Lors de la conception et de l'installation d'écrans LED, vous devez calculer la consommation d'énergie avec précision. Avec différentes tailles, formes et dimensions d'écran, les paramètres de puissance doivent être déterminés avec soin. De plus, vous devez sélectionner l'épaisseur de câble appropriée pour la sécurité et un fonctionnement efficace. Dans cet article, nous verrons comment calculer la consommation d'énergie d'un écran LED.
Types de consommation d'énergie des écrans LED : puissance de pointe et puissance moyenne
Il existe deux types de puissance dans les écrans LED : la puissance de pointe et la puissance moyenne.
1. Puissance de crête : il s'agit de la puissance maximale consommée par l'écran lorsqu'il est allumé pour la première fois ou lorsqu'il affiche un écran entièrement blanc (l'écran le plus lumineux possible). Elle représente les valeurs instantanées de tension et de courant.
2. Consommation moyenne : il s'agit de la consommation d'énergie pendant le fonctionnement normal, lorsque l'écran affiche un contenu typique. Elle reflète une consommation d'énergie continue plus réaliste.
Calcul de puissance de base pour les écrans LED
Les écrans LED ont généralement une faible consommation d'énergie, mais vous devez estimer la puissance avec précision, ce qui peut aider le système électrique à gérer la charge. Pour calculer la consommation d'énergie, nous utilisons la formule :
P = U * I
Où :
– P représente la puissance en watts (W)
– U est la tension (V)
– I est le courant (A)
Vous pouvez estimer la consommation d’énergie en suivant les étapes suivantes :
#Étape 1 : Déterminer la puissance par LED individuelle
Pour commencer, vous pouvez trouver la consommation électrique d'une seule LED, généralement mesurée en watts (W). Selon le type, la couleur et la luminosité, la consommation électrique d'une LED individuelle varie de 0.1 W à 1 W.
#Étape 2 : Calculer le nombre de LED
Ensuite, vous pouvez déterminer le nombre de LED utilisées dans votre écran. Vous devez connaître la taille et la densité de pixels du module ou du panneau LED. Par exemple, si la taille du module est de 1 mètre sur 1 mètre avec 10,000 10,000 pixels par mètre carré, vous aurez XNUMX XNUMX LED par mètre carré.
#Étape 3 : Estimez la consommation électrique totale
Multipliez la consommation électrique par LED par le nombre total de LED dans le panneau. Si la densité de LED est de 10,000 0.5 LED par mètre carré et que chaque LED consomme XNUMX W, la puissance totale pour ce mètre serait :
Puissance totale par mètre carré = 10,000 0.5 LED * 5000 W = XNUMX XNUMX W
#Étape 4 : Régler la luminosité
La luminosité de l'écran influe également sur la consommation d'énergie. Plus la luminosité est élevée (mesurée en nits ou cd/m²), plus la consommation d'énergie est importante. Plus la luminosité augmente, plus la consommation d'énergie augmente.
#Étape 5 : Tenez compte des heures de travail
Veuillez prendre en compte la durée de fonctionnement quotidienne de l'écran. Cette étape vous aidera à estimer la consommation électrique quotidienne. Multipliez la puissance totale par les heures de fonctionnement pour déterminer la consommation électrique quotidienne.
Consommation électrique quotidienne = Puissance totale * Heures de fonctionnement
Par exemple, si la puissance totale est de 5 kW et que l'écran fonctionne 8 heures par jour :
Consommation électrique quotidienne = 5000 8 W x 40,000 heures = 40 XNUMX Wh = XNUMX kWh
Calcul de puissance pour différents types de charges
En génie électrique, il existe deux principaux types de charges : résistives et inductives.
– Charge résistive : Pour les charges résistives, la formule de puissance est simple :
P = U * I
– Charge inductive : Pour les charges inductives telles que les écrans LED, la formule ajuste le facteur de puissance (cosφ) :
P = U*I*cosφ
Les écrans LED utilisent généralement des alimentations à découpage, qui sont des charges inductives. Le facteur de puissance est généralement d'environ 0.8 pour les écrans LED, nous utilisons donc cette valeur pour calculer la puissance totale.
Exemple : Calcul de la puissance d'un écran LED P10 extérieur
Calculons la consommation électrique de l'écran LED extérieur P10. La taille de l'écran est de 100 mètres carrés.
1. Spécifications de l'affichage LED :
– Pas de pixel : 10 mm
– Densité de pixels : 10,000 XNUMX pixels par mètre carré
– Chaque pixel possède 3 LED (rouge, vert, bleu)
– Mode de numérisation : 1/4
2. Puissance par mètre carré :
Pour chaque mètre carré, la consommation électrique est calculée comme suit :
P = 10,000 3 pixels* 5 LED* 0.02 V* 1 A*(4/750)= XNUMX W
3. Puissance totale pour l'ensemble de l'écran :
Multipliez la puissance par mètre carré par la surface de l'écran (100 m²) :
P = 750 W* 100 = 75,000 75 W = XNUMX kW
4. Puissance totale, y compris l'équipement auxiliaire :
Pour tenir compte des composants supplémentaires tels que la climatisation, les ventilateurs et les amplificateurs, nous ajoutons environ 10 % à la consommation électrique totale :
P_total = 75 kW + 7.5 kW+ 5 kW}= 87.5 kW
5. Calcul actuel :
Le courant total est calculé à l'aide de la formule :
Je = P/(U*cosφ)
Où U est 220 V (tension standard) et le facteur de puissance est de 0.8. Ainsi, le courant est :
Je = 87,500 220\(0.8 * s 318) = XNUMX A
6. Ajuster en fonction de la consommation électrique réelle :
Étant donné que les LED ne s'allument pas en permanence à pleine luminosité, un coefficient de 0.5 peut être appliqué pour estimer la consommation d'énergie réelle. Cela donne :
I = {(82,500 0.5 W* 5,000) + 220 0.8 W}\(168 * XNUMX) = XNUMX A
Ainsi, l'écran consommera environ 168 A pendant le fonctionnement normal.
Comment choisir la bonne taille de câble
Une fois que vous avez la valeur du courant, vous pouvez sélectionner les câbles appropriés pour gérer la charge. La section transversale du fil détermine la quantité de courant qu'il peut transporter en toute sécurité. Voici comment choisir le bon fil :
Capacités courantes des fils de cuivre :
| Calibre du fil (mm²) | Capacité actuelle (A) |
|---|---|
| 1 mm² | A 17 |
| 1.5 mm² | A 21 |
| 2.5 mm² | A 28 |
| 4 mm² | A 35 |
| 6 mm² | A 48 |
| 10 mm² | A 65 |
| 16 mm² | A 91 |
| 25 mm² | A 120 |
Exemple de sélection de câbles :
Pour une charge de 90 A, vous pouvez choisir un fil de cuivre de 25 mm², qui peut supporter jusqu'à 120 A. Cela offre une marge de sécurité et garantit un fonctionnement fiable.
Considérations relatives à la transmission d'énergie à longue distance
Lorsque le câble d'alimentation parcourt de longues distances, la chute de tension augmente. Pour les distances supérieures à 50 mètres, vous devrez peut-être augmenter la taille du fil pour éviter une perte de tension excessive. Un fil de cuivre de 6 mm² peut convenir pour des distances plus courtes (moins de 50 mètres), mais pour des distances plus longues, un câble de 10 mm² ou plus est recommandé.
| Calibre du fil (mm²) | Courant (A) à 60°C | Courant (A) à 75°C | Courant (A) à 85°C |
|---|---|---|---|
| 2.5 mm² | A 20 | A 25 | A 30 |
| 4.0 mm² | A 25 | A 35 | A 50 |
| 6.0 mm² | A 30 | A 50 | A 65 |
| 8.0 mm² | A 40 | A 55 | A 70 |
| 14.0 mm² | A 55 | A 70 | A 95 |
| 22.0 mm² | A 70 | A 85 | A 100 |
| 30.0 mm² | A 85 | A 95 | A 125 |
| 50.0 mm² | A 110 | A 130 | A 150 |
| 60.0 mm² | A 145 | A 165 | A 195 |
| 70.0 mm² | A 175 | A 200 | A 230 |
| 80.0 mm² | A 200 | A 230 | A 260 |
| 100.0 mm² | A 250 | A 275 | A 300 |
Pour aller plus loin
Nous vous expliquons comment calculer avec précision la consommation d'énergie des écrans LED. Elle est essentielle pour la sécurité, l'efficacité et les performances. En comprenant la puissance de pointe et la puissance moyenne, vous pouvez garantir le fonctionnement optimal de l'écran. Si vous envisagez d'installer des écrans LED et que vous ne savez pas comment calculer, n'hésitez pas à nous contacter.
