Električna vozila i obnovljiva energija

[bezkomentara]

S obzirom da je neke ljude ovdje mučilo (a i mene, ali u nekom drugom kontekstu), proračunavanje odgovarajućih presjeka kabela za vjetrenjaču, nakon razjašnjavanja nekih stvari s EV-om odlučio sam napisati par riječi o tome.

Opis problema

Dakle npr. ARTAS-ova vjetrenjača AV500 ima ugrađeni ispravljač unutar same vjetrenjače, no akumulatorske baterije vjerojatno nećete stavljati na krov, već će se one nalaziti nešto dalje od stupa. I sad se postavlja pitanje koji vodič treba odabrati?

Ono što nam je interesantno jest da odaberemo presjek vodiča takav da nam pad napona bude što manji. Za instalacije u kući Schneiderov priručnik kaže da za rasvjetu ne bi smio biti veći od 3%, za ostale instalacije 5%, no u našem slučaju imamo istosmjerni napon i želju da nam pad napona bude još manji od tih postotaka... dakle... kako proračunati:

Proračun pada napona

Postotni (%) pad napona kabela za istosmjerni i jednofazni izmjenični napon:

u = (2 x h x P x ro)/(U^2*A)

u - pad napona (%)
h - duljina kabela (m)
P - opterećenje na kraju vodiča (kW)
ro - spec. otpor vodiča ( ohm*mm2/m za bakar: 0.01793 , za aluminij: 0.02874)
U - (nazivni) napon vodiča
A - presjek vodiča (mm2)

Za bakar dobivate sljedeće:
u = 3586*(P*h)/((U^2)*A) (%)

Za aluminij dobivate sljedeće
u = 5748*(P*h)/((U^2)*A) (%)

Standardni presjeci vodiča???

Hm, jeste li znali da ELKA proizvodi kabele - nevjerojatno, ali istinito!

Eh, pa ta ista ELKA ima i svoj katalog na internetu (vidi vraga!)

http://www.elka.hr/media/katalog_full/3.pdf

Katalog je ujedno koristan i zato što na str. 36 i 37 ima podatke o maksimalnim strujnim opterećenjima. Naravno, prilikom proračuna je potrebno uzeti u obzir i uvjete polaganja: str. 39 - 43 ... :-)

Primjer proračuna

Raspitivao sam se malo i saznao da se kod vjetrenjače AV 500 od 500 W (max snage) struja penje do negdje 35 A. Nazivni napon vjetrenjače je 12 V, a ona se nalazi u vrtu na stupu visine recimo 7 metara i 10 metara udaljena od kuće u kojoj su na suhom i hladnom mjestu (u podrumu) baterije, a kabel recimo stavimo u PVC cijev i zakopamo na dubino od 50 cm... itd. itd. itd.

Dakle, duljina kabela je 15.5 m do kuće i neka je još 2,5 m kroz podrum do samih baterija... sve skupa ukupna duljina kabela neka je 20 metara...

Dakle prvi korak je odabrati kabel prema maksimalnoj struji, pa neka je to neki bakreni kabel s PVC izolacijom koji može podnijeti 35 A - prema struji treba odabrati presjek odgovarajući presjek... idemo u tablicu na 34. stranici... 2-žilni kabel... vidi vraga presjek 2.5 mm2 podnosi 41 A, no pomnožimo li to s raznim korekcijskim faktorima (str. 39 - 43) i neka ukupan korekcijski faktor ispadne 0.8 ... slijedi da maksimalna struja iznosi 41 * 0.8 = 32.8 A što je manje od 35 A, što ne bi trebalo biti u redu... za sljedeći kabel je maksimalna pogonska struja 53A što množeno s 0.8 daje 42.4 A što je veće od 35A i što nam u teoriji odgovara...

Eh... sada za proračun pada napona znamo sljedeće podatke...

materijal = bakar
h = 20 m
P = 0.5 kW
U = 12 V
A = 4 mm2

Koristimo formulu:

u = 3586*(P*h)/((U^2)*A) (%) = 3586*(0.5*20)/(144*4)= 62.2%

I zinemo jer imamo pad napona od 0.622 x 12 V = 7.46 V

A što ako stavimo kabel od 10 kvadrata?

u = 3586*(P*h)/((U^2)*A) (%) = 3586*(0.5*20)/(144*10)= 24.9%

I dalje nismo zadovoljni jer nam je pad napona 0.249 x 12 V = 2.99 V

Hm... oke... recimo da je loša ideja stavljati baterije toliko daleko, neka mi njih lijepo stavimo podno stupa... dakle duljina kabela nam je sada 7 m... a ostajemo pri 10 kvadrata... :-)

u = 3586*(P*h)/((U^2)*A) (%) = 3586*(0.5*7)/(144*10)= 8.7%

Ovo je već nešto podnošljiviji pad napona 0.087 x 12 V = 1.04 V

I ništa... idemo za još jedan red veći presjek kabela, neka to bude 16 kvadrata...

u = 3586*(P*h)/((U^2)*A) (%) = 3586*(0.5*7)/(144*16)= 5.45%

I... pad napona jeeee... (aplauz)... 0.0545 x 12 V = 0.654 V

Na kraju dvije do tri napomene:

1. Molim pogledajte da nisam negdje pogriješio u proračunu...

2. Loše napravljen spoj kabela povećava ukupni otpor i samim time i pad napona...

3. Ovo je tek proračun... u stvarnosti rezultati mogu odstupati... no ako nisam nigdje pogriješio i ako su spojevi kabela dobro napravljeni... ne bi trebali TOOOLIIIIKOOOO odstupati...

[ogi]

..na trudu

Jesi pogledao ovu stranicu:
Izracun otpora i pada napona: http://www.stealth316.com/2-wire-resistance.htm

[bezkomentara]

[Šikarija]

[ogi]

Elektronika za nasu AV500/24V je sada eksterna i vise nije problem pad napona na kabelu
6-10mm2 je u najvecem broju slucajeva dovoljan

[bosanac 20]

Pozdrav svima .
Imam jedan problem koji nisam siguran da li se moze rijesiti kvalitetno.
Dvije kuce su udaljene oko 30metara mozda koji metar vise obe kuce imaju
panele zasebno i akumulatore.
Ideja je od vlasnika kuca da postavim vjetrenjacu izmedzu te dvije kuce i da ide jedan kabl(plus i minus) prema jednoj kuci i drugi da ide na drugu kucu.
Vjetrenjaca je 400watna.
Dakle da ustvari jedna vjetrenjaca dopunjava obe kuce tj. baterije .
da li bi to uopste moglo uraditi se na taj nacin ako bi moglo kako da li ce preko njenih kablova eventualno odlaziti energija ovom drugome ili obrnuto .... previse mi se pitanja u glavi vrti.
Zega ,Davore ostali dajte misljenje kako biste ovo sastavili.
Samo nemojte reci da uzmem dvije VT jer su se ljudi ovu godinu posteno nakupovali panela akumulatora itd.
Mala napomena vjetra imaju u izobilju sve do proljeca.

[grrga]

Možda bi riješenje tvog problema bile dvije obične diode tako da susjedi ne prazne jedan drugom baterije. Problemčić je samo u tome da će vjetrenjača više puniti slabiju bateriju odnosno onaj koji ima manje panela ili troši više struje više će i dobivati iz vjetrenjače. Zapravo to može biti i prednost da više dobije onaj kome u tom trenu više i treba

[ogi]

Samo diode nisu rješenje jer vjetrenjača mora imati kontroler koji se napaja iz baterije

Ako se ubaci pomoćna baterija, njen kapacitet će biti obojici na raspolaganju a puniti će ju samo vjetrenjača kada ima vjetra, to nije dobro

[schumacher]

A Time Sharing Windmill

[mmuscet]

Imam i ja jedno pitanje.Vec duze vremna razmisljam da uzmem vjetrenjacu ali imam malu nedoumicu.Naime kuca od odlicne pozicije za vjetrenjacu je udaljena cca. 150-170 metara.Kakav bi tu presjek kablova trebao biti za av 500 na 24 v.Čak sam razmišljo da u blizini stupa stavim malu kucicu pa onda neke manje baterije i inverter pa s tanjim kablovima do kuce na ispravljc itd.
Svuda veliki gubici ili mozda ima neko rijesenje?

[bosanac 20]

Onda to ispada ovako ako se postavi vt. ispod nje jedan akumulator zbog regulatora npr.100ah kablovi bi isli sa iste na taj akumulator i sa akumulatora dupli kablovi odlaze prema kucama te diode bi sprijecile da jedan drugom "kradu"struju ali taj akumulator pod vt.bi povlacili bez obzira da li ista radi ili ne tu je problem kad ova ne radi akumulator bi ispraznili sigurno za kratko vrijeme.
Ako se uklonu diode onda taj aku.ne treba ali bi doslo do prelazenja energije iz jacih baterija u praznije.
Mislim da u ovom naslovu jos nije bio ovakav problem sta uraditi.

[ogi]

Možda je najbolje napraviti regulator u samogradnji koji će samo vjetrenjaču opteretiti grijačem u slučaju previsokog napona i ne treba dodatnu bateriju

[bosanac 20]

Kako god pokusam ovaj problem rijesiti doceka me neka nova komplikacija .
Imao sam tu namjeru da ju iskoristim da obje kuce zakacim ali prekomplikovano za mene .
Ipak cu morat koristiti samo jedna vt. jedna kuca pa kad ko moze tad i ugraditi sljedecu.
Ipak hvala svima na savjetu i misljenju.

[solar3]

Proračun pada napona

Postotni (%) pad napona kabela za istosmjerni i jednofazni izmjenični napon:

u = (2 x h x P x ro)/(U^2*A)

u - pad napona (%)
h - duljina kabela (m)
P - opterećenje na kraju vodiča (kW)
ro - spec. otpor vodiča ( ohm*mm2/m za bakar: 0.01793 , za aluminij: 0.02874)
U - (nazivni) napon vodiča
A - presjek vodiča (mm2)

Za bakar dobivate sljedeće:
u = 3586*(P*h)/((U^2)*A) (%)

Za aluminij dobivate sljedeće
u = 5748*(P*h)/((U^2)*A) (%)

OVO BI FRULA ILI NETKO TKO ZNA MOGAO NAPRAVITI U EXCELU!!! Cijelom svijetu na veselje, mojoj miloj dragoj na žalost!

[m2]