התשובה הקצרה: השתמשו ב-12 וולט לריצות קצרות עם גוף אחד או שניים, 24 וולט כשהריצה ארוכה יותר או שמספר אורות חולקים כבל, ומתח קו מילואים עבור התקנות שבהן ספירת המתקנים ומרחק הכבלים הופכים מתח נמוך לבלתי מעשיים. ההחלטה כמעט אף פעם לא נוגעת לאור - היא על כמה מתח שורד מהכבל. רוב תאורת הבריכה במתח-נמוך ש"נראית עמומה" או "נכשלת מוקדם" היא בעיית נפילת מתח שנאפתה בשלב השרטוט ולא ניתן לתקן אותה בעת ההפעלה.
אנו בונים מתקנים בכל שלושת המתחים, ורואים את אותו דפוס כשל בכל עונה: מערכת המצוינת על ידי הספק של מתקן בלבד, מותקנת עם כבל נמוך, מספקת 9.5 וולט למתקן המיועד ל-12 וולט. להלן החשבון שמונע זאת, ונקודות התאימות שמחליטות על שיטת החיווט.
מה בעצם דורש הקוד החשמלי
בארצות הברית, גופי תאורה לבריכה ומזרקה נופלים תחת סעיף 680 של NEC. ההוראות שמעצבות את המפרט שלך הן:
הגנת GFCI נדרשת עבור מעגלים המספקים גופי תאורה מתחת למים הפועלים מעל 15 וולט. זו הסיבה שמערכות מתח נמוך- שולטות בתאורת בריכה למגורים - זו החלטה של מורכבות בטיחות ובדיקה- כמו החלטה הנדסית.
מתקני נישה רטובים- המנוהלים על ידי 680.23 נושאים כללים נוספים לגבי אורך כבל, סיום ומיקום תיבת חיבור, מכיוון שגוף התאורה מתוכנן להסרה מהמים בזמן שהגומחה נשארת מוצפת.
חיבור שווי פוטנציאל תחת 680.26 חל על מבנה הבריכה וחלקי המתכת שלה ללא קשר למתח גוף התאורה. מתח נמוך מפחית סיכון; זה לא מסיר את דרישת ההדבקה.
בצד המוצר, יחידת הכוח המזינה מערכת-מתח נמוכה היא בעצמה מוצר רשום: UL 379, Standard for Units Power for Fountain, Swimming Pool and Spa Luminaires (עם CSA C22.2 No. 218.1 כמקבילה הקנדית). שני דברים להלן עבור מפרט. השנאי אינו ספק כוח גנרי, והתקנה תואמת צריכה יחידת כוח רשומה - ולא שנאי אלקטרוני מחודש.
נפילת מתח עצמה אינה הפרת קוד. NEC 210.19(A) הערה אינפורמטיבית מס'. 4 ממליץ להגביל את ירידת מתח המעגל הסניף- ל-3%, עם 5% בשילוב עבור מעגל מזין פלוס ענף. זוהי המלצה ליעילות סבירה, אבל עבור גוף תאורה של 12 וולט ירידה של 3% היא רק 0.36 וולט - כך שמעצב המתח-הנמוך עובד בתוך תקציב מצומצם בהרבה ממה שמרמז טקסט הקוד.
למה מתח נמוך קיים, ולמה זה לא סלחן
12 וולט היא החלטה בטיחותית: מתחת לסף 15 V המפעיל את דרישת ה-GFCI עבור גופי תאורה תת-מימיים, התוצאה של כשל באטימה היא אור מת ולא סכנת הלם. זה שווה הרבה, וזו הסיבה ששוק הבריכות למגורים פועל על 12 V.
המחיר של בטיחות זה הוא שלמעגל-מתח נמוך יש מעט מאוד מתח לבזבז. ירידה באותו אחוז מ-12 וולט ומ-230 וולט וההפסד המוחלט קטן פי עשרים ב-230 וולט. הפסד של 10% במעגל 12 וולט משאיר 10.8 וולט במתקן - דרייבר LED עלול לסרב להתחיל, או להתחיל ולהפעיל חם, או להתחיל ולנשור בבוקר הקר הבא. אף אחד מאלה לא נראה כמו בעיית כבלים באותו זמן, וזו הסיבה שכל כך הרבה תקלות במתח נמוך{11} מאובחנות בטעות כתקלות בנהגים.
חישוב מפל המתח, עם מספרים ממשיים
עבור מעגל שני-מוליכים, החישוב הסטנדרטי הוא:
V(דרופ)=(2 × L × I × R) ÷ 1000
כאשר L הוא אורך הכבל החד-כיווני ברגל, I הוא הזרם באמפר, R הוא התנגדות המוליך באוהם לכל 1,000 רגל, והגורם 2 אחראי על המוליך החוזר. התנגדות לכל 1,000 רגל עבור מוליכים נחושת לא מצופים, מ-NEC פרק 9:
| מְנַצֵחַ | התנגדות (Ω לכל 1,000 רגל) |
|---|---|
| 14 AWG | 3.14 |
| 12 AWG | 1.98 |
| 10 AWG | 1.24 |
| 8 AWG | 0.78 |
דוגמה עבדה: 72 W של תאורה, 100 רגל לכיוון אחד-
קח ארבעה גופי 18 W - 72 W סך הכל - בריצה של 100 רגל מיחידת הכוח אל המתקן האחרון.
ב-12 V, זרם המעגל הוא 72 ÷ 12=6 A:
| מְנַצֵחַ | נפילת מתח | כ-% מ-12 V | מתח במתקן |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3.77 V | 31.4% | 8.2 V - לא יפעל בצורה מהימנה |
| 12 AWG | 2.38 V | 19.8% | 9.6 V - שולי במקרה הטוב |
| 10 AWG | 1.49 V | 12.4% | 10.5 V - מתחת לטווח העיצוב |
| 8 AWG | 0.94 V | 7.8% | 11.1 V - ניתן לעבודה, לא נוח |
ב-24 V, אותם W72 שואבים 72 ÷ 24=3 A:
| מְנַצֵחַ | נפילת מתח | כ-% מ-24 V | מתח במתקן |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 1.88 V | 7.85% | 22.1 V |
| 12 AWG | 1.19 V | 4.95% | 22.8 V |
| 10 AWG | 0.74 V | 3.1% | 23.3 V |
| 8 AWG | 0.47 V | 1.95% | 23.5 V |
הכפלת המתח מפחיתה בחצי את הזרם, והקטנת הזרם מחצה את הירידה - אך מכיוון שהירידה המותרת נמדדת מול אספקה שהיא גם גדולה פי שניים, האחוז יורד עוד יותר. בריצה של 100 רגל, 12 V צריך 8 AWG כדי להגיע לירידה ש-24 V משיגים עם 12 AWG. זה כל הטיעון של 24 וולט בהשוואה אחת.
משתנה נוסף: ההתנגדות עולה עם הטמפרטורה. התנגדות מוליכים בטמפרטורת הפעלה גבוהה מערך הטבלה, וזו אחת הסיבות לכך שמתקין שמחשבים ירידה על מוליך קר מוצאים שהמערכת לא מתפקדת בקיץ.
שלושת המתחים, זה לצד זה
| 12 V | 24 V | מתח קו (120 וולט / 230 וולט) | |
|---|---|---|---|
| סף בטיחות | מתחת להדק GFCI של 15 V עבור גופי תאורה תת-מימיים | מתחת להדק GFCI של 15 V | נדרש GFCI מעל - עבור המעגל |
| אורך מעגל מעשי | קצר: כמה משחקים, ריצות קצרות | בינוני: ריצות ארוכות יותר, יותר מתקנים לכל כבל | ריצות ארוכות, מתקנים רבים |
| גודל מוליך | גדול יחסית לעומס | לְמַתֵן | קטן יחסית לעומס |
| יחידת כוח | שנאי-מתח נמוך (UL 379) | שנאי-מתח נמוך (UL 379) | אין ירידה-למטה עבור גוף התאורה; שיטת חיווט שונה |
| התאמה אופיינית | בריכות למגורים, תכונות קטנות, שיפוץ | בריכות מסחריות, ריצות ארוכות, ספירת מתקנים גבוהה | מזרקות גדולות ובריכות מסחריות עם ריצות ביתיות ארוכות |
| נכשל איך | עמום, מהבהב, לא יתחיל - בדרך כלל שגיאת כבל | אותו דבר, אבל מרווח הרבה יותר רחב לפני שזה קורה | נכשל בבטחה רק אם שיטת החיווט וה-GFCI נכונים |
גודל יחידת הכוח
שלושה צ'קים בסדר הזה.
עומס מחובר הכולל, ואז מרווח ראש. הוסף את הספקי המתקן. שנאי הפועל ב-95% מהדירוג במשך שעות במתחם חם אינו מרכיב ל-20 שנה; להשאיר מרווח לעומס ולחום.
הקשה או פלט- מרובה הקשה. כאשר שנאי מציע מספר ברזי פלט, השימוש הגבוה ביותר שמחזיק את המתקן האחרון בתוך טווח הקלט שלו הוא דרך לגיטימית לשחזר טיפה כלשהי - בתנאי שהמתקן הראשון במנוסה יושב בטווח הסבילות שלו. שני קצוות המעגל חשובים.
מתח במתקן האחרון, לא בשנאי. המספר הקובע אם המערכת עובדת הוא המתח הנמדד במתקן הרחוק ביותר מיחידת הכוח, בעומס מלא, עם האורות דולקים. אם הנתון הזה הוא מתחת לטווח הקלט המדורג של המתקן, הכבל שגוי, יהיה אשר יהיה בציורים. רשומת הזמנה מוסמכת כוללת את זה.
אריתמטיקה מחדש: מה משתנה כאשר הלוגן הופך לד
תיקון מחודש הוא המקום שבו לרוב מדלגים על חישוב הירידה, כי הכבל כבר קיים. הפיזיקה לא השתנתה, אבל המספרים - השתנו באופן דרמטי.
בריכה מוארת ב-300 W של הלוגן 12 V שואבת 25 A. החלף את המנורות הללו ב-30 W של LED והזרם יורד ל-2.5 A, הפחתה של פי עשרה. ירידת המתח היא פרופורציונלית לזרם, כך שגם הירידה יורדת פי עשרה. מעגל שהיה שולי בהלוגן נמצא בנוחות בתוך סובלנות על LED, ללא שינוי בכבל כלל. זהו אחד היתרונות השקטים יותר של המרת LED, וזה מסביר מדוע ביצועים מחודשים לפעמים מבצעים ביצועים טובים יותר באופן ניכר מההתקנה שהיא החליפה.
המקרה ההפוך הוא המלכודת. החלפת מנורת הלוגן של 35 וואט לנורית "שווה ערך ל-35 וואט" אינה משאירה את הזרם ללא שינוי אלא אם כן הדרייבר החדש שואב 35 וואט בכניסה שלו. גודל מהספק הקלט של המתקן החדש, לא מההשקילות המודפסת על הקופסה.
AC או DC, ומה בעצם השנאי מוציא
מערכות בריכות-במתח נמוך נבנו באופן היסטורי סביב שנאים מגנטיים AC - המזינים מנורות הלוגן, שניהם התקני AC. גוף תאורה LED מוסיף דרייבר, והנהגים שונים במה שהם מקבלים. חלקם מתקנים AC באופן פנימי ופועלים על כל אחד מהספקים. אחרים מצפים לכניסת DC, או לצורת גל ששנאי נתון אינו מייצר.
שלוש בדיקות לפני ההזמנה. אשר אם הקלט של גוף התאורה הוא AC, DC או אחד מהם. אשר את סוג הפלט של השנאי, ואת המתח שלו בעומס האמיתי ולא ללא עומס, מכיוון ששנאי לא עומס קורא גבוה יותר מאשר בעומס. ואשר ששנאי אלקטרוני חלופי תואם לנהג, לא רק עם המנורה שהוא החליף. אלו הן שאלות מפרט עם תשובות תיעודיות, וחוסר התאמה שנמצא בהזמנה היא דרך יקרה ללמוד אותן.
איפה מתח הקו עדיין הגיוני
מתח נמוך אינו נכון אוטומטית. במזרקה גדולה עם עשרות מתקנים ומסלולים ביתיים של כמה מאות רגל, גודל המוליך הדרוש כדי להחזיק ירידה של 12 וולט או 24 וולט בתוך סובלנות הופך ללא הגיוני - בעלות הנחושת, במילוי הצינור ובקושי הפיזי של סיום כבל גדול בבלוטת מתקן. מעל קנה מידה פרויקט מסוים, גופי תאורה עם מתח קו- עם שיטת חיווט תואמת והגנת GFCI הם הבחירה המעשית, והסחר נעשה בכוונה ולא כברירת מחדל.
הטעות היא המקרה האמצעי: בריכה מסחרית עם שמונה מתקנים ומסלול של 150 רגל, המצוין ב-12 V "בגלל שבריכות הן מתח נמוך". המערכת הזו תהיה תחת מתח ביום הראשון והיא תואשם במתקנים.
מה משתבש בהזמנה
ארבע תקלות מהוות את רובו. כבל בגודל מרשימת המתקנים ולא מהזרם והריצה. מתקנים שנוספו לשנאי קיים מבלי-להפעיל מחדש את חישוב הירידה. כבל בודד מתחבר ממתקן למתקן, כך שכל מתקן במורד הזרם הראשון נושא את הירידה של כולם. והקלאסיקה: הספק המוצהר של יצרן מתייחס לצריכה בפועל, כאשר הדרייבר שואב יותר מפלט ה-LED בצד הקלט.
שאלות נפוצות
האם 24V בטוח יותר מ-12V? לא במובן שחשוב. שניהם מתחת לסף 15 V שמפעיל את דרישת ה-GFCI עבור גופי תאורה תת-מימיים ב-NEC, כך ששניהם מספקים את אותו יתרון בטיחותי על פני מתח קו. ההבדל הוא חשמלי, לא קשור לבטיחות-.
האם אני יכול להפעיל נורות 12 V ב-24 V, או להיפך? לא. גופי תאורה מתוכננים לטווח קלט מסוים, ודרייבר המופעל מחוצה לו יסרב להתניע, לפעול בפלט מופחת או להיכשל בטרם עת. התאימו את המתקן לאספקה.
מדוע האורות שלי מתעממים כאשר כולם דולקים? כמעט תמיד נפילת מתח. הזרם עולה עם העומס המלא, הירידה עולה עם הזרם, והמתקן האחרון בריצה רואה את המתח הנמוך ביותר. מדוד במתקן הרחוק ביותר בעומס מלא.
כמה רחוק אני יכול להפעיל 12V? אין תשובה אחת - זה תלוי בעומס ובמוליך. חשב את הירידה, ולאחר מכן השווה את התוצאה מול טווח הקלט של המתקן עם שוליים. ככלל, הכפלת אורך הריצה או העומס דורשת מוליך גדול בארבעה גדלים כדי להחזיק את אותו אחוזי ירידה.
האם אני צריך לחשב ירידת מתח במדד? הפיזיקה זהה. המר את הריצה לרגל והשתמש בערכי אוהם-ל-1,000 רגל, או השתמש בהתנגדות המוליך לקילומטר ובצורה המטרית של אותה משוואה. אין לערבב יחידות.
האם הכבל עצמו צריך להיות מיוחד? כֵּן. השתמש בכבל קבורה-ישיר-בחוץ, ועשה כל אזור רטוב-במתחם עמיד למים ולא במים. דירוג ה-IP של גוף התאורה אינו מכסה ספייס שאתה מציג מחוצה לו.
איפה אנחנו משתלבים
Chongqing Xinyuanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd מייצרת תאורה תת-ימית ונוף מאז 2008 במתקן של 5,000 מ"ר. אנו מספקים גופי תאורה לבריכה ומזרקה בתצורות מתח של 12 וולט, 24 וולט ותצורות-קו על פני גופי SS304 ו-SS316/316L, ואנו מחשבים את הירידה לריצה שלך אם תשלח את רשימת המתקנים, את המרחק-לאחד ואת גודל המוליך המוצע.