Krátká odpověď: použijte 12 V pro krátké trasy s jedním nebo dvěma svítidly, 24 V, když je provoz delší nebo několik světel sdílí kabel, a rezervujte síťové napětí pro instalace, kde počet svítidel a vzdálenost kabelů znemožňují nízké napětí. Rozhodnutí téměř nikdy není o světle -, jde o to, jaké napětí přežije kabel. Většina nízkonapěťového osvětlení bazénu, které „vypadá tlumeně“ nebo „předčasně selhává“, je problém s poklesem napětí, který se zapekl ve fázi kreslení a nelze jej opravit při uvedení do provozu.
Stavíme svítidla na všechna tři napětí a každou sezónu vidíme stejný vzor poruch: systém specifikovaný pouze výkonem svítidla, instalovaný s poddimenzovaným kabelem, dodává 9,5 V do svítidla navrženého pro 12 V. Níže je uvedena aritmetika, která tomu brání, a body shody, které rozhodují o způsobu zapojení.
Co vlastně vyžaduje elektrický kód
Ve Spojených státech spadají svítidla do bazénů a fontán pod článek 680 NEC. Ustanovení, která utvářejí vaši specifikaci, jsou:
Ochrana GFCI je vyžadována pro obvody napájející podvodní svítidla pracující nad 15 voltů. To je důvod, proč nízkonapěťové systémy dominují v osvětlení obytných bazénů - je to rozhodnutí týkající se bezpečnosti a inspekce-složité stejně jako technické.
Mokré-instalace do výklenku, které se řídí 680.23, obsahují další pravidla týkající se délky kabelu, zakončení a umístění propojovací krabice, protože svítidlo je navrženo tak, aby bylo vyjmuto z vody, zatímco výklenek zůstane zaplavený.
Vyrovnání potenciálů podle 680.26 se vztahuje na konstrukci bazénu a jeho kovové části bez ohledu na napětí svítidla. Nízké napětí snižuje riziko; neodstraňuje požadavek na spojení.
Na straně produktu je napájecí jednotka, která napájí nízkonapěťový systém, sama o sobě uvedena: UL 379, standard pro napájecí jednotky pro fontánová, bazénová a lázeňská svítidla (s CSA C22.2 č.. 218.1 jako kanadský ekvivalent). Pro upřesnění následují dvě věci. Transformátor není generický napájecí zdroj a vyhovující instalace vyžaduje uvedenou napájecí jednotku -, nikoli přepracovaný elektronický transformátor.
Samotný pokles napětí není porušením kódu. NEC 210.19(A) Informační poznámka č Je to doporučení pro přiměřenou účinnost, ale u 12V svítidla je 3% pokles pouze 0,36 V -, takže návrhář nízkého-napětí pracuje s mnohem menším rozpočtem, než naznačuje text kódu.
Proč existuje nízké napětí a proč je nemilosrdné
Dvanáct voltů je bezpečnostní rozhodnutí: pod prahovou hodnotou 15 V, která spouští požadavek GFCI pro podvodní svítidla, je důsledkem selhání těsnění spíše mrtvé světlo než nebezpečí úrazu elektrickým proudem. To stojí za hodně, a to je důvod, proč trh s obytnými bazény běží na 12 V.
Cenou za tuto bezpečnost je to, že nízkonapěťový obvod- má velmi malé napětí, které je třeba plýtvat. Snižte stejné procento z 12 V az 230 V a absolutní ztráta je dvacetkrát menší při 230 V. 10% ztráta na 12V obvodu zanechá 10,8 V na svítidle - ovladač LED může odmítnout nastartovat, nebo nastartovat a jet horko, nebo nastartovat a vypadnout příštího chladného rána. Žádný z nich v tu chvíli nevypadá jako problém s kabelem, a proto je tolik chyb nízkého napětí{11}}chybně diagnostikováno jako selhání ovladače.
Výpočet poklesu napětí s reálnými čísly
Pro dvou{0}}vodičový obvod je standardní výpočet:
V(pokles)=(2 × D × I × R) ÷ 1000
kde L je-délka kabelu ve stopách, I je proud v ampérech, R je odpor vodiče v ohmech na 1 000 stop a faktor 2 odpovídá zpětnému vodiči. Odpor na 1 000 stop pro měděné vodiče bez povlaku, z NEC kapitoly 9:
| Dirigent | Odpor (Ω na 1 000 stop) |
|---|---|
| 14 AWG | 3.14 |
| 12 AWG | 1.98 |
| 10 AWG | 1.24 |
| 8 AWG | 0.78 |
Funkční příklad: 72 W osvětlení, 100 stop jednosměrně-
Vezměte čtyři 18W zařízení - 72W celkem - na 100 stopách běhu od pohonné jednotky k poslednímu zařízení.
Při 12 V je proud obvodu 72 ÷ 12=6 A:
| Dirigent | Pokles napětí | Jako % z 12 V | Napětí na svítidle |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3.77 V | 31.4% | 8,2 V - nepoběží spolehlivě |
| 12 AWG | 2.38 V | 19.8% | 9,6 V - přinejlepším marginální |
| 10 AWG | 1.49 V | 12.4% | 10,5 V - pod konstrukčním rozsahem |
| 8 AWG | 0.94 V | 7.8% | 11,1 V - funkční, nepohodlné |
Při 24 V stejných 72 W odebírá 72 ÷ 24=3 A:
| Dirigent | Pokles napětí | Jako % z 24 V | Napětí na svítidle |
|---|---|---|---|
| 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 |
Zdvojnásobení napětí sníží proud na polovinu a snížení proudu na polovinu sníží pokles -, ale protože se přípustný pokles měří proti zdroji, který je také dvakrát větší, procento ještě klesá. Při běhu na 100 stop potřebuje 12 V 8 AWG k dosažení poklesu, kterého 24 V dosahuje s 12 AWG. To je celý argument pro 24 V v jednom srovnání.
Ještě jedna proměnná: odpor roste s teplotou. Odpor vodiče při provozní teplotě je vyšší než tabulková hodnota, což je jeden z důvodů, proč instalátoři, kteří počítají pokles na studeném vodiči, zjistí, že systém v létě nefunguje správně.
Tři napětí vedle sebe
| 12 V | 24 V | Síťové napětí (120 V / 230 V) | |
|---|---|---|---|
| Bezpečnostní práh | Pod spouští 15 V GFCI pro podvodní svítidla | Pod spouští 15 V GFCI | Pro okruh je vyžadována GFCI vyšší než - |
| Praktická délka okruhu | Krátké: několik zápasů, krátké běhy | Střední: delší trasy, více příslušenství na kabel | Dlouhé běhy, mnoho zápasů |
| Velikost vodiče | Velké vzhledem k zatížení | Mírný | Malý vzhledem k zatížení |
| Pohonná jednotka | Uvedený nízkonapěťový-transformátor (UL 379) | Uvedený nízkonapěťový-transformátor (UL 379) | Žádný krok-u svítidla; jiný způsob zapojení |
| Typický střih | Obytné bazény, drobnosti, dovybavení | Komerční bazény, dlouhé běhy, vysoké počty zápasů | Velké fontány a komerční bazény s dlouhými homeruny |
| Selže jak | Špatné, blikání, nespustí se - obvykle chyba kabelu | Totéž, ale mnohem širší rozpětí, než se to stane | Bezpečně selže pouze v případě, že metoda zapojení a GFCI jsou správné |
Dimenzování pohonné jednotky
Tři kontroly v tomto pořadí.
Celková připojená zátěž, pak světlá výška. Přidejte příkony zařízení. Transformátor běžící na 95 % jmenovitého výkonu po dobu hodin v teplém krytu není součástí na 20 let; ponechte rezervu pro zátěž a teplo.
Klepnutí nebo výstup více{0}}klepnutím. Tam, kde transformátor nabízí několik výstupních odboček, použití toho nejvyššího, který udrží poslední zařízení ve svém vstupním rozsahu, je legitimní způsob, jak obnovit nějaký pokles - za předpokladu, že první zařízení v provozu sedí ve své vlastní toleranci. Na obou koncích okruhu záleží.
Napětí na posledním zařízení, ne na transformátoru. Číslo, které rozhoduje o tom, zda systém funguje, je naměřené napětí na svítidle nejvzdálenějším od pohonné jednotky, při plném zatížení, se zapnutými kontrolkami. Pokud je toto číslo pod jmenovitým vstupním rozsahem zařízení, kabel je špatný, ať už je na výkresech cokoli. Součástí je kompetentní záznam o uvedení do provozu.
Aritmetika dovybavení: co se změní, když se z halogenu stane LED
Renovace je místo, kde se výpočet poklesu nejčastěji vynechává, protože kabel již existuje. Fyzika se nezměnila, ale čísla se dramaticky - změnila.
Bazén osvětlený 300W 12V halogenem odebírá 25A. Vyměňte tyto žárovky za 30W LED a proud klesne na 2,5A, což je desetinásobné snížení. Pokles napětí je úměrný proudu, takže pokles klesne také desetinásobně. Obvod, který byl u halogenu okrajový, je pohodlně uvnitř tolerance na LED, bez jakýchkoli změn na kabelu. To je jedna z tišších výhod konverze LED a vysvětluje to, proč modernizace někdy funguje viditelně lépe než instalace, kterou nahradila.
Opačný případ je past. Výměna 35W halogenové žárovky za "ekvivalentní 35W" LED nezmění proud, pokud nový ovladač skutečně neodebírá 35 W na svém vstupu. Velikost z příkonu nového svítidla, nikoli z ekvivalence vytištěné na krabici.
AC nebo DC, a co vlastně transformátor vydává
Nízkonapěťové bazénové systémy byly historicky postaveny na střídavých - magnetických transformátorech napájejících halogenové lampy, obě zařízení na střídavý proud. LED svítidlo přidává ovladač a ovladače se liší v tom, co přijímají. Některé usměrňují střídavý proud interně a běží na kterýkoli zdroj. Jiní očekávají stejnosměrný vstup nebo tvar vlny, který daný transformátor nevytváří.
Tři kontroly před objednávkou. Ověřte, zda je vstup svítidla AC, DC nebo jeden. Potvrďte typ výstupu transformátoru a jeho napětí při skutečné zátěži, nikoli naprázdno, protože nezatížený transformátor má vyšší hodnotu než při zatížení. A potvrďte, že náhradní elektronický transformátor je kompatibilní s ovladačem, nejen se žárovkou, kterou vyměnil. Jedná se o specifikační otázky s dokumentárními odpověďmi a nesoulad nalezený při uvádění do provozu je nákladný způsob, jak se je naučit.
Tam, kde má síťové napětí stále smysl
Nízké napětí není automaticky správné. Na velké fontáně s desítkami armatur a homerunů o délce několika set stop se velikost vodiče potřebná k udržení 12V nebo 24V poklesu uvnitř tolerance stává nepřiměřenou - z hlediska ceny mědi, výplně potrubí a fyzické obtížnosti zakončení velkého kabelu v armatuře. Od určitého projektového měřítka jsou praktickou volbou svítidla na síťové-napětí s vyhovujícím způsobem zapojení a ochranou GFCI a obchod se provádí záměrně, nikoli standardně.
Chyba je prostřední případ: komerční bazén s osmi zařízeními a 150 stop dlouhou dráhou, specifikovanou na 12 V „protože bazény jsou nízkonapěťové“. Ten systém bude první den pod napětím a bude viněn na zařízení.
Co se pokazí při uvádění do provozu
Většinu z toho tvoří čtyři chyby. Kabel dimenzovaný ze seznamu zařízení spíše než z proudu a běhu. Svítidla přidaná do stávajícího transformátoru bez opětovného spuštění výpočtu poklesu. Jeden kabel je smyčkovaný od zařízení k zařízení, takže každé zařízení po proudu od prvního nese kapku všech z nich. A klasika: výrobcem udávaný příkon pojatý jako skutečná spotřeba, kdy ovladač na vstupní straně odebírá více než výstup LED.
Často kladené otázky
Je 24 V bezpečnější než 12 V? Ne v tom smyslu, na kterém záleží. Obě jsou pod prahovou hodnotou 15 V, která spouští požadavek GFCI pro podvodní svítidla v NEC, takže obě poskytují stejnou bezpečnostní výhodu oproti síťovému napětí. Rozdíl je v elektrice, nikoli v bezpečnosti-.
Mohu provozovat 12V světla na 24V nebo naopak? Ne. Svítidla jsou navržena pro určitý vstupní rozsah a ovladač provozovaný mimo něj buď odmítne nastartovat, bude pracovat se sníženým výkonem nebo předčasně selže. Přizpůsobte přípravek dodávce.
Proč se moje světla ztlumí, když jsou všechna zapnutá? Téměř vždy pokles napětí. Proud roste s plnou zátěží, pokles roste s proudem a poslední zařízení v běhu vidí nejnižší napětí. Změřte na nejvzdálenějším zařízení při plném zatížení.
Jak daleko mohu běžet 12 V? Neexistuje jediná odpověď -, záleží na zátěži a vodiči. Vypočítejte pokles a poté porovnejte výsledek se vstupním rozsahem zařízení s rezervou. Zdvojnásobení délky vedení nebo zátěže zpravidla vyžaduje vodič o čtyři velikosti větší, aby udržel stejný procentuální pokles.
Musím vypočítat úbytek napětí v metrice? Fyzika je stejná. Převeďte běh na stopy a použijte hodnoty ohmů-na 1000 stop, nebo použijte odpor vodiče na kilometr a metrický tvar stejné rovnice. Jednotky nemíchejte.
Musí být samotný kabel speciální? Ano. Použijte venkovní-přímý{2}}pohřební kabel a spojte jakékoli mokré-plochy ve voděodolném krytu, nikoli ve vodě. Třída IP svítidla nepokrývá spoj, který zavedete mimo svítidlo.
Kam zapadáme
Chongqing Xinyuanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd. vyrábí podvodní a krajinné osvětlení od roku 2008 v zařízení o rozloze 5 000 m². Dodáváme bazénová a fontánová svítidla v konfiguracích 12 V, 24 V a síťových-napěťových konfigurací napříč tělesy SS304 a SS316/316L, a pokud nám zašlete seznam svítidel,-jednosměrnou vzdálenost a navrhovanou velikost vodiče, vypočítáme pokles pro váš běh.