Действительно ли преобразование 12 В постоянного тока в 110 В переменного тока увеличивает доступную мощность?

При проектировании систем солнечных панелей для дома, как вы конвертируете ватты, генерируемые солнечными панелями постоянного тока 12 В, в ватты, доступные в системе переменного тока 110/120 В? Когда я занимаюсь математикой, кажется, что это противоречит логике.

Ватт = ампер * вольт (что также означает Вт/В=А) — основная формула. Итак, что не так со следующим: Солнечная система вырабатывает 100 Вт при 12 В постоянного тока = 8,33 ампер. Теперь я хочу использовать эту мощность, которая была сгенерирована, поэтому я подаю мощность на инвертор от 12 В постоянного тока до 110 В переменного тока. Когда я умножаю усилители, произведенные 8,33 А, на 110 В, я получаю 916,3 Вт. Я всегда думал, что ватт — это ватт (конечно, за вычетом потерь мощности из-за сопротивления и неэффективности вашей схемы), так действительно ли я превращаю 100 Вт постоянного тока в 900 Вт переменного тока? Кажется, это противоречит логике. Или у меня все-таки есть только 100W 110V AC и почему? Я пропускаю формулу, которая должна быть включена при преобразовании постоянного тока в переменный?

Если моя математика верна, то почему они говорят, что мне понадобится система постоянного тока мощностью 5 кВт 12 В для моего дома? Это будет преобразовано в 416 ампер и 45,8 кВт 110 В в моем доме, когда солнечная энергия находится на пике производительности. (Я знаю, что ночью у меня не будет электричества). Мое среднее потребление в час составляет 2 кВтч, поэтому кажется, что 46 кВт — это ОЧЕНЬ излишняя мощность, даже если я сэкономлю немного на батареях для использования в ночное время.

Смотрите ответ на аналогичный вопрос

Ответы (3)

Ваша математика неверна.

100 Вт вырабатывается солнечной энергией при напряжении 12 В.

Ваши 8,33 ампера - правильный расчет.

Вы совершили ошибку, предполагая, что этот ток остается прежним при добавлении к источнику 110 В. Вы не можете просто соединить системы. Чтобы подать 12 В (постоянного тока) в 110 В (переменный ток), вам нужно преобразовать их в одно и то же — обычно 110 В переменного тока. Это означает использование некоторой формы преобразователя (в основном трансформатора, в котором постоянный ток превращается в переменный ток с помощью транзисторных переключателей). POWER OUT всегда будет меньше, чем POWER in, так что при 110 В ток будет меньше 0,909 ампер, а не 8,33 ампер . (Vin * Iin >= Vвых * Iвых)

Ваше утверждение: POWER OUT всегда будет меньше, чем POWER in, так что при 110 В ток будет меньше 0,909 ампер, а не 8,33 ампер. (Vin * Iin >= Vout * Iout) -- это математика, которую мне не хватает. Как 8,33 А постоянного тока на входе инвертора становятся 0,909 А на выходе переменного тока??
Входная мощность = 100 Вт I = 100/12 = 8,33 А
@BryantHaggen Входная мощность = 100 Вт I = 100/12 = 8,33 А. Если предположить, что вы можете сделать преобразователь эффективным на 100%, выходная мощность будет 110 x I (выходная) = входная мощность = 100 Вт. Расчет этого тока дает 100/110 = 0,909 А. Это для 100% преобразования мощности. Как правило, вы должны работать с цифрой 80% (всегда есть потери мощности), поэтому выходная мощность будет 80 Вт (80% от 100 Вт), и это даст выходной ток 80/110 = 0,73 ампер (см. Ответ Яна ниже)
Благодарю за ваш ответ. Как инженер-программист, я думаю об алгоритмах, которые идут из точки А в точку Z, поэтому я не мог спать, зная, что часть «Программы» отсутствует. У меня была передняя часть и задняя часть программы, но не часть посередине. Еще раз спасибо за вашу помощь, поскольку это помогло мне закончить алгоритм. Теперь я могу спать спокойно, зная, что ватт по-прежнему остается ваттом (конечно, за вычетом неэффективности схемы, как все старались указать)

Ваш преобразователь не может творить чудеса. Он преобразует энергию из одной формы (ток при 12 В постоянного тока) в другую форму (ток при 110 В переменного тока). Он не может производить энергию, наоборот: как и любое физическое устройство, он несовершенен, поэтому будет терять энергию. Типичная цифра может составлять 20% потерь или 80% эффективности.

Предположим, вы потребляете 1 А тока на стороне 110 В переменного тока, что составляет 110 Вт. Для этого преобразователю требуется 110 Вт / 0,8 = 137,5 Вт. (Остальные 27,5 Вт - это потери в преобразователе, которые будут в виде тепла. В некоторых обстоятельствах это может считаться полезным, но мы будем рассматривать это как потери). он будет потреблять 137,5/12 = 14,5 А (округленно).

Никакой магии, только математика.

Я до сих пор не вижу «средней математики», которая происходит внутри преобразователя, который поддерживает постоянную мощность (за вычетом потерь в цепи, конечно) на стороне переменного тока инвертора. Если бы вы написали полную последовательность алгоритмов (компьютерную программу, если хотите), которая идет от источника к месту назначения, я мог бы понять это лучше. Солнечная энергия: 100 Вт/12 В постоянного тока = 8,33 А --> ИНВЕРТОР: (при чем здесь математика? Как входной ток 8,3 А постоянного тока становится выходным током переменного тока 0,9 А) --> Сторона переменного тока: 0,9 А * 110 В переменного тока = 100 Вт. //Игнорировать потери для объяснения. Я могу учесть это позже. Все респонденты хорошо объяснили потери.
Без учета потерь энергия на входе равна энергии на выходе. Вычислить в обратном порядке от вывода к вводу. 9А*110В=990Вт. Следовательно, на входе будет потребляться 990Вт/12А=82,5А. Если вы хотите рассчитать вперед: при 12 В * 8,33 А = 100 Вт, доступных на входе, на выходе может быть 100 Вт / 110 В = 0,91 А (округлено).
И спасибо за ваш быстрый ответ на мой первоначальный вопрос - это очень ценно.
Я все еще не вижу формулы, на которую надеялся. Я ищу формулу, которая принимает 3 параметра в качестве входных данных 1: Вольт постоянного тока. 2: Усилители постоянного тока. 3: Вольты переменного тока. Затем он будет использовать эти значения и вычислять ампер переменного тока в качестве выходного сигнала. Другими словами, мне нужно преобразовать 8,33 ампера 12 В постоянного тока = X ампер 110 В переменного тока. Какую математику нужно решить для X.
Ладно, все, думаю, у меня есть. Я попробовал несколько значений, и это, кажется, работает как математика для инвертора. VDC*A_DC/VAC=A_AC Словами по сравнению с алгоритмом -- VoltsDC, умноженные на DC_Amps, разделенные на VoltsAC, равны выходному AC_Amps.
Вы можете легко вывести это из первых принципов: Pin = Pout и P = U * I. Но вы, кажется, настаиваете на работе вперед, что нормально, только когда вы понимаете, что говорите о максимально доступном токе, мощности и т. д. Когда расчет фактический значений вы должны работать в обратном порядке, используя Iin = Iout * Vout / Vin.
Да, я запрограммирован думать вперед, так как по профессии я инженер-программист. Электроника — это хобби, которое я выбрал, потому что в колледже нам приходилось брать уроки цифровой электроники и собирать маленькие микрокомпьютеры, но это было так давно (еще в 70-х), что я не мог вспомнить все, чему меня учили. Еще раз -- всем спасибо за ответы. Это помогло мне найти недостающую часть головоломки.
В этом случае вы должны рассматривать мощность, потребляемую на стороне 110 В, как причину, мощность (и, следовательно, ток), потребляемую на стороне 12 В, является следствием.

Вы предполагаете, что если вы подаете 8 ампер в инвертор, вы получите 8 ампер со стороны высокого напряжения переменного тока. Вы этого не сделаете, а если и сделаете, то вам удастся создать энергию из ничего (быстро запатентуйте это и больше никогда не работайте!).

В вашем примере вы подаете 100 Вт. Вы получите на 100 Вт меньше потерь в инверторе. Предполагая эффективность 80%, вы получите 100/110 * 0,8 = 0,73 Ампер.

Я понимаю потери из-за неэффективности. Я ищу алгоритм (формулу), который происходит внутри инвертора, который изменяет вход постоянного тока 8,33 А на инвертор на выход 0,909 А на стороне переменного тока. Да, мы оба согласны с тем, что приведенный выше пример от 8,33 до 0,909 не учитывает потери, но я могу включить это в формулу позже. Мне пришлось бы умножить выходной ток инвертора на 0,8, чтобы учесть потери (в результате 0,73 А, как вы упомянули), прежде чем вычислять максимально доступные усилители, которые я мог бы использовать, что после учета потерь будет максимально доступным для использования. 80 Вт.
Действительно ли преобразование 12 В постоянного тока в 110 В переменного тока увеличивает доступную мощность?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v