Мощность установленная и расчетная: Расчетная мощность и установленная мощность

Расчетная мощность и установленная мощность

В современных условиях наблюдается постоянный рост потребляемой электроэнергии. Полученные данные показывают, что мощность только кухонного оборудования увеличилась в два раза. Кроме этого, появилось большое количество кондиционеров, компьютеров и другой техники. Большинство электрических сетей уже не справляются с возрастающими нагрузками. Поэтому каждый хозяин квартиры или частного дома должен иметь представление о том, что такое расчетная и установленная мощность. Эта проблема в полной мере касается и промышленных предприятий с современным энергоемким оборудованием.

Что такое расчетная мощность

Не только в новых, но и в старых домах владельцы жилья подключают новые виды бытовой техники и оборудования. Увеличение нагрузки может вызвать сбои в работе электрической сети, поэтому вопрос мощности подведенного кабеля нужно выяснить заранее. Эту информацию можно найти в акте разграничения балансовой ответственности или в справке о разрешенных мощностях, где указывается конкретная расчетная и установленная мощность.

Определение расчетной мощности известно также как мощность одновременного включения. Данный параметр указывает на возможное подключение установленного количества потребителей, имеющихся в квартире. В случае включения излишнего оборудования, автоматические защитные устройства просто выйдут из строя. Сумма мощностей всех приборов будет соответствовать установленной мощности. Однако в случае одновременного включения, в сети возникнут значительные перегрузки, что приведет к срабатыванию защитных устройств. Именно средства защиты позволяют установить определенный предел нагрузки, разрешенный для конкретного жилья.

Во многом значение расчетной мощности зависит от ввода. Каждая лестничная площадка оборудуется электрощитком с вводным автоматом, через который осуществляется ввод в квартиру кабеля с необходимым сечением. После этого внутри помещения размещаются все остальные элементы системы электроснабжения, в том числе и щит с устройствами распределения нагрузки по отдельным линиям.

В большинстве домов старой постройки подключено однофазное питание с напряжением 220 В. Именно такое подключение препятствует чрезмерной нагрузке на линию и не дает возможности подключения всех современных приборов. Эта проблема решается с помощью трехфазного ввода на 380 вольт. Он состоит из трех линий, перераспределяющих на себя общую нагрузку. В случае интенсивного энергопотребления происходит равномерное распределение нагрузки на каждую фазу.

Поэтому прежде чем планировать приобретение бытовой техники и оборудования, необходимо заранее выяснить, какой ток подведен в квартиру. Если подведены три фазы, то никаких проблем не будет, поскольку на один ввод приходится от 14 до 20 кВт, что позволяет свободно подключать все необходимые приборы. Однако в старых постройках с однофазным вводом и алюминиевым кабелем, максимальная мощность нагрузки составляет всего 4 кВт. В этом случае об использовании каких-либо устройств, кроме освещения не может быть и речи. Потребуется выделение дополнительной мощности, и по данному вопросу необходимо обращаться в соответствующие службы.

Что такое установленная мощность

Для того чтобы заранее спланировать установку в доме или квартире бытовой техники и оборудования, необходимо произвести оценку максимальной мощности, потребление которой будет осуществляться из электрической сети. Простое арифметическое сложение мощностей всех имеющихся потребителей не дает точных результатов, из-за своей неэффективности и неэкономичности.

Как правило, при такой оценке используются определенные факторы, учитывающие коэффициент использования и разновременность работы подключенных устройств. Кроме того, учитываются не только действующие, но и предполагаемые нагрузки. В результате, получается установленная мощность, измеряемая в кВт или кВА.

Значение установленной мощности будет равно сумме номинальных мощностей каждого прибора и устройства. Однако это значение не будет фактически потребляемой мощностью, которая практически всегда выше номинала. Данный параметр необходимо знать для того, чтобы правильно выбрать номинальную мощность того или иного устройства.

В промышленном производстве существует понятие полной установленной мощности. Этот показатель представляет собой арифметическую сумму полных мощностей каждого отдельно взятого потребителя. Он не совпадает с максимальной расчетной полной мощностью, поскольку при его расчетах используются различные коэффициенты и поправки.

Как повысить расчетную мощность

Если технические условия позволяют выделить дополнительную мощность, в этом случае на руки выдается соответствующее разрешение на выполнение электромонтажных работ. В итоге будет произведен ввод дополнительного кабеля необходимого сечения, определяемого специалистами. Это позволит выдерживать все предполагаемые нагрузки.

Однако на практике решение этой проблемы сопряжено с большими трудностями, прежде всего это связанными с согласованиями в различных структурах и инстанциях. Кроме того, дополнительные мощности отсутствуют и взять их просто негде. Существующие сети и так уже работают с полной нагрузкой. Иногда дополнительные мощности находятся в другом районе, что потребует прокладки к дому новой кабельной линии. Внутри дома также выполняется прокладка нового магистрального силового кабеля. Все изменения оформляются документально и фиксируются в техническом паспорте жилища.

Особые сложности возникают в домах старой постройки с однофазными линиями и отсутствующим заземлением. Здесь не поможет замена старой электропроводки на более новую, пропускная способность все равно останется старой и не позволит включать дополнительные приборы. В этом случае потребуется полная замена проводки на трехфазную линию с установкой всех необходимых защитных и распределительных устройств.

как рассчитать формулой, их отличия

Количество потребляемой электрической энергии ежегодно возрастает. Основываясь на актуальной статистической информации, даже обычное кухонное оборудование стало потреблять в несколько раз больше энергии, по сравнению с предыдущими годами. Кроме того, в повседневной жизни люди используют компьютеры и многие другие приборы, работающие от сети. Сети электроснабжения часто не могут справиться с такими запросами. Здесь важно разбираться в рассматриваемых понятиях, какой максимальный уровень нагрузки способна выдержать сеть.

Что такое установленная мощность?

Многие модели электротехнического оборудования имеют специальную маркировку, которая указывает на количество тока, выдаваемое во время их нормальной работы в штатном режиме (номинальная величина).

Приборы энергопотребления

Чтобы выполнить расчет, суммируются номинальные значения этих показателей для всех устройств, работающих от электричества и размещенных на объекте. Под рассматриваемым понятием понимают ту мощность, которая генерируется или потребляется промышленным предприятием, территориальной единицей или обособленной отраслью. В качестве номинала может быть взят активный или полный показатель.

Действующая электроустановка

В энергетической промышленности под этим понятием подразумевают наибольшую активность электрической установки при работе в течении длительного промежутка времени без зафиксированных перегрузок, согласно технической инструкции.

Важно! Расчет рассматриваемой величины играет важную роль в процессе проектирования электрических установок. Полученные данные станут залогом бесперебойной работы оборудования на протяжении долгого времени.

Что такое расчетная мощность?

Под этим определением понимают установленный показатель, позволяющий подключить некое количество единиц техники одновременно. Если превысить их допустимое число, защитная автоматическая система может выйти из строя. Расчет установленной мощности выполняется путем суммирования этого показателя, которым характеризуется каждый подключенный прибор в системе.

Важно! Межэтажное пространство жилого дома снабжено электрощитом и вводным устройством, от которого проложены кабели до каждой квартиры. В случае, когда система располагается в жилом помещении, в него прокладывают кабель с необходимым сечением. Для защиты разводящих линий устанавливают автомат, счетное устройство и щит для равномерного распределения нагрузок на каждой линии.

Электрощит

Отличия расчетной мощности от установленной

Нередко возникает вопрос: «Чем отличается установленная мощность от расчетной?». Номинальное значение установленной величины указывается на упаковке оборудования самим изготовителем. Оно дает представление о том, как прибор будет работать в бесперебойном режиме на протяжении долгого времени. Расчетная же величина говорит о фактической величине, которая изменяется в процессе колебания нагрузок по наибольшему возможному воздействию на единицу электросистемы.

Несмотря на различия, оба понятия, все же связаны друг с другом. Такая связь учитывается при осуществлении проектных работ. Установленное значение вычисляется на основе расчетного, с учетом коэффициентов для единовременного включения всех нагрузок в системе.

Как повысить расчетную мощность

Для увеличения расчетных данных вводят дополнительный кабель с нужным сечением, величину которого определяют специалисты. Это дает гарантию, что пиковые нагрузки не выведут из строя электрическую систему. Процесс считается затруднительным из-за обязательного согласования работ с муниципальными структурами и дополнительными затратами.

Средние нагрузки

Вычисление нагрузок выполняется по двум причинам:

  • Зная выделенную мощность для конкретного дома, его жильцы могут обратиться в компанию энергосбыта для того, чтобы получить именно те значения, которые им необходимы;
  • Основываясь на средних нагрузках, выбираются номинальные токи защитных аппаратов и проводники с оптимальным сечением.

Важно! Для определения средних нагрузок необходимо вычислить установленную величину и знать расчетные коэффициенты, которые принимаются во внимание в вычислениях. Один из них – коэффициент спроса. Средние нагрузки нужно знать для вычисления количества потерянной электрической энергии за годовой период.

Для расчетов средней нагрузки (  используют также отношение общего количества потребляемой за смену энергии с максимальной загруженностью ( ) и длительностью смены, измеряемой в часах ( ):

Формулы вычисления мощностей

Для расчета установленной мощности электроустановки можно взять наглядный пример осветительной установки.

Осветительная установка

Установленная мощность ( ) вычисляется во время выбора ламп и по итогам технических расчетов. Для этого складываются мощности всех ламп накаливания в системе, и формула выглядит следующим образом:

, где  – номинальные мощности ламп накаливания,  – та же базовая величина для люминесцентных ламп с низким давлением,  – мощность дуговых ламп (ртутных, низкого давления).

По разным причинам, часть осветительных элементов может не работать. В этом случае расчетная мощность ( ) – это произведение установленного значения ( ) и коэффициента спроса, который рассчитывается по формуле:

=, где  – активная мощность за 30 минут работы системы. Тогда = .

Важно! Определение установленной и расчетной мощностей имеет важное значение для многих отраслей промышленности и энергетического комплекса. Расчеты этих величин используют при проектировании осветительных установок, организации электроснабжения в жилых домах, городского освещения и в других областях, которые нуждаются в обеспечении электричеством.

Электротехническое оборудование

Знание установленных и расчетных значений мощностей позволяет вычислить допустимые нагрузки, которым будет подвергаться эксплуатируемое электротехническое оборудование, что позволит использовать его с максимальной эффективностью.

Определение расчетной мощности по установленной мощности и коэффициенту спроса — Электрические нагрузки и графики потребления электрической энергии

Определение расчетной мощности по установленной мощности и коэффициенту спроса является приближенным методом в частности потому, что Кс меняется с изменением числа однородных приемников в одном узле, а в справочниках дается постоянной величиной и рекомендуется лишь как предварительный.

Пример 1. Определить расчетную нагрузку группы приемников бетоносмесительного цеха ДСК. Исходные данные (выделены полужирным шрифтом) и результаты расчета сведены в таблице ниже.

Исходные данные и результаты расчета

Группа приемниковЧисло приемников n, шт.Суммарная установленная мощность, Ру кВтКоэффициент спроса КсCOS φtg φРасчетные нагрузки
активная Рр, кВтреактивная Qp, кварполная S, кВ А
Конвейер16191,40,80,750,882153,1135
Вибратор23158,50,60,750,8829583,8
Вентилятор, насос8180,80,850,6214,48,9
Дозатор290,350,51,7323,25,4
Итого49376,90,60,6971,03225,7232,2324,2

Величины Кр, Кс и cos φ приняты по справочным материалам. Кр принят равным 1. Значения Кс для всех групп вычислены по суммарным установленным и расчетным мощностям:

Метод упорядоченных диаграмм

Наиболее универсальным и рекомендуемым является метод упорядоченных диаграмм, который положен в основу «Временных руководящих указаний».

Расчетная нагрузка группы приемников Pр, соответствующая известному получасовому максимуму нагрузки Рр (30), определяется по формуле

Pр = Кмакс Pсм,

где Кмакс — коэффициент максимума активной мощности — выбирается из таблицы, ключом к которой является коэффициент использования Ки, выбираемый по справочникам для каждой группы приемников:

где в числителе стоит квадрат суммы номинальных активных мощностей всех n-приемников данной группы, а в знаменателе — сумма квадратов номинальных активных мощностей отдельных приемников группы. Если все приемники группы имеют одинаковую номинальную мощность, то

nэ=(nРN)2/ nР2N=n.

Если приемники группы имеют различные номинальные мощности, то nэ<n, br=»»>
РсмиРу

При nэ <4 расчетная мощность может быть определена как сумма номинальных мощностей:</n,>

Расчетная активная мощность узла электроснабжения, включающего n групп приемников, определяется по формуле

где Рсм — средняя мощность группы за наиболее загруженную смену.

Кмакс выбирается из справочных таблиц по общему эффективному количеству приемников для всего узла и по среднему значению коэффициента использования Ки, который определяется по формуле

Qp определяется по аналогичным формулам:

Qp Кмакс Qсм;
Qcm = Рсмtgφ;

Полная мощность вычисляется так:

Sp= √P2p + Q2p.

Расчет осветительных нагрузок может быть проведен методом удельной нагрузки на единицу площади по формуле

Pр.о= Pуд S,

где Pуд — выбирается по справочным данным; S — площадь помещения, м2.

«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Расчетная мощность и установленная мощность

1.3.1Основные методы определения расчетных нагрузок

Выбор
элементов системы электроснабжения
выполняется на основании определения
расчетной электрической нагрузки.

Расчетная
электрическая нагрузка

Рр
(или Qр)
– это мощность,
соответствующая такой неизменной
токовой нагрузке, которая эквивалента
фактической изменяющейся во времени
нагрузке по наибольшему возможному
тепловому воздействию на элемент системы
электроснабжения.

В
настоящее время в практике проектирования
применяют несколько методов определения
расчетных электрических нагрузок:
метод упорядоченных диаграмм, метод
установленной мощности и коэффициента
спроса, метод
средней мощности и коэффициента формы
графика электрических нагрузок,
комплексный метод.

Проектирование
и расчет электрических нагрузок
производятся по

уровням
системы электроснабжения промышленных
предприятий , поскольку на каждом уровне
может быть свой метод расчета нагрузки.
В системе электроснабжения различают
шесть уровней: УР1 — отдельные
электроприемники, агрегаты (станки) с
многодвигательным приводом или другой
группой электроприемников, связанных
технологически, характеризуемые
паспортной мощностью; УР2 — распределительные
шкафы, щиты управления, шинопроводы,
сборки напряжением до 1 кВ переменного
тока и до 1,5 кВ постоянного тока; УР3 –
щит низкого напряжения трансформаторной
подстанции 10 (6)/0,4 кВ; УР4 — шины 10(6) кВ
трансформаторной подстанции и
распределительных пунктов 10(6) кВ; УР5 —
шины главной понизительной подстанции
(ГПП) 10(6) кВ; УР6 — граница раздела
предприятия и энергосистемы (заявляемый,
контролируемый и отчетный уровни
предприятия).

Расчет
электрических нагрузок на разных уровнях
производится общепринятыми методами,
как правило, от низшего уровня (УР2) к
высшему (УР4, УР5, УР6), только в комплексном
методе, наоборот — от верхних уровней к
нижним.

Общие рекомендации
по выбору метода определения расчетных
электрических нагрузок:

1.
Для определения расчетных нагрузок по
отдельным группам приемников и узлам
напряжением до 1 кВ в цеховых сетях
следует использовать метод
упорядоченных диаграмм ( метод коэффициента
максимума) при наличии данных о числе
электроприемников, их мощности и режиме
работы.

2.
Для определения расчетных нагрузок на
высших степенях системы электроснабжения
(начиная с цеховых шинопроводов или шин
цеховых трансформаторных подстанций
и кончая линий, питающих предприятие)
следует применять методы расчета,
основанные на использовании средней
мощности и коэффициента формы графика

Кф,
который лежит в пределах 1,05 – 1,2.

3.
При ориентировочных расчетах на высших
ступенях системы электроснабжения
возможно применение методов расчета
по установленной мощности и коэффициенту
спроса Кс
при отсутствии данных о числе
электроприемников и их мощности, об
удельном потреблении электроэнергии
на единицу продукции или удельной
плотности нагрузок на 1 м2
площади цеха.

Расчетная мощность для промышленных объектов

Расчетная мощность промышленного предприятия зависит от:

  • типа продукции;
  • используемых технологий;
  • ожидаемой максимальной нагрузки в течение года;
  • типа выпускаемой продукции;
  • типа оборудования и степени его адаптации к технологии.

Существует множество методов расчета, все они должны обладать общими свойствами:

  • простотой вычисления;
  • универсальностью в определении нагрузок для разных уровней потребления и распределения энергии;
  • точностью результатов;
  • легкостью определения показателей, на которых основан метод.

Основные показатели рассчитываются по тем же формулам, но с другими поправочными коэффициентами.

Для трехфазных электромоторов установленная мощность равна:

Р = Рн/(η х cos φ), где:

  • Рн – номинальный мощностной показатель из техпаспорта;
  • η – КПД электромотора;
  • cos φ – мощностной коэффициент.

Увеличение выделенной, согласно техусловиям, мощности необходимо согласовывать с энергоснабжающей организацией. С этой целью проводятся перерасчеты для вводных кабелей и приборов защиты на основе новой установленной мощности. Но решение о выделении зависит от наличия свободных мощностей.

8.3 Расчёт коэффициента активной мощности

Коэффициент активной мощности проектируемого объекта отражает, какую часть расчетная активная мощность Pр составляет от полной расчетной мощности Sр.

cosр = Pр / Sр , (8.4)

cosр = 624,46 / 773,15 = 0,81

Коэффициент реактивной мощности tgр определяется из отношения:

tgр = Qр / Рр, (8.5)

tgр = 455,86 / 773,15 = 0,59

Активная мощность отражает энергетическую сторону технологического процесса и зависит от количества выпускаемой продукции в единицу времени; реактивная мощность Qр имеет колебательный обменный характер с источником электрической энергии энергосистемы и создает дополнительную нагрузку для генераторов, трансформаторов линий электропередач, что приводит к дополнительным капиталовложениям.

8.4 Расчёт реактивной мощности компенсирующей установки

Сравнительный анализ потоков реактивных мощностей (отпущенной энергосберегающей организацией и суммарной расчетной) показывает, что на проектируемом предприятии необходимо часть реактивной мощности компенсировать и повысить коэффициент активной мощности до заданного значения.

В качестве компенсатора реактивной мощности на предприятиях пищевой промышленности используют конденсаторные батареи, которые выпускаются промышленностью в виде конденсаторных комплектных установок.

Мощность компенсирующего устройства Qку, квар, вычисляется из выражения:

Qку =∑ Qp – Qэ = ∑ Рр  (tgср – tgэ) (8.6)

где ∑ Qp – суммарная расчетная реактивная мощность, кВ  Ар;

Qэ – оптимальная реактивная мощность, задаваемая энергосистемой;

∑ Qp – суммарная расчетная активная мощность, кВт;

tgср – средневзвешенный расчетный коэффициент реактивной мощности; tgср =0,76;

tgэ – коэффициент реактивной мощности, заданный энергосистемой; tgэ =0,33.

Qку = 624,46  (0,59 – 0,33) = 162,36 кВ  Ар.

В качестве компенсирующего устройства выбираем комплексную конденсаторную установку типа УК 0,38-350Н с номинальной мощностью 200 кВАр.



Что измеряется в этих единицах

Мегаватты используют для обозначения крупных приемников или генераторов электрической энергии. Средняя угольная электростанция производит в районе 600 МВт.

Установленная электромощность самых крупных ГРЭС России в МВт:

  • Костромская ГРЭС, 3600;
  • Рязанская ГРЭС, 3130;
  • Конаковская ГРЭС, 2520.

Мегаватты используют не только для обозначения производительности крупных энергообъектов. Аналогичная размерность также распространённая в системе ЖКХ и крупных промышленных объектах. Так, высотный многоквартирный жилой комплекс способен потреблять несколько МВт электроэнергии для обеспечения работы систем освещения и кондиционирования воздуха.

Электровоз имеет возможность потреблять до 12 МВт электрической энергии, а одна атомная электростанция может производить до 1200 МВт или больше. Самая крупная АЭС в России Курская АЭС-2 — 1255 МВт одного блока. Сегодня в России на десяти функционирующих АЭС используется 35 энергоблоков более 29 000.0 МВт.

Суммарная установленная мощность объектов ЕЭС России

К сведению! По причине опасений, связанных с хранением ядерных отходов и вредными выбросами от угольных электростанций, в мировой энергетике на данный момент расширяются мощности по выработке электрической энергии нетрадиционными источниками с помощью солнца и ветра. Единичные мощности таких установок составляет более 21 000 МВт солнечной энергии.

Киловатт равняется 1000 Вт. Эта размерность применяется в основном для выражения потребляемой мощности электродвигателей, электрокотлов, нагревателей и радиопередатчиков, бытовых электроприборов и водонагревателей.

Как повысить расчетную мощность

Если технические условия позволяют выделить дополнительную мощность, в этом случае на руки выдается соответствующее разрешение на выполнение электромонтажных работ. В итоге будет произведен ввод дополнительного кабеля необходимого сечения, определяемого специалистами. Это позволит выдерживать все предполагаемые нагрузки.

Однако на практике решение этой проблемы сопряжено с большими трудностями, прежде всего это связанными с согласованиями в различных структурах и инстанциях. Кроме того, дополнительные мощности отсутствуют и взять их просто негде. Существующие сети и так уже работают с полной нагрузкой. Иногда дополнительные мощности находятся в другом районе, что потребует прокладки к дому новой кабельной линии. Внутри дома также выполняется прокладка нового магистрального силового кабеля. Все изменения оформляются документально и фиксируются в техническом паспорте жилища.

Особые сложности возникают в домах старой постройки с однофазными линиями и отсутствующим заземлением. Здесь не поможет замена старой электропроводки на более новую, пропускная способность все равно останется старой и не позволит включать дополнительные приборы. В этом случае потребуется полная замена проводки на трехфазную линию с установкой всех необходимых защитных и распределительных устройств.

Что такое реактивная мощность?

Реактивная мощность
— это мощность, которая обусловлена наличием в электрической сети устройств, которые создают магнитное поле (емкости и индуктивности). Интерес представляет не само магнитное поле, а характер прохождения по таким элементам переменного тока, а именно появление фазового сдвига между приложенным напряжением и током в элементах сети, таких как (электродвигатели, трансформаторы, конденсаторы).

Реактивная мощность в сети может быть, как избыточная, так и дефицитная это обусловлено характером установленного оборудования. Избыточная реактивная мощность (преобладает емкостной характер сети) приводит к повышению напряжения сети, в то время как дефицитная (преобладание индуктивного характера сети) к снижению напряжения. Поскольку в распределительных сетях в большинстве случаев индуктивность преобладает над емкостью, т.е. имеется дефицит реактивной мощности, то в сеть искусственно вносятся емкостные элементы, призванные скомпенсировать индуктивный характер сети, как следствие уменьшить фазовый сдвиг между напряжением сети и током, а это значит передать потребителю в большей степени только активную мощность, а реактивную «сгенерировать» на месте. Этот принцип широко используют сетевые компании, обязывающие потребителей устанавливать компенсационные устройства, однако же установка данных устройств нужна в большей степени сетевой компании, а не каждому потребителю в отдельности. Измеряется в Вольт-Амперах реактивных (ВАр).

Что такое установленная мощность

Для того чтобы заранее спланировать установку в доме или квартире бытовой техники и оборудования, необходимо произвести оценку максимальной мощности, потребление которой будет осуществляться из электрической сети. Простое арифметическое сложение мощностей всех имеющихся потребителей не дает точных результатов, из-за своей неэффективности и неэкономичности.

Как правило, при такой оценке используются определенные факторы, учитывающие коэффициент использования и разновременность работы подключенных устройств. Кроме того, учитываются не только действующие, но и предполагаемые нагрузки. В результате, получается установленная мощность, измеряемая в кВт или кВА.

Значение установленной мощности будет равно сумме номинальных мощностей каждого прибора и устройства. Однако это значение не будет фактически потребляемой мощностью, которая практически всегда выше номинала. Данный параметр необходимо знать для того, чтобы правильно выбрать номинальную мощность того или иного устройства.

В промышленном производстве существует понятие полной установленной мощности. Этот показатель представляет собой арифметическую сумму полных мощностей каждого отдельно взятого потребителя. Он не совпадает с максимальной расчетной полной мощностью, поскольку при его расчетах используются различные коэффициенты и поправки.

Формулы вычисления мощностей

Для расчета установленной мощности электроустановки можно взять наглядный пример осветительной установки.

Осветительная установка

Установленная мощность ( ) вычисляется во время выбора ламп и по итогам технических расчетов. Для этого складываются мощности всех ламп накаливания в системе, и формула выглядит следующим образом:

, где  – номинальные мощности ламп накаливания,  – та же базовая величина для люминесцентных ламп с низким давлением,  – мощность дуговых ламп (ртутных, низкого давления).

По разным причинам, часть осветительных элементов может не работать. В этом случае расчетная мощность ( ) – это произведение установленного значения ( ) и коэффициента спроса, который рассчитывается по формуле:

=, где  – активная мощность за 30 минут работы системы. Тогда = .

Важно! Определение установленной и расчетной мощностей имеет важное значение для многих отраслей промышленности и энергетического комплекса. Расчеты этих величин используют при проектировании осветительных установок, организации электроснабжения в жилых домах, городского освещения и в других областях, которые нуждаются в обеспечении электричеством

Электротехническое оборудование

Знание установленных и расчетных значений мощностей позволяет вычислить допустимые нагрузки, которым будет подвергаться эксплуатируемое электротехническое оборудование, что позволит использовать его с максимальной эффективностью.

Расчетная мощность для промышленных объектов

Расчетная мощность промышленного предприятия зависит от:

  • типа продукции;
  • используемых технологий;
  • ожидаемой максимальной нагрузки в течение года;
  • типа выпускаемой продукции;
  • типа оборудования и степени его адаптации к технологии.

Существует множество методов расчета, все они должны обладать общими свойствами:

  • простотой вычисления;
  • универсальностью в определении нагрузок для разных уровней потребления и распределения энергии;
  • точностью результатов;
  • легкостью определения показателей, на которых основан метод.

Основные показатели рассчитываются по тем же формулам, но с другими поправочными коэффициентами.

Для трехфазных электромоторов установленная мощность равна:

Р = Рн/(η х cos φ), где:

  • Рн – номинальный мощностной показатель из техпаспорта;
  • η – КПД электромотора;
  • cos φ – мощностной коэффициент.

Увеличение выделенной, согласно техусловиям, мощности необходимо согласовывать с энергоснабжающей организацией. С этой целью проводятся перерасчеты для вводных кабелей и приборов защиты на основе новой установленной мощности. Но решение о выделении зависит от наличия свободных мощностей.

Примените регуляторы мощности

Имеется ряд электрических приёмников, потребляемую мощность которых можно и нужно регулировать. Это источники освещения (люстры, бра и т.д.), нагревательные приборы (полы с подогревом).

В цепь питания таких приёмников включают регуляторы мощности,
содержащие тиристоры.

Регулируя момент отпирания тиристоров, изменяют величину тока электрических приёмников, а, значит, и потребляемую ими мощность.

Как правило, такое регулирование производится вручную, либо с помощью пульта дистанционного управления.

Когда путём регулирования невозможно добиться условия, чтобы максимальная величина потребляемой мощности
не превышала значения разрешённой мощности
, используют резервное питание
.

Источник резервного питания —
это обычно дизельный генератор
или газовый генератор
( по экономическим соображениям обычно применяют в качестве аварийного источника).

Включение генератора и переключение части секций или всей внутренней сети на резервное питание обычно происходит автоматически, но возможен и ручной режим

При этом важно, чтобы, во избежание короткого замыкания, внутренняя сеть вначале была отсоединена от питающей сети, а лишь затем подключена к генератору.. Резервное питание
в случае исчезновения электричества в питающей сети используется в качестве аварийного

Резервное питание
в случае исчезновения электричества в питающей сети используется в качестве аварийного.

Очень важно правильно выбрать генератор
и знать, где установить генератор .
А от того, как выполнен , будет зависеть качество электроэнергии и надёжность системы резервного электроснабжения

Установленная и единовременная мощность разница

Бесплатная юридическая консультация:

Граждане, кто укажет норматив, в котором дается определение расчетной, единовременной и установленной мощности, тому приз.

Все это я видел и в интернете лазил. Поэтому и прошу четкое указание на норматив.

VladislavV написал : Все это я видел

Если видели, то там есть и «четкое указание на норматив» — СП03. ( 6. Расчетные электрические нагрузки. Нагрузки жилых зданий. ).

А ты норматив открывал? Смотрел, что там написано? Есть там определение или нет? Так вот, нету его там. Есть только формулы. А вот тупо определения нет. Так что пока мне людишкам в физиономию ткнуть нечем.

Бесплатная юридическая консультация:

Google что у Вас нет? Выделеная мощность В квартире или нежилом помещении основными показателями мощности являются установленная мощность и единовременная мощность (нагрузка). Именно эти величины указываются в разрешениях на присоединение мощности, справках о выделенной мощности и актах разграничения балансовой принадлежности.

Терминология, используемая при расчетах мощности, несколько отличается от терминологии, установленной нормативными документами. Документы, определяющие юридический смысл: ГОСТ«Энергетика и электрификация. Термины и определения». В нем дается определение установленной мощности, присоединенной мощности, нагрузки электроустановки.

Постановление Правительства РФ №861 дает определение заявленной мощности, максимальной мощности, присоединенной мощности. Документы, определяющие физический смысл и порядок расчета: СП03 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» использует понятие расчетной нагрузки, и установленной мощности.

РМ«инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий» использует понятие расчетной нагрузки, установленной мощности. Просуммировав все вышеизложенное, можно дать следующие определения: Если максимальная мощность вашей электроустановки мене 100 кВт, то на основании постановления правительства РФ №861 от 27. 12.

04 (в последней редакции), обращаться в Энергонадзор вообще не обязательно.

  1. Установленная мощность, присоединенная мощность – это сумма мощностей электроприемников (по паспортам), входящих в электроустановку, мощность которой рассматривается.
  2. Единовременная мощность (нагрузка), расчетная нагрузка – это электрическая мощность, которую должна потреблять электроустановка в определенный (расчетный) период времени. Данная мощность определяется расчетом, исходя из установленной мощности, типа электроустановки, режима ее работы и других показателей при помощи расчетных коэффициентов. Таким образом, для нормальной работы электроустановки достаточно мощности равной единовременной. То есть заявленная мощность должна быть равна или больше единовременной мощности. В свою очередь выделенная мощность, должна быть больше или равна заявленной.

Расчет необходимой мощности

Данный расчет понадобится, чтобы понять будет ли достаточным объем выделенной электрической мощности для квартиры или дома. Для этого понадобится рассчитать величину максимальной нагрузки, просуммировав соответствующие параметры всех электроустановок потребителя. Причем необходимо принимать в расчет все бытовые электроприборы, которые могут быть включены одновременно.

Как правило, вся необходимая информация указывается на наклейке, прилепленной к корпусу оборудования, или приведена в документации. В том случае, если наклейка стала нечитабельной, а технический паспорт потерялся, можно воспользоваться таблицей, где приведена типовая активная мощность бытового оборудования.

Таблица ориентировочной потребляемой мощности различной бытовой техники

Рассчитав суммарное потребление, не спешите считать работу завершенной, необходимо добавить резерв с учетом возможного увеличения нагрузки со временем. Как правило, размер резерва устанавливают в 20-30% от расчетных параметров.

Сложив эти две величины, мы получим результат, который можно сравнить с разрешенной мощностью. Если она окажется меньше расчетных нагрузок, имеет смысл задуматься о заявке на получение дополнительных 1 кВт или 3 кВт. Подробно о присоединении дополнительных киловатт будет рассказано ниже.

Расчетная мощность общественных зданий

  1. В целом для общественных зданий применяется формула:

Р = Ргр х k x а, где:

  • Ргр – установленная мощность группы приемников в кВт,
  • k – коэффициент одновременности для этой группы,
  • a – коэффициент использования номинальной мощности для данной группы приемников.

Оба коэффициента находятся в специальных таблицах.

  1. С учетом фактора спроса на электроэнергию используется другое выражение:

Р = Kс х Ргр, где Kc – коэффициент спроса (определяется по таблице).

Величина Кс для нежилых объектов колеблется от 0,2-0,4 до 1.

В методе коэффициента спроса расчетная нагрузка не зависит только от количества установленных приемников. Это связано с различными коэффициентами спроса. Для больших объектов с множеством разнообразного оборудования следует принимать меньшие значения Кс.

В непромышленных зданиях: офисах, школах, больницах, театрах, гостиницах и т. д., где доминируют осветительные приемники и нагревательные устройства, предполагают, что cos φ = 1.

Расчетная мощность здания коммунального хозяйства (котельные, насосные станции) должна определяться на основе данных каталога изготовителей электрических устройств, планируемых к установке, в соответствии со следующими формулами:

  1. реактивная мощность одного приемника:

Q1 = tg φ х Р1.

  1. для группы:

Q = Кс х Qгр, где:

  • для Qгр складываются все вычисленные значения отдельных приемников,
  • Кс – коэффициент спроса.
  1. активный мощностной показатель для группы:

Р = Kс х Ргр.

  1. общая мощность:

S = √(Р² + Q²).

Важно!
Исходя из приведенных значений мощностей, вычисляется tg φ для группы: tg φ = Q/P. Если его значение больше указанного в технических условиях для подключения, принимается решение о компенсации реактивной мощности

Для трансформаторной подстанции, с которой будут питаться жилые и коммунальные здания, расчетная мощность определяется:

S =√(P² + Рз² + Рос²) + (Q² + Qз² + Qос²), где:

  • P и Q – показатели для зданий коммунального хозяйства;
  • Рз и Qз – для жилых зданий;
  • Рос и Qос – для установок уличного освещения.

Правила и нормативы

Электрификация любого объекта осуществляется в соответствии с ТУ, разработанными кампанией, предоставляющей услуги электроснабжения. В одном из пунктов данного документа указываются параметры выделяемой мощности для сети потребителя. Энергоснабжающая компания формирует ТУ на основании заявленной мощности, обоснованной расчетами.

При электрификации жилых и общественных зданий руководствуются СП 31 110 2003 и временной инструкцией PM 2696 01. Согласно данным документам жилые дома, относящиеся к 1-й категории, не нормируются по выделению мощности. То есть, если имеется техническая возможность, то таких объектов формируется на основании поданной заявки.

Для жилых домов 2-й категории предусмотрено две нормы электрификации:

  1. 5 – 7 кВт, на частный дом или квартиру, с газовыми плитами.
  2. 8 – 11 кВт – с электрическими плитами.

При этом нижний порог выделения мощности предусмотрен для малогабаритных квартир в домах, строящихся по программе социального жилья. Заметим, что эти нормы установлены относительно недавно, для электроустановок жилых объектов, построенных до 2006 года, они были ниже.

Расчетная мощность

Расчетная мощность одной лампы должна быть 6 9 — 144 / 14 71 вт.

Расчетная мощность определяется как установленная мощность, умноженная на коэффициент спроса, учитывающий, что даже в часы максимума нагрузки к которым должны относиться все расчеты) могут работать не все лампы. В принципе коэффициент спроса тем меньше, чем больше здание и чем из большего числа отдельных помещений оно состоит.

Расчетная мощность ( нагрузка) — такая длительная, неизменная по величине нагрузка, которая по наиболее тяжелому тепловому действию на элементы электроустановки ( максимальной кратковременно допустимой температуре, тепловому износу изоляции) эквивалентна фактической или ожидаемой изменяющейся нагрузке.

Расчетная мощность ( нагрузка) — это такая длительная неизменная по величине нагрузка, которая по наиболее тяжелому тепловому действию на элементы электроустановки ( максимальной кратковременно допустимой температуре, тепловому износу изоляции) эквивалентна фактически имеющейся или ожидаемой изменяющейся нагрузке. По расчетной нагрузке осуществляется выбор проводников, аппаратов, трансформаторов из условий нагрева, производится расчет потерь напряжения и максимальных потерь мощности.

Расчетная мощность ( нагрузка) — такая длительная, неизменная по величине нагрузка, которая по наиболее тяжелому тепловому действию на элементы электроустановки ( максимальной кратковременно допустимой температуре, тепловому износу7 изоляции) эквивалентна фактически имеющейся или ожидаемой изменяющейся нагрузке.

Расчетная мощность определяется для трех режимов: максимальная, минимальная нагрузка СН и отключение энергоблока, присоединенного к шинам СН при максимальной нагрузке потребителей.

Многослойные модели земли. а — исходная модель, у которой / ic / ir, б — расчетная модель.

Расчетная мощность ( / ti) P первого слоя равна мощности / it исходной модели. Параметры остальных слоев расчетной модели полностью совпадают с параметрами соответствующих слоев исходной модели.

Расчетная мощность, величина которой используется при конструктивном расчете магнитного усилителя, зависит от формы кривой питающего напряжения управляющей цепи; при питающем напряжении прямоугольной формы РР СЧ.

Расчетная мощность имеет условный характер и не совпадает с той действительной мощностью, которую трансформатор отдает при работе.

Схема замещения системы.| Расчетная схема электрической системы.| Естественное распределение мощностей в системе.

Расчетная мощность, выдаваемая генераторами Г2 в систему, составляет S 40 — / 30 Мва. Вся остальная мощность поступает от генератора Л — Секции шин электростанции соединены трансформатором Т мощностью 60 Мва. Активное сопротивление этого трансформатора равно 3 ом, а реактивное 110 ом.

Расчетная мощность и расход электроэнергии на технологический процесс на стадии проектного задания определяются исходя из удельных норм расхода электрической энергии на единицу планируемой к выпуску на данном предприятии натуральной продукции. Потери электроэнергии в электродвигателях при этом входят в указанные нормы расхода электроэнергии.

Расчетная мощность ( нагрузка) — такая длительная, неизменная по величине нагрузка, которая по наиболее тяжелому тепловому действию на элементы электроустановки ( максимальной кратковременно допустимой температуре, тепловому износу изоляции) эквивалентна фактически имеющейся или ожидаемой изменяющейся нагрузке. По расчетной нагрузке выбирают проводники, аппараты, трансформаторы из условий нагрева и рассчитывают потери напряжения и максимальные потери мощности.

Расчетная мощность машины примерно пропорциональна общему сечению проводов в пазу. Таким образом, чем тоньше изоляция провода, тем больше проводов будет в пазах и тем большую мощность имеет машина.

Расчетная мощность общественных зданий

  1. В целом для общественных зданий применяется формула:

Р = Ргр х k x а, где:

  • Ргр – установленная мощность группы приемников в кВт,
  • k – коэффициент одновременности для этой группы,
  • a – коэффициент использования номинальной мощности для данной группы приемников.

Оба коэффициента находятся в специальных таблицах.

  1. С учетом фактора спроса на электроэнергию используется другое выражение:

Р = Kс х Ргр, где Kc – коэффициент спроса (определяется по таблице).

Величина Кс для нежилых объектов колеблется от 0,2-0,4 до 1.

В методе коэффициента спроса расчетная нагрузка не зависит только от количества установленных приемников. Это связано с различными коэффициентами спроса. Для больших объектов с множеством разнообразного оборудования следует принимать меньшие значения Кс.

В непромышленных зданиях: офисах, школах, больницах, театрах, гостиницах и т. д., где доминируют осветительные приемники и нагревательные устройства, предполагают, что cos φ = 1.

Расчетная мощность здания коммунального хозяйства (котельные, насосные станции) должна определяться на основе данных каталога изготовителей электрических устройств, планируемых к установке, в соответствии со следующими формулами:

  1. реактивная мощность одного приемника:

Q1 = tg φ х Р1.

  1. для группы:

Q = Кс х Qгр, где:

  • для Qгр складываются все вычисленные значения отдельных приемников,
  • Кс – коэффициент спроса.
  1. активный мощностной показатель для группы:

Р = Kс х Ргр.

  1. общая мощность:

S = √(Р² + Q²).

Важно!

Исходя из приведенных значений мощностей, вычисляется tg φ для группы: tg φ = Q/P. Если его значение больше указанного в технических условиях для подключения, принимается решение о компенсации реактивной мощности.

Для трансформаторной подстанции, с которой будут питаться жилые и коммунальные здания, расчетная мощность определяется:

S =√(P² + Рз² + Рос²) + (Q² + Qз² + Qос²), где:

  • P и Q – показатели для зданий коммунального хозяйства;
  • Рз и Qз – для жилых зданий;
  • Рос и Qос – для установок уличного освещения.

Расчетная мощность для промышленных объектов

Реактивная мощность

Расчетная мощность промышленного предприятия зависит от:

  • типа продукции;
  • используемых технологий;
  • ожидаемой максимальной нагрузки в течение года;
  • типа выпускаемой продукции;
  • типа оборудования и степени его адаптации к технологии.

Существует множество методов расчета, все они должны обладать общими свойствами:

  • простотой вычисления;
  • универсальностью в определении нагрузок для разных уровней потребления и распределения энергии;
  • точностью результатов;
  • легкостью определения показателей, на которых основан метод.

Основные показатели рассчитываются по тем же формулам, но с другими поправочными коэффициентами.


Коэффициенты спроса для СН подстанции

Для трехфазных электромоторов установленная мощность равна:

Р = Рн/(η х cos φ), где:

  • Рн – номинальный мощностной показатель из техпаспорта;
  • η – КПД электромотора;
  • cos φ – мощностной коэффициент.

Увеличение выделенной, согласно техусловиям, мощности необходимо согласовывать с энергоснабжающей организацией. С этой целью проводятся перерасчеты для вводных кабелей и приборов защиты на основе новой установленной мощности. Но решение о выделении зависит от наличия свободных мощностей.

Расчет максимальной мощности на вводе

Под электрической нагрузкой понимают величину электрического тока протекающего в сети при включенном электроприемнике или группе электроприемников.

По электрическим нагрузкам производят выбор проводников (конструктивное исполнение, сечение) на всех ступенях выработки, преобразования, передачи и использование потребителем электрической энергии и ее распределении. Существует 3 метода определения электрических нагрузок объектов:

1 Метод построения суточного графика электрических нагрузок;

2 Метод упорядоченных диаграмм или метод эффективного числа электроприемников;

3 Аналитический метод

Для расчета нагрузки на вводе в здание молочного блока применяется метод построения суточного графика электрических нагрузок. Так как на объекте можно установить четкий по времени цикл технологического оборудования.

Для построения графика нагрузок составляется вспомогательная таблица № 7.

Таблица № 7. — Вспомогательная таблица для построения графика нагрузок.

Технологическая операция

Мощность, кВт

Длительность действия операции

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

1 Молоко -насос

2,2

2 Вакуум — насос

8

3 Охладитель

18,74

4 Сепаратор

2,2

5 Нагреватель

12

6 Освещение

1,74

Составляется суточный график нагрузок (рисунок 1).

Рисунок 1- График электрических нагрузок.

Из графика видно, что максимальная активная мощность:

Определяется установленная мощность суммированием всех нагрузок, имеющихся на объекте:

, (32)

где — мощность i-й нагрузки, кВт.

Электропотребление за сутки определяется через геометрическую площадь графика:

(33)

Среднее значение электропотребления за сутки:

(34)

Среднее значение коэффициента мощности нагрузок, участвующих в формировании максимума нагрузок:

(35)

Определяется полная мощность на вводе:

(36)

Ток на вводе в момент максимума нагрузки:

(37)

По рабочему току определяем сечение вводного кабеля, исходя из условия.

Iдоп ? Iр, (38)

Iдоп = 65А? Iр = 52,65А.

Принимаем к установке кабель на вводе АВБбШв 5*25.

Как правильно переводить мегаватты в киловатты и наоборот

Мощность мегаваттная Р (MW) равняется 1000-кратной мощности киловаттной Р (KW): Р (MW) = Р (KW) х 1000.

Перевод МВт в кВт

Например, чтобы выполнить перевод 10 KW в мегаватты, нужно Р (MW) = 10 кВт / 1000 = 0,01 MW.

А если нужно перевести 10 MW в KW, то: 10 KW Х 1000 MW = 10 000 KW.

Перевод кВт в МВт

Для перевода мегаваттов в киловатты также существует простое соотношение:

  • 1 MW = 1000 KW;
  • 1 KW = 0,001 MW.

Простая таблица, чтобы перевести мегаватты в киловатты MW/KW:

  • 0 MW — 0 KW;
  • 0,001 MW — 1 KW;
  • 0,01 MW — 10 KW;
  • 0,1 MW — 100 KW;
  • 1 MW — 1000 KW;
  • 10 MW — 10 000 KW;
  • 100 MW — 100 000 KW;
  • 1000 MW — 1 000 000 KW.

По причине сходственных наименований киловатт и киловатт-час довольно часто в жизни многие путают, особенно в отношении бытовых приборов. Нужно четко понимать, что эти две величины имеют отличие между собой, поскольку относятся к различным физическим показателям. В ваттах и киловаттах определяется электромощность, другими словами, объем энергии, использующийся устройством за единицу рабочего времени.

Обратите внимание! Ватт-час либо киловатт-час считается энергетической коммерческой единицей, иначе говоря, с ее применением рассчитывается не потребление электроэнергии, а объем выполненной работы. Прибор для измерения мощности

Прибор для измерения мощности

Данные 2 размерности имеют связь между собой. Например, когда горит лампочка в 60 Вт в течение часа, для выполнения работы по освещению комнаты потребуется 60 Вт*ч энергии либо 0,06 кВт*ч. Лампочка в 20 Вт израсходует аналогичное объем энергии за 3 ч. Таким образом, кВт*ч — это внесистемная единица и применяется для установления объема использования электрической энергии бытовыми и промышленными потребителями, а также для учета производства электричества на ЭС.

Счетчик для измерения кВт-час

Чтобы быстро выполнять конвертацию киловатт (кВт) и мегаватт (МВт), можно воспользоваться обычными калькуляторами или онлайн-конвекторами в Интернете. Измерение электрической энергии полностью зависит от мощности в киловаттах, мегаваттах и времени в часах. Джоуль — это самая маленькая единица энергии, поэтому для больших объемов вычислений требуется более крупная размерность — квт*час.

Расчет мощности бытовой электрической сети

В данной статье приведен порядок расчета нагрузки бытовой электрической сети по установленной мощности и коэффициенту спроса (так называемый метод коэффициента спроса).

Рассчитанная по данной методике электрическая бытовая мощность может применяться для выбора аппаратов защиты и сечения кабелей электропроводки.

  1. Методика расчета бытовой мощности

Расчет мощности бытовой электросети по методу коэффициента спроса производится в следующем порядке:

Справочно: Так как в соответствии с действующими правилами силовые и осветительные сети принято разделять, расчет необходимо производить раздельно для силовой сети (розеточных групп) и сети освещения.

1) Определяется установленная (суммарная) электрическая мощность (Pуст) отдельно для силовой сети (розеточной группы) — Pуст-с и сети освещения Pуст-о:

Pуст-с=P1+P2+…+Pn

где: P1,P2,Pn — мощности отдельно взятых электроприемников (электрических приборов) в доме. При отсутствии фактических значений мощностей их можно принять нашей таблице мощностей бытовых электроприборов.

Pуст-о=P1*n1+P2*n2+…+Pn*nn

где: P1,P2,Pn — мощность одной отдельно взятой лампы каждого типа в доме;

n1, n2, nn, — количество ламп каждого типа.

Примечание: при отсутствии данных о мощности и количестве ламп для расчета установленной мощности сети освещения можно воспользоваться нашим онлайн-калькулятором расчета освещения помещения по площади помещения.

2) Исходя из установленной определяем расчетную мощность:

При определении мощности бытовой электросети необходимо учитывать, что все имеющиеся в доме электроприборы, как правило, одновременно в сеть не включаются поэтому для определения расчетной мощности применяется специальный поправочный коэффициент называемый коэффициентом спроса, значение которого принимается исходя из установленной мощности (суммарной мощности бытовых электроприборов):

Примечание: При значении установленной мощности силовой сети до 5 кВт включительно коэффициент спроса рекомендуется принимать равным 1.

Расчетную мощность так же определяем раздельно:

  • Для силовой сети:

Pрс=Pуст-ссс

где: Pуст-с — установленная мощность силовой сети;

Ксс — коэффициент спроса для силовой сети.

  • Для сети освещения:

Pро=Pуст-осо

где: Pуст-о — установленная мощность сети освещения;

Ксо — коэффициент спроса для сети освещения.

  • Общую расчетную мощность бытовой сети можно получить получить сложив расчетные мощности силовой сети и сети освещения:

Pобщ.=Pрс+Pро

Полученные значения расчетных мощностей можно применять для определения расчетного тока сети и выбора аппаратов защиты (автоматических выключателей, УЗО и т.д.), а так же расчета сечения электропроводки. Подробнее об этом читайте в статье: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты.

Так же для данных расчетов можно воспользоваться следующими нашими онлайн калькуляторами:

ВАЖНО! В случае применения для расчета аппаратов защиты (автомата, дифавтомата, УЗО) вышеуказанных онлайн калькуляторов с использованием значения расчетной мощности определенного по методике приведенной в данной статье в калькуляторах при выборе типа указанной мощности следует поставить галочку в пункте: «Мной указана максамальная разрешенная к использованию мощность (проектная/расчетная мощность, либо мощность указанная в договоре электроснабжения)», т.к. в противном случае калькулятор использует при расчете коэффициент спроса который вами уже учтен, что приведет к некорректному расчету.

  1. Пример расчета мощности бытовой сети

Для примера расчета бытовой мощности возьмем частный дом в котором имеются следующие электроприемники:

В силовой сети:

  • стиральная машина — 2000 Вт
  • микроволновая печь — 1800 Вт
  • мультиварка — 1200 Вт
  • кухонная вытяжка — 120 Вт
  • пылесос — 550 Вт
  • телевизор — 130 Вт
  • персональный компьютер — 350 Вт
  • принтер — 60 Вт

В сети освещения: 

  • Лампочки накаливания — 6 шт по 75 Вт
  • Энергосберегающие лампочки — 8 шт по 22 Вт

Производим расчет мощности силовой сети:

  • Установленная мощность (сумма мощностей всех электроприборов): 

Pуст-с=2000+1800+1200+120+550+130+350+60=6210 Вт

теперь переведем данную мощность в киловатты для чего необходимо разделить полученное значение на 1000: 

Pуст-с=6210/1000=6,21 кВт

  • Определяем расчетную мощность силовой сети, для чего умножаем полученную установленную мощность на коэффициент спроса значение которого определяем по таблице выше (Ксс принимаем равным 0,8):

Pрс=Pуст-ссс=6,21*0,8=4,968 кВт 

По аналогии определяем мощность сети освещения:

  • Установленная мощность сети освещения: 

Pуст-о=6*75+8*22=450+176=626 Вт (или 0,626 кВт)

  • Определяем расчетную мощность силовой сети (учитывая малую мощность сети освещения и тот факт, что в такой небольшой сети все лампочки могут одновременно работать длительный период времени коэффициент спроса для сети освещения (Ксо)принимаем равным 1):

Pро=Pуст-ссо=0,626*1=0,626кВт 

  • Общая мощность бытовой сети составит:

Pобщ.=Pрс+Pро=4,968+0,626=5,594 кВт

Применим рассчитанные значения для определения номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля с помощью соответствующих онлайн калькуляторов (на примере силовой сети):

Автоматический выключатель для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета автомата по мощности:

Сечение кабеля для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета сечения кабеля по мощности:


Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросыПишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

↑ Наверх

Определение расчётной нагрузки

Определение расчётной нагрузки

Под расчётной нагрузкой понимается такая длительная постоян­ная максимальная нагрузка (в квт пли а), которая эквивалентна по тепловому действию переменной нагрузке.

 

Расчётная мощность р), т. е. расчётная нагрузка в квт, определяется:

а) для питающей сети жилых домов — по удельным расчётным нагрузкам в вт на 1 м2 жилой (оплачиваемой) площади

где S — жилая (оплачиваемая) площадь, м2;

р — удельная расчётная нагрузка, вт / м2;

б) для осветительной сети гражданских и производственных зда­ний, исходя из установленной мощности ламп путём умножения общей установленной мощности всех ламп на коэффициент спроса

где Ру—установленная мощность ламп, квт;

кс — коэффициент спроса.

Коэффициентом спроса кс называется отношение расчётной на­грузки к установленной мощности электроприёмника;

в) для силовых токоприёмников — путем умножения установлен­ной мощности токоприёмников на коэффициент спроса для данной группы потребителей

где Ру — установленная мощность токоприёмников.

Под установленной мощностью (Ру) понимается:

а) для токоприёмников освещения (ламп) — мощность, указанная на цоколе лампы, равная мощности потребляемой из сети при номи­нальном напряжении;

б) для силовых токоприёмников (электродвигателей) — паспорт­ная (каталожная) номинальная мощность, развиваемая электродвига­телем на валу.

Коэффициент спроса кс учитывает степень одновременности ра­боты токоприёмников, их загрузку, потери в сети и коэффициент по­лезного действия токоприёмника.

При определении расчётной мощности токоприёмников групповой сети освещения коэффициент спроса принимается равным единице, т. е. расчётная мощность равна установленной (номинальной) мощ­ности токоприёмников

Расчётный ток (Ip) определяется по следующим формулам:

а) трехфазный переменный ток

б) постоянный ток и однофазный переменный ток

где Ip — расчётный ток, а;

Рр — расчётная мощность, квт;

Uн — номинальное напряжение сети, в в;

cos φ — коэффициент мощности.

Коэффициент мощности при определении расчётной мощности для осветительных и нагревательных токоприёмников принимается рав­ным единице.


определение расчетной нагрузки

табл.1. Показатели электрических нагрузок электроприемников

Электроприемники

Ки

Кс

cosφ

tgφ

Металлорежущие станки мелкосерийного производства: мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные,
карусельные, точильные и т.п.

0,12

0,14

0,4

2,35

То же, но крупносерийного производства

0,16

0,2

0,5

1,73

Штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные фрезерные,
карусельные и расточные станки

0,17

0,25

0,65

1,15

Приводы молотов, ковочных машин, волочильных станов, бегунов, очистных барабанов

0,2

0,35

0,65

1,15

Многоподшипниковые автоматы для изготовления деталей из прутков

0,2

0,23

0,5

1,73

Автоматические поточные линии обработки металлов

0,5..0,6

0,5..0,6

0,7

1,0

Переносной электроинструмент

0,06

0,1

0,5

1,73

Насосы, компрессоры, двигатель-генераторы

0,7

0,75

0,8

0,73

Эксгаустеры, вентиляторы

0,65

0,7

0,8

0,73

Элеваторы, транспортеры, шнеки, конвейеры несблокированные

0,4

0,5

0,75

0,86

То же, сблокированные

0,55

0,65

0,75

0,86

Краны, тельферы при ПВ = 25%

0,05

0,1

0,5

1,73

То же при ПВ = 40%

0,1

0,2

0,5

1,73

Сварочные трансформаторы дуговой сварки

0,3

0,35

0,35

2,58

Сварочные машины шовные

0,25

0,35

0,7

1,0

То же стыковые и точечные

0,35

0,6

0,6

1,32

Сварочные автоматы

0,35

0,5

0,5

1,73

Однопостовые сварочные двигатель-генераторы

0,3

0,35

0,6

1,32

Многопостовые сварочные двигатель-генераторы

0,5

0,7

0,7

1,0

Печи сопротивления с непрерывной автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы

0,7

0,8

0,95

0,33

То же, с периодической загрузкой

0,5

0,6

0,85

0,62

Мелкие нагревательные приборы

0,6

0,7

1,0

1,0

Индукционные печи низкой частоты

0,7

0,8

0,35

2,58

Двигатель-генераторы индукционных печей высокой частоты

0,7

0,8

0,8

0,75

Ламповые генераторы индукционных печей

0,7

0,8

0,65

1,15

Как рассчитать выходную энергию солнечных фотоэлектрических систем?

Здесь вы узнаете, как рассчитать годовую выработку энергии фотогальванической солнечной установки.

Общая формула для оценки электроэнергии, вырабатываемой на выходе фотоэлектрической системы:

Е = А * г * Н * PR

E = Энергия (кВтч)
A = Общая площадь солнечной панели (м2)
r = Выход или эффективность солнечной панели (%)
H = Среднегодовое солнечное излучение на наклонные панели (затенение не включено)
PR = Коэффициент производительности, коэффициент для убытков (диапазон от 0.5 и 0,9, значение по умолчанию = 0,75)

р — выход солнечной панели, определяемый отношением: электрическая мощность (в кВт) одной солнечной панели к площади одной панели.
Пример: выход солнечной панели фотоэлектрического модуля мощностью 250 Вт с площадью 1,6 м2 составляет 15,6%.
Имейте в виду, что это номинальное соотношение дано для стандартных условий испытаний (STC): излучение = 1000 Вт/м2, температура ячейки = 25 градусов Цельсия, скорость ветра = 1 м/с, AM = 1,5.
Единица номинальной мощности фотоэлектрической панели в этих условиях называется «Ватт-пик» (Втп или кВтп=1000 Втп или МВтп=1000000 Втп).

H — среднегодовое количество солнечного излучения на наклонные панели. От 200 кВтч/м2 в год (Норвегия) до 2600 кВтч/м2 в год (Саудовская Аравия). Вы можете найти это глобальное значение радиации здесь: Базы данных солнечного излучения
Вы должны найти глобальное ежегодное излучение, падающее на ваши фотоэлектрические панели, с вашим конкретным наклоном (наклон, наклон) и ориентацией (азимут).

PR : PR (коэффициент производительности) является очень важным значением для оценки качества фотоэлектрической установки, поскольку он дает производительность установки независимо от ориентации и наклона панели.Сюда входят все потери.

Пример подробных данных о потерях, дающих значение PR (зависит от места, технологии и размера системы):
— Потери инвертора (от 4 % до 10 %)
— Температурные потери (от 5 % до 20 %)
— Потери в кабелях постоянного тока (от 1 до 3 %)
— Потери в кабелях переменного тока (от 1 до 3 %)
— Оттенки от 0 % до 80 % !!! (индивидуально для каждого объекта)
— Потери при слабом излучении от 3% до 7%
— Потери из-за пыли, снега… (2%)
— Прочие потери (?)

Загрузка:
Файл Excel для расчета годовых выход солнечной электрической энергии фотоэлектрической системы:
PV-мощность-расчет-базовый.xls

Конечно, для того, чтобы моделировать выработку энергии фотоэлектрической системой с большей точностью и получать месячные, часовые или мгновенные электрические значения, вы должны использовать инструменты и программное обеспечение, перечисленные здесь: Программное обеспечение для фотоэлектрических систем и калькуляторы.

Смысл единиц и шкалы производства и потребления электроэнергии

Объяснение предположений и расчетов, используемых для получения цифр, использованных в приведенных выше диаграммах, подробно описано ниже.

Производство электроэнергии

Цифры о дневной выработке из различных источников электроэнергии были получены одним из двух способов:

  • В тех случаях, когда были опубликованы конкретные отчетные данные о годовой выработке энергии заводом или объектом, мы конвертировали их в среднесуточную выработку в ватт-часах или мегаватт-часах.
  • Если конкретные данные об электрической мощности недоступны, мы рассчитали ее на основе максимальной номинальной мощности электростанции и среднего коэффициента мощности для электростанции такого типа на основе данных о коэффициенте мощности, опубликованных Управлением энергетической информации США (EIA). 1 (описано ниже).

Мощность объектов электроэнергетики часто описывается их максимальной мощностью; это показатель мощности (не энергии), измеряемый в ваттах (Вт). Нам нужно сделать два преобразования этого показателя, чтобы получить среднесуточную выработку электроэнергии. Во-первых, мы должны преобразовать мощность в энергию. Энергия — это мера выходной мощности с течением времени (энергия = мощность x время). Таким образом, чтобы рассчитать выходную мощность в ватт-часах, мы должны умножить нашу номинальную мощность на количество часов, в течение которых работает наша установка.Например, если у нас есть электростанция мощностью 1000 МВт, ее максимальная выработка энергии в день составит 24 000 МВтч (1000 МВт x 24 часа).

Однако это предполагает, что установка непрерывно работает с максимальной производительностью, чего большинство (если не все) не делают. Вторая поправка, которую мы должны сделать, это умножить этот выход на его коэффициент мощности. Коэффициент мощности определяется как фактическая выработка электроэнергии в процентах или отношение к максимально возможной мощности за данный период времени. Например, если наша станция работает только на 80 % (из-за комбинации эпизодов остановки и периодов работы ниже максимальной мощности), наша ежедневная выработка энергии составит всего 19 200 МВтч в день (24 000 МВтч x 80 %).

Сколько электроэнергии производит гидроэлектростанция в сутки?

Производство гидроэлектроэнергии уникально с той точки зрения, что оно охватывает самый широкий диапазон производства электроэнергии; начиная от крупнейших производственных объектов в мире и заканчивая так называемыми «пико-гидро» схемами — простыми водяными турбинами, которые часто устанавливаются для одного домохозяйства или группы домохозяйств. xКак правило, они имеют номинальную мощность менее 5 кВт, производя менее одного МВтч в день (всего около 22 МВтч в год).

Здесь собрана коллекция крупнейших гидростанций мира. Бразильская плотина Итайпу и китайская плотина «Три ущелья» — два крупнейших производителя электроэнергии в мире — являются ключевыми исключениями с точки зрения выработки, производя почти вдвое больше, чем третья по величине гидростанция. Эти два объекта представлены звездочками: плотина Итайпу производила в среднем 282 000 МВтч в день (103 ТВтч в год/365 дней), а плотина Три ущелья производила в среднем 270 000 МВтч в день в 2014 году (98.8 ТВтч/365). Другим единственным гидроузлом, показанным на этой диаграмме, является плотина Гувера в США, которая в 2014 г. производила в среднем 11 000 МВтч в день (4 ТВтч/365). 2

Помимо гидроостанцов Итайпу и плотины Три ущелья, группа крупнейших гидроэнергетических объектов достигает годовой выработки 50-55 ТВтч. В среднем за день (хотя сезонная изменчивость неизбежно повлияет на суточную выработку в течение года) крупные гидроэлектростанции производят около 150 000 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит атомная станция в день?

Выработка атомных электростанций обычно более стабильна во времени, чем выработка гидроэлектроэнергии или других возобновляемых ресурсов, поскольку на них меньше влияют сезонные или экологические колебания. Чтобы оценить диапазон типичной суточной выработки атомных станций, мы использовали заявленную максимальную мощность конкретных станций, перечисленных здесь, со средним коэффициентом мощности атомной энергетики, который составляет примерно 90%. 3

Например, крупнейшей в мире действующей атомной станцией является канадская станция Брюс с максимальной мощностью 6 384 МВт. Таким образом, предполагаемая среднесуточная выработка рассчитывается как 6 384 МВт x 90% x 24 часа, что дает нам примерно 138 000 МВтч в день. Среднесуточная мощность других атомных станций, выделенных здесь, была рассчитана с использованием точно такой же методологии.

Малые атомные станции имеют максимальную мощность около 400 МВт, но могут быть и 200-250 МВт.Реакторы на атомной электростанции Кайга в Индии, например, имеют максимальную мощность 220 МВт. В результате объект Kaiga Atomic производит в среднем 6100 МВтч в сутки.

Сколько электроэнергии производит угольная электростанция в день?

Как и в атомной энергетике, наши оценки ежедневной выработки электроэнергии угольными электростанциями были рассчитаны на основе приведенных здесь значений максимальной мощности и среднего коэффициента мощности 64%. 4 Крупнейшей в мире действующей угольной электростанцией является Тячжунская электростанция на Тайване; при максимальной мощности 5500 МВт среднесуточная выработка составит примерно 85 000 МВтч (5 500 МВт * 64% * 24 часа).

Как и ядерное производство, небольшие угольные электростанции могут иметь максимальную мощность до сотен МВт. Тепловая электростанция Кахоне в Сенегале, например, имеет мощность всего 102 МВт. Если мы предположим, что средний коэффициент мощности составляет около 64%, суточная выработка угля может составить всего 1600 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит геотермальная электростанция в день?

Мощность и производство геотермальной энергии, как правило, ниже, чем у гидро-, атомных и угольных электростанций.Крупнейшим производителем геотермальной энергии в мире является площадка Гейзерс в США; при мощности 1 517 МВт и заявленном коэффициенте мощности 63% мы рассчитываем расчетную суточную выработку примерно в 23 000 МВтч. 5

Однако, если мы посмотрим на ряд геотермальных электростанций по всему миру, площадка Гейзерс сильно выделяется с точки зрения потенциальной производительности. Вторая по величине геотермальная электростанция имеет примерно половину установленной мощности Гейзеров. Если мы возьмем его установленную мощность в 820 МВт и предположим, что средний глобальный коэффициент мощности Bloomberg New Energy Finance для геотермальной энергии составляет 73%, мы приблизимся к тому, чтобы типичная крупная геотермальная электростанция производила примерно 14 000–15 000 МВтч в день.Как и гидроэнергетика, геотермальные объекты также могут существовать в очень небольших масштабах; Геотермальная площадка Сан-Мартино в Италии имеет мощность всего 40 МВт; если мы предположим, что средний коэффициент мощности для геотермальной энергии составляет 73%, среднесуточная выработка составит около 700 МВтч.

Сколько электроэнергии производит береговая ветряная электростанция в день?

В то время как большинство береговых ветряных электростанций производят в среднем менее 10 000 МВтч в день, ветряная электростанция Ганьсу в Китае является заметным исключением. С установленной мощностью 7 965 МВт и средним коэффициентом мощности 12.4% для ветровой энергии в регионе Ганьсу, по нашим оценкам, дневная выработка составит около 24 000 МВтч. 6

Следующие по величине ветряные электростанции значительно меньше, чем ветряная электростанция Ганьсу — ветряная электростанция Муппандал в Индии и центр ветровой энергии Альта в США имеют максимальную мощность 1500 МВт и 1320 МВт соответственно. При коэффициенте мощности 30% по сравнению со средним коэффициентом в Индии, равным 15%, Центр ветроэнергетики Альта производит в среднем 7342 МВтч в день по сравнению с 5400 МВтч в Муппандале. 7

Ветряные электростанции могут быть очень маленькими по размеру и мощности, вплоть до десятков мегаватт.Например, ветряная электростанция Utgrunden в Швеции с максимальной мощностью всего 11 МВт, вероятно, будет производить в среднем около 80 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит морская ветряная электростанция в день?

Несмотря на то, что морские ветряные электростанции часто могут достигать более высокого коэффициента мощности, чем береговые эквиваленты, их общая установленная мощность еще не достигла масштаба крупнейших наземных электростанций. На сегодняшний день крупнейшей морской ветровой электростанцией является London Array в Великобритании. С мощностью 630 МВт и коэффициентом мощности в 2015 году 45.3%, среднесуточная выработка составляет около 6800 МВтч.

Подобно наземным ветряным электростанциям, морские ветряные электростанции могут быть небольшими по размеру — некоторые из них имеют установленную мощность менее 10 МВт. Например, ветряная электростанция Mt Stuart в Новой Зеландии производит в среднем всего 70 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит солнечная фотоэлектрическая (PV) ферма в день?

Как писал Дэвид Маккей в своей книге «Устойчивая энергетика — без горячего воздуха» (бесплатно здесь), производство электроэнергии на единицу площади солнечных панелей почти прямо пропорционально количеству падающего на них солнечного света. 8 В результате оптимальные места для солнечной энергии, особенно в низких широтах, могут обеспечить выход энергии в 2-3 раза выше, чем в очень высоких широтах. Однако, как показывает этот список крупнейших фотоэлектрических ферм, солнечная энергия может обеспечить разумную производительность в большинстве стран, независимо от географической широты.

На сегодняшний день крупнейшей солнечной фотоэлектрической фермой является солнечный парк в пустыне Тенггер в Китае с установленной мощностью 1500 МВт. Если мы предположим, что коэффициент мощности составляет 20% (что является высоким показателем для солнечной энергетики, но не является необоснованным), дневная выработка составит примерно 7200 МВтч.Калифорнийская солнечная ферма Topaz имеет установленную мощность около одной трети китайской Tengger, но с высоким коэффициентом мощности 24,4% обеспечивает среднюю суточную выработку 3466 МВтч.

Подобно наземным и морским ветряным электростанциям, солнечные фотоэлектрические фермы могут иметь мощность всего в несколько десятков мегаватт-часов в день. Крупнейший фотоэлектрический парк Ирана, Jarqavieh, имеет мощность всего 10 МВт и производит в среднем 48 МВтч (при коэффициенте мощности 20%) в день.

Потребление электроэнергии

Цифры по потреблению электроэнергии (представленные горизонтальными линиями на диаграмме выше) основаны на цифрах, представленных на нашей диаграмме ниже по электроэнергии на душу населения.Мы использовали оценки Всемирного банка о годовом потреблении электроэнергии на душу населения в 2014 году, сначала рассчитав 90 135 ежедневного потребления 90 136 на душу населения (путем деления годовых показателей на 365) и используя множители 10 миллионов; один миллион; и 100 000 для расчета общего ежедневного потребления электроэнергии заданным количеством граждан в ряде стран.

Нажмите, чтобы открыть интерактивную версию

Учет интеграции солнечной энергии и аккумулирования в расчеты электроустановок

Когда производство и хранение солнечной электроэнергии интегрированы в здания, электроустановки эволюционируют от одного источника к множеству источников, от генерации на основе генератора к генерации на основе инвертора и от одного режима работы на несколько режимов работы.

Следовательно, должен измениться и способ расчета электроустановок. В частности, при расчетах электроустановок следует учитывать два особых момента:

1. Расчеты должны быть выполнены для каждого режима работы.

Одной из особенностей установок с производством и хранением солнечной энергии является то, что они имеют несколько режимов работы . Это означает, что различные рабочие конфигурации становятся функциональными в зависимости от доступных источников питания и подключенных нагрузок.

Как правило, интеграция производства солнечной энергии приводит как минимум к двум режимам работы. В первом случае установка питается от сети и фотоэлектрической системы параллельно в часы производства солнечной энергии. Второй случай возникает, когда фотоэлектрическая энергия не вырабатывается, например, в ночное время, когда установка питается только от сети.

При добавлении хранилища в систему количество режимов работы увеличивается. В первую очередь потому, что

  • существует большее количество возможных комбинаций источников, а
  • хранилище следует рассматривать и как источник, и как нагрузку.

Действительно, когда аккумулятор заряжается, система накопления электроэнергии является нагрузкой для электроустановки. Однако, когда батарея разряжается, накопитель обеспечивает электроэнергией установку в качестве источника.

Как правило, простая установка с подключением к сети и накопителем имеет не менее трех режимов работы:

  • Поставляется только от сети – когда накопитель электроэнергии находится в резерве
  • Подается от сети с накопителем электроэнергии в качестве нагрузки (аккумулятор заряжается)
  • Питание от сети с источником электроэнергии от накопителя (аккумулятор разряжается)

Следовательно, расчет следует выполнять для каждого режима работы, поскольку расчеты могут привести к значительным различиям в значениях мощности и тока в зависимости от режима работы.После выполнения расчета для каждого режима оборудование должно быть рассчитано с учетом наихудших ограничений. План защиты также должен быть установлен таким образом, чтобы он был действителен в любом режиме работы.

2. Солнечные и аккумуляторные инверторы следует рассматривать как источники тока.

Еще одна особенность установок с местным производством энергии заключается в том, что аккумулирующие и солнечные инверторы не имеют тех же характеристик и поведения, что и традиционные источники, такие как электросеть или генераторы.Например, в случае короткого замыкания солнечные и аккумулирующие инверторы ограничивают свой выходной ток значением, ненамного превышающим номинальный ток, и поэтому ведут себя как источники постоянного тока.

На практике это означает, что при расчете электроустановки импедансным методом фотоэлектрические системы и системы накопления электрической энергии представляются импедансами не так, как все остальные компоненты электроустановки. Независимо от сопротивления короткого замыкания инверторы ведут себя как источники постоянного тока.

Поэтому при расчете тока короткого замыкания солнечная система не должна быть представлена ​​импедансами, как это обычно делается для других компонентов электроустановки. Вклад инверторов от короткого замыкания, значение которого указывается производителем инвертора, должен быть добавлен к току короткого замыкания в установке.

Многие инструменты для определения размеров электроустановок теперь позволяют проектировать электроустановки с солнечными батареями и аккумуляторами.Тем не менее, проектировщики должны проверить, выполняются ли расчеты для каждого возможного режима работы и правильно ли учитывается вклад солнечных и аккумулирующих инверторов в расчеты тока короткого замыкания.

В приведенном ниже видеоролике дополнительно объясняется влияние интеграции солнечной энергии на расчеты электроустановки.

Также доступен обзор серии блогов и полный список воспроизведения видео. Дополнительные сведения о проектировании электроустановок для установок местного производства см. в главе P Руководства по установке электроустановок.

Расчет мощности солнечной панели

Домовладельцы часто задают вопрос, как рассчитать мощность солнечной панели. Это имеет смысл, учитывая влияние производства солнечных панелей на всю систему. Как именно рассчитать выходную мощность ваших солнечных панелей, включает в себя несколько переменных и шагов.

Некоторые из наиболее важных факторов при определении мощности вашей солнечной панели включают в себя:

  • Эффективность ваших солнечных панелей
  • Местоположение (сколько солнечного света падает на ваши солнечные панели)
  • Направление ваших солнечных панелей

Конечно, есть и другие переменные, которые также могут изменить окончательный выходной номер, но три вышеперечисленных являются основными.Мы рассмотрим каждый из них в этом посте, а также дадим формулу, как точно рассчитать мощность солнечной панели.

Как измерить мощность солнечной панели

Каковы стандартные условия испытаний?

Начать стоит с понимания параметров, определяющих номинальную мощность солнечной панели. Мощность вашей солнечной панели может составлять от 250 до 370 Вт.

Означает ли это, что ваша система будет постоянно генерировать точно такую ​​же сумму? Не совсем.Вот тут-то и появляются эти переменные. Но показатель эффективности солнечной панели — это показатель того, сколько ватт ваша солнечная панель способна производить в идеальных условиях.

Эти идеальные условия моделируются в лаборатории, где проходят испытания солнечных панелей, известные как стандартные условия испытаний (STC). Стандартные условия испытаний для мощности солнечной панели означают, что ваша солнечная панель работает при температуре 77 градусов по Фаренгейту, в то время как на панель попадает 1000 ватт солнечного света на квадратный метр.

Таким образом, в этих идеальных условиях 250-ваттная солнечная панель будет производить 250 ватт электроэнергии.Этот стандарт является хорошим способом гарантировать, что все солнечные панели соответствуют определенным критериям при их производстве. Что касается того, насколько хорошо они работают в дикой природе, давайте рассмотрим некоторые из этих переменных.

Эффективность солнечной панели

Что такое эффективность солнечной панели? В то время как мощность может сказать вам, что ваша солнечная панель способна производить в идеальных условиях, эффективность говорит вам, сколько солнечного света ваша солнечная панель способна преобразовать в электричество, которое вы можете использовать в своем доме.

Например, если эффективность вашей солнечной панели составляет 13 процентов, это означает, что 13 процентов солнечного света, падающего на вашу солнечную панель, будет преобразовано в энергию, необходимую для поджаривания хлеба или стирки.

Эффективность солнечной панели может зависеть от нескольких переменных, которые могут либо подавлять, либо повышать ее. Внутри самих солнечных элементов эффективность может варьироваться в зависимости от того, насколько отражающими являются элементы. Менее отражающие клетки могут собирать больше солнечного света и использовать его, а не отражать обратно в космос.

Область вокруг вашей системы солнечных батарей на крыше также может изменить ваши показатели эффективности. Наиболее распространенными факторами окружающей среды, которые могут снизить эффективность, являются:

  • Затенение от близлежащих деревьев или других зданий
  • Чрезмерная облачность
  • Чрезмерная грязь, пыль и загрязнение
  • Толстые слои снега

Есть некоторые вещи, на которые следует обратить внимание о каждом из них. Затенение, как правило, довольно очевидный блокатор эффективности, и его следует избегать, если это вообще возможно.Поможет обрезка деревьев и размещение солнечных батарей, чтобы избежать затенения от других близлежащих построек.

Покрытие облаков не означает, что солнечные лучи абсолютно не попадут на ваши солнечные панели, но их количество, очевидно, уменьшится.

Грязь, пыль и другие загрязнения могут со временем снижать эффективность солнечной панели. Дождь — естественный и простой способ их очистки. Если вы живете в особенно засушливом регионе, где дождей мало, а пыли много, вы можете чистить солнечные панели самостоятельно или нанять кого-то, кто сделает это за вас.

Несмотря на то, что слишком много сильного снега может снизить эффективность, немного снега на самом деле хорошо, потому что любая пыль, грязь и грязь прилипают к нему и соскальзывают с гладких панелей, когда снег тает. Кроме того, как и большинство электронного оборудования, солнечные панели хорошо работают в более прохладных условиях.

Вот как можно рассчитать годовую выработку солнечной энергии фотоэлектрической системы

Фотогальваническая система предназначена для обеспечения пригодной для использования солнечной энергии с помощью фотогальваники.Это влечет за собой расположение нескольких компонентов, включая солнечные панели, которые поглощают и преобразуют солнечный свет в электричество, солнечный инвертор, который изменяет электрический ток с постоянного на переменный, и другие электрические аксессуары, такие как кабель, для настройки рабочей системы. При поддержке правительства Индии с каждым годом устанавливается все больше фотоэлектрических систем. Глядя на растущее использование возобновляемых источников энергии, это хороший выбор для тех, кто склонен к солнечной энергии и понимает расчеты, связанные с фотоэлементами.

В глобальном масштабе формула E = A x r x H x PR  используется для оценки электроэнергии, вырабатываемой на выходе фотогальванической системы.

E
Энергия (кВтч), A Общая площадь панели (м²), r Выход солнечной панели (%), H Среднегодовое солнечное излучение на наклонных панелях и PR = Коэффициент производительности, постоянный для потерь (диапазон от 0,5 до 0,9, значение по умолчанию = 0,75). r  является выходом солнечной панели, определяемым соотношением: электрическая мощность (в кВт·ч) одной солнечной панели, деленная на площадь одной панели

Пример: выход солнечной панели фотоэлектрического модуля мощностью 250 Вт с площадью 1.6 м² — это 15,6%. Следует отметить, что это номинальное отношение дано для стандартных условий испытаний (STC): излучение=1000 Вт/м², температура ячейки=25 °C, скорость ветра=1 м/с, АМ=1,5 Единица номинальной мощности фотогальваническая панель в этих условиях называется «Ватт-пик» (Wp или kWp=1000 Wp или MWp=1000000 Wp).

Теперь вам нужно найти глобальный годовой уровень облучения ваших фотоэлектрических панелей с заданным наклоном (наклон, наклон) и ориентацией (азимут) для расчета H.

PR : оценивает качество фотогальванической установки, поскольку дает представление о производительности установки независимо от ориентации и наклона панели.Он включает все потери, которые зависят от размера системы, используемой технологии и места.

Генерируемый постоянный ток претерпевает ряд потерь, прежде чем он, наконец, может стать переменным током и использоваться нами.

Пример потерь, который дает значение PR

  • теневые потери
  • Температурные потери
  • Потери в кабелях постоянного тока
  • Потери в кабелях переменного тока
  • Потери инвертора
  • Потери из-за пыли

Расчет бюджета мощности и запаса мощности для оптоволоконных кабелей

После расчета бюджета мощности канала можно рассчитать запас мощности (P M ), который представляет количество мощности, доступной после вычитания затухания или потеря канала (LL) из бюджета мощности (P B ).Оценка для наихудшего случая P M предполагает максимальную LL:

Р М = Р Б – ЛЛ

P M больше нуля означает, что бюджет мощности достаточен для работы получатель.

Факторы, которые могут вызвать потерю связи, включают потери в модах более высокого порядка, модальные и хроматические. дисперсия, разъемы, соединения и затухание волокна. Таблица 1 перечисляет предполагаемую сумму потерь для факторов, используемых в следующем образце расчеты.Для получения информации о фактической величине потери сигнала, вызванной оборудование и другие факторы, см. документацию поставщика.

Таблица 1: Расчетные значения факторов Причина потери канала

Фактор потери канала

Оценочное значение потери связи

Потери в высших модах

Одиночный режим — нет

Многорежимный — 0.5 дБ

Модальная и хроматическая дисперсия

Одиночный режим — нет

Многомодовый — нет, если произведение пропускной способности и расстояния менее 500 МГц-км

Неисправный разъем

0,5 дБ

Соединитель

0,5 дБ

Затухание волокна

Одиночный режим — 0.5 дБ/км

Многомодовый — 1 дБ/км

Следующий пример расчета для многомодовой линии длиной 2 км с бюджетом мощности (P B ) 13 дБ используются оценочные значения из Таблицы 1. В этом примере потери в канале (LL) рассчитываются как сумма затухания волокна (2 км @ 1 дБ/км или 2 дБ) и потери для пяти разъемов (0,5 дБ на разъем или 2,5 дБ) и два стыка (0,5 дБ на стык или 1 дБ), а также потери в модах более высокого порядка (0.5 дБ). Запас мощности (P M ) рассчитывается следующим образом:

Р М = Р Б – ЛЛ

P M = 13 дБ – 2 км (1 дБ/км) – 5 (0,5 дБ) – 2 (0,5 дБ) – 0,5 дБ

P M = 13 дБ – 2 дБ – 2,5 дБ – 1 дБ – 0,5 дБ

P M = 7 дБ

Следующий пример расчета для одномодового канала длиной 8 км с бюджетом мощности (P B ) 13 дБ используются оценочные значения из Таблицы 1.В этом примере потери на линии (LL) рассчитываются как сумма затухания волокна (8 км @ 0,5 дБ/км или 4 дБ) и потери для семи разъемов (0,5 дБ на разъем или 3,5 дБ). Запас мощности (P M ) рассчитывается следующим образом:

Р М = Р Б – ЛЛ

P M = 13 дБ – 8 км (0,5 дБ/км) – 7(0,5 дБ)

P M = 13 дБ – 4 дБ – 3,5 дБ

Р М = 5.5 дБ

В обоих примерах расчетный запас мощности превышает ноль, что указывает на то, что канал имеет достаточную мощность для передачи и не превышает максимальной входной мощности приемника.

Малый ветер — Расчет производства энергии

Расчет производства энергии

Это открытие страницы:

Оценка производства энергии сложна по двум причинам:

1. Наилучшие расчеты выработки энергии основаны на точной оценке ветровых ресурсов.К сожалению, общедоступные данные обычно используются, чтобы сделать «наилучшее предположение» о ветровом ресурсе. Это приводит к значительным ошибкам и вариативности в расчетах энергии.

2. Отсутствуют отраслевые стандарты. В 2010 году Совет по сертификации малых ветряных электростанций (SWCC) начал испытания турбин в соответствии с новыми установленными стандартами. Это ценный шаг. Производители добровольно тестируют свои турбины, но, поскольку это добровольно, тестируются не все турбины. Также потребуется время, чтобы провести достаточное количество тестов, чтобы провести хорошее сравнение турбин.Сегодня производители могут определять многие термины и устанавливать свои собственные стандарты. Это затрудняет домовладельцам сравнение информации от турбины к турбине.

Термины «мощность» и «энергия» часто используются как синонимы при описании выработки электроэнергии небольшой ветряной турбиной, но это разные вещи. Мощность обычно относится к мгновенной выработке, тогда как энергия относится к выработке электроэнергии с течением времени, например, киловатт-час. Часто производители предоставляют оценки выходной мощности.Тем не менее, именно энергия имеет ценность для владельца и компенсируется в связи с покупками у коммунальной компании. Выход энергии зависит от нескольких переменных, но в основном сводится к переменным формулы энергии, обсуждавшейся на шаге 1:

.
  • Скорость ветра. Турбины с лучшими скоростями ветра устанавливаются в ветреных местах на высоких башнях без препятствий
  • Охватываемая площадь — больший диаметр ротора будет улавливать больше ветра и генерировать больше энергии
  • Плотность воздуха — эту переменную нельзя контролировать, но следует учитывать, что на больших высотах сила ветра меньше, чем на уровне моря
  • Время. Чем больше работает турбина, тем больше энергии она производит.

Получить точные оценки производства энергии может быть сложно, но вот несколько советов, которые помогут оценить размер системы и производство энергии, не полагаясь на условия, определенные производителем.

Методы определения размера системы

Чтобы получить приблизительную оценку размера турбины, необходимого для удовлетворения ваших потребностей в электроэнергии:

  • Общее годовое потребление в киловатт-часах
  • Расчет средней нагрузки (годовое потребление /8760 часов в год)
  • Разделите нагрузку на 0.1 – 0,2

Это даст вам приблизительную оценку размера турбины для вашего применения.

Проблемы с расчетом

Простой расчет проблематичен по двум важным причинам. Во-первых, это очень грубая оценка размера системы, и хотя она дает общее представление, она ни в коем случае не является точной. Вам нужно будет работать с квалифицированным установщиком, чтобы лучше оценить размер системы. Однако большая проблема с этим расчетом заключается в том, что он дает результат в номинальной мощности (определяется ниже).Номинальная мощность не определяется последовательно в промышленности. Это несоответствие делает его плохой мерой сравнения. Хотя эта быстрая математика может помочь вам получить общий «диапазон» размера системы, помните, что ее точность ограничена.

Другой метод

Потребители смогут легче определять размеры и сравнивать турбины, поскольку в данные испытаний SWCC добавляются дополнительные турбины. Между тем, однако, существует несколько опубликованных источников, в которых приводится сравнение турбин. Одним из источников является Home Power Magazine , в котором ежегодно публикуется руководство по покупке ветряных турбин.Ниже приведен пример информации из этого руководства, которая может помочь вам лучше понять размер вашей системы. В этом руководстве представлены дополнительные сведения, в том числе обзорная информация о каждой турбине, которая может оказаться полезной при сравнении машин.

Согласно таблице, потребитель с потреблением электроэнергии примерно 10 000 кВтч в год и расчетной скоростью ветра (на высоте ступицы турбины) 10 миль в час сможет компенсировать большую часть своего потребления с помощью этой турбины.Обратите внимание на площадь охвата (иногда указывается как диаметр ротора). Уравнение мощности напоминает нам, что площадь охвата является одним из ключевых факторов, определяющих выходную мощность. Таким образом, вы можете использовать информацию в этом руководстве как указание на вероятные результаты в данной области охвата. Если вы рассматриваете турбину, не указанную в этом руководстве, вы можете сравнить рабочую площадь турбины, которую вы рассматриваете, и предполагаемую выходную мощность производителя. Вы можете обнаружить некоторые небольшие различия в выходных данных между системами с одной и той же охватываемой площадью, но если прогнозы выходных данных существенно различаются, вы можете задать дополнительные вопросы относительно того, как были получены расчеты выходных данных.

Этот метод также не идеален, поскольку предполагает, что вы точно измерили свой ветровой ресурс. Согласно таблице, изменение скорости ветра на одну милю в час изменит выходную мощность на 20–40 процентов. Квалифицированный установщик сможет помочь вам точно оценить скорость ветра и более точно определить подходящую систему и размер системы для вашей ситуации.

Многие домовладельцы задаются вопросом, лучше ли выбрать меньшую систему, которая компенсирует часть их потребления (что означало бы менее дорогую ветровую систему), или лучше приобрести более крупную систему, которая обеспечивает почти все их текущие расходы. энергетические потребности.Вот несколько соображений:

  • При слабом ветре достигается эффект масштаба. Другими словами, 10-киловаттная система не в десять раз дороже однокиловаттной. Как будет показано в Шаге 6: Экономические соображения и стимулы, вы можете использовать онлайн-калькуляторы, чтобы обнаружить различия в выпуске и экономической отдаче для различных размеров систем.
  • Большинство установщиков рекомендуют оптимизировать размер системы в соответствии с вашим потреблением и постараться компенсировать большую часть ваших потребностей в энергии.Вы можете учитывать сезонность вашего спроса или любые изменения в большей энергоэффективности по мере того, как вы выбираете размер вашей системы.
  • В большинстве штатов приобретение системы, превышающей ваши потребности, не имеет финансового смысла. В некоторых штатах (например, в Монтане) избыточная генерация передается коммунальным предприятиям. В других странах (например, в Вайоминге) избыточная энергия может быть приобретена, но обычно она покупается по «оптовым» ценам или по сниженным затратам (не по более высоким розничным тарифам на электроэнергию), поэтому доходов обычно недостаточно, чтобы оправдать дополнительные инвестиции в электроэнергию. более крупная система.

Общий диаметр ротора — хороший способ сравнить оборудование. Не обязательно предполагать, что общая стоимость фута подметаемой площади является лучшим показателем стоимости ветряной турбины. Стоимость за фут подметаемой площади будет в пользу легкого оборудования, которое может быть не таким прочным, как более тяжелое оборудование. Лучшей мерой надежности является вес верхней части башни на охватываемую площадь. Как правило, больший вес верхней части башни указывает на более прочную турбину. Вес верхней части башни обычно указывается в информации от производителя.

При расчете вашей ветровой системы помните, что ветряная турбина будет терять часть вырабатываемой энергии. Сумма потерь зависит от системы. Общие потери от восьми до 15 процентов следует принимать для таких факторов, как доступность, рыскание, обледенение, электрические инверторы, потери в линии и другие факторы. Производство энергии также будет варьироваться из-за изменений скорости ветра. По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), годовая скорость ветра может варьироваться от средней на плюс-минус 10–15 процентов, а годовое производство энергии может варьироваться на целых 30 процентов.

Общие условия

Информация от производителей редко представлена ​​в одном формате. Один и тот же производитель может использовать разные допущения для разных турбин. Информация также различается между производителями. Это означает, что вы должны исследовать как то, что говорят о турбине, так и предположения, лежащие в основе данных. Понимание некоторых общих терминов может помочь вам просмотреть эту информацию.

Годовая выработка энергии

В идеале расчет годовой выработки энергии должен определять размер вашей системы и выработку энергии.Однако этот метод не рекомендуется, поскольку:

  • Без отраслевых стандартов вам трудно понять, какие допущения были сделаны производителем при расчете.
  • Расчет предполагает, что ветровой ресурс был оценен правильно.

Если ваш установщик предоставляет расчеты годовой выработки энергии, имейте в виду, что большинство производителей используют в своих расчетах среднюю скорость ветра в диапазоне от 8 до 14 миль в час. Ветровой ресурс при расчете должен соответствовать скорости ветра на вашем участке.Некоторые эксперты рекомендуют умножать расчет годовой выработки энергии производителя на 75 процентов, чтобы скорректировать возможные завышения фактической выработки энергии.

Кривые мощности

Многие производители показывают кривые мощности. Кривые мощности можно использовать для оценки годового производства энергии с использованием «Метода бинов». Метод бинов берет производство электроэнергии при каждой скорости ветра и умножает его на количество часов в году, когда ветер дует при этой скорости ветра; в результате получается «бункер» энергии для каждой скорости ветра.Общий выход энергии рассчитывается путем сложения производства энергии во всех бункерах.

Кривые мощности могут быть сложными в использовании и понимании. Это помогает узнать, как была создана кривая мощности. Некоторые производители используют многолетние полевые данные для построения своих кривых мощности. Другим не хватает этих данных, и они создают кривую мощности на основе компьютерных моделей. Всегда запрашивайте кривую мощности, основанную на фактических измерениях. Если производитель указывает, что у него нет измеренной кривой мощности, это означает, что у него нет полностью протестированной турбины.

 

Скорости включения и выключения

Скорость включения — это скорость ветра, когда генератор начинает вырабатывать энергию, обычно около восьми миль в час. Скорость ветра ниже семи миль в час практически не дает полезной мощности; возможно, достаточно, чтобы ротор вращался, но не более того. Все турбины должны контролировать свою выходную мощность при сильном ветре, уменьшая воздействие ветра на ротор (например, из-за ветра или наклона лопастей). Скорость отключения — это скорость ветра, при которой турбина отключается, чтобы защитить себя от очень сильного ветра (например,грамм. 50 миль в час). Многие небольшие ветряные турбины не имеют фактической предельной скорости ветра. Некоторые из них будут продолжать производить энергию в условиях сильного ветра. Изучив приведенный выше график кривой мощности, скорость включения турбины составляет около девяти миль в час, а между 25 и 30 милями в час она начинает ограничивать выходную мощность. На скорости 35 миль в час он защищает себя от чрезвычайно сильных ветров и производит очень ограниченную мощность. Понимание как ветрового ресурса на вашем участке, так и скорости включения и выключения турбины полезно для выбора лучшей турбины для вашего местоположения.

Номинальная скорость ветра

Номинальная скорость ветра — это скорость ветра, при которой генератор достигает своей номинальной мощности. Чтобы понять это, вернемся к функции уравнения мощности. Поскольку скорость ветра является кубической функцией, удвоение скорости ветра приводит к увеличению мощности в восемь раз. Обратное также верно. Если сократить вдвое, получается одна восьмая объема производства энергии.

Другие термины, с которыми вы можете столкнуться

Размер генератора

Некоторые производители выбирают размер ветряной турбины по размеру генератора.Турбина с пятикиловаттным генератором будет называться пятикиловаттным ветряком. Это не точная мера выходной энергии. Пол Гайп, отраслевой эксперт по малому ветру, говорит: «Следуя этой логике, вы могли бы поставить шестифутовую доску на конец 25-киловаттного генератора и назвать его ветряной турбиной мощностью 25 киловатт». Производство энергии ветра зависит от скорости ветра, омываемой площади, плотности воздуха и эффективной технологии лопастей. Из-за изменчивости скорости ветра, плотности воздуха и технологии лопастей генератор не будет работать на полную мощность 100 процентов времени и, таким образом, не является точным показателем выходной энергии.

Пиковая мощность

Пиковая производительность — это термин, используемый в маркетинговых материалах, но во многих ситуациях он не очень полезен. Производитель устанавливает определение. Пиковая мощность может быть полезна при определении электрического соединения (т. е. при выборе автоматических выключателей). Однако, поскольку это может относиться или не относиться к максимальной мощности турбины, это плохой метод определения выходной мощности.

Максимальная расчетная скорость ветра

Этот термин относится к максимальной силе ветра, которую турбина может выдержать без повреждений.Информация не очень полезна, потому что трудно понять, верна ли информация и какие стандарты использовались для установления этой цифры. Кроме того, при «максимальном» ветре в воздухе может находиться мусор (палки, листья, полиэтиленовые пакеты и т. д.), который может повредить турбину задолго до того, как сила ветра нанесет ущерб.

Номинальная выходная мощность или номинальная мощность

Номинальная выходная мощность — это выходная мощность при определенной скорости ветра. Проблема с номинальной мощностью в том, что она определяется производителем.Этот термин пришел из солнечной фотоэлектрической промышленности, где панели тестируются на выходную мощность при фиксированной интенсивности света и фиксированной температуре. Эти стандарты для ветра были определены совсем недавно, они еще не утвердились на рынке. Номинальная выходная мощность — плохой метод расчета выходной энергии, поскольку стандартного определения нет.

Помните, что наиболее последовательным средством сравнения ветряных турбин является общий диаметр ротора или омываемая площадь.

Каталожные номера

Гипе, П.(2006, 23 января). Номинальные характеристики генератора и коэффициенты мощности . Получено в декабре 2010 г. с
Wind-Works.org: http://www.wind-works.org/articles/generatorratingandcapacityfactors.html

.

Дж. Ф. Манвелл, Дж. М. (2010). Объяснение энергии ветра . Западный Сассекс: John Wiley and Sons, Ltd.

NREL, Ребекка Медоуз. (2009, 7 декабря). Основы малых ветряных турбин для ферм/жилых домов . Презентация. Грейт-Фолс, Монтана: NREL.

Сагрильо, М.(2002 г., август и сентябрь). Яблоки и апельсины 2002: выбор домашнего ветрогенератора . Журнал Home Power, стр. 50–66.

Сагрильо, М. (2010). Renewwisconsin.org . Получено в марте 2011 г. из Back to the Basics 6: Estimating Annual Energy Output: http://www.

0 comments on “Мощность установленная и расчетная: Расчетная мощность и установленная мощность

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.