Porovnání 120V a 240V – je jedno z nich energeticky účinnější? vliv 240V rozvodů na životnost motoru

Účinnost neboli úspora energie 240 V vs. 120 V zařízení & zařízení:

Tento článek popisuje rozdíl mezi zapojením elektrického motoru, například čerpadla do studny, pro provoz na 120 V ve srovnání s 240 V a odpovídá na častou otázku, zda zapojení elektrického zařízení pro provoz na vyšší úrovni 240 V ušetří na účtu za elektřinu tím, že spotřebuje méně energie.

Krátká odpověď zní ne a podrobnosti jsou uvedeny níže. Náčrtek vznikl se svolením společnosti Carson Dunlop Associates. Fotografie a náčrtky ilustrují napětí, elektrický odpor a další pojmy z oblasti elektroinstalace.

K tomuto tématu poskytujeme také INDEX ČLÁNKŮ, případně můžete zkusit horní nebo dolní vyhledávací pole stránky jako rychlý způsob, jak najít potřebné informace.

Šetří zapojení motoru na 240 V elektrickou energii oproti zapojení na 120 V?

Jak probíráme jak u DETERMINACE AMPÉRŮ, tak u VOLTŮ u SEK celkový proud (Ampéry), který poteče vodičem (elektrickým vodičem), se při zdvojnásobení tlaku (Voltů) sníží na polovinu.

Dvojnásobný elektrický výkon nebo energie (v proudu nebo ampérech) může být dodán na vodiči č. 12 zdvojnásobením napětí a udržením proudu beze změny, například při 20 ampérech.

Zdvojnásobením napětí a také zdvojnásobením proudu v ampérech dodáme čtyřnásobný výkon nebo energii. Děkujeme čtenáři Bobu Hawleymu za pečlivé přečtení & úpravy tohoto bodu.

Ale zdvojnásobení výkonu nebo energie (přesněji vyjádřeno proudu měřeného v ampérech) neznamená, že snížíme účet za elektřinu na polovinu.

Proč ne?

Na našem snímku vlevo je zobrazen spínač pro ovládání čerpadla na 240 V.

Jak jsme si představili u DEFINICE VOLTŮ, volt je formálně definován jako rozdíl potenciálů na vodiči, když proud o velikosti jednoho ampéru odvádí jeden watt výkonu.

Tato definice není pro spotřebitele příliš užitečná. Použijeme-li analogii s vodou v potrubí, je volt analogický „tlaku“ vody v elektrickém systému.

Mít vyšší „tlak“ v potrubí (nebo elektrickém vodiči) znamená, že vodič je schopen dodat uživateli více energie.

Dále v tomto článku vysvětlíme ELEKTRICKÝ POTENCIÁL.

Matematicky následující zjednodušený vzorec vztahuje volty, watty a ampéry v elektrickém obvodu

Volty = Watty / Ampéry.

VOLTY se rovnají WATTŮM děleno AMPÉRY .

Spotřeba elektrické energie měřená ve wattech

Spotřebované watty (a tedy i velikost vašeho účtu za elektřinu) pro provoz vodního čerpadla nebo jiných elektromotorů budou téměř stejné bez ohledu na to, zda čerpadlo provozujete zapojené na 120 nebo 240 voltů.

Použijeme-li nedokonalou analogii „tlaku vody“, kdy posíláme vodu potrubím, aby pohnula vodním kolem, zdvojnásobíme-li tlak (volty), kterým dodáváme vodní energii k pohonu kola, sníží se počet galonů za minutu (ampérů), které potřebujeme k vykonání stejné práce, na polovinu.

Pokud tedy ponecháme naše potrubí a vodní kolo a vše ostatní stejné, ale budeme potrubím posílat vodu, která bude tlačit kolo při tlaku 240 psi, budeme potřebovat o polovinu menší množství vody (měřené v galonech za minutu nebo „ampérech“), abychom kolo otáčeli stejnou rychlostí, jako kdybychom na kolo tlačili při tlaku 120 psi.

Napětí elektromotorů je v tomto ohledu podobné. Máme-li elektromotor, který je určen pro provoz při napětí 120 V nebo 240 V (ne všechny jsou takové), pak nám štítek na motoru napoví, že při napětí 120 V (tlaku nebo potenciálu) bude motor čerpadla odebírat přibližně dvakrát více ampérů (proudu) než při napětí 240 V. To znamená, že při napětí 120 V (tlaku nebo potenciálu) bude motor čerpadla odebírat přibližně dvakrát více proudu.

Náš štítek (fotografie vlevo) ukazuje, že tento elektromotor tryskového čerpadla o výkonu 1/2 koňské síly může běžet buď při napětí 115 V s odběrem proudu 10,8 A, nebo při napětí 230 V s odběrem proudu 5,4 A.

Při tomto příkladu, pokud náš elektromotor čerpadla odebírá 10 A proudu.8 Ampérů, když běží na obvodu 120 V, ze štítku motoru vidíte, že při použití na obvodu 240 V odebírá 5,4 Ampérů.

10,8 Ampérů = ?Wattů / 120 nebo provedeme-li algebru, 120 x 10,8 = 1296 Wattů, když náš motor čerpadla běží při plném zatížení a je zapojen na elektrický obvod 120 V.

05,4 Ampérů = ?Wattů / 240 nebo podle algebry: 240 x 5,4 = 1296 Wattů, když náš motor čerpadla běží při plném zatížení a je zapojen do (nominálního) elektrického obvodu 240 V.

Elektroměr v budově měří spotřebu elektřiny v kilowatthodinách (KWH). Pokud po dobu jedné hodiny provozujete 1000W elektrické topení, spotřebovali jste právě 1 KWH elektrické energie. Provoz čerpadla při obou úrovních napětí tedy stojí v podstatě úplně stejně.

Jaké výhody nám tedy přináší provoz elektromotoru při 240 V namísto 120 V?

Většina elektromotorů se při vyšším napětí roztočí o něco snadněji. A při stejném odběru proudu může být při 240 V povolen menší průměr vodiče obvodu – obvod je tedy o něco méně nákladný.

Koneckonců, na dlouhém obvodu bude úbytek napětí způsobený odporem samotného vodiče při 240 V menší než při 120V. Samostatně však někteří odborníci upozorňují, že obvody s vyšším napětím jsou potenciálně nebezpečnější.

Shrnuto, účet za elektřinu je přibližně stejný, ale při 240 V se čerpadlo o něco snáze spouští, může mít tedy o něco delší životnost a zapojení může být méně nákladné.

Zlepšení účinnosti využití elektrické energie je o něco lepší při vyšším napětí (menší ztráty energie), ale provoz vodního čerpadla nebude mezi oběma možnostmi znatelně dražší nebo levnější.

Podívejte se na DEFINICE ELEKTRICKÝCH TERMÍNŮ, kde najdete definice ampérů, voltů, wattů, ohmů atd.

Na našem obrázku vlevo je zobrazen štítek s údaji uvnitř spínače pro řízení tlaku čerpadla a je z něj patrné, že spínač může být zapojen buď na 120 V, nebo na 240 V, pokud to další podmínky na místě a specifikace zařízení dovolují.

Komentář čtenáře: Motory 220/240 50/60HZ vydrží déle

(29. října 2015) RB Davis řekl:

Důvodem pro použití 220/240 50/60HZ je, že motory vydrží déle. Je známým faktem, že je ekonomičtější používat tento než domácí proud.

Ptejte se sami sebe, proč průmysl nepoužívá v HD aplikacích motory na 120 V AC?

A všichni víme, že HD výrobky jsou lepší než výrobky pro domácnost.

Některá fakta vycházejí z praktických zkušeností a obecné moudrosti, kterou poskytuje věk a zkušenosti, Ne všechny věci jsou „podle knihy“ nebo zřejmé z jednoduchých matematických rovnic. – RB DAVIS – elektromechanický inženýr, formálně s relé Struther-Dunn.

Nechvátejte s přepojováním čerpadla ve studni ze 120V na 240V

Spínač regulace tlaku čerpadla na naší fotografii vlevo má kontakty, které umožňují jeho zapojení pro provoz na 120V nebo 240V. Nevíme však, zda samotný motor čerpadla může pracovat při obou napětích.

Předně se ujistěte, že motor čerpadla a ovládání jsou označeny tak, aby bylo zřejmé, že u instalovaného zařízení je povolena obě úrovně napětí.

Druhé nevíme, zda motor čerpadla, i když může pracovat při 240 V, nebude vyžadovat také těžší ovládací spínač čerpadla než toto relé.

Druhé, při změně úrovně napětí, při které bude elektromotor pracovat, vzniknou určité dodatečné náklady.

I v případě, že elektrické vodiče lze ponechat beze změny (při přechodu z napětí 120 V na 240 V), bude třeba vyměnit nadproudovou ochranu (jistič nebo pojistky), aby byl elektrický obvod řádně a bezpečně chráněn.

V obou případech, pokud překročíme jmenovitý proud elektrického vodiče, dojde k jeho zahřátí a hrozí nebezpečí požáru. Proto používáme pojistky (nebo moderní jističe), které omezují průtok proudu elektrickými vodiči na bezpečnou úroveň, aby nedošlo k přehřátí a požáru.

Některé, ale pravděpodobně ne všechny ovládací prvky motorů, jako jsou spínače pro ovládání čerpadel ve studnách, lze přepojit tak, aby fungovaly při obou napětích. Pokud však ne, budete muset vyměnit ovládací spínač čerpadla.

V případě změny napětí obsluhujícího čerpadlo bude nutné vyměnit a přepojit nástěnný spínač pro vypnutí čerpadla ve studni.

Kdy bychom tedy mohli tyto změny provést? Určitě při instalaci nového čerpadla do studny nebo při provádění jiných elektroinstalačních prací na budově, kdy by bylo na místě zeptat se elektrikáře s licencí na zapojení čerpadla a napětí obvodu.

Čtenářský dotaz&A – viz také níže odkazovaný seriál často kladených otázek

Dne 2020-10-31 – od (mod) –

Gabriel:
Ne. Z výše uvedeného článku se dočteme
Spotřebované watty (a tedy i velikost účtu za elektřinu) pro provoz vodního čerpadla nebo jiných elektromotorů budou téměř úplně stejné bez ohledu na to, zda čerpadlo provozujete zapojené na 120 V nebo 240V.

Dne 2020-10-31 od gabriel

je významná úspora při použití sušičky prádla na 220 V místo na 120 V

Dne 2020-06-03 od Anonym

Mám okruh 13, okruh 15, okruh 17 vedený na 60A odpojovač pro vzduchotechniku.

Dne 2020-06-03 – od (mod) –

Anon
Omlouvám se, ale asi mi něco uniká.
Jaký odpojovač? Provozní jako podružný rozvaděč?
Jsou všechny 3 okruhy zapojeny do odpojovací skříňky, nebo odpojovač spíná další panel, do kterého jsou vlastně zapojeny okruhy k jednotlivým jističům.
Pokud je to to druhé, tak jsou každý 3 okruhy vedeny k vlastnímu samostatnému jističi s příslušnou jmenovitou hodnotou proudu odpovídající velikosti vodiče (např. 15A #14 měď, nebo 20A #12 měď),
a
z podružného panelu je pak veden jeden 60A kabel do odpojovače panelu. Nezapomeňte označit síťové rozvody, podružné rozvody atd.

Dne 2020-06-03 Anonym

Mám 3 okruhy vedené do 60A odpojovače 240V. Kolik kabelů musím k odpojovači natáhnout

Dne 2020-03-30 od (mod) – Bytové napětí 220/240 V jsou vlastně 2 vedení 110/120 V, 110/120 V do země, ale 220/240 V mezi oběma vodiči

Díky za doplnění informací, Lee.

Dne 2020-03-30 od Lee G

Residential 220/240 voltů jsou ve skutečnosti 2 vedení 110/120 voltů, 110/120 voltů k zemi, ale 220/240 voltů mezi oběma vodiči. Při pohledu na výpadek bytové služby ze sloupu elektrického vedení uvidíte 2 velké černé izolované vodiče, každý 1 je 110/120 voltů, velký opletený podpůrný vodič je zem. Za servisním panelem, který obsahuje všechny vypínače jističů, jsou zelené a bílé vodiče spojeny dohromady, zemnící vodič na spotřebiči nebo zařízení má poskytnout napájení alternativní cestu k jističové skříni, pokud by byl bílý nulový vodič ohrožen a jistič by se stále vypínal pomocí zeleného vodiče a ne nějakou nic netušící osobou, která se dotkne spotřebiče. Jako vedlejší poznámka…. zástrčky mají 1 širokou čepel (a 1 normální plus grd ve tvaru U), takže úzká zátěžová (výkonová) čepel vede napájení přímo do vypínače, protože to zabraňuje tomu, aby zařízení mělo kompletní obvod pod napětím, protože pokud by bylo pod napětím a mělo zkrat a bylo zapojeno s obrácenými čepelemi, někdo by mohl dostat úraz elektrickým proudem, pokud by se ho dotkl a dokončil obvod na grd (mokrá podlaha nebo dotyk baterie atd.).

Dne 2020-03-13 – od (mod) –

Děkuji ti za pozorné čtení, Denisi, a za to, že sis našel čas na komentář. Článek výše zkontroluji a patřičně upravím.

Dne 2020-03-13 – Dennis Motl

Následující tvrzení je ŠPATNÉ.
Ale zdvojnásobení výkonu nebo energie neznamená, že snížíme účet za elektřinu na polovinu. Proč tomu tak není?
Slovo „výkon nebo energie“ by mělo být „napětí“

Dne 26. 1. 2019 – autor (mod) – mohu zapojit 220V ohřívač do 120V zásuvky ve zdi?

Ne, Jime, elektrický ohřívač na 240VAC, pokud bys ho mohl zapojit do obvodu na 120VAC (zástrčka nebude odpovídat zásuvce ve zdi), by nefungoval správně a mohl by být nebezpečný.

Podobně elektrické topení 120VAC, pokud byste ho mohli zapojit do obvodu 240VAC, by se přehřálo a hrozil by požár.

Dne 25. 1. 2019 Jim

Přemýšlím o koupi několika malých ohřívačů. Jmenovitá hodnota je 200/240. Budou fungovat při použití zástrčky 120 Colt?

Dne 24. 12. 2018 – autor (mod) – více o provozu elektromotoru při vyšším napětí: zapojení dvounapěťového motoru

Děkuji za komentář, Chrisi.

Od 2018-07-09 Chris

V příkladu střídavého motoru 120/240 V ano, měl byste dvojnásobné napětí a dvojnásobný proud, pokud by byl motor dimenzován pouze na 120 V AC.

Dvounapěťový motor bude mít další sadu odboček pro převod na 240 V AC, takže proud bude poloviční a motor bude normálně fungovat.

Pokud chcete mít více možností, kupujte motory s dvojím napětím.

Pokud zdvojnásobíte napětí a odpor zůstane stejný, proud bude následovat napětí a také se zdvojnásobí.

Dejte si pozor: Tak například ohřívač s jmenovitým napětím pouze 120 V, který je připojen ke střídavému napětí 240 V, se přetíží a selže v důsledku přehřátí a možného nebezpečí požáru.

Dotaz čtenáře: Zapojení pro dvojí napětí, abychom mohli přepínat tam a zpět

(17. srpna 2011) bill abrams řekl:

bylo by dobré zapojení pro dvojí napětí, abych mohl při výpadku proudu spustit čerpadlo ze 120V měniče. Zkoušel to někdo?

Odpověď:

(Aug 17, 2011) (mod) řekl:

Bill čerpadla, se kterými jsem pracoval (což není mnoho), bylo nutné otevřít a přesunout propojky, aby bylo možné zvolit zdroj napájení (pro čerpadla schopná 120/240V.

Není důvod, proč by někdo nemohl zapojit čerpadlo tak, aby běželo oběma způsoby, za předpokladu, že přepínání zahrnuje oddělovací spínač, aby bylo jisté, že jde o návrh „buď-anebo“.

Dotaz čtenáře: Proč v bazénu používáme světla na 12 V a ne na 12 V?“

(21. května 2012) nick monte řekl:

swim pool inground lite – jaký je důvod pro hodnocení bazénových světel na 12 V nebo 120 V? 12 V je 168,00 dolarů oproti @324,00 dolarů. Je to kvůli nákladům na energii?

Odpověď:

Nick, kabeláž pro 12V je obvykle menší, snadněji se provozuje, je méně nákladná; potenciálně může být nižší napětí méně rizikové.

Komentář čtenáře: 240V běžné použití v Evropě šetří náklady na energii při poklesu napětí

(21. 8. 2012) Bill řekl:

V Evropě používají 240V, aby ušetřili náklady na energii při poklesu napětí. To dává smysl, ale v USA to udělat nemůžeme, protože naše elektrické zásuvky, šňůry atd. jsou zhruba z jurské doby!

Při návštěvě Evropy naše děti nemohou dostat ránu z 240 V, protože jejich (v civilizované části EU) zásuvky jsou z 99 % odolné proti dětem.

Do zásuvky nemůžete strčit kovové kolíky, potřebujete opravdovou elektrickou zástrčku, abyste otevřeli ty malé bezpečnostní pojistky.

U nás v USA stačí k zabití dítěte v zásuvce šroubovák. Home Depot prodává ty zásuvky odolné proti manipulaci, ale když je mám já, kdo říká, že je má soused, abych tam mohl poslat děti.

Další věc, které jsem si všiml, naše zástrčky visí dolů a odhalují ty kovové kolíky, které jdou do zásuvky, a stačí, abyste na ně hodili kovový kolík (tj. závěs) křížem, aby to pořádně bouchlo. V Evropě, než uvidíte kov, už je to odpojené.

Jaká škoda…. Je čas na modernizaci, milí spoluobčané!

Buď opatrný,
Bill

Komentáře čtenářů k voltům, wattům, & proudu (ampérům)

5.4.2014 fred řekl:

110/115/120/220/230/240/10000 voltů.

Spotřebiče používají proud- To je vše. Záleží jen na výkonu.

Pokud má spotřebič jmenovitý výkon řekněme 1KW, tedy 1000 W, pak při použití na 120 voltech potřebuje 1000/120 (ampérů). To je 8,33 ampérů.

Další spotřebič o výkonu 1000 wattů napájený ze sítě 240 voltů by potřeboval pouze 1000/240 (ampérů) = 4,166.

Další spotřebič o výkonu 1000 wattů napájený ze sítě 1000 voltů by odebíral pouze 1000/1000 ( ampérů) = 1 ampér.

Konstruktéři zjistí, jaký proud je potřeba, aby spotřebič měl výkon 1000 wattů, který potřebuje, a znají napětí v místě, kde bude používán. Ve Velké Británii to bude 230 V. U nás to bude s největší pravděpodobností 120 V pro malý spotřebič, který spotřebovává pouze 1 kW.

Vše, co se zapojuje do typické 120 V zásuvky/zásuvky zde v USA, má jmenovitý výkon ve wattech. Je zcela běžné, že se o něčem řekne, že je to 6ampérový vysavač, vrtačka nebo cokoli jiného. Můžete to říci, protože napětí je pevně stanoveno na 120, takže uvedení proudu je způsob, jak vyjádřit výkon. Ale skutečně správný způsob, jak uvádět výkon něčeho, je ve wattech nebo KWattech. K znamená 1000.

Ampér krát napětí JE Watt. Takže kdykoli se napětí zvýší, proud se sníží při STEJNÉM výkonu.
2 ampéry při 200 voltech je 400 wattů. Ale 20 ampérů při pouhých 20 voltech je také 400 wattů.

Výrobci spotřebičů zjistí, jaký proud je potřeba k dosažení požadovaného výkonu při 120 voltech. Mohli by vyrobit identický spotřebič, ale pracující řekněme na 240 voltů a stále 400 wattů.

Na 240 voltech můžete provozovat něco, co není velká zátěž ( odebírá velký proud), například pec. Neznamená to, že když používáte zásuvku 240, že to musí znamenat velký výkon ( wattů). Můžete mít elektrické hodiny připojené k napájení 240 V, jak je to běžné ve Velké Británii.

Je to výkon dimenzovaný na pouhé 2 watty! Takže proud, který spotřebovává, je 2 W/240 V = 0,0083 ampéru ( 8,3 miliampéru) – to není mnoho.

Odpověď:

Díky, Frede, tvoje shrnutí ampérů, voltů, wattů a kwattů určitě některým čtenářům pomůže. I’ll copy the text into the article above. Use our CONTACT link to send me an email note if you want to be credited by name, contact info &c.

Details about amps, volts, watts and related terms are found at DEFINITIONS of ELECTRICAL TERMS

Continue reading at APPLIANCE EFFICIENCY RATINGS or select a topic from the closely-related articles below, or see the complete ARTICLE INDEX.

Or see EFFICIENCY of 120V vs 240V EQUIPMENT FAQs – questions & answers posted originally at this page

Or see these

Recommended Articles

• AMPS VOLTS DETERMINATION
• APPLIANCE EFFICIENCY RATINGS
• DEFINITIONS of ELECTRICAL TERMS
• EFFICIENCY of 120V vs 240V EQUIPMENT
• ENERGY SAVINGS IN BUILDINGS – home

Suggested citation for this web page

EFFICIENCY of 120V vs 240V EQUIPMENT at InspectApedia.com – online encyklopedie budov & inspekce prostředí, testování, diagnostika, opravy, & rady pro předcházení problémům.

INDEX k souvisejícím článkům: & TESTOVÁNÍ

Nebo použijte HLEDACÍ POLE, které najdete níže, pro položení otázky nebo vyhledávání v InspectApedii