Google

Berichten met label omvormer 12v 220v

Watt? Stroom, spanning en Energie!

In de elektriciteitsleer heb je te maken met een aantal basisbegrippen. De belangrijkste zijn Spanning (U), Stroom (I), Weerstand (R) en Vermogen (P)

Er is regelmatig veel verwarring, waardoor vaak verkeerde calculaties worden gemaakt. Ik loop ze daarom nog even kort door. Dit doe ik omdat je met voldoende begrip een heel eind komt in het maken van berekeningen aan elektrische accu- en solar installaties. Dit is bevredigend en leuk, en zorgt ervoor dat je een perfect werkend systeem vooraf kunt berekenen!
Helaas maak ik mee dat ook in de vakhandel of industrie de kennis over onderstaande soms ondermaats is met verkeerd advies tot gevolg en dat is jammer omdat de basis vrij eenvoudig is.

Spanning (U)
Om beter begrip te krijgen van elektriciteit helpt het weleens om een analogie te maken met een watersysteem. Stel de waterdruk in het systeem voor als de spanning: zolang de waterkraan dicht is staat er wel spanning in het systeem maar er stroomt geen water. Uw stopcontacten thuis hebben tussen de twee aansluitingen (even aardedraad buiten beschouwing gelaten) ook een spanning maar er vloeit geen stroom als er niets op is aangesloten. We noemen het ook wel het potentiaalverschil: het heeft de potentie om stroom te laten vloeien.

Weerstand (R)
Weerstand zorgt ervoor dat er een zekere moeite moet worden gedaan om stroom te laten lopen. Een hoge weerstand zorgt voor meer moeite, een lage weerstand voor minder moeite. Kraan open: weerstand gaat omlaag, kraan dicht: weerstand gaat omhoog (oneindig). Niet alleen de kraan zorgt voor weerstand maar ook het systeem van leidingen en koppelingen. Dit systeem kun je vergelijken met de bedrading in in een elektrische installatie.
In een elektrische installatie is een weerstand van nul gelijk aan aan kortsluiting: er loopt een zeer hoge stroom die alleen wordt beperkt door de capaciteit van de voeding. Een weerstand van oneindig zorgt ervoor dat geen stroom loopt. Er is dan niets op stopcontact of accu aangesloten dat stroom laat lopen. Vaak heb je te maken met een tussensituatie van gecontroleerde weerstand. Een lamp heeft een bepaalde weerstand waardoor er een beperkte stroom gaat lopen, die voor licht zorgt.

Stroom (I)
Misschien is u opgevallen, of weet u nog van school, dat er een relatie is tussen de spanning (U) , weerstand (R) en de stroom (I). In formule:

U/I=R (wet van Ohm)

Populair gezegd, als je de spanning weet en de weerstand, dan weet je de stroom. Een accu van 12 volt aangesloten op een weerstand van 10 ohm zorgt voor een stroom van 1,2 ampere in de weerstand. Een weerstand van 1 ohm zorgt voor een stroom van 12 ampere. De weerstand zal erg warm worden. We komen nu op het begrip vermogen.

Vermogen (P)
Het vermogen (P) is de energie die per tijdseenheid wordt uitgewisseld in een systeem. Het vermogen is gerelateerd aan de spanning en de stroom:

P=U*I

Samen met de wet van Ohm kun je met deze formule heel veel basisberekeningen doen in een elektrische installatie.

De 10 ohm weerstand uit bovenstaand voorbeeld zorgt voor een stroom van 1,2 ampere bij 12 volt. In de weerstand wordt 1,2 maal 12 = 14,4 watt vermogen ‘verstookt’ in de vorm van warmte. De 1 ohm weerstand zorgt voor 144 watt aan vermogen. De meeste standaardweerstanden kunnen hooguit 0,5 watt vermogen dissiperen (in de vorm van warmte die wordt afgestaan aan de omgeving)!

Voorbeeld 1
Een gloeilamp van 60 watt aangesloten op een spanning van 230 volt laat een stroom lopen van 60/230 = 0,26 ampere wisselstroom. De weerstand van de lamp kunnen we nu berekenen via de wet van Ohm, die is 230/0,26 = 884 ohm.

Voorbeeld 2
Een 12 naar 230 volt omvormer van 1000 watt wordt aangesloten op een  12 volt accu. De omvormer voedt een waterkoker van 1000 watt. Hoeveel stroom moet de accu leveren aan de omvormer? 1000 watt gedeeld door 12 = 83 ampere. Dit is dus de stroom tussen accu en omvormer. Aan de 230 volt zijde echter gebeurt iets interessants. Dit is de aansluiting tussen omvormer en waterkoker. Hier loopt slechts een stroom van 1000/230 = ca 4 ampere. Dit is de reden dat thuis de 230 volt bekabeling relatief dun kan zijn: de spanning is zo hoog dat de stroom laag kan blijven via de relatie P=U*I. Zie de relatie tussen stroom en spanning als een soort wipwap: gaat de spanning omlaag dan gaat de stroom omhoog bij gelijk vermogen. Dit is de reden dat accukabels bij dit soort vermogens erg dik kunnen zijn terwijl 230 volt kabels relatief dun zijn.

Ampere-uren (Ah)
Vermogen is de energie per tijdseenheid die wordt overgedragen. Vergelijk een snelheidsmeter: deze geeft de afgelegde afstand weer per tijdseenheid. Om de afstand te weten moeten we de snelheid maal de betreffende tijd doen. 40km/uur gedurende een half uur = 20 kilometer afgelegd.
Vermogen is geen energie! Je moet het vermogen met de tijd vermenigvuldigen om de overgedragen energie te weten. Bijvoorbeeld een verfbrander van 1000 watt neemt gedurende een uur 1000 Watt-uur op (Wh). Gedurende 5 minuten is dit 1000 maal 5 gedeeld door 60 = 33 Wh aan energie.

Dus, vermogen wordt uitgedrukt in Watt (W), energie in Watt-uur (Wh).

Een bruggetje naar de energie-inhoud van een accu, deze wordt aangeduid in Ah en niet Wh. Hoe zit dat? Eigenlijk heeft Ah  geen betekenis zonder dat de spanning bekend is. Deze moeten we vermenigvuldigen. Een 100Ah accu van 12 volt kan daarom 100 maal 12 = 1200 Wh aan energie opslaan. Een 100Ah accu van 24 volt kan echter de dubbele energie opslaan: 2400Wh.

Voorbeeld 3
Hoeveel kunnen we theoretisch uit een 1200Wh (100Ah) accu trekken? We kunnen een verfbrander van 1000 watt maximaal 1200/1000 = 1,2 uur laten werken. Dat zal echter niet lukken want de accu zal al eerder zijn ‘ingestort’.  Maar het gaat nu even om de denkwijze.

Voorbeeld 4
Een zonnepaneel van 100 watt levert zijn maximale vermogen gedurende 6 uur aan een 12 volt accu. Hoeveel energie wordt aan de accu toegevoerd?

100 watt bij 12 volt = ruim 8 ampere. Gedurende 6 uur is dit 48Ah. Uitgedrukt in Wh is dit 48 Ah maal 12 Volt = bijna 600 Watt-uur aan energie. Hier kan de waterkoker 600/1000 = ruim een half uur op werken. Een slimmerik heeft misschien de omweg via amperes overgeslagen door de paneelspanning (100) direct met 6 uur te vermenigvuldigen. In de elektrotechniek leiden vaak meerdere wegen naar Rome.
Nogmaals, dit is  allemaal theorie. De panelen zullen nooit volledig hun maximale vermogen afgeven en er zijn verliezen in de energie overdracht enzovoorts. Maar het gaat even om het begrip.

Voorbeeld 5
U heeft een koelkastje dat 40 watt aan vermogen ‘trekt’ uit een 12 volt accu. Hoe groot moet uw accu zijn om het koelkastje twee dagen te laten draaien zonder bij te laden?

40 watt maal 48 uur = 1920 Wh. Bij 12 volt is dit 160 Ah. U heeft dus een heel flinke accu nodig van 50 a 60 kilogram. Zelfs nog groter dan dat, omdat u uw accu nooit helemaal leeg moet trekken maar gemiddeld tot 50% niveau. Wat soms wordt gedaan is de installatie uitrusten met zonnepanelen als daar ruimte voor is. Dan kan met een (veel) kleinere accu worden volstaan omdat overdag de energie direct uit de panelen komt en de accu deels wordt gespaard.

Ook raad ik bij dit soort vraagstukken aan om goed te kijken naar alternatieven voor verbruikers. Een koelkast die de helft verbruikt (kleiner of beter geïsoleerd) resulteert direct in een 2 maal zo kleine en lichte accu. Klassieke gloei- of halogeenverlichting vervangen door LED scheelt vaak ook al veel.

Het is al met al toch een heel verhaal geworden maar als u bovenstaande eenmaal in de vingers heeft, heeft u daar heel veel plezier van!

Kijk op onze zustersite/webshop www.mobilenergy.nl voor een uitgebreid rekenvoorbeeld rond een autonoom solar systeem. U vindt daar ook alle benodigde materialen.

Nog vragen? Neem gerust vrijblijvend contact met ons op (telefonisch of via formulier).

, , ,

Nog geen reacties

Samlex SWI omvormers, nu met eigen schakeling te bedienen

Samlex, waar wij al jaren fan van zijn, heeft een nieuwe omvormerlijn (12 en 24 volt naar 230 volt) geïntroduceerd. Dit is de opvolger van de succesvolle PST-lijn die zeker al 10 jaar op de markt is geweest.

De SWI zuivere sinus omvormers (‘inverters’) zijn beschikbaar in de volgende max. vermogens: 300 watt, 700 watt, 1100 watt, 1600 watt en 2100 watt. De 3000 watt versie is er nog niet, die komt later (Hiervoor is vooralsnog een PST variant voor beschikbaar).

Een aantal van de bijzonderheden van de SWI omvormers zijn:

  • Powersaving modus. De omvormer meet voortdurend hoeveel vermogen er wordt afgenomen. Onder een bepaald vermogen gaat hij in ‘spaarstand’. Hierdoor is hij een stuk zuiniger dan andere omvormers die nihil vermogen hoeven te leveren.
  • Aan/uit bediening met je eigen schakeling. Voor de PST-lijn was een speciale Samlex afstandsbediening nodig. Met de SWI-lijn hoeft dat niet meer: je kunt de omvormer bedienen met een eenvoudige, willekeurige schakelaar, of met een stuurspanning. Door een omvormer uit te zetten weet je zeker dat hij je accu niet meer leegtrekt. Het is een extra beveiliging bovenop voorgemelde powersaving modus.
    In de volgende video een verkenning van de mogelijkheden:

Alles over de SWI-lijn vindt u in onze Mobilenergy webshop.

, , , ,

Nog geen reacties

Trolley voor mobiel printen en werken

Van een klant kreeg ik de foto’s hieronder door. Hij is werkzaam in een magazijn, waar ze graag de hele dag mobiel willen printen via een computer met beeldscherm. De trolleys (karren) hebben ze zelf ontworpen, en onze apparatuur staat onderin, te weten:

De accu was eerst een 130Ah 12 volt Centurion accu. Bij nader inzien is deze toch iets te klein om een hele dag te overbruggen, zeker als af en toe wordt vergeten de accu bij te laden. Daarom wordt nu gebruik gemaakt van 180Ah accu’s van Centurion. Het zijn normale ‘natte’ accu’s, dus geen speciale zoals AGM of gel. Omdat de continue stroom relatief laag is, kan dit prima.

De oudere installaties draaien nu al twee jaar probleemloos vrijwel iedere dag. Zo nu en dan moet een accu worden verwisseld omdat dit toch een behoorlijke uitputtingsslag is.

Trolley met omvormer accu lader 3

Hieronder is een close-up te zien van het middengedeelte. De acculader is blauw, de 12 naar 230 volt omvormer is wit. Rechtsonder de accubak met BW-03 accumeter, het laatste plaatje is daar een close-up van.

Trolley met omvormer accu lader 3

Trolley met omvormer accu lader 1

 

, , ,

Nog geen reacties

Autonome zonne installatie in Spanje – Groeten van Ben

In het voorjaar kwamen Ben en Nellie bij mij langs voor advies. Zij hebben een huisje (hut zoals zij dat noemen) in Spanje zonder elektriciteit. Of ze daar zelf hun stroom konden opwekken. Na overleg hebben we een set samengesteld die in verhouding stond tot de accu’s die ze al eerder hadden aangeschaft, en hun verwachte stroomverbruik. We kwamen uit op de volgende installatie:

 

Uiteindelijk is de installatie door Ben zelf prima gelukt en hij stuurde laatst een enthousiast verslag. Dit verslag kunt u lezen op onze Mobilenergy blog, via deze link.

 

Autonome solar installatie in Spenje

Autonome solar installatie in Spanje (de zonnepanelen op de grond zijn tijdelijk, ze moeten nog op het dak worden gemonteerd :-))

, , , ,

Nog geen reacties

Accukabels: hoe dik moeten ze zijn?

Een accukabel is meestal een stuk dikker dan een 230 volt kabel. Hoe kan dat?

AccukabelsDe dikte, of diameter, van een stroomkabel hangt af van de maximale stroom die door de kabel moet kunnen. Omdat de stromen bij 230 volt een stuk lager zijn dan bij 12 of 24 volt, vinden we in een 230 volt huisinstallatie veel dunnere draden (1,5/2,5 mm kwadraat). De verhouding met 12 volt accukabels is 230/12 = 19 maal.

Iets meer van de achtergrond: het vermogen dat door een kabel moet worden getransporteerd gedeeld door de spanning is de stroom. Dus stel we willen 1200 watt leveren, dan is de stroom door een 230 volt kabel ongeveer 1200/230 = 5 ampere. Bij een 12 volt kabel is de stroom 1200/12 = 100 ampere!!

Een 24 volt accukabel is om die reden 2 maal zo dun als een 12 volt kabel. Daarom wordt vaak voor 24 volt, of heel soms zelfs 48 volt gekozen in bijvoorbeeld vrachtwagens en hoge vermogen zonne-installaties.

Een eenvoudige tabel om snel de accukabel diameter te bepalen:

Accu / kabeldiameter > 16 mm2 25 mm2 35 mm2
12 volt 1000 watt 1500 watt 2000 watt
24 volt 2000 watt 3000 watt 4000 watt

 

De kabels die wij bij onze 12 en 24 volt naar 230 volt omvormers leveren zijn altijd gedimensioneerd voor het maximale omvormer vermogen. Zo heeft u de minste kabelverliezen en maximale veiligheid. Denk er overigens aan om accukabels altijd voldoende te zekeren met een van onze mega zekeringen.

, , , , , ,

Nog geen reacties

Back to basics: hoe werkt een 12 naar 230 volt omvormer echt?

Op deze site staan heel veel artikelen die de omvormer beschouwen als ‘black box’: hij krijgt een gelijkspanning van een accu en maakt daar een 230 volt wisselspanning van. Omdat ik op dit moment weer graag mijn elektronicakennis aan het bijspijkeren ben (en dan bedoel ik elektronica op circuit niveau), ben ik eens in de werking van een heel simpele omvormer gedoken. Mocht u geen elektronicakennis hebben, schrik niet. Ik zal proberen de uitleg zo eenvoudig mogelijk te houden.

Basiswerking

Om van gelijkspanning een wisselspanning te maken moeten we allereerst de gelijkspanning in mootjes hakken. Hierdoor ontstaat een spanningsvorm die lijkt op een wisselspanning. Vervolgens moeten we deze lage wisselspanning groter maken tot 230 volt. En dat is het eigenlijk!

In circuit

Hier is het schema van ons heel eenvoudige omvormertje:

Basis 12 naar 230 volt omvormer schema

(met dank aan http://www.electroschematics.com/9155/12v-to-220v-voltage-inverter/)

Wat zien we nu in dit schema? We lezen van links naar rechts. Het blokje 4047 is een zogenaamde multivibrator. Deze krijgt een 12 volt voedings(gelijk)spanning van onze accu. Dit 4047 IC (‘chip’) kan met de aangesloten potmeter (VR) en de condensator links zo worden ingesteld er een 50 hertz (hertz = aantal wisselingen per seconde) kloktrein op de uitgangen 10 en 11 ontstaat. De wisselspanningen op 10 en 11 zijn tegengesteld aan elkaar. Dus als 10 ‘hoog’ is, is 11 ‘laag’ en vice versa.

Pulstrein

Deze pulstrein wordt gebruikt om een krachtige stroom te krijgen door de transformator, die u rechts getekend ziet. Het 4047 circuit kan slechts zeer beperkt stroom leveren. om van een kleine stroom een grote stroom te maken gebruiken we transistoren. De pulstreinen komen op de ‘gate’ (G) van de respectievelijke transistoren terecht. Als er een spanning komt op de gate dan gaat de transistor geleiden. Simpel gezegd wordt het pad tussen de ‘source’ (S) en de ‘drain’ (D) een vrije baan voor stroom. Omdat onze 12 volt accu over deze S en D is aangesloten, gaat zodra er een positieve puls binnenkomt, een grotere stroom lopen door de transistoren. Omdat onze pulstreinen tegengesteld zijn aan elkaar, gaan de transistoren om en om geleiden. De ene maakt de ‘bovenste’ (positieve) helft van de wisselspanning, de onderste de negatieve helft.

Dan iets over de transformator. Een transformator zorgt dat een wisselspanning wordt omgezet in een wisselspanning die kleiner of groter is. we nemen voor ons doel een transformator die van een lage wisselspanning een hogere maakt. Het bijzondere aan onze transformator is dat deze beschikt over twee zogenaamde primaire wikkelingen. De ene wikkeling is aangesloten op de ene transistoruitgang, de andere op de andere transistor. Door zogenaamde inductie gaat er aan de secundaire zijde van onze transformator een stroom lopen als een transistor in geleiding gaat. Omdat de stromen tegengesteld en beurtelings door de primaire wikkelingen lopen, ontstaat er effectief een wisselspanning aan de uitgang van onze inverter die wisselend plus en min is, in een ritme van 50 hertz.

We hebben nu een erg eenvoudige omvormer gemaakt die een blokvormige wisselspanning maakt. Dit werkt prima voor eenvoudige belastingen zoals gloeilampen. Voor lastigere belastingen is een andere ontwerp omvormer nodig. Zogenaamde gemodificeerde sinus omvormers maken een iets elegantere vorm:

Mobilenergy HQ 300 gemodificeerde sinus golfvorm-2

Dit is een soort getrapte spanningsvorm, maar nog steeds geen sinus zoals deze:

Mobilenergy HQ 350 zuivere sinus golfvorm

Om dit te maken moet je meer uit de kast trekken. Tipje van de sluier: de sinusvorm kan worden benaderd door de transistoren niet te voeden met gelijkmatige pulstreinen, maar met zogenaamde PWM treinen (Pulse-Width Modulation). De transformator filtert deze trein om tot een sinus.

bBNPA

Verder is onze eenvoudige omvormer ook niet voorzien van essentiële zaken zoals:

  • Oververhitting
  • Onder- en bovenspanningsbeveiliging
  • stroombegrenzing/alarmering
  • etcetc.

Om dit te doen moet je heel wat meer uit de kast trekken. Maar in basis werkt het zoals hierboven beschreven.

 

, , , , ,

Nog geen reacties

Goed nieuws uit Ghana

“Goedemorgen Sander, Enorm opgelucht het werkt super, zie onderstaande foto’s! Bedankt voor jouw ondersteuning gedurende het proces. Hartelijke groet, Andries (Ghana, Afrika).”

Andries Ghana 2 Andries Ghana 1 Andries Ghana 3 Andries Ghana 4

Dit bericht en deze foto’s kreeg ik 2 weken geleden in de mail. Andries heeft een vakantiehuis in Ghana en daar hebben ze maar een deel van de dag elektriciteit. De stuwdam gaat dan even aan en dan weer uit. Samen met Andries heb ik het plan uitgewerkt om door middel van een accu-acculader-omvormer installatie een overbrugging te maken: als de stuwdam werkt en elektriciteit genereert, dan gaat de acculader de accu’s opladen. Valt de stroom uit dan genereert de omvormer met de 12 volt accuspanning 230 volt. Je hebt dan dus altijd stroom! Hiervoor hebben we de Samlex PowerSine PSC 1600 geselecteerd, een prachtige alles-in-1-oplossing

Zo gezegd, zo gedaan. Vorig jaar werd de omvormer geïnstalleerd, en toen ging het mis… Lees verder »

, , , , , ,

Nog geen reacties

Onze webshop is vernieuwd

Onze succesvolle webshop, www.mobilenergy.nl, is geheel vernieuwd. We hebben hiervoor eigenlijk alle software moeten herschrijven. Ik ben erg trots op het resultaat.
Dit was er mede de oorzaak van dat er de laatste tijd geen nieuwe artikelen op omvormer-advies werden geplaatst. Maar, we pakken de draad weer op!

Alle oude ‘content’ is overgezet, en nieuwe producten zijn toegevoegd. Bijvoorbeeld de Samlex PS serie zuivere sinus omvormers. Tot 3000 watt power van de hoogste kwaliteit.

Mobilenergy webshop is vernieuwd

Mobilenergy webshop is vernieuwd

, , , , , , , , ,

Nog geen reacties

Omvormers: zo zien we ze niet meer

Mijn schoonouders hebben een nieuwe camper gekocht. Althans, nieuw voor hun.

Onder de bank stond een verdacht en zwaar apparaatje. “Dit is wel iets voor jou Sander, een oude omvormer!”. Mijn hart ging sneller kloppen..

10 kg schoon aan de haak

10 kg schoon aan de haak

Ja u leest het goed in het onderschrift… het ding weegt zeker 10 kg, en dat bij en relatief bescheiden afmeting. Lees verder »

, , ,

Nog geen reacties

Hoe gebruik ik een voltmeter?

Regelmatig spreek ik mensen die een voltmeter hebben gekocht maar niet weten hoe ze ermee moeten werken. Al die knopjes maakt hen blijkbaar een beetje bang. Nergens voor nodig, met een voltmeter maakt u (in de regel) niets stuk maar meet u alleen. U kunt hoogstens verkeerd meten.

Er zijn heel veel merken en soorten voltmeters. De eenvoudigste kunnen alleen het voltage (spanning) meten, de uitgebreidere kunnen ook stroom, weerstand, capaciteit en dergelijke meten. Verder zijn er meters met een wijzer (‘analoog’) en digitale aanduiding. Deze laatste categorie leest beduidend beter af voor de leek. Maar ze werken eigenlijk hetzelfde.

voltmeter

voltmeter

Mijn eigen voltmeter, een oudje uit 1991, ziet u rechts. Ik heb hem aangesloten op een net opgeladen startaccu.

We lopen voor de spanningsmeting de belangrijkste zaken door:

Kabels
U ziet een rode en een zwarte kabel. Deze gaan beide in de voltmeter. Meestal is dit aangegeven met een zwart en rood aansluitpunt, of + en -. Voor de – wordt ook weleens de term com (common, zeg maar massa) gebruikt.
Mijn voltmeter heeft meerdere ingangen. De twee ingangen links zijn voor stroommeting (A van Ampère) en gebruiken we nu niet.

De rode kabel sluit u met het andere uiteinde aan op de pluspool van de accu (of zonnepaneel, batterij, etc.). De zwarte kabel op de minpool.

DC/AC
DC betekent gelijkspanning, AC wisselspanning (Alternating Current). Voor meting in accu- en zonne-installaties meten we gelijkstroom. AC gebruiken we bijvoorbeeld aan de uitgang van een 12 naar 230 volt omvormer. Als u AC heeft ingesteld meet u niets op een accu, want deze geeft geen wisselspanning.

Instelling, via draaiknop
De grote draaiknop op de meeste voltmeters schrikt af. Het enige waar wij mee te maken hebben is het gebied ‘V’ linksboven. U ziet daar 200m, 2, 20, 200 en 1000DC/750AC. Het enige dat u met deze knop doet, is het instelbereik van de meter regelen. Is de verwacht spanning bijvoorbeeld 12 volt, dan zet u deze knop op 20. Zet u hem op 2, dan valt dit buiten het meetbereik en geeft de meter geen spanning aan, of bv E van error. Zet u hem op 200, dan krijgt u wel 12 (of 13) volt te zien, maar geen decimalen (achter de komma) omdat het bereik te ruim is.

Dat is eigenlijk, heel beknopt, hoe u snel met een voltmeter aan de gang kunt. Vergeet geen (nieuwe) batterij in de meter te doen. Sommige analoge meters kunnen zonder, maar digitale hebben deze altijd nodig.

 

, , , , ,

Nog geen reacties