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...
..na trudu
?!
kad ova ne radi akumulator bi ispraznili sigurno za kratko vrijeme.
