Nella progettazione e installazione di display LED, dovresti calcolare il consumo energetico in modo accurato. Con varie dimensioni, forme e dimensioni dello schermo, i parametri di potenza devono essere determinati attentamente. Inoltre, dovresti selezionare lo spessore del cavo appropriato per la sicurezza e il funzionamento efficiente. In questo articolo, parleremo di come calcolare il consumo energetico del display LED.
Tipi di consumo energetico del display a LED: potenza di picco rispetto a potenza media
Esistono due tipi di potenza nei display a LED: potenza di picco e potenza media.
1. Potenza di picco: è la potenza massima che lo schermo consuma quando viene acceso per la prima volta o quando visualizza il bianco completo (lo schermo più luminoso possibile). Rappresenta i valori istantanei di tensione e corrente.
2. Potenza media: questa è la potenza utilizzata durante il normale funzionamento quando lo schermo mostra contenuti tipici. Riflette un utilizzo energetico più realistico e continuo.
Calcolo di base della potenza per display LED
I display LED hanno in genere un basso consumo energetico, ma è necessaria una stima precisa della potenza, che può aiutare il sistema elettrico a gestire il carico. Per calcolare il consumo energetico, utilizziamo la formula:
P = U * io
Dove:
– P rappresenta la potenza in watt (W)
– U è la tensione (V)
– I è la corrente (A)
È possibile stimare il consumo energetico procedendo come segue:
#Passaggio 1: determinare la potenza per singolo LED
Per iniziare, puoi trovare il consumo energetico di un singolo LED, solitamente misurato in watt (W). A seconda del tipo, del colore e della luminosità, il consumo energetico di un singolo LED varia da 0.1 W a 1 W.
#Passaggio 2: Calcola il numero di LED
Successivamente, puoi determinare il numero di LED utilizzati nel tuo display. Devi conoscere le dimensioni e la densità di pixel del modulo o pannello LED. Ad esempio, se le dimensioni del modulo sono 1 metro per 1 metro con 10,000 pixel per metro quadrato, avrai 10,000 LED per metro quadrato.
#Passaggio 3: stima del consumo energetico totale
Moltiplicare il consumo di energia per LED per il numero totale di LED nel pannello. Se la densità di LED è di 10,000 LED per metro quadrato e ogni LED utilizza 0.5 W, la potenza totale per quel misuratore sarebbe:
Potenza totale per metro quadrato = 10,000 LED * 0.5 W = 5000 W
#Passaggio 4: Regola la luminosità
La luminosità del display influisce anche sul consumo energetico. Maggiore è la luminosità (misurata in nit o cd/m²), maggiore è il consumo energetico. All'aumentare della luminosità, maggiore è il consumo energetico.
#Passaggio 5: Considerare l'orario di lavoro
Si prega di considerare per quanto tempo il display funzionerà ogni giorno. Con questo passaggio, sarà possibile stimare il consumo energetico giornaliero. Moltiplicare la potenza totale per le ore di funzionamento per determinare il consumo energetico giornaliero.
Consumo energetico giornaliero = Potenza totale*Ore di funzionamento
Ad esempio, se la potenza totale è di 5 kW e il display funziona per 8 ore al giorno:
Consumo energetico giornaliero = 5000 W*8 ore = 40,000 Wh = 40 kWh
Calcolo della potenza per diversi tipi di carico
Nell'ingegneria elettrica esistono due tipi principali di carico: resistivo e induttivo.
– Carico resistivo: per carichi resistivi, la formula della potenza è semplice:
P = U *I
– Carico induttivo: per carichi induttivi come i display LED, la formula si adatta al fattore di potenza (cosφ):
P = U*I*cosφ
I display LED in genere utilizzano alimentatori switching, che sono carichi induttivi. Il fattore di potenza è solitamente intorno a 0.8 per i display LED, quindi utilizziamo questo valore quando calcoliamo la potenza totale.
Esempio: calcolo della potenza per un display LED P10 per esterni
Calcoliamo il consumo energetico del display LED esterno P10. La dimensione dello schermo è di 100 metri quadrati.
1. Specifiche del display LED:
– Passo pixel: 10 mm
– Densità pixel: 10,000 pixel per metro quadrato
– Ogni pixel ha 3 LED (rosso, verde, blu)
– Modalità di scansione: 1/4
2. Potenza per metro quadrato:
Per ogni metro quadrato, il consumo energetico è calcolato come:
P = 10,000 pixel* 3 LED* 5 V* 0.02 A*(1/4)= 750 W
3. Potenza totale per l'intero schermo:
Moltiplicare la potenza per metro quadrato per la superficie dello schermo (100 m²):
P = 750 W* 100 = 75,000 W = 75 kW
4. Potenza totale inclusa l'attrezzatura ausiliaria:
Per tenere conto di componenti aggiuntivi come aria condizionata, ventilatori e amplificatori, aggiungiamo circa il 10% al consumo energetico totale:
P_totale = 75 kW + 7.5 kW+ 5 kW}= 87.5 kW
5. Calcolo attuale:
La corrente totale si calcola utilizzando la formula:
Io = P/(U*cosφ)
Dove U è 220 V (tensione standard) e il fattore di potenza è 0.8. Quindi, la corrente è:
Io = 87,500\(220 *s 0.8) = 318 A
6. Regolare il consumo energetico effettivo:
Poiché i LED non si accendono a piena luminosità in modo continuo, è possibile applicare un coefficiente di 0.5 per stimare il consumo energetico nel mondo reale. Ciò si traduce in:
I = {(82,500 W* 0.5) + 5,000 W}\(220 * 0.8) = 168 A
Pertanto, durante il normale funzionamento, il display assorbirà circa 168 A.
Come scegliere la giusta dimensione del cavo
Una volta ottenuto il valore attuale, puoi selezionare i cavi appropriati per gestire il carico. L'area della sezione trasversale del filo determina quanta corrente può trasportare in sicurezza. Ecco come scegliere il filo giusto:
Capacità comuni dei fili di rame:
| Calibro del filo (mm²) | Capacità di corrente (A) |
|---|---|
| 1 mm² | 17 A |
| 1.5 mm² | 21 A |
| 2.5 mm² | 28 A |
| 4 mm² | 35 A |
| 6 mm² | 48 A |
| 10 mm² | 65 A |
| 16 mm² | 91 A |
| 25 mm² | 120 A |
Esempio di selezione del cavo:
Per un carico da 90 A, è possibile scegliere un filo di rame da 25 mm², che può gestire fino a 120 A. Ciò fornisce un margine di sicurezza e garantisce un funzionamento affidabile.
Considerazioni sulla trasmissione di potenza a lunga distanza
Quando il cavo di alimentazione percorre lunghe distanze, la caduta di tensione aumenta. Per distanze superiori a 50 metri, potrebbe essere necessario aumentare la dimensione del filo per evitare un'eccessiva perdita di tensione. Un filo di rame da 6 mm² può essere adatto per distanze più brevi (inferiori a 50 metri), ma per tratte più lunghe, si consiglia un cavo da 10 mm² o più grande.
| Calibro del filo (mm²) | Corrente (A) a 60°C | Corrente (A) a 75°C | Corrente (A) a 85°C |
|---|---|---|---|
| 2.5 mm² | 20 A | 25 A | 30 A |
| 4.0 mm² | 25 A | 35 A | 50 A |
| 6.0 mm² | 30 A | 50 A | 65 A |
| 8.0 mm² | 40 A | 55 A | 70 A |
| 14.0 mm² | 55 A | 70 A | 95 A |
| 22.0 mm² | 70 A | 85 A | 100 A |
| 30.0 mm² | 85 A | 95 A | 125 A |
| 50.0 mm² | 110 A | 130 A | 150 A |
| 60.0 mm² | 145 A | 165 A | 195 A |
| 70.0 mm² | 175 A | 200 A | 230 A |
| 80.0 mm² | 200 A | 230 A | 260 A |
| 100.0 mm² | 250 A | 275 A | 300 A |
Conclusione
Ti abbiamo guidato su come calcolare con precisione il consumo energetico dei display a LED. È essenziale per la sicurezza, l'efficienza e le prestazioni. Comprendendo la potenza di picco e media, puoi garantire che il display funzioni in modo ottimale. Se stai pianificando di installare schermi a LED e non sai come calcolarli, non esitare a contattarci.
