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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Casa Energetica

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Effetti del Forum: le lampadine a LED
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BellaEli

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Inviato il: 11/09/2015 14:20:54

Allora ragazzi, andiamo avanti con il test successivo ovvero la lampadina Led detta a filamento.

Mi occorrevano delle lampadine da mettere nelle abat jour, di pochissima potenza visto che, avendo bimbe piccole, spesso restano la notte accese e sono costretto a coprirle con un panno per abbasarne la luminosità !!!

Le più piccole che sono riuscito a trovare ad un costo normale sono queste da 2 W, 210 Lumen, attacco E14 a 3,78 euro spedite (dalla Slovenia !), una durata media stimata di 20.000 ore, 15.000 cicli di accensione/spegnimento, indice resa cromatica > 80 e angolo di irradiazione di 300°.


Ecco la foto del modello che ho acquistato:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/01%20-%20LampadinaCOB.jpg



Qui un confronto con la vecchia lampadina a tungsteno da 15 W:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/02%20-%20Tungsteno%20Led.jpg



Qui un confronto con le lampadine entrambe accese:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/03%20-%20Tungsteno%20vs%20Led.jpg



A sinistra la Led, a destra la Tungsteno: si nota a occhio la maggiore luminosità della Led nonostante la potenza assorbita sia inferiore del 86 % !!!

Questa la solita piattaforma di test, in questa foto si vede bene il fotodiodo:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/04%20-%20Test.JPG




Ora veniamo ai test, alquanto deludenti...

In questa foto possiamo vedere la tensione sul fotodiodo con la lampadina messa a una distanza tale da non mandare il fotodiodo troppo in saturazione:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/05%20-%20Led%20conduzione%20parziale.JPG



La tensione oscilla tra 0 e circa 7,5 V !!!

In quest'altra foto, invece, ho avvicinato la lampadina mantenendo per più tempo il fotodiodo in conduzione:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/06%20-%20Led%20verso%20saturazione.JPG



Come già testato dall'utente qqcreafis, i risultati del test sono alquanto deludenti...

Devo dire che a occhio non si vede la lampadina spegnersi ma se la si osserva attentamente si vede uno strano effetto tremolante, difficile da descrivere.

Non ho idea di come sia costruita elettricamente tale lampadina, ma gli spazi ridotti e la tipologia di costruzione non lasciano margini a modifiche migliorative.

Infine ho testato la tungsteno come controprova:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/07%20-%20Tungsteno.JPG



Si vede la tensione oscillare leggermente, zummandola:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/08%20-%20Tungsteno%20Zoom.JPG



con oscilloscopio impostato a 0,2 V/Div si leggono ben 600 mV picco picco !

La costruzione è identica all'alogena ma lo spessore ridotto del filamento fa si che la lampadina ha un'inerzia termica inferiore provocando l'oscillazione della luminosità.


Concludendo non posso che confermare quello che aveva già detto qqcreafis, ovvero che tali lampadine non possono essere usate in quegli ambienti in cui è richiesta una luce stabile.
Forse vanno bene per l'esterno, forse per un corridoio o uno sgabuzzino, forse vanno bene anche per le abat jour a patto di non avere l'abitudine di leggere a letto !!!

Al prossimo test,
Elix



Modificato da BellaEli - 11/09/2015, 14:25:00


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Roero

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Inviato il: 11/09/2015 20:34:41

Bene....bravo.....complimenti.



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qqcreafis

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Inviato il: 11/09/2015 22:50:33

la lampada con i led messi a forma di filamento per motivi estetici non utilizano spazio dentro per metterci un'elettronica decente.

Elix : la lampada si spegne proprio come la prima che ho misurato?


Se proprio si spegne l'effetto stroboscopico è massimo.

non so se avete notato quelle auto che hanno file di led intorno ai fari

di notte girando rapidamente l'occhio lasciano immagini multiple della fila di led cosa molto fastidiosa


I rivenditori diranno che una pulsazione di 100 Hz della luce è percepita come comtinua dal nostro occhio, questo è vero solo se l'occhio e l'oggetto sono fermi, ma basta ruotare l'occhio oppure muovere l'oggetto, camminare.

Insomma io non capisco se ci sono o ci fanno, è mai possibile che commercializzino roba del genere.

Elix: quindi puoi confermare che non sofro di strane visioni e che non vedo i marziani e le astronavi(non ancora) ovvero che le lampade led se male alimentate pulsano a 100 Hz e fanno da stroboscopio


Ci vorrebbe un parametro di qualità del costruttore, almeno si saprebbe se si può acquistare, ad es io vorrei acquistare 22 G9 sarebbe un acquisto oneroroso non posso rischiare di acquistare delle lampade pulsanti ci rimettrei la vista



Modificato da qqcreafis - 11/09/2015, 23:04:18


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Allora Xyz è stato bravo! noi dobbiamo riconoscere che è stato molto bravo, bisogna dirlo !
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In un mondo in cui si dice che i giovani non hanno speranza perché “tanto non troveranno lavoro” perché tanto non “non avranno la pensione”.
Xyz è stato bravo! ha capito tutto, ha fatto un compito perfetto.
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Roero

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Inviato il: 12/09/2015 00:16:57

Ma non lo sapete che i produttori hanno la priorità prima al guadagno e poi alla qualità, in quanto ai led sulle auto li mettono perché sono una novità e fanno fashion.
Lodevole iniziativa la vostra (Elix-qqcreafis) state mandando avanti la discussione solo voi, presumo i soli capaci e tenaci.



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righetz

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Inviato il: 12/09/2015 11:52:25

Vi seguo in quello che fate. Ho acquistato anche io delle lampade a led. Non ho strumentazione sofisticata come QQ e Elix ma appena a casa mi lasciano in pace 1 ora faccio una prova sulla dissipazione termica di quelle che ho.



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BellaEli

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Inviato il: 12/09/2015 12:58:35

CITAZIONE (qqcreafis, 12/09/2015 11:52:25 ) Discussione.php?212979&7#MSG94

Elix : la lampada si spegne proprio come la prima che ho misurato?

A occhio restava accesa, guardando sull'oscilloscopio non sembrava completamente spenta, fino al test che sto per descrivere...


CITAZIONE (qqcreafis, 12/09/2015 11:52:25 ) Discussione.php?212979&7#MSG94

Elix: quindi puoi confermare che non sofro di strane visioni e che non vedo i marziani e le astronavi(non ancora) ovvero che le lampade led se male alimentate
pulsano a 100 Hz e fanno da stroboscopio

Tra un po'...


CITAZIONE (Roero, 12/09/2015 11:52:25 ) Discussione.php?212979&7#MSG95
Lodevole iniziativa la vostra (Elix-qqcreafis) state mandando avanti la discussione solo voi, presumo i soli capaci e tenaci.

Faccine/kicking.gif


Allora ragazzi, dopo i numerosi test effettuati mi sono reso conto che avevamo bisogno di alcuni valori di riferimento, non è possibile misurare le dimensioni di un oggetto senza avere come riferimento il Metro !!!

Così, per crearmene uno, ho effettuato i seguenti test !

Ho preso una vecchia lampadina a Led che uso il laboratorio quando mi serve un po' di luce concentrata per illuminare un oggetto (mi è stata regalata da un venditore sulla baia in un acquisto che avevo fatto, non ho mai capito il perchè, avevo acquistato un oggetto di 30 euro e il venditore mi regalò 2 lampadine a led !): ha il vantaggio di non fulminarsi quando cade !

La lampadina è questa:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/Dsc_0037.jpg



Si tratta di una lampadina formata da 60 Led di luce ne bianca ne gialla ! Credo sia un modello molto economico ma... a caval donato...

All'interno è fatta così:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/Dsc_0036.jpg



Come si può vedere c'è un piccolo circuito raddrizzatore che alimenta i 60 led messi tutti in serie.

Questo lo schema elettrico del piccolo circuito:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/Schema%20Elettrico.gif



Come si può vedere dallo schema, la 220 V, tramite una reattanza capacitiva di .68 uF, viene inviata ad un ponte di diodi e livellata da un condensatore (Cx) da 4,7 uF 400 V ai cui capi ci sono 192 Vcc.
Tale tensione, tramite una resistenza da 680 OHM, alimenta direttamente la serie di Led.

Qualcuno potrebbe chiedersi: perchè un condensatore da 400 V se ce ne sono meno della metà ??? Perchè se si brucia 1 Led della serie la tensione ai capi di quel condensatore raggiungerebbe i 320 V e se non dimensionato correttamente potrebbe esplodere !!!
Conoscete persone che comprerebbero lampadine che in caso di guasto esplodono ?

Nei test io sono andato a sostituire di volta in volta la capacità del condensatore Cx per controllare cosa succedesse sull'oscilloscopio!

Questa la solita piattaforma di test:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/01%20-%20Piattaforma%20di%20Test.JPG



P.S. In tutti i test che ho effettuato fin'ora (anche quelli precedenti), la base dei tempi è settata a 5mS/Div, la pulsazione che si legge è sempre a 100 Hz!

Da notare che, rispetto alle altre misurazioni, questa lampadina seppur di potenza più contenuta, tende a mandare di più il fotodiodo in conduzione: stando a quando affermato da qqcreafis, probabilmente i Led utilizzati hanno uno spettro diverso dal solito, lavorano su una frequenza in cui il fotodiodo è più sensibile!

Qui i collegamento per una rapida sostituzione del condensatore Cx:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/02%20-%20Sostituzione%20Condensatore.jpg



Ma ore veniamo ai test !

Partiamo con Condensatore completamente scollegato, quindi i led vengono pilotati da una tensione pulsante a 100Hz.

Questa la lettura a 5V/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/03%20-%20Senza%20Condensatore.jpg



Come si può vedere la lampadina si spegne completamente !

Avendo effettuato questo test, posso confermare che il risultato mostrato è identico alla vecchia lampadina Led a filamento precedentemente analizzata, ovvero questa:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/01%20-%20LampadinaCOB.jpg



L'unica differenza è che la diversa distanza dal fotodiodo modifica la forma dell'onda visualizzata.

In quest'altro test ho inserito la capacità originale, ovvero 4,7 uF:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/04%20-%204_7%20uF%20-%205V-Div.JPG



Come potete vedere la tensione oscilla in modo abbastanza evidente, aumentando la risoluzione a 0,5V/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/05%20-%204_7uF%20-%200_5V-Div.JPG



possiamo leggere un valore di circa 1,6 Vpp !!!

Qui ho provato a inserire una capacità di 22 uF, sempre a 5V/Div ho questo risultato:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/06%20-%2022%20uF%20-%205V-Div.JPG



La tensione inizia a essere più stabile, aumentando la risoluzione a 0,1V/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/07%20-%2022%20uF%20-%200_1V-Div.JPG



possiamo leggere un valore di circa 0,4 Vpp, nettamente migliore del precedente...

Ma aumentiamo ancora la capacità, portiamola a 33 uF, sempre a 5V/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/08%20-%2033uF%20-%205V-Div.jpg



Qui la tensione inizia a essere davvero stabile, aumentando la risoluzione a 50mV/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/09%20-%2033%20uF%20-%2050mV-Div.jpg



possiamo leggere un valore di circa 160 mVpp, la situazione migliora sempre più!

Andiamo ancora avanti, portiamo la capacità a 150 uF, sempre a 5V/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/10%20-%20150%20uF%20-%205V-Div.jpg



Beh qui la tensione è quasi piatta, devo dire che la lampadina impiega 1 secondo per accendersi e un paio per spegnersi completamente!
Aumentando la risoluzione a 20mV/Div si ha:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/11%20-%20150%20uF%20-%2020mV-Div.jpg



si può leggere un valore di circa 60mVpp, davvero buono!

Ma andiamo ancora avanti, portiamo la capacità a 330 uF, sempre a 5V/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/12%20-%20330%20uF%20-%205V-Div.jpg



Qui abbiamo una linea quasi piatta, non si distinguono oscillazioni...
Aumentando la risoluzione a 10mV/Div si ha:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/13%20-%20330%20uF%20-%2010mV-Div.jpg



un valore di circa 40 mVpp !

Facciamo l'ultimo test con 470 uF, sempre a 5V/Div:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/14%20-%20470%20uF%20-%205V-Div.jpg



Qui la linea è praticamente piatta !
Faccio notare che la lampadina impiega circa 5 secondi per accendersi e circa 15 per spegnersi completamente !!!

Portando la risoluzione a 10mV/Div si ha:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/15%20-%20470%20uF%20-%2010mV-Div.jpg



un valore picco picco di appena 20 mV !!!

Di seguito una tabellina riportante i valori rilevati:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/tabellina.gif



e questo il rispettivo grafico dei valori letti:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/F/tabella.jpg





Ora veniamo alle conclusioni:
E' impensabile montare un condensatore da 470 uF, 400V, sarebbe più grande della lampadina stessa ! Per non parlare dei tempi di accensione/spegnimento...

L'unica alternativa sensata è utilizzare un circuito elettronico switching che regola la tensione in maniera stabile e precisa.

A tal riguardo faccio notare che la misurazione di 20 mVpp ottenuta con il condensatore da 470 uF è 4 volte più grande di quella ottenuta con la Beghelli che era inferiore a 5mVpp !!!

A ciò si aggiunge il fatto che la Beghelli è da 10 W, se montassi un condensatore da 470uF su una lampada da 10W il ripple sarebbe molto molto maggiore...

Per la lampada in questione, il condensatore originale da 4,7 uF sembra davvero sottodimensionato, il 33 uF è una capacità a mio avviso accettabile.

Da questi test emerge che quanto affermato da qqcreafis riguardo le lampadine Led scadenti alimentate direttamente a 220 corrisponde a verità!!!

Direi che sono da evitare le lampadine Led cosidette a Filamento e tutte quelle alimentate a 220V senza un po' di spazio per un'adeguata elettronica.

Nei casi come quelli di qqcreafis è da valutare la trasformazione del lampadario a 12V mediante un piccolo trasformatorino elettronico che alimenterà delle lampade a Led G9 a 12V tipo queste o queste, eliminando il problema dell'effetto stroboscopico.

Con questo è tutto, a voi i commenti !

Elix



Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 23/09/2015, 11:40:28


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qqcreafis

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Inviato il: 12/09/2015 16:04:20

con 33micro il tempo di accensione dovrebbe essere appena avvertibile, e la luce praticamente stabile.

quello che temo è che i produttori siano ossessionati dalla rapidità di accensione

hanno paura che nessuno comperi una lampada che impiega mezzo secondo o più ad accendersi ma l'economicità la semplicità dellelettronica e quindi l'affidabilità dovrebbero essere parametri importanti

Ci potrebbero esere due categorie di lampade

1)a basso costo che impiegano un pochino (tempo dichiarato) ad accendersi ma che comunque fanno una luce buona
2)a costo leggermente superiore con alimentatore elettronico che danno il massimo della performance del led da tutti i punti di vista



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Inviato il: 12/09/2015 16:12:07

Pietà, mi gira la testa per cercare di starti dietro, ma che altro dire se non che sei bravo.



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Inviato il: 12/09/2015 16:45:20

CITAZIONE (Roero, 12/09/2015 16:12:07 ) Discussione.php?212979&7#MSG99

Pietà, mi gira la testa per cercare di starti dietro, ma che altro dire se non che sei bravo.


Ti ringrazio prima di tutto...

È normale che i test che conduco si basano sulle mie conoscenze pregresse, ma se ci sono punti poco chiari non esitare a chiedere !!!

Elix



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marcosnout

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Inviato il: 12/09/2015 18:02:23

Scusate, ma non esiste un metodo "più casalingo" per testare (anche in maniera aprossimativa) le lampadine che si hanno in casa?



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qqcreafis

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Inviato il: 12/09/2015 18:24:28

ipotetico alimentatore( tutto da verificare) a bassissimo costo e a bassissimo ingombro che dovrebbe permettere di salvare capra e cavoli.

il primo ponte fa una tensione pulsata a 100Hz il condensatore filtra la componente alternata a 100 Hz il secondo ponte fa corrente pulsata a 200Hz il ripple può esssere abbattuto da un condensatore da 5-20micro o più a secondo del tempo di accensione che si vuole tollerare e dello spazio utilizzabile.

L'unico ingombro serio è quello del condensatore elettrolitico, il ponte integrato a montaggio superficiale occupa pochissimo e un costruttore potrebbe chiedere di metterne due nello stesso contenitore
Inoltre invece di un condensatore da 10 micro si potrebbero mettere due condensatori da 5 con una R in mezzo si perde leggermente in rendimento ma il punto di lavoro dei led dovrebbe essere più stabile

PROVATO: NON PUO' FUNZIONARE MANCA UNA R DI CARICO DOPO IL PRIMO PONTE



Immagine Allegata: ipotesi.PNG
 
ForumEA/F/ipotesi.PNG



Modificato da qqcreafis - 13/09/2015, 16:57:01


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qqcreafis

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Inviato il: 12/09/2015 18:41:10


CITAZIONE

Scusate, ma non esiste un metodo "più casalingo"


devi tenerla accesa (senza altre luci) ed agitare una matita su sfondo scuro (il parquet va benissimo) e osservare , se succede come quando si agitava una matita di fronte alla TV a raggi catodici, ovvero di matite ne vedi tante, vuol dire che la luce pulsa. Se ne vedi solo due agli estremi dell'oscillazione (quando la mano si ferma per invertire il verso dell'oscillazione) significa che pulsa poco o non pulsa. Questo metodo funziona bene se la luce pulsa tanto, ma non rileva pulsazione più lievi.

Ho appena riprovato con una bic ,la lampada è la seconda che ho testato pulsa parecchio ma non si spegne mai completamente ed agitando rapidamente tra i due estremi dell'oscillazione si vedono una decina di immagini deboli e striate (ma ci sono!) che corrispondono ai picchi luminosi e dato che durano abbastanza (e quindi la biro si muove nel tempo del picco) non c'è un'immagine ferma, ma si nota. Se la luce fosse continua si noterebbe una striatura continua tra gli estremi dell'oscillazione.

O meglio prendi un motorino che fa girare un disco di cartone mezzo bianco e mezzo nero se ad una certa tensione di alimentazione del motore il cartocino sembra "fermo" significa che c'è una variazione luminosa periodica e che il disco gira alla stessa frequenza della pulsazione luminosa.

Il contrasto dell'immagine "fermata" ci dice quanto pulsa la lampada, se il contrasto è lieve, appena percettibile pulsa poco, se il led si accende e si spegne completamente il contrasto è più evidente

Forse conviene per rilevare i 100Hz dividerlo in quarti e farli 2 bianchi e 2 neri.

In questo modo tempo fa con mio fratello avevamo rilevato la leggera pulsazione di una lampada IK.. apparentemente senza alimentatore



Modificato da qqcreafis - 12/09/2015, 20:50:53


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Inviato il: 12/09/2015 20:20:24

Grazie, queste sono prove alla portata di tutti...

...visto che alcune le ho già cambiate, e l'intenzione sarebbe quella di cambiarne altre (R7S 220v)...

...prima farò questo test...



Modificato da marcosnout - 12/09/2015, 20:24:51


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BellaEli

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Inviato il: 12/09/2015 21:26:14

CITAZIONE (qqcreafis, 12/09/2015 20:20:24 ) Discussione.php?212979&7#MSG102

ipotetico alimentatore a bassissimo costo e a bassissimo ingombro


Va sempre considerato il caso in cui, per un motivo o per un altro, i diodi si bruciano interrompendosi o andanto in corto: ogni condensatore utilizzato in quello schema deve essere da almeno 350V se elettrolitico, 630 se poliestere e non saranno piccolini...



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Inviato il: 12/09/2015 21:44:08

La mia attrezzatura più all'avanguardia sono un paio di tester, nemmeno poi tanto sofisticati, possono servire in questi casi? a me pare di no, o sbaglio.



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