Calcolare Caduta di tensione

[JBKK]

Salve a Tutti,
Come da titolo,vorrei capire come si calcola la caduta di tensione, su una linea di 500 metri. Il cavo è unipolare di allumino di 35mm. Vorrei sapere se questa perdita influisce sui consumi,generando un aumento della bolletta elettrica.

Grazie

JBKK

[Ferrobattuto]

Immagino che tu stia parlando del cavo "precordato" ENEL, quello grigio che viaggia sui pali, insomma, composto da 4 cavi unici arrotolati tra loro.
Se la lunghezza del cavo sono 500m, ossia è la distanza tra il trasformatore e la tua casa, devi considerare andata e ritorno, per cui i metri effettivi di conduttore sono 1000.
La formuletta è semplice: Ro * L/s
Dove "Ro" (che si dovrebbe scrivere con una lettera greca che sulla tastiere non c'è) equivale al coefficiente specifico di resistenza dell'alluminio. Vale 0,028 per metro su un millimetroquadro.
"L" è la lunghezza totale del conduttore in metri.
"s" è la sezione del cavo in millimetriquadri.
L'asterisco ovviamente è il segno di moltiplicazione, e la barra è quello di divisione.
A questo punto è facile fare il calcolo: 0,028 moltiplicato 1000 e il risultato diviso per 35.
Quella linea ha la resistenza di 0,8 Ohm.
Produrrà una caduta di tensione di 0,8Volt per ogni Ampere che ci passa dentro.
Se ci stai attaccando una stufa elettrica da 2Kw (o un qualsiasi utilizzatore, o un insieme di utilizzatori che assorbono quella potenza) ci passa una corrente di:
W/V=A ossia 2000/230=8,96Ampere
La caduta di tensione sul cavo si ottiene moltiplicando la corrente di transito per la sua resistenza.
8,96 * 0,8 = 6,95V

A casa tua arriveranno circa 223V. Questo naturalmente se ci sei attaccato solo tu e stai consumando 2Kw, ma se sulla stessa coppia di cavi (sono 4 ricordi?) ci sono attaccati anche altri, la caduta di tensione prodotta sarà in base al consumo totale di tutti.
Normalmente cadute di tensione di questa grandezza non influisce sui consumi, non in modo tangibile, comunque. Altra cosa se sono maggiori e hai utilizzatori che compiono un lavoro pesante, che allora allungano parecchio i tempi necessari e di conseguenza il consumo misurato in Kilowattora.

Molti anni fa la mia casa era in fondo alla linea elettrica, e la lunghezza del cavo che ci portava la corrente era di 800m. Purtroppo ci eravamo attaccati in molti, e d'inverno di sera la tensione scendeva dai normali 220 o 230V fin verso i 180V, in qualche caso misurai perfino 140 o 150V momentanei.
Poi per fortuna rifecero le linee e misero un nuovo trasformatore..... Davanti casa mia.
Da allora non ho più avuto fluttuazioni sensibili, ma sono aumentati..... I fulmini!

[fede1984]

Bhe cosa potrei aggiungere... spiegazione più che esauriente, bravo ferro!

[Ferrobattuto]

Grazie Fede. Soprattutto detto da un professionista.....

[JBKK]

Grazie Ferrobattuto,

Il cavo in questione, comprende il tratto di strada dal contatore monofase alla casa. Quindi dovrei calcolare solo 500 metri e non 1000 metri giusto?
Io avevo trovato una caduta di tensione mV/A-m per cavi di alluminio, di 2,1. faccio confusione?
http://www.voltimum.it/news/4608/s/Valo ... stico.html

Per lavori pesanti intendi pompe,saltatrici oppure anche macchine da cucire, ferri da stiro e scalda acqua?

Grazie

JBKK

[Ferrobattuto]

Devi prendere la distanza tra il contatore e la casa e moltiplicare per due...... I fili che ti portano la corrente sono due, sono due "poli", uno in andata e uno di ritorno.
Se la distanza tra la casa e il contatore sono 500m allora ci sono 1000m di conduttore, se sono 250m di distanza sono 500m di conduttore, e così via.....
Allora: 1 metro di quel cavo di alluminio da 35 millimetriquadrati ha una resistenza elettrica di 0,0008 Ohm. In un metro di quel cavo per ogni ampere che ci passa si produce una caduta di tensione di 0,0008Volt. Ma la caduta di tensione è proporzionale alla lunghezza e alla corrente che ci passa. Se la distanza è di 500m, il conduttore è lungo 1000m, 500 andata e 500 ritorno, per cui per ogni ampere che ci passa la caduta di tensione è di 0,8V. Se sullo stesso cavo ci passano 10A, la caduta di tensione sarà di 8V, se ce ne passano 20A la caduta di tensione sarà di 16V, e così via.

Ferri da stiro e scaldaacqua elettrici SONO carichi pesanti, in quanto non consumano mai meno di 1 Kw ciascuno, anzi, sempre molto di più.
Le saldatrici sono SEMPRE carichi pesanti, di qualsiasi tipo siano. Le pompe anche, perché una pompa per l'acqua da meno di 1 cavallo può servire solo per annaffiare un giardino.
Le macchine da cucire in genere non sono carchi pesanti, ma bisogna vedere quante ne lavorano contemporaneamente. Poi se sono macchine professionali hanno un motore che in qualche caso può arrivare al cavallo di potenza (oltre 700W).
Una lavatrice domestica mentre scalda l'acqua può consumare anche 2000W, anche se poi dopo quando lava e gira solamente ne consuma molto meno (di media 500W circa). Ma se è una lavatrice industriale per una comunità può arrivare a consumare parecchi Kw.....

500m di linea elettrica sono una enormità..... Se tu in ingresso alla casa avessi un quadro elettrico con due strumenti di misura, uno per i Volt e uno per gli Ampere, vedresti che ad ogni aumento degli ampere corrisponderebbe un calo nei Volt.

[JBKK]

Grazie per la Tua disponibilità!
Lo so che è una distanza esagerata, ma al momento non ci sono altre soluzioni. Per avere il contatore più vicino bisognerebbe spendere circa 24mila € con la manutenzione del trasformatore a carico nostro. Pensa che durante i monsoni i trasformatori "saltano" che è una meraviglia.
Penso sia più logico investire dei soldi nel fotovoltaico.
Quindi la cosa migliore da fare (per ora) è sostituire il cavo con una sez. maggiore. Tu quale dei cavi in tabella mi consiglieresti?

Grazie

JBKK

[maxlinux2000]

Semmai aggiungi un cavo a quello esiatente in modo da aumentare la sezione congiunta.

Potresti anche fare una cosa differente ed evitare questa spesa.

Compri un inveret combo (con caricabatterie incorporato), le batterie necessarie, e nient'altro per il momento
In questo modo eviti i picchi di consumo che fanno scaldare i cavi, mentre il caricabatterie ricarica lentamente ma costantemente le batterie.

Poi un bel giorno compri anche i pannelli solari e regolatore diventando cosí autonomo

Che ne dici ferro? Potrebbe funzionare?

[Ferrobattuto]

Anche io avevo pensato di raddoppiare semplicemente il cavo aggiungendone un secondo a fianco, uguale o più grosso, secondo la disponibilità.

Purtroppo tra ricarica batterie e inverter se ne va una grossa fetta di energia..... Sappiamo bene che gli accumulatori al piombo hanno un rendimenti di circa l'80% tra l'energia immessa e quella prelevata. Poi c'è il rendimento del caricabatterie, che se è al meglio è intorno al 95%. Poi il rendimento dell'inverter, che anche di buona marca si aggira comunque intorno al 90% o poco più. Per cui abbiamo: il 90% dell'80% del 95%. Totale: poco meno di un 70% di rendimento agli utilizzatori. Ossia, per avere 700W all'uso devi consumare 1000W alla rete.

Poi una volta che hai l'inverter e il banco di accumulo, a quel punto la spesa dei pannelli non è che sia proprio la più grande....

Visto che comunque per evitare gli inconvenienti si dovrebbero spendere 24.000€, e che per sicurezza si dovrebbero diversificare le utenze, direi intanto di impiegare quei 24.000 verdoni per farsi una prima trancia di impianto fotovoltaico, alimentando una parte dell'impianto.
Cercando di rimanere nella spesa, si studia quanti pannelli ci vengono, che banco si può realizzare, quale inverter e quale regolatore mettere. Quanti utilizzatori potrebbero andarci tranquillamente. Visto che la comunità è grande non serve, anzi è deleterio, fare tutto un enorme banco di accumulo e un solo impianto. Il minimo danno metterebbe a rischio il funzionamento di tutto, invece con due o tre impianti minori, in caso di guasto di uno, in caso di emergenza si alimentano le sue utenze con gli altri due (o comunque con l'altro, se sono solo due impianti....), anche se poi bisogna stare attento ai consumi.

Tornando al cavo: basterà aggiungerne un secondo a fianco del primo. La sua sezione dipende dalla caduta di tensione massima che vuoi avere col massimo carico ammissibile. Ma fatti bene i tuoi conti, perché 500m di cavo di grossa sezione potrebbero costarti quanto il regolatore fotovoltaico, o un inverter di potenza, o un piccolo gruppo elettrogeno di riserva......

Monsoni..... Mi viene in mente che dovrai imbullonare molto bene i tuoi futuri pannelli solari, sperando che non ci siano grandinate disastrose.....

[JBKK]

Ciao,
Grazie Ferrobattuto e Maxlinux2000 per la Vostra cortese assistenza.
Vorrei dirVi che non abbiamo assolutamente una disponibilità di 24 mila €, il progetto "vive" attraverso donazioni e sponsorizzazioni dei bambini.Anche la cucina e l'ultima abitazione da noi costruite, sono state realizzate raccogliendo donazioni.L'unico nostra fonte di reddito, è un centro di tessitura e cucito. Ecco perché chiedevo info sulle macchine da cucire e ferri da stiro. A proposito, se un ferro da stiro è sempre connesso alla rete elettrica, ma il termostato che regola la temperatura è zero c'è sempre un dispendio di energia, un consumo?
Ora disponiamo di 6,000 € da investire nel fotovoltaico. Vi ricordate il mio post kit da 10kw?
Ritornando alla caduta di tensione:Il costo per un secondo cavo da 35mm di alluminio,è tra i 0,44/0,47 € Al metro. Circa 455 € per mille metri, facendo questo ridurrei il problema della caduta di tensione giusto? Ma se invece inizio subito ad investire soldi pensando al fotovoltaico? Nel senso diminuire i consumi. Tipo con la stessa spesa del cavo elettrico 455€, potrei convertire 55 plafoniere da 36 watt (è vero che i reattori ferromagnetici consumano circa 10 watt?) Con tubi al led da 18 watt. Così elimino i reattori e dimezzo i consumi! Meno assorbimento equivale ad una minore caduta di tensione? Con il resto del "malloppo" 5545€ comprerei dei pannelli solari da 280 watt(100/120€),inverter e batterie (da camion) per alimentare alcune luci che stanno accese tutta la notte (12 ore). Cosa ne pensate? Vi ho fatto con le mie idee?

Grazie

JBKK

[fede1984]

Rispondo a qualche quisito...
Il ferro da stirow come anche altri elettrodomestici hanno sempre un minimo consumo in stand by che può essere anche solo un misero led da 1w che rimane acceso, poca cosa che però moltiplicato per tutte le tv forni pc lavastoviglie ecc a fine anno magari i loro 20 euro di corrente li hanno consumati...
Per i tubi a led, per sostituire un neon da 36w (che con il reattore sono 42) serve un tubo che solitamente è da 28w, si risparmia un 30%.
Il problema della caduta di tensione penso che vada ad incidere in bolletta mano di quanto pensi, il diminuire i consumi non diminuirà di tanto il problema, ma risparmierai comunque sulla bolletta, e parecchio...

[Ferrobattuto]

Come ha detto Fede, ci sono un sacco di persone che si impegnano a rispondere a dei quesiti, il fatto che in questa discussione ci siamo più risposte mie e di Max è solo perché noi due ci si interessa di più di fotovoltaico, mentre altri di solito si impegnano di più per altri argomenti.

@ Fede:
Tutto l'arrovellarsi di JBKK è in vista di un futuro possibile "distacco" dalla rete elettrica, con nel frattempo una possibile ristrutturazione in discesa dei consumi.
Qualsiasi idea che possa contribuire ad abbattere i consumi, intanto è benvenuta in quanto abbatte anche le spese, poi molto utile quando dovranno dipendere da fonti di energia rinnovabile.

@JBKK:
Fin quì non abbiamo (almeno io.....) ancora ben chiaro cosa si fa e come si vive in questa vostra struttura. Le notizie ce le dai col contagocce.... Prima i consumi totali, che sono "tosti", poi le pentole elettriche per cuocere il riso, ora le macchine da cucire e i telai....
Immagino che la struttura sia divisa in "reparti" ben precisi e divisi tra di loro, tipo: cucina, refettorio, infermeria, laboratorio di tessitura e forse anche di cucitura, aule per la scuola, dormitori.... Ecc. Forse anche garage e officina per automezzi (o qualcosa di simile....)
Sarebbe buono avere uno schemino, anche fatto a mano su un foglio a quadretti (come faccio di solito io.... ) in cui si veda come sono divisi i reparti e, se possibile, come ci arriva a ciascuno l'impianto elettrico. Intanto, almeno secondo me, ogni reparto dovrebbe essere "sezionato" dagli altri, ossia avere un quadro con interruttore generale per conto suo, in modo da poter staccare la corrente di notte dove non serve. E se è un "posto di lavoro" con macchinari (ad esempio le macchine da cucire o i ferri da stiro), sezionare anche la linea delle prese da quella delle luci. In questo modo la sera si potrebbero staccare tutte le prese con un solo interruttore sul quadro, magari lasciando la possibilità di poter accendere le luci per un eventuale controllo.

Le luci al neon, come ha detto Fede, consumano un sacco di corrente, circa il 30% in più della potenza resa. Potresti sostituirle con lampade a basso consumo della stessa potenza, o meglio ancora con luci a led di potenza molto ma molto minore, con notevole risparmio nei consumi, anche se la sostituzione avrebbe un costo iniziale abbastanza cospicuo.

6000€ sono una buona cifra, ma prima di spendere ti conviene quantizzare il consumo di quelle luci, dove possibile sostituirle con luci di potenza luminosa ("lumen") equivalente, poi progettare il fotovoltaico. Dipende anche da quanti giorni potrebbe succedere di non avere corrente dai pannelli. E dal fatto che ogni notte non puoi pensare di scaricare completamente le batterie, altrimenti ti durano molto poco.

[JBKK]

@ Fede1984 ho cambiato il post.... Grazie per le risposte!
P.S qua a Bangkok ho trovato dei tubi (120cm) da 18watt con led SMD3014 da 176 led. Con lumen 1750/1900 lm.
Oppure tubi (120cm) da 20watt con led SMD3014 da 192 led. Lumen 1950-2100 lm.
Grazie
JBKK

@ Ferrobattuto

È vero aggiungo dettagli passò passo, ma non per fare il "tenebroso." Ho paura di incasinare troppo la situazione, avrei da farVi tante domande, per esempio: motore diesel accoppiato a pompa multistadio. Problemi con l'acqua, vorremmo fare il biogas e biodiesel,problemi con l'elettricità e mancanza di soldi.....
Hai visto le foto che ho postato?le coordinate gps? Praticamente i due caseggiati sono adibiti ad abitazione, nella struttura più grande,a forma di elle su 3 livelli, la situazione è questa:2 stanze sono adibite ad uffici (computer,fax ecc.) una stanza per i volontari o persone esterne(straniere) che vengono ad aiutare. Abbiamo una stanza come biblioteca(Corsi di recupero), 1 con computer circa 10,altre 2 adibite a clinica, una stanza grande per la tv, una stanza per il cucito e altre 19 stanze con bagno(senza acqua calda)per dormire.Ci sono anche 4 bagni pubblici. Mentre una stanza del piano terra che comunica con il seminterrato è usata come deposito alimenti. Il resto del seminterrato è così suddiviso: deposito di vestiario e donazioni, una parte con accesso dall'esterno è usata come asilo nido, e le ultime 2 stanze come deposito attrezzi da lavoro.
L'altra costruzione è composta da 13 stanze, tutte adibite ad abitazione(dormitorio) mentre il piano inferiore 240 mq come stanza multifunzionale. Avevo postato anche la foto della cucina "comunitaria" dove ci sono le 2 pentole elettriche ed il frigorifero. La parte sotto la cucina come deposito attrezzi più ingombranti, betoniera ecc.
Infine ci sono 4 casette indipendenti per ospiti o personale. Il centro di tessitura è una struttura molto rudimentale, lamiera e legno, i telai non sono elettrici, viene tutto tessuto a mano. Una zona per la colorazione (colori naturali) dei tessuti. Fine se trovo i disegni tecnici te li mando.
Tornando all'idea iniziale,ho deciso così: vorrei fare un impianto fotovoltaico per alimentare 25 lampade da 20 watt. Da accendere durante la notte per 12 ore. Con una autonomia di 3 giorni. Vorrei un'unica serie di pannelli fotovoltaici, ma Inverter e batterie separati,uno dedicato alle lampade esterne 12 ed un'altro per quelle interne alla casa 13. Batterie ed inverter a 24 Volt.
Devo aprire un'altro post nella sezione dedicata al solare? Oppure mi rispondi nel vecchio post? (10kw).
Grazie
JBKK

[Ferrobattuto]

Io penso che questa discussione debba continuare nell'altra, quella dei 10Kw, quì siamo usciti già abbastanza fuori tema..... Per cui eventuali risposte o immagini meglio postarle nell'altra. Purtroppo non è possibile senza incasinare tutto, ma sarebbe stata una buona cosa integrare questa con quella.
Per la faccenda delle lampade notturne ti rispondo direttamente dilà.

[JBKK]

Grazie