Разница между ПН и ПВ — Остальные вопросы

Отдельному рассмотрению подлежат составляющие элемента характеристики — ПВ(ПН)

Продолжительность включения (ПВ) или продолжительность нагрузки (ПН) в процентах — отношение времени работы под нагрузкой или охлаждения за определенный промежуток времени, при определенной температуре окружающей среды. (соотношение времени работы под нагрузкой и отдыха от перегрева). Принятое значение общего времени по Евростандарту составляет 5 минут при 40 градусах Цельсия, других странах и Росси 10 минут и при 20 градусах Цельсия. Оптимальное значение ПВ — около 60%, т.е. 6 минут работы и 4 минуты перерыва. Увеличение времени работы под нагрузкой приведет к срабатыванию тепловой защиты блока управления.

Иными словами, если включить аппарат на максимальную нагрузку, и засечь время через которое он отключится от перегрева, это и будет его ПВ. А так как ПВ измеряется в %, то это соотношение времени «работы» и «отдыха» сварочного аппарата.

Приводим пример если взять сварочный цикл 10 минут (а не 5 минут -евростандарт ), температуру окружающей среды 20 градусов (а не 40 градусов -евростандарт) и аппарат отключается через 5 минут, значит ПВ 50% (5 минут работаем 5 минут отдыхаем), если отключается через 3 минуты значит ПВ 30% (3 минут работаем 7 минут отдыхаем), если аппарат отключается через 6 минут, значит ПВ 60% (6 минут работаем 4 минут отдыхаем). Что это значит для нас в практическом смысле? ПВ 50-60% (сварочном цикле 10 минут и температуре окружающей среды 20 градусов) более чем достаточно для любых ММА сварочных работ на токах до 200А.

То есть, если сварочный аппарат имеет ПВ 60%, то на максимальном токе он отработает 6 минут, и 4 минуты будет остывать. Но ПВ замеряется с помощью включения аппарата на постоянную нагрузку (например, с помощью балластного реостата), чего в жизни никогда не происходит! Сварка ММА (РДС Ручная Дуговая Сварка) подразумевает сварку электродом, а ни какой электрод не будет гореть более 40-50 секунд, а кроме того сварочный шов надо очистить от шлака, зачистить его, и т.д. Значит, аппарат не будет работать непрерывно все шесть минут, и будет успевать охлаждаться. Из этого следует, что 60% ПВ это твердые 100% для ММА (РДС Ручная Дуговая Сварка)

Рассмотрим другой вариант -ПВ 10-15% это значит что вы работаете 1-1.5 минуты и около 9 минут отдыхаете, а это уже ситуация обратная. Т.е.вы сжигаете один электрод, аппарат выключится от перегрева, 9 минут ожидания, затем цикл повторится. А если на улице жара, то ПВ становится еще меньше. Купив аппарат с таким ПВ вы вместо того что б приварить две гаражные петли за двадцать минут потратите на это несколько часов своего драгоценного времени. Нерадивые производители либо занижают значения ПВ, либо пишут их так, что непосвященному в сварку человеку разобраться практически невозможно. Например указывают ПВ не на максимальной мощности, а на 20-30 % от нее, например на аппарате на 160 А указывают ПВ -60% -100 А, что означает практически ПВ 35% -160 А. С одной стороны они указали реальное ПВ, с другой они намерено вводят в заблуждение, если у покупателя недостаточно информации. Есть еще одна уловка недобросовестные производители указывают например ПВ -60% -160 А, а затем мелким шрифтом пишут, что время измерения ПВ 3 или 5 минут, а это значит что реальное ПВ при 10 минутах, на максимальной мощности 160 А, означает практически те же ПВ 35% -160 А.

Обратим ваше внимание, что следуя из вышесказанного, надо обращать внимание не только на величину ПВ, но и на температуру при которой ПВ измерялось. Обычно все известные производители такие как Эсаб, Кемппи, Фрониус, EVM, Линкольн-Электрик и др., как правило, указывают при какой температуре измерялся ПВ, Как например рассматриваемый в статье, как читать техническую характеристику инвертора, KEMPPI MINARC EVO 150, имеет при ММА сварке ПВ 35% но это при to = 40 °C, а это значит, что при температуре to = 20 °C ПВ у него будет где-то те же 60%! Если информации по температуре измерения ПВ нет, то следует считать, что измерения производились при комнатной температуре т. е. при 20 градусах Цельсия.

Стандартные значения пв для электрического оборудования. Разница между пн и пв

ПВ — это продолжительность включения сварочного аппарата , т. е. время его непрерывной работы. Данный показатель является одной из основных характеристик сварочного инвертора . ПВ всегда указывается в % исходя из 10-минутного сварочного цикла. Указывается на шильдике на задней панели аппарата. У всех сварочных инверторов (САИ) ПВ на максимальном токе составляет 70% (например, у САИ 220 ПВ составляет 70% именно при токе 220А), т. е. 7 минут аппарат работает, после чего в.теории ему требуется 3 минуты отдыха.

Обычный человек может неправильно понять данный показатель. Они говорят: «Что я успею сварить за 7 минут? А потом ему постоянно надо отдыхать 3 минуты? ». НЕТ ! ПВ показывает продолжительность непрерывной варки. Семь минут варить непрерывно не возможно! Во-первых, потому, что электрод прогорит гораздо быстрее и пока человек меняет электрод, аппарат остывает. Во-вторых, после 3–5 минут процесса сварки обычно возникает необходимость подготовки деталей для дальнейшей работы и проверки сварочного шва — этого времени вполне хватает, чтобы САИ успел остыть. Именно поэтому при работе в бытовых условиях обычно достигается практически 100% ПВ — работа ведется непрерывно и качественного на протяжении всего дня!

Если всё же покупатель хочет приобрести сварочный аппарат, с большим показателем ПВ , чем 70% (обычно это профессиональные сварщики или люди в возрасте, которые «где-то, что-то» услышали от соседа) ему следует просто рекомендовать покупку аппарата большего номинала, чем он выбрал. Т.к. 70% это на максимальном сварочном токе, при уменьшении значения на регуляторе данный показатель сразу растёт. Т.е., например у САИ 160 ПF3 на 160А составляет 70%, а у САИ 250 на те же 160А будет уже 100%, т. е. непрерывная работа (см. рис. 2).

Всегда обращайте внимание на показатель ПВ ! Он вам может очень сильно помочь в качестве позиционирования САИ. Так, например, что мы можем увидеть при рассмотрении Telwin САИ 165. ПВ на максимальном токе (150А) не указан вообще, есть данные только на 140А и показатель ПВ на этом токе составляет всего 7% (42 секунды!!!). Это всего лишь то время из 10-ти минутного lfiacria, которое сварочник на этом токе находится в режиме работы. Неплохое обоснование в нашу пользу, да? Да, тут один человек из тысячи может поспорить по поводу температурных режимов, на которые считаются ПВ (об этом можете прочитать в любом источнике в Интернете). Но всё равно попытка обоснования будет звучать вяло!

Также, например, у аппаратов компании «Aiken» (Weld hWD-200) и «ДОН» (ДОН-230) реальный показатель ПВ практически в 3 раза ниже, чем заявленный: 13% и 12% соответственно при заявленных 35% на максимальном токе.

Важно: Помните, что показатель ПВ рассчитан на температуру окружающей среды +25°С, следовательно если человек работает аппаратом летом в жару при большей температуре, корпус аппарата дополнительно нагревается (соответственно показатель ПВ будет немного падать) и вероятность отключения сварочника по тепловой защите возрастает. Если вдруг температура подойдет к предельному показателю загорится индикатор перегрева на лицевой панели САИ и аппарат отключится и включится только после остывания.

Я тут спёр два мнения по этому поводу.

Отдельному рассмотрению подлежат составляющие элемента характеристики — ПВ(ПН)

Продолжительность включения (ПВ) или продолжительность нагрузки (ПН) в процентах — отношение времени работы под нагрузкой или охлаждения за определенный промежуток времени, при определенной температуре окружающей среды. (соотношение времени работы под нагрузкой и отдыха от перегрева). Принятое значение общего времени по Евростандарту составляет 5 минут при 40 градусах Цельсия, других странах и Росси 10 минут и при 20 градусах Цельсия.

Оптимальное значение ПВ — около 60%, т.е. 6 минут работы и 4 минуты перерыва. Увеличение времени работы под нагрузкой приведет к срабатыванию тепловой защиты блока управления.

Иными словами, если включить аппарат на максимальную нагрузку, и засечь время через которое он отключится от перегрева, это и будет его ПВ. А так как ПВ измеряется в %, то это соотношение времени «работы» и «отдыха» сварочного аппарата.

Приводим пример если взять сварочный цикл 10 минут (а не 5 минут -евростандарт), температуру окружающей среды 20 градусов (а не 40 градусов -евростандарт) и аппарат отключается через 5 минут, значит ПВ 50% (5 минут работаем 5 минут отдыхаем), если отключается через 3 минуты значит ПВ 30% (3 минут работаем 7 минут отдыхаем), если аппарат отключается через 6 минут, значит ПВ 60% (6 минут работаем 4 минут отдыхаем). Что это значит для нас в практическом смысле? ПВ 50-60% (сварочном цикле 10 минут и температуре окружающей среды 20 градусов) более чем достаточно для любых ММА сварочных работ на токах до 200А.

То есть, если сварочный аппарат имеет ПВ 60%, то на максимальном токе он отработает 6 минут, и 4 минуты будет остывать. Но ПВ замеряется с помощью включения аппарата на постоянную нагрузку (например, с помощью балластного реостата), чего в жизни никогда не происходит! Сварка ММА (РДС Ручная Дуговая Сварка) подразумевает сварку электродом, а ни какой электрод не будет гореть более 40-50 секунд, а кроме того сварочный шов надо очистить от шлака, зачистить его, и т.д. Значит, аппарат не будет работать непрерывно все шесть минут, и будет успевать охлаждаться. Из этого следует, что 60% ПВ это твердые 100% для ММА (РДС Ручная Дуговая Сварка)

Рассмотрим другой вариант -ПВ 10-15% это значит что вы работаете 1-1.5 минуты и около 9 минут отдыхаете, а это уже ситуация обратная. Т.е.вы сжигаете один электрод, аппарат выключится от перегрева, 9 минут ожидания, затем цикл повторится. А если на улице жара, то ПВ становится еще меньше. Купив аппарат с таким ПВ вы вместо того что б приварить две гаражные петли за двадцать минут потратите на это несколько часов своего драгоценного времени. Нерадивые производители либо занижают значения ПВ, либо пишут их так, что непосвященному в сварку человеку разобраться практически невозможно. Например указывают ПВ не на максимальной мощности, а на 20-30 % от нее, например на аппарате на 160 А указывают ПВ -60% -100 А, что означает практически ПВ 35% -160 А. С одной стороны они указали реальное ПВ, с другой они намерено вводят в заблуждение, если у покупателя недостаточно информации. Есть еще одна уловка недобросовестные производители указывают например ПВ -60% -160 А, а затем мелким шрифтом пишут, что время измерения ПВ 3 или 5 минут, а это значит что реальное ПВ при 10 минутах, на максимальной мощности 160 А, означает практически те же ПВ 35% -160 А.

Обратим ваше внимание, что следуя из вышесказанного, надо обращать внимание не только на величину ПВ, но и на температуру при которой ПВ измерялось. Обычно все известные производители такие как Эсаб, Кемппи, Фрониус, EVM, Линкольн-Электрик и др., как правило, указывают при какой температуре измерялся ПВ, Как например рассматриваемый в статье, как читать техническую характеристику инвертора, KEMPPI MINARC EVO 150, имеет при ММА сварке ПВ 35% но это при to = 40 °C, а это значит, что при температуре to = 20 °C ПВ у него будет где-то те же 60%! Если информации по температуре измерения ПВ нет, то следует считать, что измерения производились при комнатной температуре т.

е. при 20 градусах Цельсия.

Perfect World – китайская MMORPG в стилизованном под национальную мифологию мире. Стараниями Nival Online игра научилась русскому языку. Однако перенос такого специфического проекта не прошел без сложностей. Огромный мир… огромное поле иероглифов. Локализаторы очень-очень долго бились над переводом, PW даже поставила рекорд на самый длительный бета-тест, но релиз все-таки свершился. Мне довелось посмотреть на проект еще в первичной стадии, когда сервер «Орион» только начинал пугать очередью на вход в игру, а «Вега» была пуста и безжизненна. Прошло без малого девять месяцев – срок очень приличный. Стал ли мир идеальным?

С возвращением, добро пожаловать

Первое, что бросается в глаза (а точнее в уши) – музыка. Раньше она ну никак не соответствовала игре. Традиционные мелодии – это хорошо, но не в ущерб же погружению. Допустим, дерешься с сильным монстром, хиты на грани, сложно, опасно, а из колонок слышатся умиротворяющие звуки какого-то струнного инструмента.

Теперь приключенца встречает очень динамичная, бойкая главная тема, которая, впрочем, не выбивается из колорита – основа мотива сыграна на флейтах.

Заходим в игру, экран гаснет на мгновенье, а потом взрывается цветом. Мы на прекрасной зеленой поляне, на которую кто-то, будто из большой корзины, рассыпал яркие цветы. Прямо за спиной стоит дом. Видно, что здесь живут утонченные сиды – они явно дальние родственники эльфов, очень уж их продукты зодчества похожи на те, что мы видели в Средиземье (да и в Азероте) – такие же стройные и грациозные, как хозяева. Графический движок явно похорошел. Текстуры домов перестали быть размытым кошмаром, шейдеры очень мягко наполняют мир светом, а вода – ну просто загляденье.

Мы огляделись по сторонам, сделали пару робких шагов. А это что за кнопка? Ах, да! Это же крылья, я и забыл, что хрупкие сиды с рождения пернаты не только на ушах, а еще и за спиной. Что-что, а полет – замечательная штука. Burning Crusade и его драконовские цены на «маунтов» вспоминаются, как страшный сон.

Игроку не надо долго ждать, чтобы пронестись над цветущими лугами, густыми лесами и бескрайними морями. Стоит только нажать кнопку, и персонаж взмоет в небо. Все мирское остается внизу, а впереди только чистое небо. Но что это? Какие-то летающие каракатицы, а уровень у них неприлично выше моего. Пожалуй, обойду, вернусь потом – на высших ступеньках. Я удачно приземляюсь – по-другому тут не бывает. В «Идеальном Мире» не знают несчастных случаев, так что с любой высоты можно падать хоть вниз головой.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Выбирайте, у нас полно работы!

Новичка сразу берут в оборот – местные NPC беспомощны, как дети, а потому под разными предлогами просят забрать у них деньги и опыт. Заданий очень много, буквально у каждого NPC есть какая-то срочная нужда. В основном, конечно, это простенькие почтово-убивательные квесты. Иди, поговори, убей десять врагов, принеси 15 волчьих голов и так далее.

Интересные ступенчатые приключения тоже есть, но до аналогов, например, World of Warcraft они не дотягивают. Причем дело тут даже не в игровом процессе, а в погружении – тексты заданий и речи NPC не впечатляют, поэтому даже самые интересные из них просто пролетают мимо. В остальном Perfect World похожа на многие другие онлайновые развлечения – почти в каждой MMORPG приходится убивать, собирать и ходить от одного персонажа к другому. Только здесь размах немного другой. Восток – дело тонкое, чтобы выполнить сложное задание, придется наубивать столько монстров, что зубами, когтями и другими трофеями можно будет увешаться в три слоя.

Задания преимущественно просты. Истребляем монстров и собираем ингредиенты (которые зачастую падают после убийства тех же тварей) – одна кнопка мыши, одно умение, никаких симфоний на клавиатуре отбивать не надо. Легкость геймплея – это такой своеобразный крючок: выполнил одно задание, а тут еще пяток привалило, и все проходятся быстро и без проблем. Обернуться не успеешь, как втягиваешься в игру целиком.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Обитатели мифов и легенд

«Идеальный Мир» корнями уходит в китайскую мифологию. Так, например, одна из рас – зооморфы, пришла напрямую из легенд. Наполовину люди, наполовину животные они очень близки к природе и черпают из нее силы. Мужчины умеют превращаться в тигров, а женщины сосредоточились на колдовстве и драться предпочитают с помощью ручного зверя. В китайском фольклоре лисица-оборотень – очень известный персонаж.

Вторая раса – люди. Как и во многих других играх, это крепкие середнячки. Сильны во всем, не имеют критических слабостей, но и выдающихся особенностей тоже никаких. Человеческие воины по праву считаются одним из самых простых классов, так как умеют лихо расщеплять живность на составляющие, но при этом и сами не отдают концы с пары ударов. Маги, наоборот, очень сложный класс – здоровья мало, а жить приходится заклинаниями, на которые нужна мана.

Крылатые сиды – третья и самая противоречивая раса. Связь с мифологией у них, прямо скажем, слабая. Зато в крылатых ушках сразу узнается прототип – эльфы. Вот и один из классов – лучник. Ушки-крылья торчат, изящная рука натягивает прочную тетиву – ничего не напоминает? Жрецы же сидов – классические «хилеры»: они усиливают союзников, воскрешают мертвых и лечат еще живых.

В Perfect World стороны не враждуют между собой, а потому особенной сбалансированности и нет. Дизайн игры подразумевает, что игроки будут объединяться в партии, учитывая слабые и сильные стороны разных классов. Идея, конечно, хорошая, только не случайно же официальный форум время от времени взрывается «холиварами» на тему «лучники – имба» и «друиды – читерство». За почти год тестирования ситуация изменилась мало – лучники все так же считаются самыми сильными, а друиды как жили припеваючи, так и живут.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

И нет предела совершенству… или есть?

Мы уже освоились в мире, а теперь вовсю растем и развиваемся. Обычный лук уступил место магическому арбалету, а вместо тряпья на груди непробиваемая броня. Инвентарь забит разнообразными вещами, карманы рвутся от денег. Заданий пруд пруди – попробуй успей сделать все. Уровни набиваются очень быстро – выполняем несколько поручений и встаем на следующую ступеньку. Мир действительно кажется идеальным, ведь все так прекрасно, живи и радуйся, но… в районе третьего десятка (иногда чуть больше) к игроку неожиданно подкрадывается большой медный таз под названием «корейская модель» (или азиатская, что равно). Посудина накрывает все вокруг – капиталы, оказывается, ничтожные, арбалет годится разве что для охоты на комаров, а непробиваемая броня разлезлась, как поддельная одежда. Оказывается, надо было не только бегать по квестам, но и просто убивать монстров, иначе наградного опыта не хватит. Грубо формула выглядит так: на 10 уровне надо выполнить X заданий и убить Y монстров, на отметке 30 это уже 2X и 5Y. Дальше коэффициенты только растут. Если пропускать «игреки», то на определенном этапе они все равно настигнут игрока. Причем настигнут очень жестоко – чтобы обеспечить адекватный уровень снаряжения, придется часами набивать деньги на слабых существах.

Впрочем, сбалансировать задания и геноцид все равно не выйдет. Разнообразные (и, главное, в больших количествах) задания на высших уровнях резко пропадают. NPC молчат и не хотят давать поручения даже под угрозой пыток. Мир, история, ступенчатые квесты и диалоги ушли безвозвратно. Герой уровня этак 60 с гаком остается наедине с бесконечными ордами враждебных существ. С этого места гора «Максимальный уровень 150» кажется необычайно высокой и неприступной. Удобные ступеньки заданий неожиданно кончились, впереди только острые скалы, а местами просто гладкие стены. Верхушку этой горы никто никогда не видел – она где-то вне досягаемости, в космосе.

На самом деле, считанные единицы добирались даже до отметки 100. Кто-то говорит, что в игре просто нет опыта для таких уровней. Другие считают, что 150 – это просто миф. Однако можно с уверенностью сказать, что пьедестала еще не достиг никто, а ведь игра существует почти год…

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Куда сходить, чем заняться, что одеть?

Рано или поздно монотонный процесс набивания опыта надоедает (ну еще бы), и тогда население вспоминает про PvP и социальную систему. Вообще, азиатские игры славятся этими составляющими. WAR или WoW выглядят смешно по сравнению с эпичностью и глубиной интриг и войн, например, в Lineage 2. Perfect World идет проторенным путем, только замков тут больше, чем в прообразе.

Вся карта мира разделена на лоскуты-сектора. Контроль над территорией сулит серьезные барыши, поэтому претенденты на золотишко всегда находятся. Даже размах битвы (80 на 80 человек) никого не останавливает – желающих набирается с избытком.

Подраться есть где – всего в игре 44 сектора. Бурления происходят постоянно: кланы ссорятся, заключают альянсы, объявляют войны, предают, а в это время другие тоже набирают силу и идут к власти. Все это интересно и глобально, но в далекой перспективе переизбыток денег у нескольких сильных кланов приведет к гиперинфляции и коллапсу экономики. Правда, это все тоже в космосе – где-то рядом с верхушкой «горы уровней».

В остальное время население развлекается вполне мирными делами – устраивает свадьбы, наряжается в обычную одежду, покупает ездовых животных. Все почти как в жизни, даже лучше – ведь в «Идеальном мире» все такие красивые, милые и вообще…

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Что такое Perfect World? Обзор игры.

Почему в это играют?

Что же такого в этой MMORPG? Почему в нее играют даже не тысячи, а уже чуть ли не миллионы? Ответ, на самом деле, на поверхности. Perfect World – это игровое отображение социальных сетей. Битвы с монстрами и задания – это вторично. Даже мир вторичен. Первичны его обитатели. Это они конструируют себе персонажей, часами подбирая оттенки глаз и форму носа. Это они зарабатывают долгими неделями, чтобы купить обычную (не броню) одежду и щеголять в ней перед другими. Это они пытаются выделиться, рассекая по округе на дорогущем ездовом олене. Конфликты и войны здесь разгораются, как и в жизни, из-за капризов прекрасных дам, а союзы распадаются все из-за того же – непонимания и жадности.

Не зря азиатские игры гордятся сильной социальной моделью, ой не зря – Perfect World тому еще одно доказательство.

Плюсы: социальная система; графика; PvP-режим.

Минусы: долгая прокачка.

Оценка игре:

написано мной, кошерный копипаст

В данной статье рассмотрим составляющие элемента характеристики сварочного инвертора — ПВ(ПН)

Продолжительность включения (ПВ) или продолжительность нагрузки (ПН) в процентах — отношение времени работы под нагрузкой или охлаждения за определенный промежуток времени, при определенной температуре окружающей среды. (соотношение времени работы под нагрузкой и отдыха от перегрева). Принятое значение общего времени по Евростандарту составляет 5 минут при 40 градусах Цельсия, других странах и Росси 10 минут и при 20 градусах Цельсия. Оптимальное значение ПВ — около 50%, т.е. 6 минут работы и 4 минуты перерыва. Увеличение времени работы под нагрузкой приведет к срабатыванию тепловой защиты блока управления.

Иными словами, если включить аппарат на максимальную нагрузку, и засечь время через которое он отключится от перегрева, это и будет его ПВ. А так как ПВ измеряется в %, то это соотношение времени «работы» и «отдыха» сварочного аппарата.

Приводим пример если взять сварочный цикл 10 минут (а не 5 минут -евростандарт), температуру окружающей среды 20 градусов (а не 40 градусов -евростандарт) и аппарат отключается через 5 минут, значит ПВ 50% (5 минут работаем 5 минут отдыхаем), если отключается через 3 минуты значит ПВ 30% (3 минут работаем 7 минут отдыхаем), если аппарат отключается через 6 минут, значит ПВ 60% (6 минут работаем 4 минут отдыхаем). Что это значит для нас в практическом смысле? ПВ 50-60% (сварочном цикле 10 минут и температуре окружающей среды 20 градусов) более чем достаточно для любых ММА сварочных работ на токах до 200А.

То есть, если сварочный аппарат имеет ПВ 60%, то на максимальном токе он отработает 6 минут, и 4 минуты будет остывать. Но ПВ замеряется с помощью включения аппарата на постоянную нагрузку (например, с помощью балластного реостата), чего в жизни никогда не происходит! Сварка ММА (РДС Ручная Дуговая Сварка) подразумевает сварку электродом, а ни какой электрод не будет гореть более 40-50 секунд, а кроме того сварочный шов надо очистить от шлака, зачистить его, и т. д. Значит, аппарат не будет работать непрерывно все шесть минут, и будет успевать охлаждаться. Из этого следует, что 60% ПВ это твердые 100% для ММА (РДС Ручная Дуговая Сварка)

Рассмотрим другой вариант -ПВ 10-15% это значит что вы работаете 1-1.5 минуты и около 9 минут отдыхаете, а это уже ситуация обратная. Т.е.вы сжигаете один электрод, аппарат выключится от перегрева, 9 минут ожидания, затем цикл повторится. А если на улице жара, то ПВ становится еще меньше. Купив аппарат с таким ПВ вы вместо того что б приварить две гаражные петли за двадцать минут потратите на это несколько часов своего драгоценного времени. Нерадивые производители либо занижают значения ПВ, либо пишут их так, что непосвященному в сварку человеку разобраться практически невозможно. Например указывают ПВ не на максимальной мощности, а на 20-30 % от нее, например на аппарате на 160 А указывают ПВ -60% -100 А, что означает практически ПВ 35% -160 А. С одной стороны они указали реальное ПВ, с другой они намерено вводят в заблуждение, если у покупателя недостаточно информации. Есть еще одна уловка недобросовестные производители указывают например ПВ -60% -160 А, а затем мелким шрифтом пишут, что время измерения ПВ 3 или 5 минут, а это значит что реальное ПВ при 10 минутах, на максимальной мощности 160 А, означает практически те же ПВ 35% -160 А.

Рабочий цикл сварки и период включения (ПВ) сварочного аппарата

Впервые приобретающие сварочный аппарат для дуговой сварки скорее всего обратят особое внимание на его стоимость, габариты, вес и допустимый диаметр электродов или проволоки. Имеющие хотя бы небольшой опыт сварки наверняка поинтересуются наличием дополнительных функций, облегчающих процесс, и периодом включения (нагрузки). Профессионалы помимо всего этого проверят, какой общий цикл сварки обозначен в спецификации и при каком сварочном токе источник тока может работать без перерыва.

Что такое период включения (нагрузки) или рабочий цикл?

Период включения (ПВ), он же период нагрузки (ПН) или DC (duty cycle — рабочий цикл) — всё это один и тот же параметр сварочного аппарата, являющийся одним из основных. Именно он напрямую определяет производительность, а косвенно ещё и срок службы аппарата. Указывается он в процентах, обозначающих ту часть (период времени) общего цикла сварки, в течение которого устройство может работать непрерывно. То есть, если ПВ=100 %, то паузы в работе делать не требуется. Если ПВ=50 %, то продолжительность сварки равняется продолжительности «отдыха».

Паузы необходимы аппарату для охлаждения до допустимой температуры, которая резко повышается в период горения дуги. Чем удачнее конструкция и мощнее система охлаждения — тем выше и ПВ, а значит, в течение меньшего промежутка времени можно при должной квалификации проделать больший объем работы. При этом аппараты с высоким ПВ обычно служат дольше, так как их компоненты реже работают в условиях предельной температуры.

Какова продолжительность цикла сварки?

На этот вопрос нельзя ответить однозначно. Дело в том, что разные производители принимают этот период равным 5 или 10 минутам. Принято считать, что в России общий цикл сварки пятиминутный, а в Европе — десятиминутный. Однако даже если вы приобретаете аппарат под европейским брендом, желательно найти соответствующее уточнение в спецификации. Если его там нет, то нужно быть готовым к тому, что цикл окажется пятиминутным.

На первый взгляд кажется, что разница невелика, ведь параметр указывается в процентах и общее рабочее время аппарата не изменится. Однако на практике более продолжительный цикл работы гораздо удобнее. К примеру, при одинаковом ПВ=60 %, при десятиминутном цикле можно варить 6 минут без перерыва, а при пятиминутном только 3. В последнем случае не всегда получится завершить операцию полностью.

ПВ, сварочный ток и температура окружающей среды

В спецификации к сварочным аппаратам указывается период включения не только для максимального, но и для промежуточного тока. Чем выше сварочный ток, тем ниже ПВ, но на каком-то токе он в любом случае будет равным 100 %. Если планируется использовать аппарат для непродолжительных работ на максимальном токе, либо для интенсивных на небольших токах, то приобретать дорогостоящие устройства с высоким ПВ не имеет особого смыла. Если предполагается максимальная продолжительная нагрузка, то этот параметр должен быть максимально высоким. Альтернативный вариант — приобретение сварочного аппарата, рассчитанного на больший максимальный ток. К примеру, если планируете варить на 100-120 А, покупайте аппарат, выдающий ток 180-200 А.

При выборе аппарата стоит учитывать ещё один нюанс. ПВ указывается для температуры 40º С. Если она будет выше — продолжительность непрерывной работы будет пропорционально снижаться с каждым «лишним» градусом. Если температура воздуха ниже сорокоградусной отметки (что чаще всего и бывает), проработать без паузы вы сможете чуть дольше.

Обзор сварочных инверторов серии КЕДР PRO

Серия сварочного оборудования КЕДР PRO включает в себя инверторные аппараты, полуавтоматы, установки и многое другое. Среди них вы найдёте модели для ручной дуговой, аргонодуговой, полуавтоматической и других видов сварки. Оборудование от ГК «КЕДР» мобильно, надёжно и долговечно. Оно может работать продолжительное время даже в самых суровых условиях. Ниже представлен обзор сварочных аппаратов КЕДР PRO с описанием особенностей и ключевых характеристик.

1 / 1

MMA/ARC

Сварочный инвертор КЕДР PRO MultiARC-3200 – оборудование с возможностью использования в режимах TIG и MMA. Отличается многозадачностью, высокой производительностью, надёжностью и простотой управления. Есть функции настройки форсажа дуги и стартового тока. Важная особенность оборудования – наличие режима снижения напряжения холостого хода. Диапазон сварочного тока составляет от 20 до 320А – это позволяет работать без потери качества как с крупными конструкциями, так и с тонкостенными деталями. Все параметры отображаются на панели управления, оснащённой цифровым дисплеем и прозрачным защитным экраном. Система охлаждения обеспечивает 100% ПВ при максимальном токе.

MultiARC-4000 – функциональный и мощный аппарат промышленного назначения с диапазоном сварочного тока в пределах 20-400А. Усовершенствованная система охлаждения позволяет увеличить показатель ПВ при максимальном токе до 100%. Оборудование подходит для работы как с тонкостенными, так и крупнотоннажными изделиями. Управление при этом цифровое. Для этого MultiARC-4000 оснащён информативным дисплеем и индикаторной схемой выбора режимов. Минимальное количество регуляторов и кнопок облегчают настройку. Кроме того, оборудование имеет функции HotStart, ArcForce и VRD.

CUT

Установка воздушно-плазменной резки MultiCUT-1200 способна разрезать токопроводящие материалы толщиной до 60 мм. Мощность оборудования составляет 18,1 кВт. Основные особенности – это наличие мощной системы охлаждения, высокой степени защиты, простая настройка и возможность эксплуатации в тяжёлых производственных условиях. Все значения тока резки отображаются на цифровом дисплее, что позволяет соблюдать технологический процесс. Показатель ПВ достигает 100%.

TIG

MultiTIG-2500P-3 DC – аппарат аргонодуговой сварки КЕДР PRO с надёжной силовой базой, эффективной системой охлаждения и качественными электронными компонентами. За счёт малого веса и небольших размеров оборудование легко транспортируется. Наличие импульсного режима упрощает контроль за процессом сварки при работе с цветными и высоколегированными сплавами. Высокочастотный и бесконтактный поджиг дуги увеличивает ресурс вольфрамового электрода. Производить настройку аппарата благодаря инновационной панели управления легко и просто. Диапазон сварочного тока составляет 5-250А, номинальная мощность – 5,9 кВт. MultiTIG-2500P-3 DC работает от трёхфазной сети.

SAW

КЕДР MZ-1250 – мощный источник питания, который используется для автоматической сварки под слоем флюса. Обеспечивает процесс сварки совместно со сварочной колонной или трактором. Установка имеет большой диапазон настроек дуги, что позволяет выполнять задачи разного уровня сложности. Диапазон сварочного тока достигает 1250А, а мощность – 64,7 кВт. Другие преимущества MZ-1250 заключаются в высокой производительности, энергосбережении и компактности. Для удобства передвижения устройство оснащено колёсиками.

MIG/MAG

AlphaMIG-300S– промышленный сварочный полуавтомат, который используется для ручной и полуавтоматической сварки. Используется для работы с изделиями из алюминиевых сплавов, углеродистых, низко- и высоколегированных сталей. Оборудование идеально подходит для работы на стройплощадках, в автомастерских и на производственных предприятиях. Корпус AlphaMIG-300S представляет собой компактный моноблок, помещённый на тележку и оборудованный площадкой под баллон. Электронная начинка и надёжный силовой модуль обеспечивают качественную и стабильную сварку на сварочном токе до 300А.

Где можно оформить заказ?

Найти широкий выбор сварочных аппаратов серии КЕДР PRO вы можете в каталоге. Каждая модель сопровождается подробным описанием и техническими характеристиками. Чтобы сделать оптимальную покупку, изучите и сравните заинтересовавшие установки. Обязательно примите во внимание условия, в которых будет эксплуатироваться оборудование, и комплектацию, которая может включать в себя горелку, газовый шланг, кабель с зажимом и прочие компоненты.

Чтобы купить необходимое оборудование, кликните по кнопке «Купить» и перейдите в корзину. Для оформления заказа укажите свои контакты и отправьте заявку. Наш менеджер перезвонит вам в ближайшее время. Он уточнит ваш заказ, расскажет об условиях оплаты и доставки.

Что такое ПВ в сварочном аппарате? — Наше хобби

Часто спрашивают: что такое ПВ или ПН сварочного аппарата? Заглавные буквы ПН обозначают продолжительность нагрузки, а ПВ — продолжительность включения соответственно. Режим работы инверторного аппарата не менее важная характеристика, чем величина максимального сварочного тока. Про режим работы часто забывают начинающие сварщики. Этого делать нельзя.

Параметр ПН/ПВ всегда указан в процентах и показывает время работы инвертора при десятиминутном цикле. Например, если ПН/ПВ равен 40% — это означает, что после 4 минут работы аппарату нужно будет передохнуть, охладиться в течении 6 минут до повторного запуска. Таким образом, цифра позволяет приблизительно оценить, сколько раз инвертор будет отключаться по перегреву при бесперебойной работе в течение длительного времени.

Нагрузка источника питания (далее по тексту ИП) для дуговой сварки имеет, как правило, переменный характер. Процесс сварки состоит из повторяющихся циклов в которых рабочий период чередуется с паузами необходимыми для замены электродов, подготовки к наложению следующего шва, подгонки деталей и т.д. Согласно стандартам различают три типовых режима работы:

• Длительный при неизменной нагрузке;

Так работают ИП для автоматической сварки и многопостовые источники.

• Чередующийся;

Рабочие периоды прерываются режимами работы на ХХ. В данном случае применяется понятие продолжительности нагрузки (ПН)

• Повторно-кратковременный

Рабочие периоды чередуются с периодами полного отключения силовых цепей ИП от сети.

В данном случае рабочий режим положено именовать как продолжительность включения (ПВ)

ПН/ПВ равно отношению времени работы аппарата к времени всего цикла. Длительность цикла принимается за 10 мин. Формула выглядит так:

ПН/ПВ =tраб./tцикла *100%

Для большинства сварщиков-профессионалов, не говоря уже о любителях, понятие режима работы сварочного аппарата является не очень понятным. Данная характеристика должна показать, как поведет себя сварочный аппарат при работе на максимальном токе и температуре +40 градусов. Сварщики профессионалы, выбирая аппарат для работы, смотрят на ток длительной нагрузки, который обозначен на шильде аппарата в графе ПН 100%. Опираясь на цифры в данной графе, эксперт в сварке может представить, будет ли достаточно заявленного производителем тока для решения тех задач, которые стоят перед сварщиком. Если токовые режимы, указанные в графе 100% совпадают или превосходят предполагаемые токи необходимые для выполнения конкретных задач, значит аппарат в процессе работы не будет перегреваться и уходить в защиту.

Для бытового использования высокие значения ПН не столь важны, поскольку для работы по дому аппарат редко используется на пределе своих возможностей, да и нагрузки носят скорее кратковременный характер. Заявленные данные по режиму работы инвертора являются результатами изысканий разработчиков оборудования. Необходимый ПН или ПВ закладывается в расчете при проектировании. В соответствии с поставленной задачей по продолжительности нагрузки инженеры подбирают компоненты сварочного аппарата. В расчет принимается множество нюансов. Например, теплостойкость изоляции проводов, размеры и число охлаждающих радиаторов, номиналы температурных датчиков, места их установки. Инженеры просчитывают наиболее теплонагруженные узлы и проверяют, как они будут влиять на режим работы инвертора в процессе длительной эксплуатации.

Как работает аппарат?

Сварочные трансформаторы уже отходят на второй план. С появлением инверторов варить металлические конструкции стало намного проще. Их конструкция простая и легкая. Само оборудование можно легко поместить в небольшую сумку или автомобиль для перевозки, например, на дачу. При этому обучиться процессу сварки на инверторе намного проще, чем с использованием трансформатора. Этот прибор не требует таких усилий и специального обучения.

Перед тем, как начинать работу, рекомендуется разобраться с основными принципами работы данного оборудования. Принцип работы заключается в нескольких этапах преобразования электрического тока инверторного типа. Основной процесс выглядит следующим образом:

1. Электрический переменной ток из основной сети во время прохождения через спираль преобразуется в постоянный, что позволяет стабилизировать дугу.
2. Постоянный ток вновь преобразовывается в переменный. При этом его частота повышается в несколько раз.
3. После этого понижается уровень напряжения электрического тока до наиболее оптимального значения. В результате этого позволяется достичь максимального значения силы тока.
4. После этого выпрямляется уровень напряжения в сети.

Такой принцип работы позволяет существенно уменьшить преобразовательные блоки, чем у трансформаторов, что удобно для начинающего сварщика. За счет такой конструкции габариты всего оборудования достаточно небольшие, что позволяет легко купить такое устройство для дачи и использовать в домашних условиях.

Для того, чтобы начать сварочные работы, необходимо подключить электрододержатель к электроду, а зажим массы к свариваемой конструкции. После чего коснуться электродом детали, что приведет к электрическому замыканию и образованию дуги для сваривания. При плавлении электрода, обмазка с его поверхности сгорает, и защищает сварочную ванну от доступа кислорода. Этот разряд вырабатывает достаточно тепла, чтобы расплавить любые металлы, а толщина будет зависеть от силы сварочного тока.

Электрод необходимо удерживать на расстоянии нескольких миллиметров от обрабатываемой поверхности. В результате высоких температур, свариваемая деталь и пруток начинают плавится в месте прохождения электрической дуги и соединяются в монолитную конструкцию. Место соединения легко узнать по сварочному шву, с которого после работы нужно будет отбить шлак. Если хочется получить эстетически красивую деталь, сам шов следует обработать болгаркой.

Если следовать всем правилам сварки, шов не должен существенно отличаться от изначальной структуры металла. В некоторых случаях получается достичь более эффективного результата. Рассмотрим, какой сварочный аппарат лучше выбрать. Для этого рекомендуется изучить плюсы и минусы устройства.

Источник

Влияние тока

Выставляя режим, подбор силы тока делают по таблицам. Ток зависит от толщины свариваемых изделий и сварочной проволоки.
Точную юстировку делают по виду дуги и шва. Необходимо понимать, чем сильнее ток, тем температура под основанием дуги будет выше и это скажется на быстроте сварки.

Режим сварки при сильном токе и чрезмерно тонком сварочном проводе вызовет перегрев и разбрызгивание металла. Если заготовки тонкие, то часто при таком режиме происходит их прожигание.

При слабом токе дуга становится неустойчивой или вовсе обрывается. Шов получается некачественный, появляются непроваренные участки. Такой режим не стоит выбирать.

Необходимо учитывать, что глубина сварочной ванны зависит от вида тока. Если используется аппарат на постоянном токе, то глубина провара у него будет на 15 % больше, чем у переменного.

Сварка в режиме постоянного тока тоже имеет свои особенности. Так, при прямой полярности глубина кратера получается на 40% меньше, чем при использовании обратной полярности.

Прямая полярность – это когда электрод подсоединен к клемме инвертора со знаком «-», а соединяемые изделия к клемме со знаком «+». При обратной полярности все подключается наоборот.

При прямой полярности может применяться электрод с кальциево-фтористой обмазкой, позволяет варить низко и среднеуглеродистую сталь, чугун.

Инверторный режим (обратная полярность) используется, когда необходимо варить низкоуглеродистые и низколегированные стали, тонколистовые детали.

От положения свариваемого стыка в пространстве изменяется и ток. Так, при горизонтальном шве табличные значения рекомендуют уменьшать на 15-20%.

Важные параметры

Прежде чем начинать работу, надо понимать, с какими величинами предстоит иметь дело. Основные параметры, влияющие на режим сварки:

• сила, вид и полярность в случае применения постоянного тока;
• напряжение электрической дуги;
• толщина сварочной проволоки;
• количество проходов;
• скорость сварки.

Второстепенными факторами, влияющими на характеристики соединения, можно назвать состояние свариваемых деталей, форму кромок, марку, тип и толщину обмазки электрода. Определенное влияние оказывает выбор вида сварочного шва.

Самым ответственным является расчет режимов при автоматической сварке. Часть характеристик выставляют по готовым таблицам, а часть приходится определять по формулам, заложенным в инструкциях на аппаратуру. Каждому оборудованию соответствуют свои таблицы, отработанные опытным путем.

Характеристики электрода

Габариты электрода взаимосвязаны с размерами изделий, видом кромок. Если толщина свариваемого сплава равна 3-5 мм, то сварочная проволока должна быть 3-4 мм.

При сваривании толстостенных заготовок требуется делать много проходов. В первый раз проходят электродом диаметром не более 4 мм. При производстве потолочного шва тоже рекомендуют использовать проволоку толщиной не больше 4 мм.

Обычно на упаковке электродов имеется таблица, в которой указывают наиболее предпочтительные режимы. При диаметре 1,5-2 мм рекомендуемый ток сварки 30…45 А, 3 мм – 65…100 А, для 3-4 мм – 100…160 А, и так далее. Разброс связан с видом сварки и толщиной сплава.

При толщинах свариваемого сплава 1-2 мм рекомендуется использование сварочной проволоки диаметром 2-3 мм, при толщине 3-5 мм – 3-4 мм, толщина 4-10 мм – диаметр 4-5 мм, если толщина 12-24 мм, то используют 5-6 мм электрод. Выбирая режим, необходимо учитывать положение детали или шва в пространстве, также на выбор влияет количество проходов.

Длина дуги и качество шва

Длина дуги влияет на качество соединения. Важно, чтобы она была одинаковой на всем протяжении шва, расстояние между концом сварочной проволоки и гранью детали должно равняться ее толщине.

Режим сварки при слишком короткой дуге приводит к прожигу или прилипанию электрода. Режим при длинной дуге вызывает ее гашение и непровары. Контроль длины дуги можно осуществлять по издаваемому ею звуку.

Оптимальной считается ширина сварного шва равная 1,5-2 диаметрам проволоки. При этом должен образовываться небольшой валик по линии соединения без наплывов от расплавленного электрода. Оптимальный шов зависит от скорости сварки, толщины изделия и ширины шва.

Режим сварки, при котором держак с электродом движется очень медленно, приводит к чрезмерному накоплению в сварочной ванне жидкого металла, который будет расплескиваться и препятствовать нормальному провару стыка.

Слишком быстрое перемещение держака вдоль шва приведет к непровару, он может потрескаться или деформироваться после остывания.

Если будет образовываться ванночка шириной в 1,5-2 диаметра проволоки, глубиной до 6 мм и длиной 10-30 мм, то это говорит об оптимальной скорости сварки для данного конкретного материала и вида соединения.

Выбор подходящего режима

Увидев, какие параметры режима бывают в целом, перейдем к настройкам каждого в отдельности.

Отношение силы тока к толщине электрода

Диаметр электрода подбирают, основываясь на толщине свариваемого шва и метода сварки. Так, для металла толщиной 3-4 мм подойдет электрод 3 мм. Многопрофильные детали сваривают в несколько проходов, вначале применяют электрод 4 мм.

Важно! Если взять электрод с меньшим диаметром, тогда шов не будет заполненв должной мере, что снизит прочность соединения.

Выбрав электрод, обращаются к таблицам для определения необходимой силы тока. На тот же диаметр 3 мм рабочий показатель составляет 65-100 А. Кроме того, если приходится вести вертикальную сварку или шов над головой, диаметр электрода не должен быть меньше 4 мм. При горизонтальной сварке силу тока снижают на 15-20 %.

Длина дуги

Под этим параметром подразумевается расстояние от конца электрода до предмета. Показатель зависит от размера выбранного электрода и дан в таблицах. Для качественного провара необходимо добиться единого значения на всей протяженности шва. Человеку проследить за равномерностью показателя сложно, нужен опыт. Так, для электрода 4 мм длина дуги составляет 4,5 мм, и сохранить это расстояние сложно. Чтобы автоматизировать процесс, применяют сварочные каретки.

Скорость провара

При проведении сварочных работ важно, чтобы расплавленный металл заполнял ванну. Должен получиться равномерный переход, покрытие кромок, шов без подрезов, наплывов. При этом рекомендуемая ширина шва в 1,5-2 раза больше диаметра используемого электрода. Если слишком превысить скорость сварки, металл не прогреется в достаточной степени и прочность будет потеряна.

Полярность и род тока

Многие модели сварочных аппаратов переводят бытовой переменный ток в постоянный. При этом важно не ошибиться с полярностью, направлением течения электричества. Базовая полярность подразумевает подключение детали к «+», а электрода – к «-». В зависимости от свойств применяют выбранный параметр режима.

• Прямая полярность подойдет для сварки чугуна, низко- и среднеуглеродистой стали толщиной более 5 мм.
• Обратная полярность выбирается при соединении низкоуглеродистой стали и тонколистовых конструкций.

Наклон электрода и его длина

Положение электрода влияет на качество проварки шва. В большинстве случаев электрод держат перпендикулярно заготовке и двигаются углом вперед. Такой метод дает возможность увеличить ширину шва. Если же угол будет больше 90°, тогда направление меняют. Это положение помогает полностью заполнить глубокую ванну.

Вылет электрода зависит от его диаметра и силы подаваемого тока. Чем больше длина, тем медленнее происходит нагрев.

Наклон заготовок

Для нормального заполнения шва рекомендуется наклонять детали под углом 8-10°. В противном случае либо могут получиться непровары, либо расплавленный металл будет стекать. При соединении труб изменить угол наклона шва невозможно, поэтому сварку производят по направлению сверху вниз.

Прежде чем приступить к работе, необходимо получить все данные по свариваемым деталям. После этого можно сделать правильный выбор режима сварки. Рекомендуем грамотно настраивать аппарат, выбирать электроды и вести сварку с нужной скоростью. Если примените советы из статьи, соединения будут прочными и надежными.

продолжительность включения аппарата плазменной резки

ПВ: продолжительность включения аппарата плазменной резки

Плазменная резка — один из самых эффективных методов термического раскроя металла. По качеству реза совсем незначительно уступает только лазерной резке, но зато превосходит лазерную резку по экономическим показателям и более широким возможностям, особенно касающихся максимальной толщины при резке металлов.

Продолжительность включения (ПВ,%) — один из важнейших факторов, влияющих на выбор конкретной модели аппарата плазменной резки. Это соотношение времени работы аппарата плазменной резки ко времени, необходимому для его остывания.

Некоторые фирмы заявляют ПВ для своих аппаратов 100%, не уточняя при этом, на каком токе резки это происходит, на максимальном или номинальном.

При максимальном токе ПВ 100% не может быть в принципе, исходя из законов физики.

А номинальным током является как раз тот, при котором аппарат плазменной резки может работать длительное время без остановки.

По науке, продолжительность включения следует считать, исходя из 10 – минутного цикла, т.е. если у аппарата ПВ 70%, то 7 минут плазменный аппарат – режет металл, а 3 минуты – остывает.

На практике все несколько иначе: за цикл берется 1 час, т.е. 60 минут, т.е. при ПВ у плазмореза 70%, за час он должен резать металл 42 минуты и 18 минут – остывать.

Кроме того, при ручной резке резать, не прерываясь 42 минуты, практически невозможно, т.к. резчику надо перемещаться относительно изделия, или перемещать само изделие. Т.е. периодически выключать кнопку поджига на плазмотроне. А в эти моменты время холостой работы аппарата плазменной резки уже идет в зачет охлаждения, т.к. вентиляторы охлаждения продолжают обдувать трансформаторы (если это – не инверторный плазморез). Соответственно ПВ на практике может быть несколько выше номинального заявленного.

Перейдем к конкретным примерам. Среди выпускаемых Концерном Энерготехника аппаратов плазменной резки есть модель АПР-60, которая предназначена исключительно для ручной резки тонколистового металла в диапазоне толщин от 0.5 до 12 мм. Имеется ввиду качественный рез (без грата), т.к. максимально этот аппарат режет до 18мм – разделительная резка.

Аппарат плазменной резки АПР-60 обладает ступенчатой регулировкой тока, имеет 2 режима: 40А и 60А. Относительно этих режимов, заявленное ПВ, соответственно 70 и 60%.

Что это значит? Это значит, что на стали толщиной 12мм (максимальное значение для качественного реза на этом аппарате плазменной резки) АПР-60 может за час резать порядка 30 минут без перегрева. Но на этом же режиме меньшую толщину (8-10мм) АПР-60 будет резать дольше, за счет более высокой скорости резки, соответственно, за счет того, что резчику надо чаще будет останавливаться для различных вспомогательных действий.

Несмотря на то, что аппарат плазменной резки АПР-60 предназначен для ручной резки металла, опыт наших клиентов говорит о том, что на малых толщинах этот плазморез можно использовать и в автоматическом режиме в качестве источника плазмы на небольшой портальной машине с ЧПУ для плазменного раскроя металла. При этом ПВ на толщинах до 3-5мм вырастает до 100%, несмотря на то, что при автоматической плазменной резке продолжительность реза намного больше, чем при ручной.

Тем не менее, при подборе для клиента аппаратов для автоматической резки, мы рекомендуемустановки плазменной резки АПР-91 и АПР-150, т.к. эти аппараты именно для этого и предназначены и обладают более широкими возможностями, чем другие модели плазморезов производства Концерн Энерготехника.

Гапон Дмитрий Владимирович
http://www. energotechnika.ru/

15 лучших сварочных инверторов – Рейтинг 2021 года

Лучшие производители сварочных инверторов

Многие инверторы, отличающиеся хорошими свойствами, относятся к российским. Есть производители, специализирующиеся на сварочном оборудовании. Среди популярных брендов:

• Aurora;
• Сварог;
• РЕСАНТА;
• Wester.

Aurora – российский производитель, активно сотрудничающий с китайскими предприятиями. В ассортименте есть агрегаты для промышленных целей. Некоторые функционируют в сети с напряжением в 380 В. Инверторы Aurora хорошо справляются с алюминиевыми, чугунными элементами и основой из других материалов.

Сварог – еще один российский производитель, который разрабатывает и выпускает технику для сварки больше 10 лет. Компания предлагает разновидности для всех типов деятельности. Продукция отличается производительностью, прочным корпусом, прорезиненными элементами. Имеет стабильных хороший результат при небольшом напряжении.

РЕСАНТА выпускает облегченные модели со средним производительным потенциалом в 5 кВт. Отличие поставляемого оборудования – длительный срок по гарантии. Сам бренд зарегистрирована в Латвии, а промышленные мощности располагаются в КНР. В России продукция представлена устройствами для решения задач при минимальных мощностях. Могут функционировать в среде защищенного газа.

Wester – многофункциональная организация, разрабатывающая и выпускающая силовую технику, а также компрессорную и пневматическую. Специфика – производительный потенциал в 8 кВт, поддержка стабильной дуги, высокая степень защиты от возгорания и поражения пользователя током.

Многие производители совершенствуют предложенные устройства. Например, делать сварочные работы легко в горизонтальном, вертикальном положении и под углом. Практически все модели этих брендов отличаются минимальным искрообразованием, позволяют сократить использование расходного материала. Бытовые и полупрофессиональные инверторы не требуют особой квалификации сварщика, поскольку все оборудование простое в управлении и дополняется разными опциями.

back to menu ↑

На что обратить внимание при выборе сварочного инвертора

Устройство для сварки инверторной разновидности подразделяется:

• для промышленных целей;
• выполнения профессиональных задач;
• решения бытовых задач.

Первый вид предназначается для непрерывного использования на протяжении суток. Такое устройство имеет значительную цену, выдерживает значительные нагрузки, позволяет сваривать массивные конструкции из металла.

Вторая разновидность актуальна для ремонта труб и металлокаркасов. Применяется профессионалами, но в ситуации, когда есть возможность дать устройству отдохнуть. Сила тока достигает 200-300 А. Часто к ним относятся инверторы универсального вида, подходящие для решения сразу нескольких задач.

Бытовой вариант идеален для сварки небольших площадей, требует периодически делать перерывы для профилактики перегрева. Такие инверторы идеальны для небольших по объему и редких ремонтов, имеют доступную цену. В них сварочный ток практически всегда ниже 200 А.

При приобретении сварочного инвертора акцент делается на следующих показателях:

• наличие режимов;
• сварочный ток;
• напряжение холостого хода;
• время беспрерывной деятельности;
• диаметр проводников;
• толщина металлических элементов;
• размеры и вес.

Один из важных параметров перед покупкой – диапазон регулировки сварочного тока. Для решения бытовых и хозяйственных задач нужно 16-200 ампер. Показатель зависит от толщины применяемых заготовок и диаметра проводника. Поэтому этот показатель должен настраиваться.

На простоту и стабильность дуги влияет напряжение между двумя выводами электрической цепи. Новичкам стоит сделать акцент на моделях с данными в 60-90 В, мастерам пригодится устройство с более широким диапазоном.

Продолжительность включения – еще один важный параметр. При постоянном включении и при высоких токах агрегат может перегреться. В этой ситуации обычно он выключается для дальнейшего остывания. Например, при ПВ в 30% держать дугу на максимальном токе допустимо 3 минуты из 10. Оставшиеся семь минут устройству нужно будет отдыхать.

Некоторые инверторы имеют дополнительную защиту от пыли и влаги. Класс защиты часто составляет IP21, реже IP23, но в любом случае проводить сварку под дождем не рекомендуется. Опасна и металлическая пыль, поэтому не стоит включать болгарку вблизи функционирующего инвертора.

back to menu ↑

Сварочные аппараты Ресанта

Эта статья будет посвящена одному из ведущих производителей сварочных аппаратов в России — компании РЕСАНТА.

Цель статьи — рассказать нашим покупателям об особенностях сварочных аппаратов серии САИ. Сварочный аппарат серии САИ предназначен для ручной дуговой сварки штучным электродом.

Первое, на что стоит обратить внимание – в названии сварочного инвертора «Ресанта» указан максимальный сварочный ток конкретного аппарата, например Ресанта САИ 190 (максимальный ток данного аппарата будет 190А), а Ресанта САИ 160 будет иметь максимальный ток 160А. Регулировка сварочного тока на всех сварочных инверторах серии САИ начинается с 10А.

Небольшая таблица-подсказка по подбору аппаратов «Ресанта» серии САИ в зависимости от ваших потребностей.

САИ 140	САИ 160	САИ 190	САИ 220	САИ 250 Профессионал
Максимальный сварочный ток	140А	160А	190А	220А	250А
Максимальный диаметр электрода	3,2	4	5	5	6

Как правильно подобрать электрод?

Здесь мы также создали табличку, которая поможет вам разобраться в ситуации с выбором электрода. Нужно придерживаться простого принципа, чем толще металл – тем больше должен быть диаметр электрода. Для бытового использования вполне достаточно «тройки» или «четверки». Мы приводим полную таблицу.

Толщина свариваемого металла, мм.	1.1 — 2.0	3.0	4.0 — 5.0	6.0 — 8.0	9.0 — 12. 0	13.0 — 15.0	16 и более
Диаметр электрода, мм.	1.5 — 2.0	3.2	3.2 — 4	4	4 — 5	5	6

Обратите внимание на распространенное «золотое правило»: Электрод нужно выбирать в соответствии с толщиной металла, а ток — с диаметром используемого электрода.

Что такое ПВ и на что оно влияет?

ПВ — это продолжительность включения сварочного аппарата, время его непрерывной работы. ПВ всегда указывается в процентах (%) исходя из десятиминутного сварочного цикла. ПВ на сварочных аппаратах Ресанта можно найти на шильдике сварочного аппарата, на задней панели.

У всех САИ Ресанта ПВ на максимальном токе составит 70%. Так например у сварочника Ресанта САИ 220 — ПВ составляет 70% на максимальном токе 220А. Таким образом сварочный аппарат будет работать 7 минут и 3 минуты отдыхать.

Вы можете спросить, почему так мало, всего 7 минут? 7 минут — это время непрерывного сваривания металла без отрыва от производства. Как показывает практика и реальная жизнь – невозможно беспрерывно варить 7 минут, вам потребуется время для замены электрода, вы будете смотреть на получающийся сварочный шов, менять свариваемые детали и т.д. Именно поэтому при работе в бытовых условиях ПВ можно считать за 100%.

Но если вам необходим сварочный аппарат с показателем ПВ больше чем 70%, мы рекомендуем вам выбрать просто более мощный сварочный аппарат Ресанта. Например давайте рассмотрим следующую ситуацию: у САИ 160 ПВ при максимальном токе в 160 А составит 70%, а у Ресанта САИ 250 при работе с регулировкой сварочного тока в 160А ПВ будет уже 100% т.е. непрерывная работа.

Хотим обратить ваше внимание на то, что все показатели ПВ рассчитаны на температуру окружающей среды + 25 оС. Если температура воздуха будет выше (корпус аппарата под действием температуры будет дополнительно нагреваться) – ПВ будет незначительно, но падать. Переживать не стоит, в случае перегрева сработает защита сварочного аппарата и он отключится, продолжить работу можно после остывания.

Сварочные аппараты Ресанта построены на базе IGBT транзисторов. Insulated-gate bipolar transistor — по-русски Биполярный транзистор с изолированным затвором (БТИЗ). В отличии от транзисторов MOSFET, IGBT транзисторы более современная технология, которая дает лучший теплообмен, высокий КПД, быструю замену вышедшего из строя транзистора. Для производства сварочного аппарата требуется всего 4 IGBT транзистора, а не 12 MOSFET, что позволяет повысить качество аппарата в целом и сделать его по приемлемой цене.

Работа в тяжелых условиях.

Стоит всегда помнить о том, что любой сварочный инвертор — это техника, а как и любая техника инверторные аппараты не очень любят пыль, металлическую стружку, влагу.

Многие компании делают ошибку, заливая все платы изоляционным лаком, что делает в дальнейшем аппарат полностью неремонтопригодным, и плохо влияет на работу аппарата. Ресанта – покрывает платы тончайшей пленкой изоляционного лака, которая препятствует тому, чтобы пыль, мелкая стружка и конденсат не замыкали контакты на платах. Чтобы аппарат прослужил вам как можно дольше, мы просим вас соблюдать простые правила: иногда продувайте аппараты сжатым воздухом из компрессора, не позволяйте металлической стружке попадать в сварочный аппарат. Металлическая стружка губительна для любого сварочного инвертора.

Особенности системы охлаждения.

Сварочные аппараты Ресанта сконструированы по тоннельной системе охлаждения с двумя вентиляторами. Принцип работы такой системы таков: воздух входит с тыльной стороны, далее проходит внутрь сварочного инвертора, охлаждает его и выходит с лицевой стороны.

Первый вентилятор охлаждает радиаторы, на которых стоят IGBTтранзисторы, располагается он у задней стенки. Второй вентилятор расположен в центре инвертора, охлаждает диоды-выпрямители тока. А совместная работа этих двух вентиляторов прекрасно охлаждает саму плату.

Сварочные аппараты Ресанта имеют все современные функции, такие как Hot Start ( быстрый горячий старт, сварка начинается как только вы коснетесь электродом свариваемого изделия ) и Anti-Stick ( антизалипание электрода, по окончании сварки электрод не будет прикипать к изделию).

Многие наши покупатели спрашивают нас, будет ли работать Ресанта от генератора? Ответ на этот вопрос вы можете получить прочитав нашу статью про подбор генераторов, в ней мы указали какие сварочные инверторы Ресанта совместимы с бензиновыми и дизельными генераторами.

Краткий итог: Инверторы Ресанта позволят вам получить качественный сварочный шов даже если вы не профессиональный сварщик, аппараты серии САИ «прощают» вам отсутствие опыта, аппараты вам будут помогать добиваться желаемого результата.
Подбор генератора →← Инверторные генераторы

Какой сварочный инвертор лучше выбрать

Сварочные инверторы имеют хороший КПД, позволяют экономить на дефицитных электротехнических материалах. Отличаются и тем, что имеют регулировку режима в широком диапазоне. Значения могут варьироваться от нескольких ампер до значений в сотни и тысячи. Сварочный процесс осуществляется с применением покрытых проводников. При выборе выбирается способ сварки, стабильность зажигания дуги. Для расширения сферы применения выбирать стоит модели, которые позволяют соединять трудносвариваемые стали и сплавы.

Инверторные устройства имеют более солидную цену, чем трансформаторные приборы, но без проблем используются для решения огромного количества задач. При выборе сделайте акцент на статической вольт-амперной характеристике, от него зависят функциональные возможности устройства. Универсальные машины позволяют функционировать в разных режимах, имеют расширенный диапазон входного напряжения.

При выборе обратите внимание и на класс, где каждому соответствуют определенные задачи, качество, объем и производительность. Иногда в комплекте поставляется маска сварщика и щиток.

ЭкономияИзбранноеУдалить 4

Назад

15 лучших выпрямителей (утюжков) для волос – Рейтинг 2021 года

ЕЩЕ

Преимущества устройства

Мобильность аппарата достигается его сравнительно низкой массой, равной 4,3 кг, а также специальным наплечным ремнем, что весьма облегчает его перенос и позволяет выполнять работы на высоте.

Основные плюсы сварочного аппарата инверторного саи 140 являются:

• мобильность;
• простота эксплуатации;
• безопасность;
• доступная цена.

Для быстрого образования дуги электрической, реализована специальная функция Hot start, позволяющая облегчить процесс выполнения работы благодаря автоматизированному преобразованию повышенного импульса тока.

При сварочных работах мастер часто сталкивается с проблемой залипания электрода, но в Ресанте эта проблема устранена, так как в аппарат включена функция антизалипания. Применяя ее в процессе работы, можно автоматически снизить значение тока. После использования опции система быстро восстанавливает параметры для продолжения работы. Использующие сварочный инвертор Ресанта саи 140 в отзывах говорят о нем как об удобном и надежном. Достоинством этого аппарата является его малое потребление энергии, в сравнении с более мощными в своей линейке.

Сварочный инвертор NEON ВД-201, цена в Москве от компании НОВА Механика

Сварочный инвертор NEON ВД 201 (013) предназначен для дуговой сварки штучным электродом (MMA) током от 30 до 200 Ампер. Подходят электроды всех типов и марок. Продолжительность работы (ПВ) при непрерывном сварочном токе 200 Ампер составляет 90% (замерено при температуре 25 C). ВД-201 имеет возможность подключение вентильной горелки TIG.
Специальная технология управления сварочным током позволяет производить сварку в широком диапазоне сетевого напряжения. При просадке напряжения до 160 Вольт, когда сварочные аппараты других производителей отключаются, то ВД-201 будет уверенно работать без ухудшения сварочных свойств.

ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

На лицевой панели располагаются цифровой индикатор и две кнопки: кнопка включения/ отключения функции «форсаж дуги». Кнопка переключения режима работы индикатора: отображение напряжения на выходных байонетах или пред установка сварочного тока. На холостом ходу сварщик выставляет требуемый сварочный ток, а во время сварки индикатор показывает реальный ток на дуге.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИНВЕРТОРА ВД-201

Сварочный аппарат НЕОН вд-201 имеет высокие показатели надежности и улучшенные сварочные качества. Высокая надежность обусловлена применением лучших мировых электронных компонентов. Электролитические конденсаторы EPCOS, выдерживающие скачки и просадку сетевого напряжения. Силовые транзисторы IGBT ведущего производителя Infineon, вентиляторы охлаждения SUNON, переносят перепады влаги и температуры, а так же способны работать в крайне загрязненных условиях эксплуатации. Пленочные конденсаторы и пусковые резисторы отечественного производства с военной приемкой, не имеющие аналогов в мире. Силовой трансформатор расположен вертикально и имеет 4 точки крепления. Такое расположение делает конструкцию более устойчивой к ударам и падениям.
Главное преимущества инверторов неон — это частотная технология стабилизации сварочного тока. Она позволяет непрерывно работать инвертору на максимальном токе, за счет высокого КПД — более 89%. За счет отсутствия коммутационных потерь в силовых транзисторах значительно улучшается качество сварочного шва. Вд-201 производятся в России с тройным уровнем контроля сборки. Аппараты НЕОН ВД-201 работают на главных стратегических объектах России.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Напряжение	220 В
Max мощность	6,4 кВт
Min ток	30 А
Max ток	200 А
Диаметр электр/провол	1.6-4.0 мм
ПВ на максимальном токе	60%
Степень защиты	IP23S
Наличие сетевой вилки	Да
Класс товара	Профессиональный
Min входное напряжение	160 В
Кейс	Нет
TIG сварка	Нет
Дисплей	Да
Антизалипание	Да
Горячий старт	Да
Длина проводов	2. 5+2.5 м
Форсаж дуги	Да
Вес	8,2 кг
Габариты	324х174х390 мм
Напряжение холостого хода	70 В

4.3. Как измеряется производительность PV

В предыдущем разделе мы поняли, как фотоиндуцированный электрический ток генерируется в p-n переходе из-за фотогальванического эффекта. Как мы можем оценить величину этого электрического тока?

Чтобы ответить на этот вопрос, сначала определим движение электронов через запрещенную зону как генерацию или световой ток ( I _L ). Следовательно, каждый поглощенный фотон отвечает за вклад одного электрона в ток генерации внутри устройства.Следовательно, мы можем написать:

ИЛ=qNA

(4.1)

, где I _L — ток светоиндуцированной генерации, q — заряд электрона, N — число поглощенных фотонов, а A — площадь поверхности полупроводника, подвергшегося воздействию света. Логически мы видим, что чем больше фотонов поглощается, тем выше ток генерации. Кроме того, чем большая площадь полупроводника подвергается воздействию света, тем выше ток генерации.Чтобы не зависеть от размера ячейки, мы можем выразить эту зависимость через плотность тока ( Дж _л ), которая нормирована по площади:

JL=IL/A=qN

(4.2)

Например, мы можем попытаться использовать это уравнение для оценки плотности тока фотогальванического устройства, соответствующего типичному земному световому спектру. Ввод значений заряда электрона (1,6 x 10 ^-19 Кл) и количества фотонов в поглощаемой области спектра для кристаллического кремния (4.4 × 10 ¹⁷ ) с приведенным выше уравнением, получим: IL / А = Qn = (1,6 × 10-19) (4.4 × 1017) = 70 мА / cm2MathType @ СПР @ 5 @ 5 + = feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVCI8FfYJH8YrFfeuY = Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbb a9q8WqFfeaY = biLkVcLq = JHqpepeea0 = as0Fb9pgeaYRXxe9vr0 = вр = 0 vqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaiaadMeadaWgaa WcbaGaamitaaqabaGccaGGVaGaamyqaiabg2da9iaadghacaWGobGa eyypa0JaaiikaiaaigdacaGGUaGaaGOnaiabgEna0kaaigdacaaIWa WaaWbaaSqabeaacqGHsislcaaIXaGaaGyoaaaakiaacMcacaGGOaGa aGinaiaac6cacaaI0aGaey41aqRaaGymaiaaicdadaahaaWcbeqaai aaigdacaaI3aaaaOGaaiykaiabg2da9iaaiEdacaaIWaGaaeiiaiaa b2gacaqGbbGaae4laiaabogacaqGTbWaaWbaaSqabeaacaaIYaaaaa аа @ 57D1 @

(4. 3)

Это максимальная плотность тока, которую можно было бы ожидать от кремниевой ячейки, если бы не было потерь и если бы все электроны полностью переносились через внешнюю цепь. В действительности имеют место потери тока, поэтому фактическая измеренная плотность тока будет меньше идеального значения (Markvart, 2000).

Теперь давайте посмотрим, как можно оценить напряжение солнечного элемента. Максимальное напряжение солнечного элемента определяется шириной запрещенной зоны полупроводника.Электростатическая энергия, доступная из-за разделения электронов и дырок, не может превышать энергию запрещенной зоны; в противном случае произошла бы рекомбинация. Таким образом, верхний предел напряжения ячейки ( В ) устанавливается следующим выражением:

В = Egap /q

(4.4)

Численно максимальное напряжение в вольтах равно энергии запрещенной зоны в электрон-вольтах. Например, максимальное напряжение для кремниевого солнечного элемента составляет В _max = 1. 1 В

Как и при максимальном токе, максимальное напряжение практически никогда не достигается из-за потерь и технологических ограничений. Однако в целом, исходя из уравнения (4.4), полупроводники с большей шириной запрещенной зоны действительно производят более высокое напряжение (Markvart, 2000).

В заключение : максимальный электрический ток солнечного элемента определяется током генерации, а максимальное напряжение солнечного элемента определяется шириной запрещенной зоны материала.

В приведенном выше описании для простоты мы предполагали, что все фотоны (с энергией выше ширины запрещенной зоны), достигающие поверхности, поглощаются и передают свою энергию электронам.Это было бы идеально и дало бы нам идеальный ток генерации. На самом деле поглощение фотографий полупроводниками зависит от материала и контролируется коэффициентом поглощения . Это важное свойство, которое необходимо учитывать, поскольку оно напрямую влияет на скорость генерации носителей заряда.

К этому моменту мы уже поняли, что ключевыми параметрами, описывающими работу солнечного элемента, являются плотность тока и напряжение элемента .Мы рассмотрели их происхождение — как они развиваются в клетке из-за фотогальванического эффекта, и рассмотрели некоторые факторы, влияющие на этот процесс. Теперь мы приступим к изучению характеристики I-V (также известной как кривая производительности) и посмотрим, как она получается и о чем говорят нам различные части этой кривой.

Используя обозначения электрических цепей, солнечный элемент можно представить в виде диода, представляющего p-n переход.

Рисунок 4.4. Эквивалентная схема солнечного элемента.

Кредит: Марк Федкин

Ток через диод ( I _o ) представляет собой обменный ток, присутствующий, когда элемент находится в темноте. Это малый ток по сравнению со световым током ( I _L ), который проходит через внешнюю нагрузку. Чистый ток — это разница между световым и темновым токами, или включая уравнение диода Шокли:

I=IL-Io[exp(qVkT)-1]

(4,5)

, где В — напряжение ячейки, q — заряд электрона, к — постоянная Больцмана, Тл — абсолютная температура.Это основное уравнение, описывающее зависимость между напряжением и током в работающем солнечном элементе. Если мы построим график зависимости напряжения на ячейке от тока (или плотности тока), то получим кривую, которая в целом выглядит следующим образом (рис. 4.5):

Рисунок 4.5. Пример ВАХ работающего фотоэлектрического модуля.

Кредит: Марк Федкин

На этой кривой следует отметить несколько важных условий. Мы видим, что при токе, равном нулю, ячейка имеет самое высокое напряжение.Поскольку тока нет, ячейка не производит никакой работы, но величина напряжения указывает на способность ячейки совершать работу. Это напряжение холостого хода (V _oc или OCV) . OCV является очень важной характеристикой любого гальванического элемента (включая солнечные элементы) и зависит от материала элемента. Перестроив уравнение (4.5) и приравняв чистый ток к нулю, мы можем выразить напряжение холостого хода следующим образом:

Voc=kTqln(ILIO+1)

(4.6)

При нулевом напряжении элемента ток элемента достигает некоторого максимального предельного значения, которое называется током короткого замыкания ( I _sc ). Это кинетический параметр, который показывает максимальный ток, который способна генерировать ячейка. Это зависит от количества фотонов, поглощаемых материалом, оптических свойств клетки и ее размера. Вы можете себе представить, что если интенсивность солнечного света по какой-либо причине уменьшится, мы увидим уменьшение тока короткого замыкания для конкретного устройства.В идеальном случае ток короткого замыкания равен световому току: I _sc = I _L .

В любой точке этой кривой (на рис. 4.5) мы можем определить выходную мощность следующим образом:

П=И×В

(4.7)

В какой-то момент мощность достигнет максимальной точки, а ток и напряжение, соответствующие этой точке, определяются как максимальное напряжение питания ( В _mp ) и ток ( I _mp ):

Pmax=ImpVmpEquation Pmax

(4.8)

Эти параметры показаны на диаграмме на рис. 4.5. синими пунктирными линиями. Они характеризуют условия, при которых ячейка вырабатывает наибольшую выходную мощность. Этот момент важен, потому что именно здесь обычно определяется эффективность ячейки.

В точке максимальной мощности мы также можем определить характеристическое сопротивление ячейки ( R _ch ). Если сопротивление внешней нагрузки равно Ом _ч , то в нагрузку передается максимальная мощность.Характеристическое сопротивление можно определить из закона Ома:

Рч=Вмп/Имп

(4,9)

Следующим термином, который нам нужно определить, когда речь идет о выходной мощности ячейки, является коэффициент заполнения (FF). Пожалуйста, обратитесь к следующему чтению, чтобы узнать о коэффициенте заполнения.

Задание по чтению

Коэффициент заполнения / PVEducation.org

Вы также можете попробовать предоставленные калькуляторы FF, которые используют уравнения, описанные на этом веб-сайте.

Как вы должны были заметить из чтения, коэффициент заполнения может быть рассчитан следующим образом из параметров производительности ячейки:

FF=ImpVmpIscVoc

(4.10)

Коэффициент заполнения является удобной метрикой для характеристики производительности солнечной батареи. Для хорошо работающих ячеек FF>0,7. Типичные параметры монокристаллического кремниевого солнечного элемента (Kalogirou, 2009):

Дж _пк = 32 мА/см2

В _oc = 0.58 В

В _мп = 0,47 В

FF = 0,72

P _макс. = 2273 мВт

На основе уравнения (4.10) максимальную выходную мощность фотоэлектрической системы можно легко найти с помощью уравнения (4. 11), если известны напряжение холостого хода, ток короткого замыкания и коэффициент заполнения.

Pmax = VocIsc (FF) MathType @ СПР @ 5 @ 5 + = feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVCI8FfYJH8YrFfeuY = Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbb a9q8WqFfeaY = biLkVcLq = JHqpepeea0 = as0Fb9pgeaYRXxe9vr0 = вр = 0 vqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaiaadcfadaWgaa WcbaGaciyBaiaacggacaGG4baabeaakiabg2da9iaadAfadaWgaaWc baGaam4BaiaadogaaeqaaOGaamysamaaBaaaleaacaWGZbGaam4yaa qabaGccaGGOaGaamOraiaadAeacaGGPaaaaa @ 4390 @

(4.11)

ВАХ — это удобный инструмент для изучения влияния различных внешних переменных на производительность ячейки. Что произойдет с выходом модуля при повышении температуры? Что делать, если интенсивность света падает из-за облаков? Если ячейка повреждена или имеет плохой контакт с токосъемниками, как это отразится на кривой производительности? Узнайте об этих эффектах из следующих материалов:

Задание по чтению

Каждая из следующих ссылок приведет вас на веб-страницу PVEducation, на которой описывается определенное влияние на производительность солнечной батареи. Прочитайте и отметьте, какие события во время работы ячейки могут вызвать эти отрицательные (паразитические) или положительные эффекты (PVEducation.org).

Влияние температуры

Эффект интенсивности света

Эффект сопротивления

Проверьте свое понимание — вопрос 4 (эссе)

Найдите характеристическое сопротивление солнечного элемента, отображающего напряжение 40 В и силу тока 4 А в точке максимальной мощности.

Р _ч =

Проверьте свое понимание — вопрос 5 (эссе)

Найдите максимальную выходную мощность фотоэлектрической системы, если напряжение холостого хода равно 0.6 В, ток короткого замыкания 0,32 А, коэффициент заполнения 0,8.

P _макс. =

Проверьте свое понимание — вопрос 6 (множественный выбор)

Работа с токами в фотоэлектрических системах — еще немного математики

В предыдущей статье этой серии мы видели, как на напряжение фотоэлектрических модулей влияет окружающая среда, и как National Electrical Code ( NEC ) относится к этим напряжениям. В этой статье мы рассмотрим постоянные токи в фотоэлектрической системе и посмотрим, как они изменяются в зависимости от окружающей среды, и как Кодекс изменен по сравнению с обычными требованиями, чтобы справиться с этими изменениями.

Солнечный свет Варьируется. Это утверждение не тривиально, как многие могли бы подумать. Да, солнце заходит ночью, и в это время солнечные модули не излучают свет. Все параметры фотоэлектрического модуля, включая выходную максимальную мощность (Wmp), напряжение максимальной мощности (Vmp) и ток максимальной мощности (Imp), а также ток короткого замыкания (Isc), рассчитаны при стандартных условиях испытаний ( STC) с излучением 1000 Вт на квадратный метр (Вт/м ² ) и температурой 25°C (77°F).На данном этапе в нашей оценке фотоэлектрической системы интерес представляют текущие параметры. Самый высокий ток, который может производить модуль, является током короткого замыкания, и этот ток обычно на 10–15 % выше, чем максимальный ток питания, при котором модуль работает нормально.

Ток, который может вырабатывать фотоэлектрический модуль, очень слабо зависит от температуры, он немного увеличивается при повышении температуры и обычно игнорируется, за исключением очень больших массивов. Но ток очень сильно зависит от солнечного света или освещенности, и фактически и ток короткого замыкания, и ток максимальной мощности напрямую зависят от освещенности фотоэлектрического модуля.В то время как значение 1000 Вт/м ² используется для значения излучения STC, фактическое излучение на фотоэлектрическом модуле может быть значительно выше. В большинстве мест излучение достигает максимума в солнечный полдень при ясном небе и отсутствии препятствий, препятствующих попаданию солнечного света на модуль. Этот пик излучения может приближаться к 1250 Вт/м ² , и я измерил 1197 Вт/м ² в течение трех часов на солнечном юго-западе. Поскольку состояние воздуха с точки зрения влажности, пыли, дыма, пыльцы и других местных климатических условий будет влиять на количество солнечного света, попадающего на модуль, пиковое излучение будет варьироваться по стране и в зависимости от сезона. Из-за меньшей плотности воздушной массы фотоэлектрические модули, установленные на больших высотах, будут получать все большее количество излучения по мере увеличения высоты.

Переходные состояния не учитываются. Снег, облака, песок и вода могут создавать отражающие поверхности, которые значительно увеличивают излучение фотоэлектрических модулей: иногда до 1500 Вт/м ² . По мере движения облаков и поворота земли угол наклона солнца по отношению к отражающей поверхности и модулям будет меняться, в результате чего эти условия будут переходными, обычно длящимися всего несколько минут.Они не являются непрерывными, и токи, которые они генерируют, не учитываются в расчетах норм.

Хотя токи в фотоэлектрической системе изменяются от нуля в течение ночи до пика в солнечный полдень в ясные солнечные дни, токи фотоэлектрической системы в цепях постоянного тока и выходных цепях переменного тока интерактивных инверторов общего назначения считаются непрерывными и максимальными. во все времена. Причина этого в том, что в дневное время, когда воздух чистый и нет препятствий, радиация может составлять более 1000 Вт/м ²  в течение трех часов и более во многих местах страны.В фотоэлектрической системе, как теперь определено в 2017 NEC [рисунки 690.1 (b), 690.2], непрерывные токи отсутствуют. Системы накопления энергии (ESS), указанные в статье 706, будут иметь разные токи, как и автономные фотоэлектрические системы в статье 710.

Адаптация кода к фотоэлектрическим токам. Когда освещенность превышает значение STC, мы получаем фотоэлектрическую систему, которая может производить больше энергии (напряжение и ток), чем ее номинальные значения при STC. Стандарт NEC признает эту ситуацию и содержит требования по использованию номинального тока STC, которые учитывают эту ситуацию.Поскольку ток короткого замыкания является максимальным током, который может производить фотоэлектрический модуль (при любом заданном значении энергетической освещенности), вносится поправка на номинальный ток короткого замыкания фотоэлектрического модуля (в STC), прежде чем этот ток будет использоваться в расчетах. для силовых и токовых устройств. Коэффициент 125% используется для корректировки номинального тока короткого замыкания до значения, которое включает коэффициент безопасности, необходимый для работы с повышенным выходным током постоянного тока от фотоэлектрического модуля, когда освещенность превышает 1000 Вт/м ² .Этот коэффициент очень четко определен в разделе 690.8(A)(1)(1) Кодекса, а новый ток называется максимальным током и используется для последующих расчетов допустимой нагрузки проводника и номинальных значений устройств перегрузки по току.

100 кВт и выше. Для фотоэлектрических систем с генерирующей мощностью 100 кВт и более профессиональный инженер может рассчитать максимальный ток на основе моделирования фотоэлектрической батареи, используя максимальное доступное 3-часовое излучение в месте установки и ориентацию батареи.В результате этого расчета максимальный ток должен составлять не менее 70 % от тока, рассчитанного на основе 125 % значения Isc, что составляет не менее 87,5 % номинального значения Isc при STC [690. 8(A)(1)(2)]. Этот допуск регулирует выходной ток массива и, следовательно, размеры проводников для реальных условий.

Как отмечалось в предыдущей статье, напряжения фотомодулей складываются при последовательном соединении модулей, однако ток остается неизменным при последовательном соединении модулей при значении одиночного модуля.У модулей или цепочек модулей, соединенных параллельно, максимальный ток каждого модуля или цепочки модулей добавляется к максимальному току других модулей в цепочках модулей. Вот почему 690.8(A)(1)(1) требует, чтобы коэффициент 125% применялся к сумме любого параллельного соединения модулей. Конечно, 125% можно применить к максимальному току отдельных цепочек модулей и к сумме, полученной после запараллеливания цепочек. Параллельный вывод двух или более цепочек фотоэлектрических модулей считается выходной схемой фотоэлектрических модулей [690.2, 690,8(А)(2)].

Непрерывные и непостоянные токи

Во всем коде , когда речь идет о токах, мы видим фразу «125 % непрерывных токов плюс 100 % непостоянных токов» [например, 210,19(А)(1), 215,1(А)(1)]. Это требование Code используется при расчете допустимой нагрузки проводников и, в некоторой степени, при оценке устройств перегрузки по току. Есть исключение из этого 125% фактора. Когда цепь защищена устройством перегрузки по току в сборке , которая имеет номинал как сборка для 100% работы, то расчетная пусковая мощность кабеля может составлять 100% от максимального тока, но такие сборки встречаются очень редко. действительно, особенно в фотоэлектрических цепях постоянного тока.Математика относительно проста. Обратная величина 1,25 равна 0,8. В большинстве случаев мы можем взять максимальный ток и умножить его на 1,25 и выбрать ток (с учетом других соображений ниже) или начать с тока проводника и умножить на 0,8, чтобы определить возможности непрерывного тока конкретного проводника.

Поскольку максимальный ток для фотоэлектрической системы считается непрерывным, во многих случаях при расчете допустимой нагрузки проводника и номинальных значений устройств перегрузки по току к току короткого замыкания может применяться коэффициент секунды 125%. Хотя этот коэффициент численно идентичен 125%, связанному с коэффициентом безопасности для освещенности более 1000 Вт/м ² , это отдельный и отличный коэффициент. Некоторые расчеты умножают два коэффициента вместе и получают общий коэффициент 1,56 (1,25 x 1,25 = 1,56), однако это становится менее распространенным, поскольку расчеты допустимой нагрузки по коду были уточнены, как указано ниже.

Расчет емкости цепи постоянного тока PV

Требования NEC к расчету токов проводников предназначены для обеспечения того, чтобы проводники не работали непрерывно более чем на 80% от их номинального значения, или, если имеются значительные условия использования, размер проводника определяется этими условиями использования.В предыдущих редакциях стандарта , код , расчеты допустимой нагрузки не были четко определены, чтобы указать, что применяется только одно из этих двух требований. В редакциях стандарта NEC с 2011 по 2017 годы расчеты стали более прозрачными. Сила тока проводника должна определяться одним из двух отдельных расчетов, но оба не используются последовательно.

Большой Оф. Для допустимой нагрузки проводника выполняются два отдельных расчета, и используется наибольший размер кабеля , полученный в результате этих отдельных расчетов.Во-первых, размер кабеля (сила тока) определяется путем принятия 125% от максимального тока в цепи. Результатом этого расчета является ток, который используется в соответствующей таблице токовой нагрузки проводника для определения размера кабеля для используемого типа кабеля [690.8(B)(1)]. Обратите внимание, что в этом расчете или выборе кабеля не участвуют никакие условия использования.

Например: Максимальный ток 20 ампер. Шесть (6) проводников USE-2 проложены в кабелепроводе, температура окружающей среды 50°C и нет прямого солнечного света.

Первый расчет:

Максимальный ток = 20 ампер.

1,25 х 20 = 25 ампер

С проводниками USE-2 в кабелепроводе проводник 14 AWG определяется по таблице допустимых токов [310. 15(B)(16)].

Второй расчет берет коэффициенты условий использования, когда все они были перемножены вместе, и делит этот комбинированный коэффициент условий использования на максимальный ток для определения нового тока (амперности), и это значение будет использоваться в соответствующей таблице токов для выбора сечение кабеля [690.8(Б)(2)]. Используется больший кабель из двух расчетов. Обратите внимание, что коэффициент 125% не используется в этом определении.

 

Второй расчет: Максимальный ток = 20 ампер. Шесть проводников находятся в кабелепроводе при температуре окружающей среды 50°С. Воздействия солнечных лучей нет.

Коэффициент заполнения канала  = 0,8 [таблица 310.15(B)(3)(a)]

Фактор температуры окружающей среды  = 0,82 [таблица 310.15(B)(2)(a)]

Комбинированные условия использования = 0.8 х 0,82 = 0,656.

Максимальный ток, разделенный на условия использования = 20/0,656 = 30,48 ампер.

 Проводник 10 AWG определяется по таблице токовой нагрузки [310. 15(B)(16)], и этот проводник является большим из двух проводников, полученных в результате двух отдельных расчетов.

 

Для тех, кто склонен к математике, интересно отметить, что, поскольку мы умножаем на 1,25 в одном расчете и делим на коэффициент комбинированных условий использования во втором расчете, комбинированное условие использования равно 0.8 даст тот же размер кабеля, что и при расчете 125%. Поэтому, если комбинированные условия использования меньше 0,8, уравнение условий использования будет определять размер проводника. Коэффициент комбинированных условий использования более 0,8 указывает на то, что будет преобладать фактор 125%.

Фотоэлектрические модули

имеют подключенные кабели, которые обычно изготавливаются из фотоэлектрического провода и имеют достаточно большой размер, чтобы справиться со всеми ожидаемыми условиями использования, которым они могут подвергаться. Обычно это одиночные проводники, установленные на открытом воздухе.Однако следует отметить, что устанавливаемые на месте проводники от цепочек модулей, возможно, должны быть больше, чем проводники модуля, поскольку некоторые из этих проводников могут находиться в кабелепроводе с сумматорами солнечного света и условиями заполнения кабелепровода.

 

Параллельные ряды модулей. Как правило, несколько цепочек модулей соединяются параллельно в сумматоре постоянного тока или на входе сетевого интерактивного инвертора, который имеет внутренний сумматор постоянного тока (фото 1). Эти сумматоры постоянного тока будут иметь предохранители (или автоматические выключатели) для каждого из входов, и эти устройства защиты от перегрузки по току защищают проводники цепочки и модули от перегрузки по току от источников, внешних по отношению к этой конкретной цепи.При выполнении параллельных соединений без предохранителя (или автоматического выключателя) сумматора важно убедиться, что все проводники защищены от перегрузки по току от всех источников. Эти сверхтоки могут исходить от параллельно соединенных цепочек или от внешних источников, таких как инверторы или контроллеры заряда, которые являются внешними по отношению к параллельному соединению или ниже по потоку.

Фото 1. Сумматор постоянного тока с предохранителями в каждом положительном проводнике цепочки. Код соответствует требованиям для функционально заземленных и незаземленных массивов.

Предупреждение.   Становится все более распространенным использование цепочек модулей в сочетании с Y-образным кабельным адаптером, который может иметь или не иметь предохранители внутри адаптера или подключаться к адаптеру для каждой входной цепочки (фото 2). Без предохранителей вопрос заключается в том, каковы возможные внешние токи от последующих комбинаций цепочек модулей или от обратного тока от сети через инвертор в неисправность в проводке массива? Это источники внешних перегрузок по току, которые должны быть устранены, прежде чем может иметь место этот тип параллельного соединения без предохранителей (690.9 Исключение). Во многих случаях трудно получить информацию о том, может ли инвертор подавать обратно токи на неисправности в проводке фотоэлектрической батареи постоянного тока. Эти адаптеры изготавливаются многими производителями, и, конечно же, производитель Y-адаптера должен быть тем же производителем, который производит разъемы, используемые на модулях PV, и разъем, используемый на выходном кабеле от Y-адаптера, чтобы обеспечить листинг на всех разъемы и модули остаются целыми; все соединители типа MC-4 не одинаковы.

В ситуациях, когда Y-адаптер имеет предохранители для обоих входов внутри адаптера или когда встроенные кабельные предохранители используются на каждом входе, необходимо учитывать среду, в которой работают предохранители (фото 3). Предохранители, перечисленные для фотоэлектрических приложений, указаны с максимальной рабочей температурой 50° C. Вполне вероятно, что при типичном применении на крыше адаптер и предохранители будут находиться при температуре окружающей среды (вокруг кабеля/адаптера) от 40° до 50°. C и подвергаться солнечному нагреву от прямого воздействия солнечных лучей.Хотя в стандарте NEC 2017 г. были удалены любые добавочные значения температуры солнечного света для кабелей, которые находятся на высоте более 7/8 дюйма над поверхностью [310.15(B)(3)(c)], кажется очевидным, что проводники где-либо в пределах этого 2014 г. NEC пространство размером 36 дюймов будет подвергаться дополнительному солнечному нагреву. В недавней фотоэлектрической установке мои инструменты на открытом стенде на высоте около 12 дюймов над крышей на солнце стали слишком горячими, чтобы их можно было брать без перчаток всего за несколько минут. Вполне вероятно, что предохранители в этих Y-адаптерах часто будут подвергаться воздействию температуры более 50°C, даже если они находятся за фотоэлектрическими модулями при установке на крыше.Это будет означать, что предохранители работают за пределами перечисленных сред, и список недействителен, что является нарушением Кодекса. Я призываю к осторожности каждый раз, когда эти Y-адаптеры с предохранителями или без них используются в фотоэлектрических приложениях.

Фото 2. Адаптер Y-кабеля с разъемами типа МС-4. Все разъемы должны совпадать с соответствующими разъемами одного и того же производителя.

Типы кабелей. В соответствии со стандартом NEC 2017 года открытые кабели, используемые для соединения модулей и цепочек модулей в массиве фотоэлектрических модулей, теперь могут быть проводами USE-2 или фотоэлектрического кабеля на заземленных, функционально заземленных или незаземленных фотоэлектрических массивах.Провод ПВ имеет наружный диаметр, который не нормируется и не может сравниваться с другими видами изоляции проводников. В Приложении C к Code нет таблицы заполнения кабелепровода, и заполнение кабелепровода должно быть рассчитано с использованием Таблицы 1 в Главе 9 и спецификаций для используемого фотоэлектрического провода.

Фото 3. Предохранитель линейный с кабельными разъемами типа МС-4. Разъемы должны быть сопряжены с кабельными разъемами того же производителя. Предоставлено Leader Group

Несмотря на то, что фотоэлектрический провод доступен в нескольких цветах, и все фотоэлектрические провода имеют маркировку «устойчивый к солнечному свету», есть некоторые данные, указывающие на то, что цветная изоляция может быть не долговечной в фотоэлектрических приложениях, как основные черные изолированные проводники.Это связано с отсутствием сажи в цветных утеплителях. USE-2 в черном цвете, хотя и не имеет маркировки «Стойкость к солнечному свету», имеет более чем 35-летнюю историю воздействия в фотоэлектрических системах на жарком солнечном юго-западе.

В следующей статье будет рассмотрена защита от перегрузки по току.

Резюме

Постоянные токи, создаваемые фотоэлектрическими модулями, напрямую зависят от интенсивности солнечного света, и когда освещенность превышает 1000 Вт/м ² , токи могут превышать номинальные значения Imp и Isc, установленные в Стандартных условиях испытаний (STC).Максимальный ток, который может обеспечить модуль, равен Isc, а номинальное значение Isc умножается на коэффициент безопасности 125 %, чтобы иметь дело с переменными выходными токами, превышающими стандартный номинал, и получить расчетный максимальный ток, который будет использоваться в последующих расчетах токовой нагрузки и устройства перегрузки по току. Все токи PV считаются непрерывными и часто измеряются выше значений STC в течение трех часов или более. Потребляемая мощность проводников постоянного тока определяется большим из двух 125-процентных множителей максимального тока или максимального тока, скорректированного с учетом условий использования, в зависимости от того, что дает больший проводник.

Для получения дополнительной информации

Автор вышел на пенсию из Юго-западного института развития технологий при Университете штата Нью-Мексико, но посвящает около 25 % своего времени деятельности в области фотоэлектричества, чтобы продолжать писать эти статьи «Взгляды на фотоэлектричество» в новостях IAEI и оставаться активным в Процесс разработки стандартов NEC и UL. Семи-восьмичасовые презентации по PV и Кодексу по-прежнему доступны и охватывают требования NEC на 2011–2017 годы. С ним можно связаться по электронной почте: jwiles@nmsu.образование, телефон: 575-646-6105

Веб-сайт Юго-Западного института развития технологий содержит контрольный список инспектора/установщика фотоэлектрических систем и все копии предыдущих статей «Взгляды на фотоэлектрические системы» для легкой загрузки. Цветную копию последней версии (1.93) 150-страничного документа «Фотоэлектрические энергетические системы и Национальный электротехнический кодекс 2005 года: рекомендуемые методы», написанного автором, можно загрузить с этого веб-сайта: https://swtdi. nmsu. edu/коды-стандарты/

часто задаваемых вопросов | Основы системы солнечной энергии для RV

Базовая эквивалентная схема свинцово-кислотной батареи моделируется источником напряжения с равновесным напряжением (VE) последовательно с внутренним резистором (Rin) (см. ниже).Здесь следует отметить, что эта конфигурация может описывать только текущее состояние, поскольку величины VE и Rвх на самом деле не являются постоянными, а являются функцией многих параметров, таких как состояние заряда (SOC), температура, плотность тока и старение батареи. батарея.

Кроме того, следует учитывать, что эти параметры зависят также от направления тока (зарядка или разрядка). Когда батарея находилась в состоянии покоя или в состоянии разомкнутой цепи, VB = VE. Когда ток потребляется от батареи, напряжение будет ниже, чем VE.Когда ток течет в батарею, напряжение на клеммах будет выше, чем VE.

Более высокий разрядный ток приводит к снижению напряжения на клеммах. Поэтому, чтобы определить состояние батареи по напряжению батареи, необходимо также измерить ток разряда.

В случае разряда минимальный уровень напряжения, приемлемый для свинцово-кислотной батареи, определяется как пороговое значение напряжения разряда . Падение ниже этого порога называется глубоким разрядом, при котором батарея может выйти из строя.В случае, если после глубокого разряда батарея остается дольше, свинец опорной конструкции преобразуется в сульфат свинца в грубокристаллической форме, который при зарядке может быть только плохим или уже не может снова преобразоваться. В результате батарея теряет часть своей емкости; кроме того, возникает потеря опорной конструкции.

На практике следует предотвращать опасный глубокий разряд: нагрузки будут принудительно отключены от батареи, как только будет достигнуто пороговое значение напряжения разряда i.е. с помощью так называемой защиты от глубокого разряда (DDP). Этот порог в основном указан производителем в спецификациях для различных разрядных токов. Желательно, чтобы значение этого порога зависело от разрядного тока. Соотношение между током разряда и напряжением во время разряда для свинцово-кислотного аккумулятора представлено ниже.

На приведенном выше графике показан профиль разряда типичного типа батареи при нескольких значениях постоянного тока.Типичное конечное напряжение разряда при этих скоростях разряда также можно заметить, когда напряжение начинает резко падать. Причем конечное напряжение разряда колеблется в пределах 1,75-1,9 В, в зависимости от типа аккумулятора и тока разряда. Более высокая пропускная способность достигается при более низких скоростях разряда. При более высоких скоростях разряда электролит в пористой структуре пластины истощается, и он не может диффундировать достаточно быстро, чтобы поддерживать напряжение на ячейке. Однако прерывистый разряд, дающий время для диффузии электролита, улучшит характеристики при высоких скоростях разряда.

Газирование

При напряжении 2,3 В и 2,4 В на электродах батареи образуется газ, который разлагает воду на водород и кислород. Оба газа смешиваются в батарее, образуя гремучий газ (взрывоопасный!) и выбрасываются через вентиляционное отверстие в вентиляционной пробке. При загазовывании батарея теряет также воду, которую необходимо пополнять в соответствии с техническим обслуживанием через регулярные промежутки времени. Газ является нежелательной вторичной реакцией химического превращения во время зарядки, потому что ток потребляется для электролиза, и, следовательно, эффективность хранения батареи без необходимости ухудшается.После превышения напряжения газообразования напряжение остается примерно постоянным. Весь зарядный ток в течение этого периода составляет h3 и O2, что определяется как потери.

Замерзание электролита

Для приложений с низкой температурой окружающей среды свинцово-кислотная батарея также должна быть защищена от замерзания электролита. Риск замерзания зависит от уровня заряда.

На приведенном ниже графике показан предел замерзания в зависимости от уровня заряда.

 

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов

 

Измерение мощности солнечной панели

Измерение выходной мощности солнечной панели

При измерении мощности солнечной панели требуется использование цифрового мультиметра для измерения напряжения и силы тока, генерируемых панелью при различном освещении. условия.Знание выходной мощности конкретной фотоэлектрической панели является важным требованием любой солнечной системы.

Как мы видели на этом веб-сайте, солнечная энергия — это возобновляемая форма производства электроэнергии, которая обычно создается с использованием фотоэлектрических солнечных панелей, либо по отдельности, либо соединенных вместе в цепочки для формирования более крупных солнечных батарей.

Понимание того, как работают фотогальванические (PV) солнечные панели, является основным требованием, так как большинство людей полагают, правильно или неправильно, что только потому, что они купили 100-ваттную солнечную панель, она будет непрерывно обеспечивать 100-ваттную электрическую мощность. Однако это не всегда так, поскольку электрическая мощность, подаваемая в определенный момент времени в течение дня, является прямой функцией местоположения и погодных условий.

Солнечный свет является прерывистым источником энергии, который постоянно меняется в течение дня, поэтому фотоэлектрические солнечные панели должны работать в этих меняющихся условиях. Поскольку эффективность солнечной панели представляет собой отношение выходной электрической мощности к количеству солнечного света, то есть солнечному излучению, поглощаемому панелью.

Поэтому важно, чтобы солнечная панель была правильно ориентирована, чтобы получать максимальное количество солнечного света в течение дня. Большие панели способны производить больше электроэнергии, чем меньшие по размеру фотоэлектрические панели при заданном солнечном излучении.

Измерения солнечных панелей

Рабочие характеристики фотоэлектрических солнечных панелей можно определить путем измерения зависимости между напряжением, током и, следовательно, выходной мощностью панелей при различных метеорологических условиях, таких как общее солнечное излучение.

Наклон панели, температура окружающего воздуха, а также температура панели играют важную роль в выходной мощности солнечной панели.

Производители оценивают свои фотоэлектрические панели на основе выходной мощности постоянного тока при освещенности 1000 Вт/м ² (полное солнце) и температуре панели 25 ^o C, чтобы побудить вас купить их продукт.

Стандартная 12-вольтовая фотоэлектрическая панель будет генерировать максимальное напряжение на клеммах около 20 вольт при ярком солнечном свете без подключенной нагрузки.Однако в реальном мире фотоэлектрические солнечные панели работают ниже этих идеальных настроек, что приводит к тому, что выходная мощность намного меньше, чем возможная максимальная номинальная выходная мощность фотоэлектрических панелей.

Итак, как мы можем измерить выходную мощность фотогальванической солнечной панели. В самых основных терминах выходная мощность (P) солнечного элемента получается путем умножения выходного напряжения (V) на выходной ток (I) в условиях максимальной мощности, что дает P = V x I, что само по себе является на основе Закона Ома

Выходная мощность солнечной панели

Выходная мощность типичной солнечной панели очень сильно зависит от подключенной к ней электрической нагрузки, поскольку максимальная мощность передается, когда динамическое сопротивление панели (или массива) равно динамическому сопротивлению подключаемая нагрузка. Простейшей нагрузкой для питания фотоэлектрической панели является электрическое сопротивление R. Поскольку закон Ома описывает взаимосвязь между напряжением на резисторе и током, протекающим через резистор, мы можем использовать простое сопротивление для измерения мощности солнечной панели. .

Кривые вольт-амперной характеристики солнечной панели используются для визуального представления характеристик тока и напряжения (ВАХ) конкретной фотоэлектрической панели (элемента или массива), давая подробное описание ее способности преобразования солнечной энергии.Знание электрических ВАХ солнечной панели имеет решающее значение для определения выходных характеристик и, следовательно, ее эффективности. Измерение выходной мощности солнечной панели, например, солнечной панели Renogy мощностью 100 Вт, 12 В, не так сложно, если применить несколько простых шагов.

На этикетке поликристаллической солнечной панели Renogy 100 Вт, 12 В приведены электрические характеристики панели согласно данным производителя Renogy, когда она подвергается воздействию излучения мощностью 1000 Вт/м ² . Но что все это значит.

На табличке с электрическими данными указано, что напряжение холостого хода панели (V _OC ) составляет 22,4 вольта, а ток короткого замыкания (I _SC ) составляет 5,92 ампера. Итак, мы можем использовать закон Ома, чтобы найти выходную мощность солнечной панели, верно! Но V раз I дает нам 22,4 x 5,92 = 132,6 Вт, что намного больше, чем 100 Вт, указанные Renogy, так что же происходит?

Напряжение холостого хода, В _OC означает, что фотоэлектрическая панель не подключена к какой-либо нагрузке, поэтому ее клеммы разомкнуты (бесконечное сопротивление), что приводит к максимальному напряжению, в данном случае 22.4 вольта на его клеммах. Поскольку его клеммы открыты, ток не будет течь (I = 0), потому что нет электрической цепи или нагрузки, через которую циркулировал бы ток. Тогда выходная мощность солнечной панели в этом случае равна P = V x I = 22,4 x 0 = 0 Вт. Другими словами, нет генерируемой электроэнергии.

Аналогично, ток короткого замыкания I _SC означает, что клеммы фотоэлектрических панелей закорочены или соединены вместе (нулевое сопротивление), создавая полностью замкнутую электрическую цепь, обеспечивающую максимальный ток панели, в данном случае 5. 92 ампера, чтобы течь. Однако, поскольку клеммы закорочены, падения выходного напряжения не будет (V = 0), поэтому выходная мощность солнечной панели будет P = V x I = 0 x 5,92 = 0 Вт. Опять нет вырабатываемой электроэнергии.

Тогда мы можем подумать, что эта солнечная панель Renogy может генерировать 132,6 Вт солнечной электроэнергии, но на самом деле это не так. Фотоэлектрические панели обеспечивают полезную электроэнергию при подключении к электрической нагрузке, и, измеряя выходную мощность солнечной панели, мы можем использовать закон Ома для определения точки максимальной выходной мощности или MPP.

Измерение мощности солнечной панели

Ранее мы говорили, что выходная мощность солнечной панели в основном зависит от подключенной к ней электрической нагрузки. Эта нагрузка может изменяться от бесконечного сопротивления (∞Ω) до нулевого сопротивления (0Ω), что создает напряжение холостого хода, V _OC на одном конце, и ток короткого замыкания, I _SC соответственно, в другом. Затем нам нужно найти значение внешнего сопротивления где-то посередине между этими двумя крайними значениями.

Теоретическая максимальная мощность P _max оказалась равной 132 Вт, а максимальное напряжение холостого хода V _OC – 22,4 вольта. Если мы предположим, что панель имеет максимальную мощность 150 Вт и максимальное напряжение на клеммах 30 вольт, это даст нам значение динамического сопротивления панели:

. переменные резисторы, реостаты. Используемый вариант будет зависеть от того, что доступно и бюджета, поскольку резисторы большой мощности могут быть дорогими.В приведенном примере сопротивление нагрузки будет достигнуто с помощью реостата, что даст нам полностью регулируемое сопротивление между минимальным значением 0 Ом (0 Ом) и максимальным значением 6 Ом. Мы знаем, что мощность нашей солнечной панели составляет 100 Вт, поэтому это минимальная номинальная мощность нашего реостата.

Для измерения напряжения на клеммах фотоэлектрической панели нам потребуется вольтметр. Это может быть цифровой или аналоговый мультиметр или простой вольтметр, но он должен иметь достаточно высокую шкалу, чтобы считывать напряжение холостого хода панели (V _OC ).Используемый тип будет зависеть от того, что доступно и бюджета.

Для измерения тока, генерируемого фотоэлектрической панелью, потребуется амперметр для измерения тока короткого замыкания (I _SC ) до полного короткого замыкания. Опять же, этот второй счетчик может быть цифровым, аналоговым или мультиметром в зависимости от того, что доступно и бюджета.

Несмотря на то, что мы рассчитали максимальное значение сопротивления выше, равное 6 Ом, есть вероятность, что мы не сможем купить его с точным значением сопротивления 6 Ом.Итак, давайте предположим, что мы купили реостат на 10 Ом, который полностью регулируется в диапазоне от 0 до 10 Ом.

Это позволит нам увеличить внешнее сопротивление нагрузки на 10 шагов по 1 Ом каждый, одновременно измеряя выходное напряжение и ток солнечных батарей. Затем мы можем заполнить следующую таблицу наших результатов, чтобы определить электрическую мощность, поставляемую солнечной панелью PV для различных значений сопротивления нагрузки.

Таблица измеренных результатов для нашей солнечной панели

(в Ом) 92.8

Сопротивление (в Ом)	напряжение (в вольт)	Текущий ток (в амперах)	мощность (в ВАТ)
Разомкнутая цепь	22.4	0,00	0,00
10	22,4	2,24	50,2
9	22,3	2,47	55,1
8	22,1	2,76	61,0
7	7	21.6	3.08	65.9	65.9
6	20.80	350	72.8
5	4. 01	80,4
4	18,80	4,70	88,4
3	16,86	5,62	94,7
2	11,60	5,80	67,3
1
1	6.0	6.00	60565	60565	36.0	36.0548	Короткие замыкаемые	0	5.92	5.92	0.00

Принявшие наши чтения и в таблице приведенные выше таблицы, мы можем ясно видеть, что максимальная мощность возникает, когда сопротивление нагрузки R _L имеет сопротивление около 3 Ом, что дает напряжение на панели около 16.9 вольт производит 5,6 ампер, что дает расчетную выходную мощность 94,7 Вт.

Это значение точно соответствует данным производителя для рабочего напряжения (V _mp ) и рабочего тока (I _mp ) 17,8 В и 5,62 А соответственно, что дает динамическое сопротивление панели при максимальной мощности V _mp / I _mp = 17,8/5,62 = 3,17 Ом, и при желании мы могли бы точно настроить наши измерения, чтобы еще больше приблизиться к целевому значению 100 Вт, 3,17 Ом.

Таким образом, для нашего простого примера показано, что максимальная мощность генерируется панелью около этого 3.Точка 17 Ом и соответствие сопротивления панели сопротивлению нагрузки обеспечивают максимальную передачу мощности от панели (или массива) к нагрузке и, следовательно, к повышению эффективности.

Используя данные из приведенной выше таблицы, мы можем построить график зависимости измеренного напряжения от тока панелей, как показано на рисунке.

Кривые ВАХ

Выше приведен график ВАХ для нашего примера фотоэлектрической солнечной панели, который является типичным для всех фотоэлектрических солнечных панелей. Измерение мощности других типов и номиналов солнечных панелей даст аналогичные результаты, только значения напряжения и тока будут другими.Также обратите внимание, что мощность равна нулю для разомкнутой цепи (состояние нулевого тока), а также для короткого замыкания (состояние нулевого напряжения).

Максимальная выходная мощность фотоэлектрической панели может быть определена как ее пиковая выходная мощность постоянного тока, полученная путем умножения напряжения и тока. Здесь оптимальная рабочая точка для нашей солнечной панели показана в середине изгиба (или колена) кривой характеристик. Другими словами, это точка, в которой солнечная панель вырабатывает максимальную мощность, обычно известную как точка максимальной мощности или MPP .

Кривая вольт-амперной характеристики представляет собой важное свойство фотоэлектрической солнечной панели или элемента, поскольку она показывает, что это устройство является источником тока, а не устройством, источником напряжения, таким как батарея. Однако, в отличие от батареи, которая имеет постоянное напряжение на клеммах (12 В, 24 В и т. д.) и обеспечивает различное количество тока для подключенной нагрузки, фотогальванический элемент или панель обеспечивают постоянную подачу тока в широком диапазоне напряжений для заданное количество солнечной инсоляции.

Измерение мощности солнечной панели не слишком сложно, но требует набора мультиметров, силовых резисторов или одного реостата, способного обрабатывать генерируемую мощность, учитывая, что чем больше выходная мощность вашей панели, тем 200 Вт, 285 Вт, 330 Вт , и т. д.тем больше будут напряжения и токи.

Методы увеличения выходной мощности солнечных батарей

В двух недавних статьях «Сбор энергии с помощью маломощных солнечных панелей» и «Зарядное устройство для солнечных батарей поддерживает высокую эффективность при слабом освещении» обсуждаются способы эффективного сбора энергии с помощью маломощных солнечных панелей. В обеих этих статьях упоминается концепция, известная как максимальная мощность, которая в контексте солнечных панелей представляет собой возможность извлекать из солнечной панели как можно больше энергии без падения напряжения на панели.При обсуждении солнечных панелей и мощности часто используются такие термины, как отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) и контроль точки максимальной мощности (MPPC). Рассмотрим более подробно определение и значение этих терминов.

Как видно на рис. 1, выходной ток солнечной панели нелинейно зависит от напряжения на панели. В условиях короткого замыкания выходная мощность равна нулю, поскольку выходное напряжение равно нулю. В условиях разомкнутой цепи выходная мощность равна нулю, поскольку выходной ток равен нулю.Большинство производителей солнечных панелей указывают напряжение панели при максимальной мощности (V _MP ). Это напряжение обычно составляет около 70–80 % от напряжения холостого хода панели (V _OC ). На рисунке 1 максимальная мощность составляет чуть менее 140 Вт, при этом V _MP чуть менее 32 В, а I _MP чуть менее 4,5 А.

Рисунок 1. ВАХ солнечной панели, показывающая максимальную мощность

В идеале любая система, использующая солнечную панель, должна работать с этой панелью на максимальной выходной мощности.Это особенно верно для зарядного устройства на солнечной батарее, цель которого, по-видимому, состоит в том, чтобы захватить и сохранить как можно больше солнечной энергии за как можно более короткое время. Иными словами, поскольку мы не можем предсказать доступность или интенсивность солнечной энергии, нам нужно использовать как можно больше энергии, пока она доступна.

Есть много разных способов попробовать использовать солнечную панель на максимальной мощности. Одним из самых простых является подключение аккумулятора к солнечной панели через диод.Этот метод описан здесь, в статье «Сбор энергии с помощью солнечных панелей малой мощности». Он основан на согласовании максимального выходного напряжения панели с относительно узким диапазоном напряжения батареи. Когда доступные уровни мощности очень низки (приблизительно меньше нескольких десятков милливатт), это может быть лучшим подходом.

На противоположном конце спектра находится подход, реализующий полный алгоритм отслеживания точки максимальной мощности (MPPT). Существует множество алгоритмов MPPT, но у большинства из них есть возможность охватить весь рабочий диапазон солнечной панели, чтобы определить, где вырабатывается максимальная мощность.LT8490 и LTC4015 являются примерами интегральных схем, выполняющих эту функцию. Преимущество полного алгоритма MPPT состоит в том, что он может отличать локальный пик мощности от глобального максимума мощности. В многоэлементных солнечных панелях возможно более одного пика мощности в условиях частичного затенения (см. рис. 2). Как правило, для нахождения истинной рабочей точки максимальной мощности требуется полный алгоритм MPPT. Для этого он периодически проверяет весь диапазон выходной мощности солнечной панели и запоминает условия работы, при которых была достигнута максимальная мощность.Когда развертка завершена, схема заставляет панель вернуться к точке максимальной мощности. В промежутках между этими периодическими развертками алгоритм MPPT будет непрерывно изменять рабочую точку, чтобы гарантировать, что она работает на пике.

Рисунок 2. Частично заштрихованная солнечная панель, показывающая несколько максимумов мощности

Промежуточный подход — это то, что Linear Technology называет максимальным контролем мощности (MPPC). В этом методе используется тот факт, что максимальное напряжение питания (V _MP ) солнечной панели, как правило, не сильно меняется при изменении количества падающего света (см. «Зарядное устройство для солнечных батарей поддерживает высокую эффективность при слабом освещении» для Дополнительная информация).Следовательно, простая схема может заставить панель работать при фиксированном напряжении и приблизиться к работе с максимальной мощностью. Делитель напряжения используется для измерения напряжения панели, и если входное напряжение падает ниже запрограммированного уровня, нагрузка на панель снижается до тех пор, пока она не сможет поддерживать запрограммированный уровень напряжения. Продукты с этой функциональностью включают LTC3105, LTC3129, LT3652(HV), LTC4000-1 и LTC4020. Обратите внимание, что в техническом описании LT3652 и LT3652HV речь идет о MPPT, а не о MPPC, но это в значительной степени связано с тем, что Linear Technology не использовала терминологию MPPC, когда был выпущен продукт LT3652.

Последнее замечание о MPPC и LTC3105. LTC3105 — это повышающий преобразователь, который может запускаться при чрезвычайно низком напряжении 0,25 В. Это делает LTC3105 особенно подходящим для повышения выходного напряжения солнечной панели «1S» (т. е. солнечной панели, выходное напряжение которой равно выходному напряжению одного фотоэлемента, даже если панель имеет много фотоэлементов, включенных параллельно). С солнечной панелью 1S будет только одна точка максимальной мощности — невозможно иметь несколько пиков мощности.В этом сценарии нет необходимости различать несколько максимумов.

Подводя итог, можно сказать, что существует множество различных способов эксплуатации солнечной панели в режиме максимальной выходной мощности. Панель может быть подключена к аккумулятору (через диод), диапазон напряжения которого близок к максимальному напряжению питания панели. Можно использовать полный алгоритм MPPT, включающий периодические глобальные развертки для нахождения глобального максимума и непрерывный дизеринг, чтобы оставаться на этом максимуме (примером является LT8490).В других продуктах реализован метод регулирования входного напряжения (MPPC) для работы солнечной панели при фиксированном рабочем напряжении, включая LTC3105, LTC3129, LT3652(HV), LTC4000-1 и LTC4020. В ближайшие месяцы Linear Technology представит еще один метод работы солнечной панели с максимальной мощностью. Быть в курсе!

Глоссарий солнечной энергии | Министерство энергетики

S

расходуемый анод  — кусок металла, закопанный рядом с конструкцией, которую необходимо защитить от коррозии.Металл расходуемого анода предназначен для разъедания и уменьшения коррозии защищаемой конструкции.

спутниковая энергетическая система (СЭС) — Концепция обеспечения больших объемов электроэнергии для использования на Земле от одного или нескольких спутников на геостационарной околоземной орбите. Очень большой массив солнечных элементов на каждом спутнике будет обеспечивать электричество, которое будет преобразовываться в микроволновую энергию и передаваться на приемную антенну на земле. Там она будет преобразовываться в электроэнергию и распределяться так же, как и любая другая централизованно вырабатываемая энергия, через сеть.

планирование  — общая практика обеспечения того, чтобы генератор был задействован и доступен, когда это необходимо. Это также может относиться к планированию импорта или экспорта энергии в зону балансирования или из нее.

Барьер Шоттки  — клеточный барьер, образованный на границе раздела между полупроводником, например кремнием, и металлическим листом.

скрайбирование  — Вырезание сетки канавок в полупроводниковом материале, как правило, с целью выполнения соединений.

герметичная батарея  — батарея с закрытым электролитом и закрывающейся вентиляционной крышкой, также называемая батареей с регулируемым клапаном. Нельзя добавлять электролит.

сезонная глубина разряда  — поправочный коэффициент, используемый в некоторых процедурах определения размера системы, который «позволяет» постепенно разряжать батарею в течение 30-90 дней плохой солнечной инсоляции. Этот фактор приводит к тому, что фотоэлектрическая батарея немного меньше.

Вторичная батарея  — Аккумулятор, который можно перезаряжать.

саморазряд  — скорость, с которой аккумулятор без нагрузки теряет заряд.

полупроводник — любой материал, обладающий ограниченной способностью проводить электрический ток. Некоторые полупроводники, в том числе кремний, арсенид галлия, диселенид меди, индия и теллурид кадмия, идеально подходят для процесса фотоэлектрического преобразования.

полукристаллический — См. поликристаллический.

последовательное соединение  — способ соединения фотоэлектрических элементов путем соединения положительных выводов с отрицательными выводами; такая конфигурация увеличивает напряжение.

Контроллер серии — Контроллер заряда, прерывающий зарядный ток путем размыкания фотогальванической (PV) батареи. Элемент управления включен последовательно с фотоэлектрической батареей и батареей.

Регулятор серии — тип регулятора заряда батареи, в котором зарядный ток регулируется переключателем, включенным последовательно с фотогальваническим модулем или матрицей.

серийное сопротивление  — Паразитное сопротивление протеканию тока в ячейке из-за таких механизмов, как сопротивление объема полупроводникового материала, металлических контактов и межсоединений.

батарея с малым циклом  — батарея с небольшими пластинами, не выдерживающая многократных разрядов до низкого уровня заряда.

срок годности батарей  — Продолжительность времени, в течение которого при определенных условиях батарея может храниться так, чтобы она сохраняла свою гарантированную емкость.

ток короткого замыкания (Isc) — Ток, свободно протекающий через внешнюю цепь, не имеющую нагрузки или сопротивления; максимально возможный ток.

шунтирующий контроллер — контроллер заряда, который перенаправляет или отводит зарядный ток от аккумулятора.Контроллеру требуется большой радиатор для рассеивания тока от короткозамкнутой фотоэлектрической батареи. Большинство шунтирующих контроллеров предназначены для небольших систем, производящих 30 ампер или меньше.

шунтирующий регулятор — тип регулятора заряда батареи, в котором зарядный ток регулируется переключателем, подключенным параллельно фотогальваническому (PV) генератору. Замыкание фотоэлектрического генератора предотвращает перезаряд батареи.

Процесс Сименса  — Коммерческий метод производства очищенного кремния.

кремний (Si)  — полуметаллический химический элемент, который является отличным полупроводниковым материалом для фотоэлектрических устройств. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке, подобно алмазу. Он обычно встречается в песке и кварце (в виде оксида).

синусоида  — форма волны, соответствующая одночастотному периодическому колебанию, которое может быть математически представлено как функция зависимости амплитуды от угла, в которой значение кривой в любой точке равно синусу этого угла.

синусоидальный инвертор  — Инвертор, производящий синусоидальные формы энергии коммунального качества.

монокристаллический материал  — материал, состоящий из одного кристалла или нескольких крупных кристаллов.

кремний монокристаллический — материал с монокристаллическим образованием. Многие фотоэлектрические элементы сделаны из монокристаллического кремния.

одноступенчатый контроллер  — контроллер заряда, который перенаправляет весь зарядный ток, когда батарея приближается к состоянию полного заряда.

интеллектуальная сеть  — интеллектуальная система электроснабжения, которая регулирует двусторонний поток электроэнергии и информации между электростанциями и потребителями для контроля работы сети.

косвенные расходы  — Неаппаратные расходы, связанные с фотоэлектрическими системами, такие как финансирование, получение разрешений, установка, подключение и проверка.

солнечный элемент  —  См.  фотоэлектрический (PV) элемент.

солнечная постоянная  — среднее количество солнечного излучения, которое достигает верхних слоев атмосферы земли на поверхности, перпендикулярной солнечным лучам; равна 1353 Вт на квадратный метр или 492 БТЕ на квадратный фут.

солнечное охлаждение — Использование солнечной тепловой энергии или солнечного электричества для питания охлаждающего устройства. Фотоэлектрические системы могут питать испарительные охладители («болотные» охладители), тепловые насосы и кондиционеры.

солнечная энергия — Электромагнитная энергия, передаваемая от солнца (солнечное излучение). Количество, достигающее Земли, равно одной миллиардной части всей произведенной солнечной энергии, или эквивалентно примерно 420 триллионам киловатт-часов.

кремний солнечного качества — кремний среднего качества, используемый в производстве солнечных элементов.Менее дорогой, чем кремний электронного класса.

солнечная инсоляция  —  См.  инсоляция.

солнечное излучение  —  См.  излучение.

солнечный полдень  — время суток в определенном месте, когда солнце достигает своей наивысшей видимой точки на небе.

солнечная панель  —  См.  фотоэлектрическая (PV) панель.

солнечный ресурс  — количество солнечной инсоляции, получаемой объектом, обычно измеряемое в кВтч/м2/день, что эквивалентно количеству пиковых солнечных часов.

солнечный спектр  — Общее распределение электромагнитного излучения, исходящего от солнца. Различные области солнечного спектра описываются их диапазоном длин волн. Видимая область простирается примерно от 390 до 780 нанометров (нанометр равен одной миллиардной части метра). Около 99 процентов солнечного излучения содержится в диапазоне длин волн от 300 нм (ультрафиолетовый) до 3000 нм (ближний инфракрасный). Суммарное излучение в диапазоне длин волн от 280 нм до 4000 нм называется широкополосным, или суммарным, солнечным излучением.

солнечные тепловые электрические системы  — Технологии преобразования солнечной энергии, которые преобразуют солнечную энергию в электричество путем нагревания рабочего тела для питания турбины, которая приводит в действие генератор. Примеры этих систем включают системы центрального приемника, параболическую тарелку и солнечный желоб.

космический заряд — — См. клеточный барьер.

удельный вес  — отношение веса раствора к весу равного объема воды при заданной температуре.Используется как индикатор уровня заряда батареи.

Вращающийся резерв  — Мощность электростанции или коммунального предприятия, работающая на малой мощности, превышающая фактическую нагрузку.

ячейка с разделенным спектром  — составное фотоэлектрическое устройство , в котором солнечный свет сначала разделяется на спектральные области с помощью оптических средств. Затем каждая область направляется к другому фотогальваническому элементу, оптимизированному для преобразования этой части спектра в электричество. Такое устройство обеспечивает значительно большее общее преобразование падающего солнечного света в электричество. См. также  многопереходное устройство.

напыление — Процесс, используемый для нанесения фотогальванического полупроводникового материала на подложку с помощью процесса физического осаждения из паровой фазы, при котором высокоэнергетические ионы используются для бомбардировки элементарных источников полупроводникового материала, которые выбрасывают пары атомов, которые затем осаждаются тонкими слоями на субстрат.

прямоугольная волна  — форма волны , которая имеет только два состояния (т. е. положительное или отрицательное). Прямоугольная волна содержит большое количество гармоник.

инвертор прямоугольной формы  — Тип инвертора, который производит прямоугольную волну на выходе. Он состоит из источника постоянного тока, четырех ключей и нагрузки. Переключатели представляют собой силовые полупроводники, которые могут проводить большой ток и выдерживать высокое номинальное напряжение. Выключатели включаются и выключаются в правильной последовательности, с определенной частотой.

Эффект Стеблера-Вронски — Тенденция эффективности преобразования солнечного света в электричество фотоэлектрических устройств из аморфного кремния к ухудшению (падению) при первоначальном воздействии света.

автономная система — автономная или гибридная фотоэлектрическая система, не подключенная к сети. Может иметь или не иметь хранилище, но большинству автономных систем требуются батареи или другие формы хранения.

стандартные условия отчетности (SRC)  — Фиксированный набор условий (включая метеорологические), в которые переводятся данные об электрических характеристиках фотоэлектрического модуля из набора фактических условий испытаний.

стандартные условия испытаний (STC)  — условия, при которых модуль обычно тестируется в лаборатории.

ток в режиме ожидания  — это значение тока (мощности), используемого инвертором при отсутствии активной нагрузки (потеря мощности). Эффективность инвертора самая низкая, когда нагрузка низкая.

установка на вынос  — способ монтажа фотогальванической батареи на наклонной крыше, который включает монтаж модулей на небольшом расстоянии над наклонной крышей и их наклон под оптимальным углом.

электролитный элемент с недостаточным электролитом

состояние заряда (SOC)  — Доступная емкость, оставшаяся в аккумуляторе, выраженная в процентах от номинальной емкости.

аккумуляторная батарея  — Устройство, способное преобразовывать энергию из электрической формы в химическую и наоборот. Реакции почти полностью обратимы. Во время разряда химическая энергия преобразуется в электрическую и расходуется во внешней цепи или аппарате.

расслоение  — состояние, возникающее, когда концентрация кислоты в электролите аккумуляторной батареи изменяется сверху вниз.Периодическая контролируемая зарядка при напряжениях, вызывающих газообразование, будет смешивать электролит. См. также выравнивание .

строка  — ряд фотоэлектрических модулей или панелей, электрически соединенных последовательно для получения рабочего напряжения, необходимого для нагрузки.

рынки электроэнергии с почасовой оплатой  — рынки электроэнергии, работающие с временными интервалами в 5 минут. Приблизительно 60% всей электроэнергии в Соединенных Штатах в настоящее время продается на рынках с почасовой оплатой с 5-минутными интервалами, что позволяет получить максимальную гибкость от генерирующего парка.

подложка — физический материал, на который наносится фотоэлектрический элемент.

подсистема  — любой из нескольких компонентов фотоэлектрической системы (например, массив, контроллер, батареи, инвертор, нагрузка).

сульфатация  — Состояние, поражающее неиспользуемые и разряженные аккумуляторы; на пластине вырастают крупные кристаллы сульфата свинца вместо обычных крошечных кристаллов, что крайне затрудняет перезарядку батареи.

сверхпроводящий магнитный накопитель энергии (SMES) — технология SMES использует сверхпроводящие характеристики низкотемпературных материалов для создания интенсивных магнитных полей для хранения энергии.Он был предложен в качестве варианта хранения для поддержки крупномасштабного использования фотоэлектрических элементов как средства сглаживания колебаний в выработке электроэнергии.

сверхпроводимость  — резкое и значительное увеличение электропроводности некоторых металлов при приближении температуры к абсолютному нулю.

superstrate  — Покрытие на солнечной стороне фотоэлектрического (PV) модуля, обеспечивающее защиту фотоэлектрических материалов от ударов и ухудшения окружающей среды, обеспечивая при этом максимальную передачу соответствующих длин волн солнечного спектра.

импульсная мощность  — максимальная мощность, обычно в 3-5 раз превышающая номинальную мощность, которую можно обеспечить за короткое время.

доступность системы  — Процент времени (обычно выражается в часах в год), когда фотоэлектрическая система сможет полностью удовлетворить потребность в нагрузке.

рабочее напряжение системы — Выходное напряжение фотоэлектрической батареи под нагрузкой. Рабочее напряжение системы зависит от нагрузки или батарей, подключенных к выходным клеммам.

системная память  —  См.  емкость аккумулятора.

Вернуться к началу

MPPT — все, что вам нужно знать об отслеживании точек максимальной мощности

При моделировании того, сколько энергии будет производить солнечная конструкция, необходимо учитывать множество особенностей компонентов, чтобы обеспечить точную оценку. Один из важных факторов, который должно учитывать программное обеспечение для моделирования, чтобы избежать переоценки или недооценки производства энергии системой, заключается в том, способны ли используемые инверторы «отслеживать глобальную точку максимальной мощности».

В этом посте мы рассмотрим, что означает глобальное отслеживание точки максимальной мощности и почему его учет так важен.

Что такое отслеживание максимальной мощности?

Отслеживание точки максимальной мощности относится к комбинации фотоэлектрических солнечных и ветряных турбин для создания максимальной выработки электроэнергии независимо от погодных условий.

Понимание кривых ток-напряжение и мощность-напряжение

Спецификация солнечной панели включает множество данных, которые позволяют понять основные параметры устройства и математически смоделировать его поведение в электрической цепи.

Как правило, сюда входят графики, иллюстрирующие «кривую ток-напряжение» панели, также известную как ВАХ, для стандартных сокращений тока (I) и напряжения (V) в математических уравнениях, и «кривая мощность-напряжение». ».

Глядя на кривую мощность-напряжение, мы можем увидеть точку (или точки), в которой выходная мощность панели максимальна.

Эти графики иллюстрируют взаимосвязь между тремя электрическими характеристиками: током, напряжением и мощностью.Мощность, которую мы интуитивно понимаем как энергию, вырабатываемую панелями, определяется как скорость в единицу времени, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи.

Ток (I) — это скорость, с которой заряд проходит через цепь, а напряжение (V) — это разность потенциальной электрической энергии между двумя точками (например, выходными проводами солнечной панели) на единицу электрического заряда.

Типичным примером, используемым для объяснения этих принципов, является представление об электричестве как о воде в баке; давление в баке аналогично напряжению, а ток будет потоком воды из бака (рис. 1).Кривая IV показывает, как выходной ток панели зависит от выходного напряжения панели. Кривая мощность-напряжение показывает, как выходная мощность панели (произведение выходного тока и выходного напряжения) зависит от выходного напряжения панели.

Рисунок 1: Понятия напряжения и силы тока на примере воды в баке.

Глядя на кривую мощность-напряжение, мы можем определить точку (или точки), в которой выходная мощность панели максимальна.

На кривой ВАХ часто указывают два значения: «Vmp» и «Imp», которые указывают уровни напряжения и тока, при которых выходная мощность солнечной панели максимальна в стандартных условиях испытаний (STC).Однако ничто в самой панели не требует, чтобы она работала на максимальной мощности; любая точка на кривой IV является допустимой рабочей точкой.

В конструкциях со струнными инверторами именно инверторы «выбирают» рабочую точку. Способность инверторов определять рабочую точку солнечной батареи, при которой выходная мощность максимальна, называется отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT).

Если солнечная батарея состоит из идентичных солнечных панелей, работающих при одинаковой освещенности и при одинаковой температуре, так что каждый составляющий модуль имеет одинаковую ВАХ и точку максимальной мощности, то чистая ВАХ всего массива (которая учитывает ВАХ кривые каждого отдельного модуля) будут иметь форму, подобную синей кривой в левой половине рисунка 2 ниже.

Зеленая кривая показывает выходную мощность массива в зависимости от выходного напряжения; обратите внимание, что имеется единственный пик мощности, возникающий в «колене» кривой IV. Инвертор будет искать эту единственную точку, в которой мощность массива максимальна.

Учет тени: роль обходных диодов

Однако, когда части массива заштрихованы, кривая ВАХ становится намного сложнее.

Кривые ВАХ заштрихованных модулей отличаются от кривых незатененных модулей, особенно в отношении того, какой ток могут выдавать заштрихованные модули.Когда уровень излучения модуля низкий, мощность всей цепочки, подключенной к модулю, может упасть. Это связано с тем, что ток через цепочку может быть равен току через самый затененный модуль.

Поскольку шунтирующие диоды позволяют инвертору «пропускать» заштрихованные панели вместо того, чтобы работать с их более низким током, ВАХ частично заштрихованного массива будет выглядеть иначе, чем кривая незатененного массива.

Чтобы смягчить эти эффекты, производители интегрируют в свои модули обходные диоды.Байпасный диод можно рассматривать как переключатель включения/выключения, который проводит любой ток, когда он «включен», и, наоборот, не может проводить ток, когда он «выключен». Когда диод включен, он эффективно закорачивает заштрихованный модуль, направляя ток цепочки через диод (и вокруг модуля), а не через заштрихованные солнечные элементы.

Поскольку шунтирующие диоды позволяют инвертору «пропускать» заштрихованные панели вместо того, чтобы работать с их более низким током, ВАХ частично заштрихованного массива будет выглядеть иначе, чем кривая незатененного массива.

Полученная кривая ВАХ может выглядеть как синяя кривая справа на рис. 2, при этом соответствующая кривая мощность-напряжение показана зеленым цветом. Как видите, есть две различные рабочие точки, в которых мощность «максимальна» — глобальный максимум, когда массив работает при более высоком токе и более низком напряжении, и локальный максимум, когда массив работает при более низком токе и более высоком напряжении.

Глобальный максимум возникает при обходе затененных модулей, а локальный максимум возникает при отсутствии обхода затененных модулей.

Рисунок 2: (слева) кривые ток-напряжение (синий) и мощность-напряжение (зеленый) солнечной батареи без затенения; (справа) кривая ток-напряжение (синий) и мощность-напряжение (зеленый) солнечной батареи с затенением, где активация обходных диодов приводит к нескольким возможным точкам максимальной мощности.

Global MPPT относится к способности инвертора сканировать кривую IV солнечной батареи (в пределах рабочего напряжения инвертора) и находить напряжение батареи, при котором достигается глобальная точка максимальной мощности.Как часто инвертор сканирует кривую и разрешение, с которым он это делает, обычно зависит от производителя и модели.

Важно отметить, что не все инверторы поддерживают глобальную MPPT. Некоторые инверторы ограничены только поиском точки максимальной мощности в локальной области, где она «обычно» находится, что является решением для высокого напряжения, когда никакие модули не обходятся. Это может быть полезно для объектов, где нет затенения, потому что всякий раз, когда инвертор сканирует ВАХ в поисках точки максимальной мощности, он фактически не работает в точке максимальной мощности и, следовательно, не производит столько энергии, сколько мог бы.

Если точка максимальной мощности не будет сильно меняться, потому что нет тени и нет причин активировать шунтирующие диоды, то нет смысла зачищать всю ВАХ.

Большинство современных бытовых инверторов способны отслеживать глобальную точку максимальной мощности, поскольку затенение из-за деревьев и препятствий является обычным и ожидаемым явлением. Однако большие коммерческие инверторы и центральные инверторы могут не иметь этой функции, поскольку обычно предполагается, что затенение будет небольшим.

Важно отметить, что не все инверторы выполняют глобальное отслеживание точки максимальной мощности. Некоторые инверторы ограничены только поиском точки максимальной мощности в локальной области, где она «обычно» находится, что является решением для высокого напряжения, когда никакие модули не обходятся.

Моделирование глобального отслеживания максимальной мощности

Если ваш проект включает инвертор строки с глобальными функциями MPPT, очень важно, чтобы инструмент моделирования, который вы используете для моделирования системы, точно отображал это поведение.

Рассмотрим проект жилого дома на рис. 3, который включает в себя две параллельные цепочки, подключенные к входу инвертора, и третью цепочку, подключенную к другому входу.

Карта освещенности (слева) и 3D-модель (справа) ясно показывают влияние тени на этом участке. Особую озабоченность вызывает дымоход на плоскости крыши, обращенной на юго-восток, и большое дерево к западу от дома, которые отбрасывают тень на несколько панелей в дизайне в разное время года.

Если мы смоделируем этот проект без глобального MPPT, годовой объем производства составит 5.94 МВтч. Однако, если инвертор действительно выполняет глобальную MPPT, и мы соответствующим образом моделируем его, оценка производства увеличивается до 6,25 МВтч (таблица 1).

Рисунок 3: 2D-изображение и карта освещенности (слева) и 3D-изображение (справа) жилого дома с затенением от дымохода и дерева, созданные с помощью программного обеспечения Aurora Solar.

 

Годовой объем производства без глобального MPPT	Годовой объем производства с Global MPPT	Разница в процентах
5.94 МВтч	6,25 МВтч	5,09%

Таблица 1: Годовая выработка энергии для жилого дома с отслеживанием глобальной точки максимальной мощности и без нее.

Учитывая результаты, показанные в Таблице 1, становится ясно, что знание того, когда моделировать глобальный MPPT, так же важно, как и возможность его моделирования вообще.

Опасно предполагать, что каждый инвертор имеет эту функцию, поскольку это может привести к серьезному снижению производительности систем после установки.Предположение, что инвертор не имеет такой функции, также может быть дорогостоящей ошибкой, поскольку это может привести к тому, что проектировщик установит систему большего размера, чем необходимо.

Вот почему компания Aurora связалась с ведущими производителями инверторов, чтобы уточнить, какие именно модели инверторов выполняют глобальную MPPT. Если в проекте есть инвертор с такой функциональностью, Aurora автоматически смоделирует его. Aurora даже смоделирует глобальный MPPT и шунтирует диоды вплоть до уровня цепочки ячеек, включая потери мощности в самих диодах.

Если Aurora не подтвердила, что инвертор имеет глобальную MPPT или что инвертор выполняет только локальное отслеживание, это поведение не будет моделироваться. В журналах моделирования производительности будет указано, применялось ли при моделировании глобальный MPPT.

Таким образом, проектировщики могут быть уверены, что получают максимально точные результаты моделирования, учитывая то, что известно об оборудовании в их проектах.

Ключевые выводы

• Global MPPT позволяет инвертору анализировать ВАХ солнечной батареи, чтобы найти точку, в которой выходная мощность максимальна, даже при частичном затенении.