Пределы для систем на 12 вольт: падение напряжения
Практически все яхты до 40 футов или около того, которые имеют электрическую систему, работают при номинальном напряжении 12 вольт. То есть они используют аккумулятор с полностью заряженным потенциалом 12,6 В, а нагрузки и зарядные устройства, установленные на лодке, рассчитаны на работу от примерно 12 до 14 вольт.
Поскольку яхты становятся более крупными - скажем, в диапазоне 50-60 футов - и на них работают нагрузки постоянного тока, которые требуют большей мощности с увеличением проводов, 12-вольтовые системы начинают становиться неадекватными или, по крайней мере, оспариваться. Это связано с тем, что становится все труднее избежать падения напряжения - враждебность систем проводки - что может сделать электрические устройства менее эффективными, чем вы хотели бы. Падение напряжения происходит из-за электрического сопротивления в проводах, разъемах, переключателях и других проводниках в электрической цепи. Ни один компонент не обладает иммунитетом от участия в этой чуме, но падение напряжения может быть измерено и управляться, а правильно спроектированные лодки обычно не страдают от этого.
Например, давайте представим себе простую электрическую схему с батареей, трюмным насосом, проводами и переключателем (и на данный момент предположим, что переключатель не имеет сопротивления и не способствует падению напряжения). Трюмные насосы заданной мощности будут использовать двигатель постоянного тока, который потребляет определенное количество ватт для работы; в этом случае мы будем считать, что насос потребляет 240 Вт. В лодке с 12-вольтовой электрической системой этот насос потреблял бы 240 Вт ÷ 12 вольт = 20 ампер электроэнергии. В случае трюмного насоса мы, очевидно, хотим, чтобы он прокачивал как можно больше воды, а постепенное падение напряжения приведет к снижению производительности (меньше воды).
Американский стандарт лодок и яхт (ABYC) E-11 рекомендует не более 10% падения напряжения для этого типа цепи, а по таблице XI можно определить рекомендуемый размер провода. Но есть еще одна вещь, которую мы должны знать, прежде чем выбрать правильный провод: сколько времени проходит от батареи (или панели переключателя) до насоса и обратно? Каждый конец провода добавляет небольшое количество сопротивления, а сопротивление вызывает падение напряжения. Большие провода имеют меньшее сопротивление, так же как и большие шланги имеют меньшее сопротивление при перекачке воды. Так как у нас есть 50 футов, скажем, что он составляет 15 футов от аккумулятора к насосу, а 15 - от насоса до аккумулятора, для «запуска» 30 футов. Если смотреть на пересечение 20А и 30 ', рекомендуется использовать провод 12 калибра, чтобы снизить падение напряжения до 10%.
24-вольтовые преимущества
Но что это связано с системами на 24 вольта? Давайте вычислим размер провода для того же насоса в одной лодке, но на этот раз предположим, что у лодки есть система с 24 вольтами. Это означает, что тот же 240-ваттный трюмный насос будет потреблять только 10 ампер (240 ÷ 24), а 10-процентное допустимое падение напряжения составит 2,4 вольта (24 В x 10%). Еще раз, ссылаясь на стандарт ABYC E-11, таблица XI рекомендует использовать провод размером 18 мм для питания насоса.
Меньшая проводка имеет ряд преимуществ:
- Это дешевле (спуск трех размеров провода обычно экономит 50-70% стоимости).
- Это легче, поэтому ваша лодка более эффективна.
- Он меньше, поэтому его легче запускать в труднодоступных местах и вокруг углов.
Почему бы не использовать 24 вольта для всех лодок?
Так почему же не все яхты, большие и маленькие, подключены к системам с 24 В? Мы предполагаем, что основная причина заключается в том, что в версиях 12V доступно еще много продуктов, особенно в таких категориях, как насосы, электроника, инверторы и зарядные устройства. Кроме того, для систем 12V требуется отдельная батарея в автомобильном стиле, чтобы заставить их работать. Для систем 24 В требуется две 12-вольтовые батареи, которые увеличивают вес и объем.
Маленькие лодки могут использовать 16 калибр проводов для большинства своих цепей и оставаться в пределах ABYC.
Подавляющее большинство двигателей, предназначенных для прогулочных судов, рассчитаны на 12 В, что затрудняет устранение 12-вольтовой системы с вашей лодки. Постепенная проблема возникает, когда вы хотите иметь резервную пусковую схему для вашего двигателя (ов). Создание достаточной мощности для запуска дизельного двигателя - это не то, что вы можете легко сделать, преобразовывая 24 В в 12 В.
В то время как многие аксессуары для лодок доступны в версиях с напряжением 24 вольта, или предназначены для работы с широким диапазоном напряжений (некоторые электронные элементы могут успешно работать при напряжениях от 10-35 В), могут быть продукты, которые владельцы 24-вольтовых хотят, но не могут найти в версиях 24 В. В этом случае существует два подхода:
Установите на судно как систему 12V, так и 24V. Обычно это требует двух генераторов переменного тока, двух батарей, двух распределительных щитов (или двух разграниченных участков одной распределительной панели) и двух систем мониторинга. И, как уже упоминалось выше, двойное напряжение может уменьшить избыточность в системах.
Вывод
По мере роста цен на бензин, дизельное топливо и медь, а также стремление к мощным электрическим устройствам на борту, использование более высокого напряжения системы может сэкономить деньги на более крупных судах. Хотя это может увеличить сложность электрической системы судна, в тоже время и позволяет использовать нагрузки постоянного тока, которые в противном случае не были бы приспособленыВсе для устройства системы 24V на Вашем судне у нас в каталоге!.