Przewodnik po obliczaniu obciążenia elektrycznego

Panel elektryczny, znany również jako panel serwisowy, jest centrum sterowania wszystkimi obwodami elektrycznymi w domu.

Dzisiejsze panele są większe niż wcześniejsze wersje. Muszą takie być, bo w nowoczesnych domach jest o wiele więcej urządzeń, inteligentnych sterowników i innych urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Wraz z dążeniem do wyeliminowania samochodów napędzanych paliwami kopalnymi, narzędzi ogrodniczych, naczyń kuchennych i pieców, zapotrzebowanie na energię elektryczną w domach tylko wzrośnie.

Kilka lat temu mieszkałem w starym domu z niewymiarowym panelem żałośnie nieprzystosowanym do dzisiejszych nowoczesnych urządzeń i urządzeń. W domu była kuchenka elektryczna, ale wolę kuchenkę mikrofalową, więc ją kupiłem. Ilekroć próbowałem obsługiwać oba jednocześnie, main przerywacz w panelu zadziałał, ponieważ łączne obciążenie przekroczyło pojemność panelu.

W domu ze wszystkimi nowoczesnymi udogodnieniami elektrycznymi dopasowanie mocy panelu do projektowanego obciążenia jest ważniejsze niż kiedykolwiek. Jeśli moc panelu jest zbyt mała, coś tak prostego jak zamiana gazowego podgrzewacza wody na elektryczny wymagałoby kosztownej modernizacji.

Oto jak obliczyć obciążenie elektryczne, aby wiedzieć, czy możliwe jest dodanie pompy ciepła lub samochodu ładowarka do twojego systemu.

Obciążenie elektryczne vs. Pojemność elektryczna

Mówiąc prościej, „obciążenie elektryczne” to ilość energii, którą wszystkie urządzenia elektryczne w twoim domu pobierałyby, gdyby wszystkie były włączone w tym samym czasie.

Moc elektryczna to maksymalna moc, jaką panel serwisowy może dostarczyć w jednym czasie. Moc elektryczną mierzy się w watach, ale moc jest iloczynem napięcia i prądu. A ponieważ napięcie w domu zawsze pozostaje takie samo, elektrycy mierzą obciążenie i pojemność w jednostkach prądu, którymi są ampery lub ampery.

W podstawowych obliczeniach elektrycznych elektrycy używają jednostki woltoamperów (VA) zamiast watów. Aby uprościć sprawę, powiedzmy, że waty i woltoampery są synonimami. A ponieważ napięcie zasilania w twoim domu jest oceniane na 240 V/120 V, czasami w matematyce używa się 120 woltów, a czasami 240 woltów.

Łatwo jest określić istniejącą pojemność Twojego panelu serwisowego. Po prostu otwórz drzwi panelu i spójrz na główny wyłącznik, pośrodku na górze lub na dole. Aktualna wartość znamionowa jest wyraźnie zaznaczona na wyłączniku. To jest pojemność panelu.

Obecnie minimalna moc dozwolona przez National Electrical Code (NEC) dla nowych paneli mieszkalnych wynosi 100 amperów, przy czym 200 amperów jest standardem dla nowych konstrukcji.

Istniejące panele w starszych domach mogą być oceniane na 60 amperów lub nawet mniej. Taka była ocena panelu w domu, w którym mieszkałem, co wyjaśnia, dlaczego główny wyłącznik ciągle się wyłączał. Z drugiej strony niektóre większe domy mają panele o natężeniu 300 lub 400 amperów.

Jak obliczyć obciążenie elektryczne

Aby określić wykonalność dodania nowego dużego urządzenia do twojego elektryczny system bez aktualizacji panelu, musisz obliczyć obciążenie, jakie pobiera twój obecny system.

Elektrycy mają na to prosty przepis. Ale główny elektryk John Williamson – emerytowany główny inspektor elektryczny w Departamencie Pracy i Przemysłu Minnesoty – mówi, że NEC nie oblicza obciążenia w ten sposób. Ponieważ jednak metoda NEC jest zbyt skomplikowana dla większości właścicieli domów, jest to dobre przybliżenie.

1. Korzystając z wymiarów zewnętrznych domu, oblicz przybliżoną powierzchnię kwadratową, w tym dołączone garaże. Wyklucz otwarte ganki i niedokończone obszary, których nie można przystosować do przyszłego użytku mieszkalnego.
2. Określ pobór mocy dla wszystkich obwodów oświetlenia ogólnego i gniazd, a także obwodów zasilających główne urządzenia.
3. Uwzględnij 1500 woltoamperów na każdy 120-woltowy 20-amperowy obwód kuchenny i podobnie dla 20-amperowego obwodu pralni.
4. Dodaj moc znamionową (w woltoamperach) dla wszystkich urządzeń zamocowanych na miejscu, podłączonych na stałe lub dedykowanych obwody, takich jak pralko-suszarka, zmywarka, kuchenka elektryczna, kuchenka mikrofalowa, lodówka i podgrzewacz wody. Uzyskaj ocenę, czytając etykietę na urządzeniu lub sprawdzając specyfikacje produktu w Internecie. Jeśli na etykiecie podano pobór prądu, pomnóż go przez napięcie robocze (120 lub 240 woltów, w zależności od wielkości urządzenia), aby uzyskać moc znamionową w watach.
   Notatka: Jeśli wykonujesz te obliczenia, aby określić, czy Twój panel poradzi sobie z nowym urządzeniem, takim jak podgrzewacz wody, dodaj tutaj moc tego urządzenia.
5. Sprawdź etykiety na swoim piecu i systemie klimatyzacji pod kątem ich mocy znamionowej. Ponieważ nigdy nie będziesz używać tych urządzeń razem, wybierz większą liczbę i dodaj ją do sumy.

Williamson udostępnił poniższą tabelę, która pokazuje przykładowe obliczenia dla domu o powierzchni 1500 stóp kwadratowych:

Ogólne oświetlenie i pojemniki: 1500 mkw. stopa dom x 3 VA na mkw. stopa	4500 VA
Obwody małych urządzeń: 2 obwody x 1500 VA	3000 VA
Obwód pralni: 1 obwód x 1500 VA	1500 VA
Piec gazowy: 1 obwód x 1500 VA	1500 VA
Kuchenka mikrofalowa: 1 obwód x 1500 VA	1500 VA
Nowy elektryczny podgrzewacz wody: 1 obwód x 3000 VA	3000 VA
Suma częściowa istniejącego obciążenia	15 000 VA
Pierwsze 8000 VA istniejącego obciążenia przy 100%	8000 VA
Pozostały istniejący ładunek na poziomie 40% (15 000 VA – 8 000 VA = 7 000 VA) (7000 VA x 40% = 2800 VA)	2800 VA
Całkowite istniejące obciążenie	10800 VA
Przelicz 10 800 VA na ampery (10 800 VA podzielone przez 240 woltów = 45 amperów)	Usługa 100 amperów jest więcej niż wystarczająca dla tego domu

Porównaj obciążenie z pojemnością panelu

Aby zapobiec przeciążeniom i ewentualnemu przegrzaniu, obciążenie panelu nie powinno przekraczać 80 procent jego pojemności. Tak więc maksymalne obciążenie panelu 100-amperowego nie powinno przekraczać 80 amperów.

Po obliczeniu 80 procent pojemności panelu porównaj ją z obciążeniem. Jeśli ładunek jest mniejszy, możesz jechać. Ale jeśli obciążenie jest większe, musisz zaktualizować panel bezpieczeństwo.

Ponieważ jest to kosztowny projekt, który obejmuje instalację nowego okablowania, warto najpierw skonsultować się z licencjonowanym elektrykiem w celu uzyskania możliwych sposobów zmniejszenia obciążenia.

Chris Deziel działa w branży budowlanej od ponad 30 lat. Pomógł zbudować od podstaw małe miasto na pustyni w Oregonie i pomógł założyć dwie firmy zajmujące się architekturą krajobrazu. Pracował jako stolarz, hydraulik i lakiernik mebli. Deziel pisze artykuły dla majsterkowiczów od 2010 roku i pracował jako konsultant online, ostatnio w usłudze Pro Referral Home Depot. Jego prace zostały opublikowane w Landlordology, Apartments.com i Hunker. Deziel publikował również treści naukowe i jest zapalonym muzykiem.