Průvodce výpočtem elektrické zátěže

Elektrický panel, také známý jako servisní panel, je řídicím centrem pro všechny elektrické obvody v rezidenci.

Dnešní panely jsou větší než předchozí verze. Musí být, protože moderní domácnosti mají mnohem více spotřebičů, chytrých ovladačů a dalších elektrických a elektronických zařízení. S tlakem na odstranění aut na fosilní paliva, zahradního nářadí, nádobí a pecí se poptávka po elektrické energii v domácnostech jen zvýší.

Před pár lety jsem žil ve starém domě s poddimenzovaným panelem žalostně nevybaveným pro dnešní moderní spotřebiče a zařízení. V domě byl elektrický sporák, ale preferuji mikrovlnné trouby, tak jsem si jeden pořídil. Kdykoli jsem zkoušel provozovat oba současně, hlavní jistič v panelu vypadl, protože kombinované zatížení přesáhlo kapacitu panelu.

V domě se všemi moderními elektrickými vymoženostmi je přizpůsobení kapacity panelu projektovanému zatížení důležitější než kdy jindy. Pokud je kapacita panelu příliš nízká, něco tak jednoduchého, jako je výměna plynového ohřívače vody za elektrický, by vyžadovalo drahý upgrade.

Zde je návod, jak vypočítat elektrickou zátěž, abyste věděli, zda je možné přidat tepelné čerpadlo nebo auto nabíječka do vašeho systému.

Elektrická zátěž vs. Elektrická kapacita

Zjednodušeně řečeno, „elektrická zátěž“ je množství energie, které by všechna elektrická zařízení ve vašem domě odebírala, kdyby byla všechna současně zapnutá.

Elektrická kapacita je maximální výkon, který může servisní panel najednou dodat. Elektrický výkon se měří ve wattech, ale výkon je součinem napětí a proudu. A protože obytné napětí zůstává vždy stejné, elektrikáři měří zatížení a kapacitu v jednotkách proudu, což jsou ampéry nebo ampéry.

V základních elektrických výpočtech používají elektrikáři místo wattů jednotku voltampérů (VA). Aby to bylo jednoduché, řekněme, že watty a voltampéry jsou synonyma. A protože napájecí napětí vašeho domova je dimenzováno na 240 voltů/120 voltů, někdy se v matematice používá 120 voltů a někdy 240 voltů.

Je snadné určit stávající kapacitu vašeho servisního panelu. Stačí otevřít dvířka panelu a podívat se na hlavní jistič, uprostřed buď nahoře nebo dole. Aktuální hodnocení je jasně vyznačeno na jističi. To je kapacita panelu.

V současnosti je minimální kapacita, kterou National Electrical Code (NEC) povoluje pro nové obytné panely, 100 ampérů, přičemž 200 ampér je standardem pro novou výstavbu.

Stávající panely ve starších domech mohou být dimenzovány na 60 ampérů nebo ještě méně. To bylo hodnocení panelu v domě, kde jsem bydlel, což vysvětluje, proč hlavní jistič neustále vypínal. Na druhou stranu, některé větší domy mají panely dimenzované na 300 nebo 400 ampérů.

Jak vypočítat elektrické zatížení

Chcete-li zjistit proveditelnost přidání nového velkého spotřebiče k vašemu elektrický systému bez upgradu panelu, musíte vypočítat zatížení, které váš aktuální systém odebírá.

Elektrikáři na to mají jednoduchý vzorec. Ale hlavní elektrikář John Williamson – bývalý hlavní elektroinspektor ministerstva práce a průmyslu v Minnesotě – říká, že takhle NEC počítá zátěž. Protože je však metoda NEC pro většinu majitelů domů příliš komplikovaná, je to dobrá aproximace.

1. Pomocí venkovních rozměrů vašeho domu vypočítejte přibližnou plochu včetně přistavěných garáží. Vyloučit otevřené verandy a nedokončené oblasti, které nelze upravit pro budoucí obyvatelné použití.
2. Určete spotřebu energie pro všechny obvody obecného osvětlení a zásuvek a také obvody napájející hlavní spotřebiče.
3. Zahrňte 1 500 voltampérů pro každý 120-voltový 20-ampérový kuchyňský okruh a podobně pro 20-ampérový okruh prádelny.
4. Přidejte jmenovitý výkon (ve voltampérech) pro všechny spotřebiče upevněné na místě, trvale připojené nebo vyhrazené obvody, jako je vaše pračka/sušička, myčka, elektrický sporák, mikrovlnná trouba, lednice a ohřívač vody. Hodnocení získáte přečtením štítku na spotřebiči nebo kontrolou specifikací produktu online. Pokud štítek uvádí odběr proudu, vynásobte jej provozním napětím (buď 120 nebo 240 voltů, v závislosti na velikosti jednotky), abyste získali jmenovitý výkon ve wattech.
   Poznámka: Pokud provádíte tento výpočet, abyste zjistili, zda váš panel zvládne nové zařízení, jako je ohřívač vody, přidejte sem příkon tohoto zařízení.
5. Zkontrolujte štítky na vaší peci a klimatizačním systému pro jejich jmenovitý výkon. Protože tyto spotřebiče nikdy nepoužijete společně, vyberte větší počet a přidejte jej k celkovému počtu.

Williamson sdílel následující tabulku, která ukazuje vzorový výpočet pro dům o rozloze 1 500 čtverečních stop:

Obecné osvětlení a zásuvky: 1 500 m2 ft. dům x 3 VA za m2. ft.	4 500 VA
Obvody malých spotřebičů: 2 okruhy x 1 500 VA	3 000 VA
Okruh prádelny: 1 okruh x 1 500 VA	1 500 VA
Plynová pec: 1 okruh x 1 500 VA	1 500 VA
Mikrovlnná trouba: 1 okruh x 1 500 VA	1 500 VA
Nový elektrický ohřívač vody: 1 okruh x 3 000 VA	3 000 VA
Mezisoučet existujícího zatížení	15 000 VA
Prvních 8 000 VA stávající zátěže při 100 %	8 000 VA
Zbývající stávající zatížení na 40 % (15 000 VA – 8 000 VA = 7 000 VA) (7 000 VA x 40 % = 2 800 VA)	2 800 VA
Celková stávající zátěž	10 800 VA
Převeďte 10 800 VA na ampéry (10 800 VA děleno 240 volty = 45 ampér)	100ampérová služba je pro tento dům více než dostačující

Porovnejte zatížení s kapacitou panelu

Aby se zabránilo přetížení a možnému přehřátí, zatížení panelu by nemělo přesáhnout 80 procent jeho kapacity. Maximální zátěž, kterou umístíte na 100ampérový panel, by tedy neměla být větší než 80 ampérů.

Jakmile spočítáte 80 procent kapacity panelu, porovnejte to se zatížením. Pokud je náklad menší, můžete vyrazit. Pokud je však zatížení větší, musíte panel upgradovat bezpečnost.

Protože se jedná o nákladný projekt, který zahrnuje instalaci nové elektroinstalace, vyplatí se nejprve konzultovat s licencovaným elektrikářem možné způsoby, jak snížit zátěž.

Chris Deziel působí ve stavebnictví již více než 30 let. Pomohl od základů vybudovat malé město v oregonské poušti a pomohl založit dvě společnosti zabývající se terénními úpravami. Pracoval jako truhlář, instalatér a lakýrník nábytku. Deziel píše DIY články od roku 2010 a pracoval jako online konzultant, naposledy se službou Home Depot Pro Referral. Jeho práce byly publikovány na Landlordology, Apartments.com a Hunker. Deziel také publikoval vědecký obsah a je vášnivým hudebníkem.