Karım ve ben evimizdeki dimmer düğmelerinde birkaç ışık var. Genelde soluk ışıkların sağladığı ortam aydınlatmasını tercih ederiz. Merak ediyorum, ışıkları kısarak elektrik tasarrufu yapıyorsak. Dimerlerin ışığı hızla açıp kapatarak çalıştığı bir yerde okuduğumu hissediyorum, ancak bir dimmer anahtarının nasıl çalıştığını temelde anlamadım.

Evet. Ve işte neden.

Reosta dimmerler

Eski karartıcılar, ışığı kısmak için değişken bir resister kullandı. Basit bir örneğe bakalım.

Tüm direnci ekleyerek toplam direnci (RT) bulabiliriz.

RT = R1 + R2 = 0 Ohm + 144 Ohm = 144 Ohm

Sonra toplam akımı (IT) bulabiliriz.

IT = ET / RT = 120V / 144 Ohm = .83A

Daha sonra her direnç yükü üzerindeki voltajı hesaplayacağız.

E1 = IT * R1 = .83A * 0 Ohm = 0V

E2 = IT * R2 = .83A * 144 Ohm = 120V

Son olarak, toplam gücü (WT) hesaplayacağız.

WT = V ^ 2 / R = 120V ^ 2/144 Ohm = 100 Watt

R1 direncini arttırdığımızda ne olacağını görelim

RT = 200 Ohm + 144 Ohm = 344 Ohm

IT = 120V / 344 Ohm = .349A

E1 = .349A * 200 Ohm = 69.77V

E2 = .349A * 144 Ohm = 50.23V

WT = 120V ^ 2/344 = 41,86 Watt

Görebileceğiniz gibi, R1'in direncini arttırdık ve R2'deki voltajı etkili bir şekilde azalttık. Ve şimdi loş bir ışığımız var.

Tristör dimmer

Modern karartıcılar , ışığın açık olduğu süreyi azaltmak için bir TRIAC kullanır . Ancak, dimmerdeki devre nedeniyle doğrudan 1: 1 enerji tasarrufu yoktur. Işığın% 50'ye kısılması, elektrikte% 50 tasarruf anlamına gelmez.

Bir AC sistemindeki tipik bir dalga biçimi böyle görünür.

Bir TRIAC, voltaj 0'a ulaştığında elektriğin akmasını önler, buna benzer bir şey.

Böylece, bunun gibi görünen bir dalga formuyla bitiyorsunuz.

TRIAC ile, ışık aslında saniyede 120 kez söner ve yanar. Her döngüde, az miktarda güç tasarrufu sağlarsınız. Elektrik faturanızı gerçekten görmeniz yeterli mi? Işıkların ne kadar açık kaldığına ve yüzde kaçının kısıldığına bağlı olacağını tahmin ediyorum.

Kısa cevap evet, elektrik maliyetinden tasarruf edersiniz. Muhtemelen son 20 yılda yapılan herhangi bir dimmer, paradan tasarruf etme teknolojisine sahiptir. Bu, dünyanın en büyük dimmer üreticilerinden Lutron'dan .

Gördüğünüz gibi, sadece elektrikten tasarruf etmeyecek, aynı zamanda lambalarınız daha uzun sürecek. 130 voltluk lambaların 120 voltluk lambalardan daha uzun dayanmasının nedeni budur.

Karartma LED'i kolaydır ancak en iyi karartma deneyimini elde etmek için LED'ler için tasarlanmış bir karartıcıya ihtiyacınız olacaktır. Bunlar, bir ayar vidası olarak adlandırdığım şeye sahiptir, böylece tüm karartma aralığını kullanmak için karartıcıyı ayarlayabilirsiniz. Fan hız kontrolleri için trim vidaları kullanıldı ve hız kontrolü alt ayara getirildiğinde, trim vidasını fanın döndüğü yere kadar ayarlayın.

Dimer tipine bağlı olabilir - sadece bir rezistöre yükü düşürmek için kullanılan eskilere bağlı olabilir, bu yüzden aynı gücü tüketerek bitirdiniz, sadece bir ampül içindeki ısı ve ışıktan ziyade bir rezistansta ısıya çeviriyordunuz.

Modern olanlar bir miktar güç tasarrufu yapmalı, hızlı bir şekilde açılıp kapanmalı ve sadece 'açma' zamanını vermek için görev döngüsünü değiştirmelidir.

Son zamanlarda bu kesin soruyu araştırmak için oldukça zaman harcadım, evimize gelmesi için bir elektrikçiye ödeme yapmak da dahil. Sorunu hiç anlamadı. Satın aldığınız dimmerlerin çoğu değişken dirençlerdir. Bunun anlamı, devrede 100 wattlık bir ampule sahipseniz, ancak yarıya kadar karartılmışsa, ampule 50 watt gönderirsiniz ve anahtar kutusunda 50 watt ısınır.

Anahtar kutusuna çok fazla ısı atınız ve karartıcıyı pişirdiğinizi bulabilirsiniz. Bizim durumumuzda, dimmer üzerindeki 300 wattlık ampul, düşük ortam aydınlatmasına indirgenmiş, 500-600 watt işlemek için derecelendirilmiş bir dimmer anahtarını pişirmek için yeterliydi. (Elektrik teknisyenimiz, selektörün watt anahtarını kullanmak için teorik olarak derecelendirilmiş olduğunu gördü, bu yüzden bizim sorunumuz olamazdı.)

Yani, hayır, bir ampulü kısıp, en azından standart bir kısma anahtarıyla elektrik tasarrufu yapmazsınız. Burada yardımcı olmak için LED ampuller veya CFL ampuller satın alabilirsiniz. Ancak, tüm LED ampullerin kısıcı anahtarlarda çalışmadığını görün. Ve CFL ampulleri kısmak için tasarlanmış olanlar bile hiç de iyi kararmıyor.

Ayrıca bir elektronik karartıcı da satın alabilirsiniz. Bu, saniyede birçok kez gücü tamamen keserek işini yapan bir dimmerdir. Gerçekten de elektrik tasarrufu sağlıyor, çünkü ışığa geçmeyen elektronlar yalnızca ısı üretmek için bir dirençten geçirilmez. Elektronik dimmerler daha pahalıdır. Ev mağazasında satın aldığınız birçok dimmer anahtarının hala direnç tipi olduğunu unutmayın.

Sonunda bir şey daha yapabilirsiniz. Normalde düğmeyi oldukça uzağa kısarsanız, prizlere daha az veya daha küçük ampuller koyun. Örneğin, tek bir devre üzerinde normal olarak ortam aydınlatması için karartılmış koştuğumuz beş adet 60 watt akkor ampul vardı. Onları değiştirmek için LED ampul satın almayı planlarken, kısılabilir LED'ler bunu haklı çıkarmak için artık çok pahalı. Daha basit olanı 5 ampulün üçünü geri almaktı. Halen yarıya kadar kısılmış iki adet 60 wattlık ampul, aydınlatılmasını istediğimiz gibi, alanı aydınlatmak için tamamen yeterlidir.

Reostaları geri ilk günlerinde teatral aydınlatmada kısıcı olarak kullanıldı, ancak bu 1950'lerden bu yana yaygın olmamıştır veya daha önceki ve ben var asla bir tristör kullanmayan bir iç ışık sönük görülür. Verimliliğin filament sıcaklığına (parlaklık) doğrusal olmayan bir ilişkisinden dolayı (parlaklık) karartıcı akkor lambalardan çok fazla enerji tasarrufu yapmazsınız; Lamba kısıldığında, ışık çıkışı, gücün doğrudan ampulde ısıya dönüşen ışığa oranla daha büyük bir yüzdesine sahip olmasıyla kızılötesi kayar . Hala biraz kurtarıyorsun, ama düşündüğün kadar değil.

Kısılabilen modern LED ampullerden bazıları gerçekten de çok fazla güç tasarrufu sağlıyor. Ölçtüğüm birçoğunda, gözlerimdeki parlaklık kadar yarı yarıya benzeyen bir 10-13W "ampul" sadece 2-3 Watt çekiyor.

Akkor lambalarla (diğerlerinin de fark ettiği gibi, sadece güvenilir şekilde kısılabilir ampuller), en iyi senaryoda bile, ışık çıkışları güç kullanımlarından daha hızlı düşer - örneğin (sayılar, ancak prensipler geçerli), eğer onları normal parlaklığın% 75'ine kadar kısarsanız, hala orijinal gücün% 80-90'ını kullanıyorsunuzdur. Ne kadar parlaklarsa o kadar verimlidirler.

Bir ampulle seriye değişken bir direnç eklenmesinin, akımı azaltacağı ve bu nedenle gücü düşürdüğü (direnç arttıkça), gerçekte, değişken rezistansın içinden ısı şeklinde boşa harcandığı gerçeği devam etmektedir. Bugün satılan bu eski "rheostat" (değişken direnç) türlerinden herhangi birinin olduğunu sanmıyorum. Piyasadaki yeni tasarım AC dalga formunu her döngünün sadece bir kısmında olacak şekilde değiştirir. Bu tasarım kullanılmayan gücü boşa harcamadığından daha verimlidir, ancak dimmerde kullanılan silikon bileşen de ısıyı dağıtmak zorundadır ve bunu bunu montaj flanşı (genellikle alüminyumdan) aracılığıyla yapar. Bu, kutuya yalnızca belirli sayıda anahtar ve telin girmesine izin verilmesinin bir nedenidir.

Noel ışıklarını kısarak 600 Watt'lık bir Leviton döner dimmer test ettim. Yük 520 watt oldu. Dimer, sağlanan AC voltajını azaltarak çalıştı. Bulduğum şey AC voltajı maksimuma çıktığında sönük sıcaklığın arttığı ve voltaj zayıflatıldığında sıcaklığın azaldığı. Başlangıçta karartma sırasında harcanan ısının artacağını düşünmüştüm, ancak şimdi ortaya çıkan ısının çoğunluğu içerideki transistörlerin verimsizliğinden kaynaklanıyor gibi görünüyor. Voltaj ne kadar yüksek olursa, ünite o kadar sıcak olandan geçen akım da o kadar yüksek olur. 520 Watt yükte, soğutucuya birkaç saniyeden daha uzun süre dokunamayacak kadar ısındı.

Buradaki ders, ışığı en fazla açık bırakacak olursanız karartıcı kullanmayın. Işığa dönüştürülmeyen enerji, ısı olarak israf edilir. Işığın kısılması daha az elektrik kullanır ve paradan tasarruf etmenizi sağlar. Işığın kısılıp kısılmaması, kısıcı, ısı şeklinde bir miktar enerji israfı yapar. Kaybedilen enerji, yükle orantılı olarak artar.

Işıklarınızı kısmak güç kullanımını azaltır. Bazı insanlar ampulden çıkmayan herhangi bir gücün bunun yerine şalterde ısı ürettiğini öne sürüyorlar. Bazı güçler ısınacak olsa da, neredeyse ampul kadar güç kullanmayacaksınız.

İşte bazı basit elektrik matematiği Güç Denklemleri: P = IE Güç, mevcut zamana eşittir voltajdaki voltajın toplam voltajı esasen sabittir ~ 120V AC.

Dimeriniz basit bir Rheostat direnci ise, direnci yükselttikçe akımınız Ohm Kanunu V = IR'ye göre düşer V / R, direncin sabit bir voltajla arttığında akımın azaldığını kanıtlamak için.

Güç yasasını yazmanın bir başka yolu ise: P = (V ^ 2) / R, voltaj sabit tutulur ve çıkış gücünü artıran direnç düşer. Gücün dirençle negatif bir ilişkisi vardır.

100W'lık bir ampule sahipseniz ve 50W çıkışa kısıldıysanız, Dimmer'de 50W'lık ısı üretmezsiniz. Bu senin evini yakacaktı.

Göreceğiniz diğer karartıcı türü bir TRIAC karartıcısıdır. Bu kısma anahtarı, gücü saniyede 100 defadan fazla açıp kapatır, böylece ışıklar söndükçe her saniye daha fazla zaman harcadıkça daha az güç kullanır.

Gerçekten "Watts vs VA" sorunundan bahsediyorsun.

Geri dönün ve Tester101'in "triyak karartıcı" resmine bakın.

• Watt, kullandığınız güçtür (sinüs dalgasının altındaki siyah alan hariç).
• VA, kullandığınız parçayı oluşturmak için jeneratörün üretmesi gereken tüm kanalizasyondur .

"Güç faktörü", gerçekte kullandığınız watt ile tüm sinüs dalgası arasındaki farktır. Ve triyak karartıcıların, açıkça ayarlara bağlı olarak değişen zayıf "güç faktörü" var.

Bu nedenle, kapasitenin üretilmesi için, triyak karartma o kadar fazla enerji tasarrufu sağlamaz, çünkü ya jeneratörün tüm sinüs dalgasını yaratması gerekir ya da enerjiyi tam dalga formunun etrafında yeniden dağıtmak için bazı "güç faktörü düzeltmesi" yapılması gerekir. Bu, "döner dönüştürücüler" in tamamen yan etki olarak oldukça iyi olduğu bir şeydi: eğirme makinesindeki atalet, sinüs dalgasının etrafında yeniden dağıtmak için zaman kaydırma enerjisine "AC kapasitör" olarak hizmet etti. Tabii şimdi bu elektronik olarak yapılacaktı.

Ancak, ölçüm aletiniz yalnızca kullandığınız gücü gözlemler ve güç faktörü hakkında hiçbir şey bilmez. Yani bir pazarlık elde edersiniz, sadece kullandığınız sinüs dalgasının bir kısmını ödemek zorunda kalırsınız.

Bana göre elektrik siyah bir bilim ve bu konuda hiçbir uzmanlığım yok. Fakat bana öyle geliyor ki, direnç tipi bir kısıcı kullanırken, ölçüm aletinden güç kaynağına geçiyorsunuz ve ardından bu istenmeyen gücün bir kısmını ısıtacak şekilde değiştirerek cihaza veya dünyaya teslimatı kısıtlıyorsunuz. Bu, direnç tipi bir dimmer anahtarı kullanarak güç tasarrufu anlamına geleceği anlamına gelir. Gördüğünüz sonuç daha az ışık olduğundan emin olun. Ancak ödediğiniz şey, gördüğünüz şey değil, sayaçta kayıtlı olandır. Saniyeyi 120 kez açıp kapatan daha yeni dimmerler farklı bir hikaye.