En el diseño e instalación de pantallas LED, debe calcular el consumo de energía con precisión. Con diferentes tamaños, formas y dimensiones de pantalla, los parámetros de energía deben determinarse con cuidado. Además, debe seleccionar el grosor de cable adecuado para un funcionamiento seguro y eficiente. En este artículo, analizaremos cómo calcular el consumo de energía de la pantalla LED.
Tipos de consumo de energía de pantallas LED: consumo de energía pico y promedio
Hay dos tipos de potencia en las pantallas LED: potencia pico y potencia promedio.
1. Potencia máxima: es la potencia máxima que consume la pantalla cuando se enciende por primera vez o cuando se muestra en blanco total (la pantalla más brillante posible). Representa los valores de voltaje y corriente instantáneos.
2. Consumo medio: es el consumo de energía que se utiliza durante el funcionamiento normal cuando la pantalla muestra contenido típico. Refleja un consumo de energía continuo y más realista.
Cálculo básico de potencia para pantallas LED
Las pantallas LED suelen tener un consumo de energía bajo, pero es necesario realizar una estimación precisa de la potencia, lo que puede ayudar a que el sistema eléctrico pueda soportar la carga. Para calcular el consumo de energía, utilizamos la fórmula:
P = U * I
Lugar:
– P representa potencia en vatios (W)
– U es voltaje (V)
– I es actual (A)
Puede estimar el consumo de energía siguiendo los siguientes pasos:
Paso 1: Determine la potencia por LED individual
Para empezar, puedes encontrar el consumo de energía de un solo LED, que normalmente se mide en vatios (W). Según el tipo, el color y el brillo, el consumo de energía de un LED individual varía de 0.1 W a 1 W.
Paso 2: Calcular la cantidad de LED
A continuación, puede determinar la cantidad de LED que se utilizan en su pantalla. Debe conocer el tamaño y la densidad de píxeles del módulo o panel LED. Por ejemplo, si el tamaño del módulo es de 1 metro por 1 metro con 10,000 10,000 píxeles por metro cuadrado, tendrá XNUMX XNUMX LED por metro cuadrado.
Paso 3: Calcule el consumo total de energía
Multiplica el consumo de energía por LED por el número total de LED en el panel. Si la densidad de LED es de 10,000 0.5 LED por metro cuadrado y cada LED utiliza XNUMX W, la potencia total para ese medidor sería:
Potencia total por metro cuadrado = 10,000 0.5 LED * 5000 W = XNUMX W
Paso 4: Ajuste el brillo
El brillo de la pantalla también afecta al consumo de energía. Cuanto mayor sea el brillo (medido en nits o cd/m²), mayor será el consumo de energía. A medida que aumenta el brillo, mayor es el consumo de energía.
Paso 5: Considere las horas de trabajo
Tenga en cuenta cuánto tiempo funcionará la pantalla cada día. Este paso le ayudará a calcular el consumo de energía diario. Multiplique la energía total por las horas de funcionamiento para determinar el consumo de energía diario.
Consumo diario de energía = Energía total * Horas de funcionamiento
Por ejemplo, si la potencia total es de 5 kW y la pantalla funciona durante 8 horas al día:
Consumo diario de energía = 5000 W*8 horas = 40,000 40 Wh = XNUMX kWh
Cálculo de potencia para diferentes tipos de carga
En ingeniería eléctrica, hay dos tipos principales de carga: resistiva e inductiva.
– Carga resistiva: Para cargas resistivas, la fórmula de potencia es simple:
P = U*Yo
– Carga inductiva: para cargas inductivas como pantallas LED, la fórmula se ajusta al factor de potencia (cosφ):
P = U*I*cosφ
Las pantallas LED suelen utilizar fuentes de alimentación conmutadas, que son cargas inductivas. El factor de potencia suele rondar el 0.8 en el caso de las pantallas LED, por lo que utilizamos este valor al calcular la potencia total.
Ejemplo: Cálculo de la potencia de una pantalla LED P10 para exteriores
Calculemos el consumo de energía de la pantalla LED para exteriores P10. El tamaño de la pantalla es de 100 metros cuadrados.
1. Especificaciones de la pantalla LED:
– Paso de píxeles: 10 mm
– Densidad de píxeles: 10,000 píxeles por metro cuadrado
– Cada píxel tiene 3 LED (rojo, verde, azul)
– Modo de escaneo: 1/4
2. Potencia por metro cuadrado:
Para cada metro cuadrado el consumo eléctrico se calcula así:
P = 10,000 píxeles* 3 LED* 5 V* 0.02 A*(1/4)= 750 W
3. Potencia total para toda la pantalla:
Multiplica la potencia por metro cuadrado por el área de la pantalla (100 m²):
P = 750 W* 100 = 75,000 W = 75 kW
4. Potencia total incluyendo equipos auxiliares:
Para tener en cuenta componentes adicionales como aire acondicionado, ventiladores y amplificadores, agregamos un estimado del 10 % al consumo total de energía:
P_total = 75 kW + 7.5 kW+ 5 kW}= 87.5 kW
5. Cálculo actual:
La corriente total se calcula mediante la fórmula:
Yo = P/(U*cosφ)
Donde U es 220 V (voltaje estándar) y el factor de potencia es 0.8. Por lo tanto, la corriente es:
Yo = 87,500\(220 * s 0.8) = 318 A
6. Ajuste al consumo de energía real:
Dado que los LED no se encienden con el brillo máximo de forma continua, se puede aplicar un coeficiente de 0.5 para estimar el consumo de energía real. Esto da como resultado:
Yo = {(82,500 W* 0.5) + 5,000 W}\(220 * 0.8) = 168 A
De esta forma, la pantalla consumirá aproximadamente 168 A durante el funcionamiento normal.
Cómo elegir el tamaño de cable adecuado
Una vez que tenga el valor actual, puede seleccionar los cables adecuados para soportar la carga. El área de la sección transversal del cable determina cuánta corriente puede transportar de manera segura. A continuación, se muestra cómo elegir el cable adecuado:
Capacidades comunes del cable de cobre:
| Calibre del cable (mm²) | Capacidad actual (A) |
|---|---|
| mm² 1 | 17 A |
| mm² 1.5 | 21 A |
| mm² 2.5 | 28 A |
| mm² 4 | 35 A |
| mm² 6 | 48 A |
| mm² 10 | 65 A |
| mm² 16 | 91 A |
| mm² 25 | 120 A |
Ejemplo de selección de cable:
Para una carga de 90 A, puede elegir un cable de cobre de 25 mm², que puede soportar hasta 120 A. Esto proporciona un margen de seguridad y garantiza un funcionamiento confiable.
Consideraciones para la transmisión de energía a larga distancia
Cuando el cable de alimentación recorre largas distancias, la caída de tensión aumenta. Para distancias superiores a 50 metros, es posible que deba aumentar el tamaño del cable para evitar una pérdida excesiva de tensión. Un cable de cobre de 6 mm² puede ser adecuado para distancias más cortas (menos de 50 metros), pero para tramos más largos, se recomienda un cable de 10 mm² o más.
| Calibre del cable (mm²) | Corriente (A) a 60°C | Corriente (A) a 75°C | Corriente (A) a 85°C |
|---|---|---|---|
| mm² 2.5 | 20 A | 25 A | 30 A |
| mm² 4.0 | 25 A | 35 A | 50 A |
| mm² 6.0 | 30 A | 50 A | 65 A |
| mm² 8.0 | 40 A | 55 A | 70 A |
| mm² 14.0 | 55 A | 70 A | 95 A |
| mm² 22.0 | 70 A | 85 A | 100 A |
| mm² 30.0 | 85 A | 95 A | 125 A |
| mm² 50.0 | 110 A | 130 A | 150 A |
| mm² 60.0 | 145 A | 165 A | 195 A |
| mm² 70.0 | 175 A | 200 A | 230 A |
| mm² 80.0 | 200 A | 230 A | 260 A |
| mm² 100.0 | 250 A | 275 A | 300 A |
Conclusión
Le hemos enseñado a calcular con precisión el consumo de energía de las pantallas LED. Es esencial para la seguridad, la eficiencia y el rendimiento. Si comprende la potencia máxima y media, podrá asegurarse de que la pantalla funcione de forma óptima. Si está pensando en instalar pantallas LED y no sabe cómo calcularlo, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
