In diesem Artikel besprechen wir die Grundlagen zu Niederspannungstransformatoren und die wichtigsten Faktoren, die Ihnen bei der Auswahl des richtigen Transformators für Ihr Unternehmen helfen.
Was ist ein Niedervolt-Beleuchtungssystem?
Niedervolt-Beleuchtungssysteme sind eine sicherere, effizientere Lösung für herkömmliches Lichtdesign. Es verwendet LED-Technologie (Leuchtdiode) mit 12-24 V Gleichstrom. Die niedrigere Spannung führt zu weniger Stromfluss durch die Drähte und reduzierter Wärmeentwicklung. In Bezug auf die Sicherheit geben Niederspannungssysteme aus weniger Strom, was sie wesentlich sicherer macht.
Herkömmliche Beleuchtungslösungen wie Glühlampen oder Halogenlampen werden mit 120-240 V Wechselstrom betrieben. Moderne LED-Lampen mit E26-Gewinde können mit 120 V Wechselstrom betrieben werden. Interne Schaltkreise wandeln den Strom jedoch in 12 V Gleichstrom um, bevor er an die Dioden geliefert wird.
Was ist ein Niederspannungstransformator?
Niederspannungstransformatoren sind elektrische Geräte, die eine 120-V-Eingangsspannung auf 12 V heruntertransformieren können. Viele moderne elektronische Geräte wie Laptop-Adapter, Smartphone-Ladegeräte, Elektrowerkzeuge und Küchengeräte verfügen über einen integrierten Niederspannungstransformator.
Diese Geräte benötigen keine 120 Volt Spannung, daher wandeln sie diese für einen optimalen Betrieb auf ein angemessenes Niveau um. Beispielsweise wandeln Laptop-Ladeadapter 120-V-Netzstrom in ~19 V um.
Niedervolt-Transformatoren in der Lichttechnik sind externe Einheiten, die die Spannung vorkonvertieren, bevor sie an Leuchten abgegeben wird. Somit sind keine kleineren Transformatoren an den LED-Leuchten mehr nötig.
Wie wählt man einen Niederspannungs-Beleuchtungstransformator aus?
Bei der Auswahl eines Niederspannungstransformators geht es vor allem darum, Ihren aktuellen Strombedarf zu ermitteln und zukünftige Erweiterungen zu planen.
Schritt 1 – Berechnen des Wattbedarfs für Ihre Beleuchtung
Die Wattzahl ist die Menge an elektrischer Energie, die eine Leuchte für einen reibungslosen Betrieb verbraucht. Eine höhere Wattzahl bedeutet auch eine höhere Lichtleistung und eine höhere Raumhelligkeit. Auf der Verpackung aller handelsüblichen LED-Leuchten sind die Wattzahlen angegeben (bei Großbestellungen beim Lieferanten).
Die Berechnung der Gesamtwattzahl ist ganz einfach: Sie addieren die einzelnen Wattzahlen Ihrer Leuchten. Darüber hinaus müssen Sie die sichere Dauerbetriebsleistung des Transformators berücksichtigen. Ein 500-W-Transformator kann eine Spitzenleistung von 500 W und eine Dauerleistung von 400 W (80 % der Gesamtkapazität) verarbeiten.
Angenommen, ein Restaurant verfügt über zehn 20-W-Wandleuchten zur Akzentbeleuchtung, fünfzehn 30-W-Pendelleuchten und LED-Streifen im Barbereich, die 25 W verbrauchen.
- Gesamtwattzahl = Wattzahl der Wandleuchte + Wattzahl der Pendelleuchte + Wattzahl der LED-Streifenleuchte
- Gesamtleistung = 10*20W + 15*30W + 25W
- Gesamtleistung = 675 W
- Transformatorleistung = 1.25 * Gesamtleistung
- Transformatorleistung = 843.75 W
Dieses Restaurant benötigt also einen 850-W-Transformator, um die gesamte vorhandene Beleuchtung mit Strom zu versorgen.
Schritt 2 – Bewerten Sie Spannung und Ampere für Ihren Niederspannungstransformator
Das Verständnis der Beziehung zwischen Wattzahl, Spannung und Stromstärke (Ampere) kann schwierig sein. Hier ist eine kurze Visualisierung, die Ihnen dabei hilft, dieses elektrische Konzept zu meistern.
Sie können sich die Spannung als Rohr, den Strom als fließendes Wasser und die Wattzahl als Gesamtwassermenge vorstellen, die das Rohr verlässt. Die einzige Möglichkeit, die Wasserleistung zu erhöhen, besteht darin, den Rohrdurchmesser oder den Wasserdruck (Durchflussrate) zu erhöhen.
- Das Ohmsche Gesetz besagt: Leistung = Strom x elektrisches Potenzial (W=A*V)
- Die elektrische Leistung wird in Watt gemessen (Wattzahl)
- Das elektrische Potenzial wird in Volt gemessen (Spannung)
- Elektrischer Strom wird in Ampere (Ampere) gemessen
Ebenso können Sie die gewünschte Wattzahl erreichen, indem Sie entweder die Spannung oder den Stromfluss erhöhen. Transformatoren akzeptieren bei bestimmten Spannungen nur eine bestimmte Amperezahl. Die Kapazität eines standardmäßigen 5000-W-Niederspannungstransformators akzeptiert entweder 40 A bei 120 V oder 20 A bei 240 V.
In Nordamerika gilt der 120-V-Standard. Das bedeutet, dass Ihr Stromverteilerkasten einen 40-A-Leistungsschalter benötigt, um die Eingangsleistung aufrechtzuerhalten.
Überprüfen Sie als nächstes die Betriebsspannung (12 V/24 V) aller Leuchten, die Sie installieren möchten. Ihr Transformator muss genügend Ampere liefern, um eine ordnungsgemäße Beleuchtung zu gewährleisten.
Schritt 3 – Erwägen Sie einen Niederspannungstransformator mit mehreren Abgriffen
Ein Multi-Tap-Transformator ist ein vielseitiges Werkzeug mit variabler Ausgangsspannung. Ein Standard-Multi-Tap-Transformator hat einen Betriebsbereich von 12 V bis 22 V, was bedeutet, dass Benutzer jede Spannung zwischen 12 und 22 Volt wählen können.
Modelle mit mehreren Abgriffen sind so konzipiert, dass sie Spannungsabfälle bei langen Kabelverbindungen ausgleichen. Spannungsabfälle bedeuten, dass eine 12-V-Versorgung langsam schwächer wird, wenn die Kabellänge zunimmt. Nach 20 bis 30 Metern sinkt die gelieferte Spannung auf unter 10 V.
Mit einem Niederspannungstransformator mit mehreren Abgriffen können Sie die Ausgangsspannung auf 14 Volt einstellen. Dann fällt die Spannung am Ende des Kabels auf ~12 V ab. Weitere Informationen zum Spannungsabfall finden Sie hier Hier .
Schritt 4 – Magnetische vs. elektronische Niederspannungstransformatoren
Alle Transformatoren erhöhen oder verringern die Spannung durch magnetischer Fluss. Ein elektronischer Transformator ist jedoch ein spezieller Niederspannungstransformatortyp, der mithilfe eines Wechselrichtergeräts seine Effizienz erhöht und gleichzeitig seine Größe verringert.
- Magnetische Transformatoren sind größer, langlebiger und halten länger.
- Elektronische Transformatoren sind kleiner, leichter und kostengünstiger.
Die Wahl des Transformators hängt von Ihrem Platzbedarf ab. Für einen Transformatorstandort im Innenbereich ist möglicherweise ein kompakter elektronischer Transformator erforderlich. Elektronische Transformatoren haben nur eine gute Eigenschaft: ihre Größe.
Daher sollten Unternehmen, wann immer möglich, immer magnetische Transformatoren verwenden.
Schritt 5 – Installationsanforderungen ermitteln
Der Standort des Transformators hängt von Ihrer Anwendung und der Priorität der Raumzuweisung ab. In den meisten Unternehmen können Innenräume besser für andere Aufgaben genutzt werden, und Außenbereiche eignen sich ideal für die Unterbringung elektrischer Geräte.
- Ein wesentlicher Vorteil der Lagerung Ihres Transformators im Innenbereich ist der Schutz vor Umwelteinflüssen und Feuchtigkeit. Für alle Außenbereiche ist eine Abdichtung erforderlich, um den Transformator vor Feuchtigkeit, Staub, Regen und anderen Umwelteinflüssen zu schützen.
- Außentransformatoren können problemlos an der Wand oder an einem Pfahl montiert werden. Unternehmen sollten Standorte bevorzugen, die den Elementen weniger ausgesetzt sind.
Ein weiterer Faktor, den Sie vor der Installation Ihres Niederspannungstransformators berücksichtigen sollten, ist die Verkabelung. Wählen Sie einen geeigneten Kabelquerschnitt, der die erforderliche Leistungsaufnahme bewältigen kann. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihre Kabel lang genug sind, um mit etwas Kabelspiel jede Leuchte zu erreichen. Berücksichtigen Sie schließlich den Spannungsabfall, wie oben beschrieben.
Check out this hilfreiches Diagramm oder wenden Sie sich für weitere Informationen zu Drahtstärken an einen Elektriker.
Schritt 6 – Gewährleistung von Sicherheit und Compliance
Transformatoren sind leistungsstarke Geräte, durch deren Inneres große Mengen elektrischer Ströme fließen. Überhitzung, Kurzschlüsse und versehentliche Beschädigungen sind bei modernen Transformatoren selten, aber dennoch sehr gefährlich.
Stellen Sie sicher, dass Ihre Niederspannungstransformatoren von glaubwürdigen nationalen oder internationalen Behörden zertifiziert sind.
- Einwohner der USA sollten auf eine UL-Kennzeichnung (Underwriters Laboratories) auf dem Transformator achten.
- Einwohner Europas sollten auf eine CE-Kennzeichnung (Conformité Européenne) auf dem Transformator achten.
Diese Zertifizierungen stellen sicher, dass der Transformator hohen Sicherheits-, Gesundheits- und Umweltschutzstandards entspricht.
Die Garantie ist ein weiterer wichtiger Indikator für die Produktqualität. Längere Garantiezeiten zeigen, dass der Hersteller Vertrauen in die Qualität und Zuverlässigkeit seines Produkts hat. Namhafte Hersteller bieten auf ihre Niederspannungstransformatoren mindestens 3-5 Jahre Garantie.
Schritt 7 – Berücksichtigen Sie zukünftige Erweiterungen und Kompatibilität
Niederspannungstransformatoren sind für jedes Unternehmen eine große Investition. Auch wenn die Kosten für den Transformator angemessen sind, können die zusätzlichen Kosten für Verkabelung, Beleuchtungskörper und Installation schnell steigen. Daher ist es wichtig, die zukünftige Skalierbarkeit Ihres Beleuchtungsdesigns zu berücksichtigen.
Ein Resort verfügt beispielsweise derzeit möglicherweise nicht über ein umfangreiches Landschaftsbeleuchtungssystem, möchte aber in Zukunft in eines investieren. Daher ist es besser, jetzt einen hochwertigen Transformator mit etwas Wattreserve zu kaufen.
Wenn ein Unternehmen außerdem 24-V-LED-Leuchten neben seinen alten 12-V-Leuchten einsetzen möchte, benötigt es einen Mehrfachabgrifftransformator.
4 Vorteile von Niedervolt-Beleuchtungssystemen für die Landschaftsbeleuchtung
Niederspannungstransformatoren sind eine großartige Möglichkeit zur Steigerung Energieeffizienz und Sicherheit am Arbeitsplatz. Ihre wahre Brillanz zeigt sich jedoch in Landschaftsbeleuchtungssysteme.
Nachfolgend finden Sie eine kurze Liste der größten Vorteile der Installation eines Niederspannungs-Landschaftstransformators.
1. Reduzierte Stromschlag- und Brandgefahr
Landschaftsbeleuchtungssysteme verwenden unterirdische Leitungen. Mit der Zeit wird die elektrische Leitung der Umwelt ausgesetzt und die Leitungen Schmutz und Wasser ausgesetzt. Nasser Schmutz leitet Strom und erhöht so die Gefahr von Stromschlägen und Bränden.
Niedervolt-Landschaftsbeleuchtung benötigt ein Zehntel der Spannung von Glühlampen und die dazugehörigen LED-Leuchten benötigen weniger Strom.
2. Designflexibilität und Installation
Das Beste an der Verwendung eines Niederspannungstransformators ist seine Vielseitigkeit. Er kann mehrere Leuchten mit einer einzigen Quelle versorgen, wodurch der Bedarf an internen Transformatoren in den Leuchten sinkt.
Sie können Low-Profile- Bodenbeleuchtung für Ihre Wege, auf Erdspießen montierte Strahler für das Laub und Lichterketten für Ihre Essbereiche im Hinterhof. Alle Leuchten werden über einen einzigen Niederspannungstransformator betrieben.
3. Energieeffizienz und Kosteneinsparungen
Der Betrieb und die Wartung eines Landschaftsbeleuchtungssystems sind teuer. Die Beleuchtung eines großen Bereichs ist immer eine Herausforderung. Sie benötigen mehrere Leuchtendesigns, um die verschiedenen Bereiche abzudecken, und diese mit einer hohen Wattzahl zu betreiben, um eine ausreichende Helligkeit zu gewährleisten.
Niederspannungstransformatoren sind eine effizientere Methode, um 120-V-Netzspannung herunterzutransformieren, und die passenden LED-Leuchten verbrauchen bei gleicher Helligkeit weniger Strom. Weniger Stromverbrauch bedeutet niedrigere Stromrechnungen und mehr Einsparungen für das Unternehmen.
Darüber hinaus hat eine LED-Leuchte eine längere Lebensdauer als eine Glühlampe, was die Wartungskosten senkt.
4. Sicherheit im Freien und Umweltschutz
Bei jedem Außenbeleuchtungssystem besteht die Gefahr von Umweltschäden, insbesondere bei rauen Wetterbedingungen. Niederspannungstransformatoren fungieren als Zentrale für alle Leuchten. Daher können die Betreiber die Transformatoreinheit im Falle eines Stromausfalls schnell abschalten, um Unfälle zu vermeiden.
Auch Landschaftsbeleuchtungskörper sind anfällig für Schäden. Bei Niedervolt-Beleuchtung werden jedoch langlebige LED-Leuchten mit Polycarbonat-Gehäusen verwendet, wodurch sie weniger anfällig für Schäden sind.
Fazit
Niederspannungstransformatoren sind ein unglaubliches Stück moderner Technologie. Sie wandeln den Standard-Netzstrom von 120 V effizient in sichere und zuverlässige 12 V um. Was Niederspannungstransformatoren zu noch besseren Angeboten macht, ist ihr Begleiter, die bescheidene LED-Leuchte. Bei der Auswahl des richtigen Transformators für Ihre Anwendung geht es vor allem um die Wattleistungsbewertung. Finden Sie heraus, wie viele Watt Ihr Lichtdesign benötigt, und besorgen Sie sich einen geeigneten Transformator.
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