Что такое ПВ в сварочных аппаратах. Как рассчитывается продолжительность включения. На что влияет показатель ПВ при выборе сварочного оборудования. Почему не стоит слишком полагаться на этот параметр при покупке сварочного инвертора.
Что такое ПВ в сварочных аппаратах
ПВ или продолжительность включения — это важная характеристика любого сварочного аппарата. Она измеряется в процентах и показывает, какую часть рабочего цикла аппарат может работать под максимальной нагрузкой без перегрева.
Например, ПВ 60% означает, что из 10-минутного цикла аппарат может непрерывно работать на максимальном токе 6 минут, а затем ему требуется 4 минуты на охлаждение. Чем выше показатель ПВ, тем дольше аппарат может работать без перерыва.
Как рассчитывается продолжительность включения
Существует два основных стандарта расчета ПВ:
- Европейский стандарт: ПВ измеряется при температуре окружающей среды 40°C и 5-минутном рабочем цикле.
- Стандарт стран СНГ: ПВ измеряется при 20°C и 10-минутном цикле.
В большинстве случаев в Беларуси и странах СНГ используется второй вариант. Важно понимать, что при повышении температуры окружающей среды показатель ПВ снижается. Например, если при 20°C ПВ составляет 60%, то при 40°C он может снизиться до 30-40%.
Влияние ПВ на выбор сварочного аппарата
При выборе сварочного оборудования многие обращают внимание на показатель ПВ. Считается, что чем он выше, тем лучше. Однако так ли это на самом деле?
С одной стороны, высокий ПВ действительно позволяет дольше работать без перерывов. Это может быть важно при интенсивной эксплуатации или на производстве. Также аппараты с высоким ПВ обычно имеют более надежную систему охлаждения.
С другой стороны, для большинства бытовых задач высокий ПВ не так критичен. Почему?
- Редко приходится варить на максимальном токе продолжительное время
- Смена электродов и другие манипуляции создают естественные паузы в работе
- Даже ПВ 30-40% достаточно для комфортной работы в домашних условиях
Почему не стоит слишком полагаться на показатель ПВ
Существует несколько причин, по которым не стоит придавать слишком большое значение показателю ПВ при выборе сварочного инвертора:
- Маркетинговые уловки. Некоторые производители указывают завышенные значения ПВ или измеряют его при нестандартных условиях.
- Реальные условия эксплуатации. ПВ измеряется на максимальном токе, но на практике редко приходится использовать аппарат на пределе возможностей.
- Естественные перерывы в работе. Смена электродов, проверка качества шва и другие операции создают паузы, за которые аппарат успевает остыть.
- Разница в стандартах измерения. Не всегда понятно, по какому стандарту измерялся ПВ конкретного аппарата.
Как правильно интерпретировать показатель ПВ
Чтобы правильно оценить значение ПВ сварочного аппарата, следует учитывать несколько факторов:
- При какой температуре окружающей среды измерялся ПВ
- Какова продолжительность рабочего цикла (5 или 10 минут)
- Для какого сварочного тока указан показатель ПВ
Например, ПВ 60% при 100А и 20°C означает, что аппарат может непрерывно работать 6 минут из 10 при токе 100А и температуре окружающей среды 20°C. При более высоком токе или температуре этот показатель будет ниже.
Альтернативные характеристики для оценки сварочного аппарата
Вместо того чтобы фокусироваться только на ПВ, при выборе сварочного инвертора стоит обратить внимание на следующие характеристики:
- Диапазон регулировки сварочного тока
- Напряжение холостого хода
- Наличие и тип системы охлаждения
- Класс изоляции
- Наличие защиты от перегрева
- Вес и габариты аппарата
- Комплектация и дополнительные функции
Эти параметры в совокупности дадут более полное представление о возможностях и надежности сварочного оборудования.
Заключение: насколько важен показатель ПВ
Продолжительность включения — важная, но не единственная характеристика сварочного аппарата. Для бытового использования не стоит гнаться за сверхвысокими значениями ПВ. Достаточно выбрать аппарат с ПВ 40-60% при максимальном токе.
Более важно обратить внимание на соответствие характеристик аппарата вашим задачам, удобство использования и надежность. Также стоит учитывать репутацию производителя и отзывы реальных пользователей.
Помните, что даже аппарат с невысоким ПВ может прослужить долго при правильной эксплуатации и соблюдении режима работы. А высокий ПВ не гарантирует качество сварки — оно в первую очередь зависит от мастерства сварщика.
Что такое ПВ и на что этот показатель влияет?
ПВ — это продолжительность включения сварочного аппарата, т. е. время его непрерывной работы. Данный показатель является одной из основных характеристик сварочного инвертора. ПВ всегда указывается в % исходя из 10-минутного сварочного цикла. Указывается на шильдике на задней панели аппарата. У всех сварочных инверторов (САИ) ПВ на максимальном токе составляет 70% (например, у САИ 220 ПВ составляет 70% именно при токе 220А), т. е. 7 минут аппарат работает, после чего в.теории ему требуется 3 минуты отдыха.
Обычный человек может неправильно понять данный показатель. Они говорят: «Что я успею сварить за 7 минут? А потом ему постоянно надо отдыхать 3 минуты?». НЕТ! ПВ показывает продолжительность непрерывной варки. Семь минут варить непрерывно не возможно! Во-первых, потому, что электрод прогорит гораздо быстрее и пока человек меняет электрод, аппарат остывает. Во-вторых, после 3–5 минут процесса сварки обычно возникает необходимость подготовки деталей для дальнейшей работы и проверки сварочного шва — этого времени вполне хватает, чтобы САИ успел остыть. Именно поэтому при работе в бытовых условиях обычно достигается практически 100% ПВ — работа ведется непрерывно и качественного на протяжении всего дня!
Если всё же покупатель хочет приобрести сварочный аппарат, с большим показателем ПВ, чем 70% (обычно это профессиональные сварщики или люди в возрасте, которые «где-то, что-то» услышали от соседа) ему следует просто рекомендовать покупку аппарата большего номинала, чем он выбрал. Т.к. 70% это на максимальном сварочном токе, при уменьшении значения на регуляторе данный показатель сразу растёт. Т.е., например у САИ 160 ПF3 на 160А составляет 70%, а у САИ 250 на те же 160А будет уже 100%, т. е. непрерывная работа (см. рис. 2).
Всегда обращайте внимание на показатель ПВ! Он вам может очень сильно помочь в качестве позиционирования САИ. Так, например, что мы можем увидеть при рассмотрении Telwin САИ 165. ПВ на максимальном токе (150А) не указан вообще, есть данные только на 140А и показатель ПВ на этом токе составляет всего 7% (42 секунды!!!).
Это всего лишь то время из 10-ти минутного lfiacria, которое сварочник на этом токе находится в режиме работы. Неплохое обоснование в нашу пользу, да? Да, тут один человек из тысячи может поспорить по поводу температурных режимов, на которые считаются ПВ (об этом можете прочитать в любом источнике в Интернете). Но всё равно попытка обоснования будет звучать вяло!
Также, например, у аппаратов компании «Aiken» (Weld hWD-200) и «ДОН» (ДОН-230) реальный показатель ПВ практически в 3 раза ниже, чем заявленный: 13% и 12% соответственно при заявленных 35% на максимальном токе.
Важно: Помните, что показатель ПВ рассчитан на температуру окружающей среды +25°С, следовательно если человек работает аппаратом летом в жару при большей температуре, корпус аппарата дополнительно нагревается (соответственно показатель ПВ будет немного падать) и вероятность отключения сварочника по тепловой защите возрастает. Если вдруг температура подойдет к предельному показателю загорится индикатор перегрева на лицевой панели САИ и аппарат отключится и включится только после остывания.
Что такое ПВ сварочного аппарата. Вольтра
У любого сварочного аппарата есть одна важная характеристика — продолжительность включения
По европейским стандартам ПВ должно указываться при 40°С и 5-минутном интервале. По стандартам стран СНГ при 20°С и 10 минутах. В Беларуси в 95% случаев вы встретите показатель Продолжительности включения, рассчитанный именно при 20°С и 10 минутках.
Что же этот хитрый показатель означает
Если говорить о стандартах СНГ, то ПВ 70% означает, что сварочный аппарат будет работать непрерывно на максимальном токе 7 минут, остальные 3 ему необходимо отдыхать. Естественно, такая логика работает при температуре окружающей среды 20°С.
Если температура окружающей среды повышается, то ПВ снижается.
То есть, если «за бортом» будет 50°С, то ПВ Вашего такого аппарата будет минимум вдвое меньше.
Если же мы имеем «заморский» сварочный аппарат, например Esab, то ПВ на этом аппарате считалась по-другому. Стандартные 30% для таких аппаратов рассчитаны при температуре 40°С, соответственно, в условиях белорусского лета, когда столбик термометра колеблется на отвертке 24-28°С, то значение ПВ можно смело умножать на 1.5-2. Таким образом, мы будем иметь около 5 минут из 10 или 2.5 минуты из 5 (если считать по стандартам ЕС)
Почему этот показатель важен
Не нужно иметь высшее техническое образование, чтобы понять, зачем показатель продолжительности включения вообще ввели.
- В первую очередь, он дает картину рабочего цикла. Если на улице 25°C или 30°C, а ПВ аппарата 20%, то Вы имеете менее 2 минут на сварочные работы на максимальном токе, остальные 8 Вам придется «курить» в стороне, ожидая, пока аппарат остынет. «Сварить» петли на заборе Вы не успеете и за половину дня.
- Во-вторых, этот показатель помогает выбрать между двумя сварочными аппаратами, которые имеют одинаковый максимальный ток. Наверняка модель с более высоким ПВ имеет лучшую систему охлаждения и «запас прочности» внутренних компонентов. Правда, эта логика работает только с аппаратами известных брендов, которые дорожат репутацией.
Почему этот показатель не важен
Неожиданный поворот сюжета, не правда ли? Увы, но после всего сказанного мы будем убеждать Вас, что не стоит обращать внимание на продолжительность включения при выборе сварочного аппарата.
На сегодняшний день ПВ стал маркетинговой уловкой. Многие производители в битве за потребителя идут на хитрости. Например, в каталогах легко можно найти сварочные аппараты с ПВ 80%, 90% и даже 100%. Как это возможно, спросите Вы? А все очень просто.
Указав ПВ 100% на сварочном аппарате производитель не говорит о том, при какой температуре делался замер.
Иногда можно встретить аппараты на 160А, где написано ПВ 100%, а ниже мелким шрифтом «при 100А».
Честно ли это? Не думаю, так как принято указывать ПВ именно на максимальном токе.
Многие производители специально завышают ПВ, ведь никто правду все равно не узнает. Вы ведь не будете проверять этот показатель с помощью балластного реостата.
Вот 4 причины не обращать внимание на ПВ при выборе сварочного аппарата:
- показатель рассчитан для максимального тока. Будете ли Вы вообще хоть раз в жизни «варить» на максимальном токе, если у Вас аппарат на 200А или 250А? Да? Может еще и непрерывно? А однофазная сеть точно даст «реальные» 200А? Ох, как сомневаюсь.
- нужно ли Вам вообще высокое ПВ? Примите во внимание тот факт, что электрод горит в среднем 40-50 секунд. В условиях климатической зоны Беларуси даже с ПВ 30-40% Вы никогда не почувствуете дискомфорта в работе.
- необходимые перерывы. В процессе сварки Вам нужно проверять качество шва, зачищать его. Даже паузы в 20-30 секунд достаточно, чтобы аппарат успевал охладится.
- ложные сведения. Если в инструкции четко не прописано, по каким стандартам производился замер ПВ, то этот показатель наверняка завышен.
Нужно понимать, что данная статья больше касается бытового использования. На производстве мыслят совершенно другими категориями и подбирать сварочный аппарат нужно будет, исходя из конкретных потребностей.
ПВ также будет важен, если Вы планируете «резать» большое количество металла, хотя для таких целей лучше использовать плазменный резак или болгарку.
PV Cells 101: A Prime on the Solar Photovoltaic Cell
Офис технологий солнечной энергетики
3 декабря 2019 г.
Вы видели их на крышах, в полях, вдоль дорог, и вы увидите их еще больше: Солнечные фотоэлектрические (PV) установки растут по всей стране, но как они превращают солнечный свет в энергию? Простой ответ: с полупроводниками. Конечно, это еще не все.
Понимание того, как работают солнечные элементы, является основой для понимания проектов исследований и разработок, финансируемых Управлением технологий солнечной энергии Министерства энергетики США (SETO) для продвижения фотоэлектрических технологий.
За последние 20 лет фотоэлектрические технологии добились быстрого прогресса, обеспечив более высокую эффективность, повышенную долговечность и более низкие затраты.
Но прежде чем мы объясним, как работают солнечные элементы, знайте, что солнечные элементы , соединенные вместе, составляют модуль , а когда модули соединены, они образуют солнечную систему или установку . Типичная солнечная система на крыше жилого дома состоит из примерно 30 модулей.
Теперь мы можем перейти к делу.
Как работает солнечная батарея Солнечные батареи содержат материал, который проводит электричество только тогда, когда энергия поступает — в данном случае от солнечного света. Этот материал называется полупроводником; «полу» означает, что его электропроводность меньше, чем у металла, но больше, чем у изолятора. Когда полупроводник подвергается воздействию солнечного света, он поглощает свет, передавая энергию отрицательно заряженным частицам, называемым электронами.
Электроны проходят через полупроводник в виде электрического тока, потому что другие слои фотоэлемента предназначены для извлечения тока из полупроводника. Затем ток проходит через металлические контакты — сеткообразные линии на солнечном элементе — прежде чем попасть в инвертор. Инвертор преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC), который течет в электрическую сеть и, в конечном итоге, подключается к электрической сети вашего дома. Пока солнечный свет продолжает достигать модуля и цепь подключена, электричество будет продолжать генерироваться.
Способность модуля преобразовывать солнечный свет в электричество зависит от полупроводника. В лаборатории эта способность называется эффективностью фотоэлектрического преобразования. Снаружи условия окружающей среды, такие как жара, грязь и тень, могут снизить эффективность преобразования наряду с другими факторами. Но исследователи придумывают решения, такие как задние листы, которые помещаются на панели для снижения их рабочей температуры, и новые конструкции ячеек, которые улавливают больше света.
Улавливание большего количества света в течение дня увеличивает выход энергии или выход электроэнергии фотоэлектрической системы с течением времени. Чтобы повысить выход энергии, исследователи и производители рассматривают двусторонние солнечные элементы, которые улавливают свет с 9 сторон.0031 обе стороны кремниевого солнечного модуля — они улавливают свет, отраженный от земли или крыши, где установлены панели. До сих пор не принято решение о том, как двусторонние системы повлияют на выработку энергии в системе, но некоторые проекты, финансируемые SETO, работают над уменьшением этой неопределенности путем установления базовых показателей для количественной оценки и моделирования двусторонней эффективности.
Кремний: лидер рынка Основным полупроводником, используемым в солнечных батареях, не говоря уже о большей части электроники, является кремний, распространенный элемент. На самом деле он находится в песке, поэтому он недорогой, но его необходимо очистить в химическом процессе, прежде чем его можно будет превратить в кристаллический кремний и проводить электричество.
Часть 2 этого учебника охватывает другие материалы фотоэлементов.
Чтобы сделать кремниевый солнечный элемент, блоки кристаллического кремния разрезают на очень тонкие пластины. Пластина обрабатывается с обеих сторон для разделения электрических зарядов и формирования диода, устройства, позволяющего току течь только в одном направлении. Диод зажат между металлическими контактами, чтобы электрический ток легко вытекал из ячейки.
Около 95% солнечных панелей на современном рынке используют в качестве полупроводника либо монокристаллический кремний, либо поликристаллический кремний. Пластины монокристаллического кремния состоят из одной кристаллической структуры, а поликристаллический кремний состоит из множества различных кристаллов. Монокристаллические панели более эффективны, потому что электроны более свободно движутся для выработки электроэнергии, но поликристаллические элементы менее дороги в производстве.
Максимальный теоретический уровень эффективности кремниевого солнечного элемента составляет около 32% из-за той части солнечного света, которую кремниевый полупроводник способен поглощать выше ширины запрещенной зоны — свойство, обсуждаемое в части 2 данного руководства.
Лучшие панели для коммерческого использования имеют эффективность от 18% до 22%, но исследователи изучают, как повысить эффективность и выход энергии при сохранении производственных затрат на низком уровне.
Узнайте больше о направлениях исследований солнечной фотоэлектрической энергии во второй части!
Основы солнечной фотоэлектрической технологии | NREL
Солнечные элементы, также называемые фотогальваническими элементами, преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество.
Фотогальваника (часто сокращается как PV) получила свое название от процесса преобразования
свет (фотоны) в электричество (напряжение), что называется фотогальваническим эффектом . Это явление было впервые использовано в 1954 году учеными Bell Laboratories, которые
создал рабочий солнечный элемент из кремния, который генерировал электрический ток
при воздействии солнечных лучей. Солнечные батареи вскоре стали использоваться для питания космических спутников.
и более мелкие предметы, такие как калькуляторы и часы. Сегодня электричество от солнечных батарей
стала конкурентоспособной по стоимости во многих регионах, и сейчас внедряются фотоэлектрические системы.
в больших масштабах, чтобы помочь питать электрическую сеть.
Кремниевые солнечные элементы
Подавляющее большинство современных солнечных элементов сделаны из кремния и предлагают как разумные цены, так и хорошую эффективность (скорость, с которой солнечная энергия клетка преобразует солнечный свет в электричество). Эти клетки обычно собираются в более крупные модули, которые можно устанавливать на крышах жилых или коммерческих зданий или развернуты на наземных стойках для создания огромных систем масштаба предприятия.
Тонкопленочные солнечные элементы
Другая широко используемая фотоэлектрическая технология известна как тонкопленочные солнечные элементы, поскольку они сделаны из очень тонких слоев полупроводникового материала, такого как кадмий.
теллурид меди или диселенид индия галлия. Толщина этих слоев клеток
составляет всего несколько микрометров, то есть несколько миллионных долей метра.
Тонкопленочные солнечные элементы могут быть гибкими и легкими, что делает их идеальными для портативных применения — например, в солдатском рюкзаке — или для использования в других продуктах, таких как окна которые производят электричество от солнца. Некоторые типы тонкопленочных солнечных элементов также приносят пользу. от производственных технологий, которые требуют меньше энергии и легче масштабируются чем технологии производства, необходимые для кремниевых солнечных элементов.
Солнечные элементы III-V
Третий тип фотоэлектрических технологий назван в честь составляющих их элементов.
Солнечные элементы III-V в основном состоят из элементов группы III, например, галлия и индия, и группы
V — например, мышьяк и сурьма — периодической таблицы.
Эти солнечные элементы, как правило,
намного дороже в производстве, чем другие технологии. Но они преобразуют солнечный свет
в электричество с гораздо более высокой эффективностью. Из-за этого эти солнечные батареи
часто используется на спутниках, беспилотных летательных аппаратах и других приложениях, требующих
высокое отношение мощности к весу.
Солнечные элементы следующего поколения
Исследователи солнечных элементов из NREL и других организаций также изучают множество новых фотоэлектрических
технологии, такие как солнечные элементы из органических материалов, квантовые точки и гибридные органические-неорганические материалы (также известные как перовскиты). Эти технологии следующего поколения могут предложить более низкие затраты,
большая простота изготовления или другие преимущества. Дальнейшие исследования покажут, будут ли эти
обещания могут быть реализованы.
Исследования в области надежности и интеграции энергосистем
Исследования в области фотоэлектрических систем — это больше, чем просто создание высокоэффективных и недорогих солнечных элементов. Домовладельцы и предприятия должны быть уверены, что солнечные панели, которые они устанавливают, не ухудшает производительность и будет продолжать надежно генерировать электроэнергию в течение многих лет. Коммунальные предприятия и государственные регулирующие органы хотят знать, как добавить солнечные фотоэлектрические системы в электрическую сеть, не нарушая тщательного баланса между спросом и предложением электроэнергии.
Материаловеды, экономические аналитики, инженеры-электрики и многие другие в NREL работает над решением этих проблем и обеспечением чистоты солнечной фотоэлектрической энергии. и надежный источник энергии.
Дополнительные ресурсы
Для получения дополнительной информации о солнечной фотоэлектрической энергии посетите следующие ресурсы:
Основы солнечной фотоэлектрической технологии
Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США.
