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Sonstiges

Der Wechselrichter

SPANNUNGSFORM DES WECHSELRICHTERS

Wie bereits erwähnt, braucht bestimmte Elektronik dieselbe sinusförmige
Spannung, die daheim an der Steckdose anliegt, Die Anzahl der Geräte,
die so empfindlich ist, ist nicht allzu groß, Ein Wechselrichter, der eine
reine sinusförmige Spannung produziert, ist oft doppelt so teuer wie ein
Wechselrichter, der eine trapezförmige Wechselspannung produziert, und
eine solche Anschaffung ist deshalb
oft keine sinnvolle Investition,
In dem seltenen Fall, daß ein einzelnes Gerät unbedingt eine sinusförmige
Wechselspannung benötigt, ist zu empfehlen, dieses Gerät mit einem eigenen
{kleinen) Sinuswechselrichter zu versehen. Das ist zweifelsohne eine
preiswertere Lösung als für das gesamte Schiff einen großen Sinuswechselrichter
anzuschaffen.

NUTZLEISTUNG DES WECHSELRICHTERS

Normal nimmt in dem Maße, in dem die Größe des Wechselrichters
zunimmt und in dem Maße, in dem die Belastung zunimmt, auch die
Nutzleistung zu, Bei 80% Belastung hat z. B. ein kleiner 500 VA/12 V
Wechselrichter eine Nutzleistung von ungefähr 85%.
Bei 80% Belastung gibt ein großer 2000 VA/24 V Wechselrichter eine
Nutzleistung von mehr als 90%.
Wenn andere Lieferanten eine bestimmte Nutzleistung angeben, informieren
Sie sich darüber, für welches Gerät und bei welcher Belastung
das gilt.
Oft wird die Spitzenleistung angegeben, aber das bedeutet nicht, daß
jedes Gerät unter allen Umständen das auch tatsächlich erreicht.
Ein 24 V Wechselrichter wird oft eine etwas höhere Nutzleistung haben
als ein 12 V Wechselrichter.

NULLASTVERBRAUCH DES WECHSELRICHTERS

Neben der Vollast-Nutzleistung muß man sich klar machen, daß jeder
Wechselrichter regelmäßig mit {sehr) niedriger Leistung arbeitet
oder überhaupt nicht in Betrieb ist. Nicht nur die Nutzleistung bei voller
Last oder fast Vollast ist also wichtig, sondern auch der sogenannte
Nullastverbrauch. Es ist natürlich nicht der Sinn der Dinge, daß Ihre
Batterien durch einen Wechselrichter leergezogen werden, der nur auf
STANDBY steht, Ein Verbrauch in Standby von 5 bis 10W {ein paar
hundert Milliampere aus der Batterie) ist normal; mehr ist nicht nötig.

ÜBERBELASTUNG DES WECHSELRICHTERS

Wärme ist ein wichtiger Faktor bei jedem Wechselrichter. Die
Nutzleistung von 90% weist bereits darauf hin, daß 10% der zugeführten
Energie {leider) in Wärme umgewandelt wird.
Die maximale Leistung, die der Wechselrichter abgeben kann, hängt daher
auch mit der Menge Wärme zusammen, die der Wechselrichter selbst
loswerden kann. Wenn man zuviel von dem Wechselrichter verlangt, wird
er zu warm. Ein guter Wechselrichter schaltet sich selbst in diesem Fall
rechtzeitig aus, ein schlechter geht einfach kaputt,
Wählen Sie also nur einen Wechselrichter, der thermisch gesichert ist!
Aber das heißt nicht, daß Sie von einem Wechselrichter nie mehr
verlangen dürfen als auf dem Typenschild steht, Ein 1000 W
{Nennleistung oder kontinuierliche Leistung, die bei 20 0C gemessen
wird) Wechselrichter kann man z. B. durchaus kurzzeitig mit 1500 W be-
lasten. Nach einer gewissen Zeit müssen wir dem Wechselrichter wieder
die Gelegenheit geben, sich abzukühlen und müssen auf die kontinuierliche
Leistung oder niedriger zurückkehren. Das abwechselnde Belasten mit einer
hohen und einer niedrigen Leistung nennen wir intermittierend belasten.
Dabei dürfen wir Werte verlangen, die weit höher liegen als die kontinuierliche
Leistung, manchmal anderthalb Mal so hoch oder sogar noch mehr. Siehe
dazu die technischen Daten.
Manche Hersteller schrecken nicht einmal davor zurück, die intermittierende
Leistung als kontinuierliche Leistung durchgehen zu lassen.
Sorgen 5ie also bei der Anschaffung dafür, daß nicht Äpfel mit Birnen
verglichen werden!
Ein Wechselrichter kann sehr kurzzeitig während einiger 5ekunden oft
eine noch höhere Leistung erbringen als die intermittierende Leistung;
das nennt man die Spitzenleistung.
Ein Elektromotor nimmt während des Einschaltens sehr kurzzeitig eine
Leistung {Einschalt- oder Anlaufleistung) auf, die wohl drei- bis sieben-
mal so groß ist wie die Nennleistung. 50bald der Motor auf Touren
gekommen ist, nimmt er nur noch die Nennleistung auf, Dank der verfügbaren
Spitzenleistung des Wechselrichters können relativ große Elektromotoren
durch den Wechselrichter gespeist werden,

KURZSCHLUß

Wechselrichter müssen ihre Ausgangsspannung bei wechselnder
Stromabnahme konstant halten können, ganz bestimmt bis zu ihrer
Nennbelastung. Genauso wie an Land, ist eine Abweichung von plus
oder minus 5%, bezogen auf die 230 V, eine redliche Anforderung.
Selbst wenn man mehr als die Nennleistung verlangt {insbesondere
während der kurzzeitigen Spitzenbelastung) erwarten wir von dem
Wechselrichter, daß er seine Spannung auf praktisch 230 V halten kann,
Verlangen wir aber noch mehr Strom {z. B. durch einen Defekt in einem
stromverbrauchenden Gerät), dann muß der Wechselrichter sehr schnell
Spannung zurücknehmen, um zu verhindern, daß er selbst defekt wird,
Transformatoren, die in der Lage sind, solche komplizierte
Steuerungsvorschriften durchzuführen, nennt man kurzschlußbeständig
oder kurzschlußfest, Das bedeutet nicht, daß ein 230 V Gerät dann
nicht mehr mit Schmelzsicherungen gesichert zu werden braucht oder
eventuell mit gleichwertigen, automatisch wirkenden Sicherungen.
Diese Sicherheitsmittel {Schmelzsicherungen oder elektro-mechanische
Sicherungen) müssen doch vorhanden sein, wenn Sie z. B. Strom von
externen Quellen benutzen. In der Praxis werden Sie aber vielleicht erfahren,
daß der Wechselrichter den Kurzschluß eher erfaßt hat als die klassischen
Sicherungsmittel,
Ein sicheres Gefühl! Fast alle Wechselrichter sind kurzschlußbeständig.

DER ABSTAND BIS ZUM WECHSELRICHTER

Einen Wechselrichter kann man am besten so dicht wie möglich an
den Batterien aufstellen. Die Ströme auf der 12 oder 24 V Seite vom
Wechselrichter sind 10 - bis 20 mal größer als auf der 230 V Seite. Um
diese Ströme ohne allzuviel Spannungsverlust transportieren zu können,
müssen die Kabel mit ausreichender Stärke ausgeführt werden.
Dicke Stromkabel sind natürlich teurer als dünne Leiter und sind schwieriger
zu installieren, weil sie schwerer zu biegen sind. Daher muß man
die Entfernung zwischen Wechselrichter und Batterie vorzugsweise So
niedrig wie möglich halten.
Das hat zur Folge, daß man den Zustand des Wechselrichters nicht
schnell kontrollieren kann, ohne eine Reise durch das Fahrzeug zu machen.
Deshalb, als Sonderzubehör, ein Fernbedienungspaneel verwenden,
von dem die wichtigsten Daten des Wechselrichters dicht beim Steuer
abgelesen werden können und bei dem man den Wechselrichter über
Fernbedienung ein- und ausschalten kann.

230 V IST UND BLEIBT GEFÄHRLICH

Es ist eine Fabel, daß 230 V aus dem Strom von einem Versorgungsanschluß
gefährlicher sind als 230 V aus einem Wechselrichter oder Generator.
Das ist ganz bestimmt nicht der Fall! Es bleibt genau dieselbe Spannung,
die sich nichts daraus macht, wo sie entstanden ist.
" Aufpassen" ist also notwendig, und man muß alle Regeln beachten,
die bei der Benutzung dieser Spannung vorgeschrieben sind.
Eine gute 230 V Anlage im Fahrzeug ist also lebenswichtig. Auch an den
Wechselrichter werden Anforderungen gestellt. Bei z. B. zu großen
Lüftungsöffnungen besteht die Gefahr, daß bei Unglück stromführende
Teile berührt werden können.
Die Elektronik im Wechselrichter muß zu aller Sicherheit in zwei Teile
unterteilt sein: den 12 V Teil und den 230 V Teil, so daß nie 230 V
Spannung an dem augenscheinlich harmlosen 12 V Batterie anstehen
kann. Ob der Hersteller ausreichend an diese Art von
Sicherheitsanforderungen gedacht hat, ist für den Laien unmöglich zu
überprüfen.
Deshalb sind Sicherheitsnormen geschaffen worden. Wechselrichter
können nach einer großen Anzahl von Normen hergestellt worden sein.
Es bestehen auch Normen, die angeben, inwieweit die Wechselrichter
entstört sind,


WELCHE BATTERIE - KAPAZITÄT?

Will man berechnen, wieviel Batteriekapazität erforderlich ist, um einen
Wechselrichter eine bestimmte Zeitlang benutzen zu können, müssen
eine Reihe von Dingen berücksichtigt werden.
Zunächst ist eine Batterie selten 100% geladen. In der Praxis bedeuten
90% bereits eine recht volle Batterie. Eine Batterie darf nie völlig entladen
werden. Für praktisch alle Batterien ist es erforderlich, 20% Ladung
zu behalten, sonst entsteht Schaden an der Batterie.
Die verfügbare Batteriekapazität wird in Ah ausgedrückt. Dagegen wird
der Gebrauch der anzuschließenden Geräte in Watt oder kilo Watt ausgedrückt.
Ein Beispiel wie man die benötigte Kapazität berechnen kann:
Ein Verbraucher, wie ein Farbfernseher, hat einen Anschlußwert von
70 W. Der Wechselrichter hat eine Nutzleistung von 85% und benötigt also
85/100 x 70 = 82 W aus der Batterie. Die Batteriespannung beträgt 12 V,
der Stromverbrauch ist also 82/12 = fast 7 A.
Eine Stunde Farbfernsehen kostet also 7 Ah
(A x 1 Stunde) Energie aus der Batterie. Ausgehend von einer
Batterie mit z. B. 143 Ah, wovon maximal 70% wirklich verfügbar
sind, hat man eine Kapazität von ca. 100 Ah zur Verfügung.
Man kann damit 100n = über 14 Stunden fernsehen. Man kann also
recht lange über einen Wechselrichter bei einem redlich vollen Batterie
fernsehen.
Man kann lange Zeit einen kleinen Strom verbrauchen, man kann aber
auch während einer kurzen Zeit einen recht großen Strom verbrauchen.
Letzteres ist übrigens nur möglich, wenn die Batterie darauf eingerichtet ist,
um einen großen Strom liefern zu können und das gilt ebenso für den
Wechselrichter. Ist beides der Fall, dann können wir z. B. auch mit einem
Mikrowellenherd arbeiten, der 1500 W aufnimmt.
Über die vorstehende
Nutzleistungsberechnung gelangen wir zu einem Strom von ca. 150 A
aus der Batterie.
Dieser starke Strom fließt jedoch nur wenige Minuten, da der
Mikrowellenherd auf Geschwindigkeit konstruiert ist. Halten wir die
Einschaltzeit auf 3 Minuten oder 1/20 einer Stunde, verbrauchen wir damit
nur 150A x 1/20 Stunde = 7,5 Ah.


EMPFEHLUNG

Ich empfehle, die Startbatterie(n) immer getrennt von der Lichtbatterie zu halten,
an der der Wechselrichter angeschlossen ist. Wenn von einem Mikrowellenherd
oder Staubsauger die Rede ist, entscheiden Sie sich dann für ein schweres
Wechselrichtertyp (mindestens 1500 W).
Wenn diese Geräte nicht im Fahrzeug sind, bestimmen Sie dann die Leistung
des schwersten Verbrauchers, oder der Kombination von Verbrauchern,
und sorgen Sie dafür, daß damit der Wechselrichter in der Regel mit
nicht mehr als 80% belastet wird. Die restlichen 20% sind für die vielen
kleinen Geräte und für eventuell zukünftige Erweiterungen

Publiziert am: Montag, 08. September 2008 (4405 mal gelesen)
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