Warum spart eine 240-Volt-Steckdose Stromkosten als eine 120-Volt-Steckdose?

Ich lebe in den USA und wir haben viele Steckdosen, die mit 120 Volt betrieben werden. Ich habe gehört, dass für Geräte, die den 240-Volt-Standard unterstützen, die Strompreise möglicherweise nicht so hoch sind.

Kann jemand erklären, wie durch einfaches Zusammenbinden von zwei 110 Schaltkreisen Geld oder Strom eingespart werden können, wenn mit 240 Volt gearbeitet wird?

Ich kenne vage "Phasen" des Wechselstroms. Was passiert mit den Phasen in den Schaltkreisen, wenn aus zwei 110 Schaltkreisen ein 240-Schaltkreis erstellt wird?

Glaube nicht alles was du hörst. In den USA (und wahrscheinlich auch an den meisten anderen Orten) wird Ihnen der Energieverbrauch in Rechnung gestellt. Watt ist Watt. Ob Sie 1,1 kW verbrauchen, indem Sie 10 A aus 110 V oder 5 A aus 220 V ziehen, spielt keine Rolle, wie viel Strom Sie verbrauchen oder was Sie aufladen.

Ihr Haus wird von einem Sekundärtransformator mit Mittelabgriff betrieben. Über die Enden erzeugt diese Sekundärseite 220 V. Das bedeutet, dass vom mittleren Abgriff zu jedem Ende 110 V betragen. Alle drei Drähte werden über große, fette Kabel in Ihr Haus geführt. Der Mittelhahn ist nahe der Stelle geerdet, an der er in das Haus eintritt. Diese sollte sich auch in der Nähe der Unterbrecherplatte befinden. Dies wird zum Neutralleiter für die 110-V-Stromkreise. Die andere Seite für alle 110-V-Stromkreise ist eines der sekundären Enden, die von den Leistungsschaltern geschaltet werden. 220-V-Stromkreise, wie bei einem elektrischen Trockner, einem Warmwasserbereiter oder einem Herd, werden an beiden Enden mit einem Leistungsschalter versehen, der jedes Ende trennen kann. Während es zwei Leistungsschalter für solche Stromkreise gibt, werden sie in einer einzigen Einheit zusammengefasst. Manchmal ist dies offensichtlich, da sie wie zwei Unterbrecher mit einem Balken über den beiden Schaltern aussehen, so dass sie immer zusammen ein- oder ausgeschaltet werden. Wenn einer knallt, wird auch der andere ausgeschaltet.

Der Grund für all diese Details ist, dass Sie den Unterschied zwischen 110-V- und 220-V-Stromkreisen verstehen können. Beide werden von derselben Sekundärtransformatorversorgung gespeist. Die Primärwicklung kann nicht sagen, aus welcher der beiden Hälften der Sekundärseite die Stromversorgung entnommen wurde oder ob sie als 220 V bezogen wurde, indem beide zusammen verwendet wurden.

220-V-Stromkreise haben einen Vorteil, weshalb sie überhaupt existieren. Bei 220 V benötigen Sie nur die Hälfte des Stroms, um die gleiche Leistung wie bei 110 V zu erhalten. Normalerweise spielt das keine Rolle. Bei Hochleistungsgeräten würde der für 110 V erforderliche Strom jedoch erfordern, dass die Drähte unwirtschaftlich dick sind.

Bei sehr hohen Strömen können Sie tatsächlich feststellen, dass die Kabel zwischen der Unterbrecherplatte und dem Gerät Strom verlieren. Diese Drähte haben einen endlichen Widerstand, und die in ihnen verlorene Leistung hängt vom Quadrat des durch sie fließenden Stroms ab. Daher erfordern Geräte, die hohen Strom benötigen, nicht nur teure und dicke Drähte, sondern verursachen auch mehr Abfall in diesen Drähten. Aus diesem Grund haben Sie nur bei Hochstromgeräten die Mühe, 220 V zu verwenden. Dies erfordert die Hälfte des Stroms und würde daher 1/4 der Verlustleistung in Drähten derselben Größe verursachen.

In den meisten Installationen werden die Drähte jedoch unabhängig von der Leerlaufspannung am Ende nach dem Strom dimensioniert, den sie führen. Der begrenzende Faktor ist die Wärmemenge, die ein Draht pro Längeneinheit abführen darf. Der elektrische Code gibt den maximalen Strom für jede Drahtstärke an, basierend auf all diesen Faktoren und mit einem beträchtlichen eingebauten Spielraum. Sie beherbergen keine Häuser , die bei Volllast fast Feuer fangen. Zum Beispiel ist Kupferdraht Nr. 10 für 30 A ausgelegt, wenn ich mich richtig erinnere. In der Realität ermöglichen 220-V-Stromkreise dünnere Drähte, was weniger kostet und einfacher zu handhaben ist.

Technisch gesehen verursachen Geräte, die mit einer höheren Spannung betrieben werden, weniger Stromverschwendung in den Kabeln. Dies könnte die Grundlage für die Behauptung sein, dass der Betrieb von 220-V-Geräten weniger kostet, aber weit hergeholt ist. Der in den Drähten verlorene Strom ist ein winziger Bruchteil des vom Gerät verbrauchten Stroms, daher ist dies bestenfalls ein sehr kleiner Vorteil. Die Verwendung einer niedrigeren Spannung wie 110 V bietet weitere Vorteile. Aus diesem Grund werden die meisten Dinge mit 110 V betrieben, außer dass eine ungewöhnlich hohe Leistung erforderlich ist.