Nel caso in cui si debbano usare dei sistemi a batteria 12V-30Vdc, per le riprese in esterno, oppure all'interno di veicoli, usando una tensione continua ( classici morsetti di una batteria per auto ) abbiamo bisogno, per far funzionare le " luci fotografiche " o altro, di un sistema elettronico che converta la tensione continua delle batterie, in una tensione alternata a 220 volt. 50Hz.
Questi sistemi elettronici si chiamano " inverter " parola inglese che vuol dire convertitore di voltaggio.
Esistono due tipi di inverter :
Inverter che genera un segnale " quasi sinusoidale ". Inverter che genera un segnale "sinusoidale ".
Gli " inverter quasi sinusoidali " sono i sistemi più commercializzati. Il loro basso prezzo motiva l'acquisto, ma hanno delle limitazioni tecniche per il loro uso. Per le riprese cinematografiche ad esempio non permettono di far funzionare i tubi fluorescenti, o gli apparecchi ad induzione come i ballast elettromagnetici. Ma possono far funzionare le lampade a incandescenza e i proiettori H.M.I. con i ballast elettronici.
Gli " inverter sinusoidali " sono sensibilmente più cari, ma generano una tensione molto simile a quella per esempio che abbiamo nelle nostre case, quindi in europa : 220Vac sinusoidale di 50Hz. Migliorano il funzionamento degli apparecchi elettrici e prolungano la loro vita. Per le riprese cinematografiche, limitate ad una certa potenza elettrica, possono far funzionare tutti gli apparati.
K5600lighting ha scelto per voi una gamma di " inverter sinus PROSINE " i quali hanno un ottimo rendimento e un rapporto potenza/peso/prezzo/ ottimo.
Autonomia Diversi fattori influiscono sull'autonomia ottenuta con sistemi a batteria.
Lo stato della batteria: per far funzionare il materiale per illuminazione, la batteria è molto sollecitata, ci sono in gioco delle correnti di scarica intense, le quali causano un invecchiamento precoce della batteria.
La capacità della batteria: è espressa in Ampere per ore ( Ah ) e definisce l'intensità della corrente che la batteria può dare durante il periodo di un ora. Quindi una batteria di 150Ah può dare 150A. per un ora oppure 15A. per dieci ore.
La temperatura ambiente: con un certo tipo di batterie il freddo è un fattore determinante. Trascuriamo troppo spesso la conseguenza della temperatura sull'autonomia di una batteria. Una batteria che alimenta una qualsiasi macchina elettrica in 30 minuti ad una temperatura di 20°C si comporterà in maniera diversa se la temperatura scendesse a 0 o 5°C dando l'opportunità di essere usata per soli 10 minuti.
Il caldo a meno conseguenze sulle batterie. Prendendo l'esempio di prima non avremmo più un utilizzo di 30 minuti ma bensì 20-25 minuti a 45°C. Ricordiamo che lo stato degli elementi della batteria è importantissimo nel caso di basse temperature.
Lunghezza dei cavi tra la batteria e l'inverter: se i cavi sono troppo lunghi, per effetto resistivo, si ha un abbassamento di tensione ( stessa situazione che avviene tra le linee elettriche tra un set e il gruppo elettrogeno) con un conseguente abbassamento di autonomia della batteria. Se vogliamo tentare di compensare questo abbassamento di voltaggio, dobbiamo aumentare la sezione dei cavi.
Una attenzione particolare va fatta notare sulla stagnazione dei cavi che tendono a far diminuire le performance dell'" inverter ".
Consigliamo di contattare le case costruttrici di cavi elettrici le quali offrono dei tabulati che danno le portate in corrente di cavi elettrici in funzione della sezione e le relative cadute di tensione.
Il metodo per calcolare le cadute di tensioni su di un cavo è il seguente:
U: caduta di tensione in volt. (V). I: corrente elettrica in ampere. (A). L: lunghezza del cavo in metri. ( m. ). S: sezione del cavo in metri quadrati
R° : coefficiente di resistività del rame = 1,72x10-8Wm (0,000000172 Wm )
U = I x R° x ( L/S )
La sezione è data in millimetri quadri : 1 mm quadrato = 0,000001 metro quadrato. Quindi semplificando la formula diventa: U = I x L X S ( mm. quadrati ) x 0,0172
Andiamo a verificare con i seguenti valori, la perdita di voltaggio: lunghezza del cavo 3 metri sezione del cavo 1 mm quadrato corrente elettrica 5 ampere.
U = 5x3x1x(0,0172) = 0,25 volt, valore accettabile per la nostra applicazione.
Se avessimo invece una corrente I = 23,75A , U sarebbe uguale a 1,18 volt in questo caso un valore poco accettabile. Cosi la batteria a 12volt ( con carica totale 13,6 e scarica 11volt ) inizierebbe a lavorare tra 12,5 e 11volt e non più tra 13,6 e 11volt. Questo vuol dire perdere il 50% di autonomia. Dunque, con sistemi a batteria e non solo, la sezione del cavo è importantissima.
Determiniamo l'autonomia nelle condizioni normali:
Esempio di un proiettore HMI di 200w alimentato con un inverter 12Vdc e una batteria di capacità 75Ah con una temperatura ambiente di 75°C.
Come abbiamo già spiegato nel paragrafo dei" ballast ", il consumo di un ballast da 200watt è di 200/0,7 = 285w. Se il voltaggio della batteria è di 12Vdc scorrerà una corrente pari a 285 / 12 = 23,75A.
Con la nostra batteria di 75 Ah, bisogna prendere la meta della valore per il nostro calcolo. Effettivamente, una batteria non può essere scaricata più del 50%, se no viene distrutti gli elementi chimiche della batteria. (quindi avere un limitatore di scarica sull’inverter è importante)
Anzi avremmo:
37,5 Ah / 23,75 A = 1,57 quindi 157 % d’un ora : 60 x 1,57 = 94mn, circa 1 ora 35 minuti.
