо и не използва пълния капацитет на батерията. Поради тази причина често се използват по-дебели кабели от необходимото.

Размери на свързващите кабели:

Тъй като по-ниските напрежения предполагат по-високи токове, още по-важно е да използвате кабела с правилния размер.

Токът (A) е по-висок, защото постоянният ток с 12 V или 24 V е по-нисък от променливия ток с 230 V, докато (необходимата) мощност остава същата. В резултат на това токът се увеличава, защото P = V x I.

Може да се използва следното правило:

За системи с постоянен ток 12 или 24 V се използва ток от 3 A на 1 mm2 диаметър на кабела.
За 230/120 V AC системи се използва ток от 6 A на 1 mm2 диаметър на кабела.

Например, ако се очаква батерията или зарядното устройство да доставят 75A, ще ви трябва кабел, който е най-малко 25 mm2.

Производство на електрическа енергия

Има няколко начина за генериране на електричество:

С гориво или дизелов генератор на борда (обикновено променлив ток, наличен и в постоянен ток).
От алтернатора (ите) на основния двигател.
Мрежа (променлив ток).
Слънчеви панели (постоянен ток).
Вятърен генератор (AC или DC).

конверсия

Генерираната енергия може да се използва незабавно или да се съхранява в батериите с помощта на зарядно устройство. Зарядното устройство за батерии обикновено преобразува ниско постояннотоково напрежение от 12/24 волта до променливо напрежение от 230/120 волта, 50 или 60 Hz.

Можете също така да намерите DC-DC преобразуватели; тези устройства преобразуват напрежението на постоянен ток в друга стойност на постоянен ток, например 24 V на батерия до 12 V, за да осигурят захранване на вашето навигационно оборудване.

Забележка:

Сглобяването на цялостна електрическа система изисква подробни знания, опит и информация (тази тема изпълва цели енциклопедии). Дилърите на Mastervolt, които се специализират в това, са на ваша страна.