Расчет автомата по мощности: Онлайн расчет автомата по мощности

При проведении электромонтажных работ основным критерием всегда должна выступать безопасность. Ведь от этого зависит очень многое, вплоть до жизни и здоровья человека. И совершенно не имеет значения причина подобного мероприятия. В любом случае необходимо правильно подобрать защитные устройства. Именно в связи с этим придётся провести расчёт автомата по мощности, учитывая некоторые важные нюансы.

Автоматические выключатели

Каждому, кто сталкивался с электропроводкой, приходилось слышать об автоматических выключателях или автоматах. В первую очередь грамотный электрик всегда посоветует отнестись к выбору столь важной части электросети с особой щепетильностью. Так как впоследствии именно этот нехитрый прибор может избавить от многих неприятностей.

Совершенно неважно, какого рода проводятся электромонтажные работы — ложится ли новая проводка в только что построенном доме, заменяется старая, модернизируется щиток или прокладывается отдельная ветка для слишком энергоёмких приборов — в любом случае особое внимание необходимо уделить подбору автомата по мощности и прочим параметрам.

Предназначение устройства

Любой современный автомат имеет две степени защиты. Это означает, что помочь он сможет в двух, наиболее распространённых ситуациях.

1. Первая, подразумевает перегрев проводки в результате прохождения по ней токов, больше номинальных. К чему это может привести, догадаться несложно: перегорание кабеля, а в итоге короткое замыкание или вообще возгорание.
2. Вторая ситуация, предотвратить которую способен автоматический выключатель, это короткое замыкание, вследствие которого сила тока в цепи может увеличиваться на огромные значения, а это чревато в лучшем случае выходом из строя всего электрооборудования. В худшем — возгоранием электротехники, а от неё и всего помещения. Говорить же о целостности проводки и вовсе не приходится.

Таким образом, автомат способен защитить не только личное имущество, но в некоторых случаях и жизнь. Хотя для этого необходимо провести грамотный расчёт автоматического выключателя по мощности и ряду других параметров. А также не стоит брать автомат «с запасом», так как при критических значениях токов в сети он банально может не сработать, что равнозначно его отсутствию.

Что же касается защиты человека от поражения электрическим током в результате прикосновения к токоведущим частям, то здесь предпочтительнее использовать УЗО.

Принцип работы

Основной задачей защитного выключателя является отсечение подачи электрического тока от подающего кабеля в сеть потребителя. Происходит это благодаря расцепителям, находящимся в теле автомата.

1. Электромагнитные, представляющие собой катушку, пружину и сердечник, который при превышении номинальных токов втягивается и через пружину разъединяет контакты. Происходит это практически мгновенно — от 0,01 до 0,001 секунды, что способно обеспечить надёжную защиту.
2. Биметаллические тепловые — срабатывают при прохождении токов, превышающих предельные значения. При этом биметаллическая пластина, являющаяся основой такого расцепителя, изгибается и происходит разрыв контактов.

Для более надёжного отключения в большинстве современных моделей автоматов стараются применять оба вида расцепителей.

Виды АВ и их особенности

Учитывая разнообразие электросетей и определённых ситуаций, автоматы могут быть разных видов. Принцип их работы ничем существенным не отличается — срабатывают всё те же расцепители, но в зависимости от ситуации и ряда других нюансов используют разные их вариации.

Так, для стандартной однофазной сети напряжением 220 вольт выпускаются однополюсные и двухполюсные АВ. Первые способны разрывать лишь один провод — фазу. Вторые могут работать и с фазой, и с нулём. Безусловно, предпочтительнее использовать второй вариант. Особенно, если дело касается помещений с повышенной влажностью. Конечно, и однополюсный автомат вполне справится со своей задачей, но могут возникнуть ситуации, когда перегоревшие провода замкнут между собой. В таком случае, естественно, фаза будет отсечена, но вот нулевой провод окажется под напряжением, что может быть крайне опасно.

Для трёхфазных сетей напряжением 380 вольт используются трёх- или четерёхполюсные автоматы. Устанавливать их необходимо и на входе, и непосредственно перед потребителем. Как понятно, такие автоматы отсекают все три фазы, подключённые к ним. В редких случаях возможно использование одно- или двухполюсных защитных устройства для отсекания, соответственно, одной или двух фаз.

Выбор защитного устройства

Конечно, любой автомат превосходно справится с возложенными на него задачами — это не вызывает сомнения, если он исправен. Но дело в том, что подбирать АВ необходимо с учётом нескольких параметров.

Если выбранный автомат слишком «слабый», то будут происходить постоянные ложные срабатывания. И наоборот, слишком «сильная» модель, будет иметь довольно сомнительную полезность.

Мощность нагрузки

Одной из возможностей подобрать защитное устройство является выбор автомата по мощности нагрузки. Для этого необходимо узнать значение тока нагрузки. И уже из этих данных выбирать соответствующий номинал. Проще всего (да и точнее) это сделать с помощью закона Ома по формуле:

I=P/U,

где P — мощность потребителя (холодильник, микроволновая печь, стиральная машина и т. п. ), а U — напряжение сети.

Для примера потребитель будет взят 1,5 кВт, а напряжение сети обычное 220 В. Имея эти данные, подставив их в формулу, получится:

I = 1500/220 = 6,8 А.

В случае с трёхфазной сетью 380 вольт, напряжение будет 380 В.

Опираясь на закон Ома, можно без труда посчитать мощность нагрузки, из которой подбирать требуемый номинал автомата. Однако не стоит забывать, что, выбирая таким образом АВ, необходимо сложить нагрузку всех потребителей.

Существует и ещё одна формула для выбора автоматического выключателя по току, но она немного сложнее, но и конечный результат будет куда более точен. На практике это не принципиально, но в ознакомительных целях всё же стоит её привести:

I=P/U*cos φ.

Значения I, P, U будут теми же, что и в законе Ома, а вот cos φ — это коэффициент мощности, который учитывает в нагрузке реактивную составляющую. Это значение помогает определить таблица 6.12 нормативного документа СП 31−110−2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий».

Для примера данные будут использованы те же, т. е. потребитель 1,5 кВт, а напряжение всё те же 220 В. Согласно таблице, cos φ будет равен 0,65, как для вычислительных машин. Следовательно:

I = 1500 Вт/220 В * 0,65 = 4,43 А.

Сечение кабеля

Выбирать автомат лишь по мощности нагрузки будет непростительной ошибкой, которая может дорого стоить. Ведь если не учесть при этом сечение кабеля, то теряется всякий смысл в подборе автомата. Однако полученные значения нагрузки и номинал АВ смогут помочь в подборе необходимого кабеля.

Для этого не понадобится делать никаких расчётов, так как достаточно воспользоваться таблицей № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ, где понятие длительно допустимый ток означает проходящее длительное время по проводнику напряжение, не вызывающее чрезмерного его нагрева. Проще говоря, за это значение можно принять рассчитанную мощность нагрузки. И получить требуемое сечение медного или алюминиевого провода.

По току короткого замыкания

Чтобы выбрать автоматический выключатель по мощности хотя и понадобились некоторые расчёты, но они были крайне просты. Этого совсем нельзя сказать о расчётах при выборе автомата по токам короткого замыкания.

Но при подборе номинала АВ для дома, коттеджа, квартиры или офиса, подобные расчёты будут излишни, так как основной показатель, особенно влияющий на данные, это длинна проводника. Но в подобных ситуациях она крайне мала, чтобы существенно повлиять на результат. Поэтому такие расчёты проводят лишь при проектировании подстанций и других подобных сооружений, где длина кабелей значительная.

Поэтому при выборе автоматического выключателя обычно приобретают модели с обозначением «С», где учитываются значения пусковых токов.

Подбор номинала

Выбор номинала автоматического выключателя должен соответствовать определённым требованиям. А конкретнее, автомат обязан сработать прежде, чем токи смогут превысить допустимые значения проводки. Из этого следует, что номинал автомата должен быть чуть меньше, нежели сила тока, которую способна выдержать проводка.

Выбрать нужный АВ довольно просто. Тем более что существует таблица номиналов автоматов по току, а это значительно упрощает задачу.

Исходя из всего этого, можно составить алгоритм, по которому проще всего подобрать автомат нужного номинала:

• Для отдельно взятого участка вычисляется сечение и материал провода.
• Из таблицы берётся значение максимального тока, который способен выдержать кабель.
• Остаётся с помощью таблицы лишь выбрать автомат со значением чуть меньшим длительно допустимого тока.

Таблица содержит пять номиналов АВ 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А, из которых и будет выбираться защитное устройство. Автоматы же меньших значений практически не используются, так как нагрузки современных потребителей просто не позволят этого сделать. Таким образом, имея необходимы значения, очень легко выбрать автомат, соответствующий конкретно взятому случаю.

формула, онлайн расчет, выбор автомата

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети. Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя. Но если номинальный ток автоматического выключателя меньше тока, возникающего в сети при пиковых нагрузках, автомат будет доводить до бешенства, постоянно обесточивая помещение при включении утюга или чайника.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

I = P/(U*cos φ),

а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

• 6 А – 1,2 кВт;
• 8 А – 1,6 кВт;
• 10 А – 2 кВт;
• 16 А – 3,2 кВт;
• 20 А – 4 кВт;
• 25 А – 5 кВт;
• 32 А – 6,4 кВт;
• 40 А – 8 кВт;
• 50 А – 10 кВт;
• 63 А – 12,6 кВт;
• 80 А – 16 кВт;
• 100 А – 20 кВт.

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

• электросауна (12 кВт) — 60 А;
• электроплита (10 кВт) — 50 А;
• варочная панель (8 кВт) — 40 А;
• электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
• посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
• стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
• джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
• кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
• СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
• электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
• электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
• утюг (1,6 кВт) — 8 А;
• солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
• пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
• мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
• тостер (1 кВт) — 5 А;
• кофеварка (1 кВт) — 5 А;
• фен (1 кВт) — 5 А;
• настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
• холодильник (0,4 кВт) — 2 А.

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Онлайн расчет мощности тока для однофазной и трехфазной сети

Расчет автомата по мощности | Электрика в доме

Выбор автоматического выключателя

Для увеличения безопасности, электропроводку в квартире нужно делить на несколько линий. Это отдельные автоматы для освещения, розеток кухни, остальных розеток. Бытовые приборы большой мощности с повышенной опасностью (электроводонагреватели, стиральные машины, электрические плиты), нужно включать через УЗО.

Удобный монтаж автоматов в щитке

УЗО вовремя среагирует на утечку тока и отключит нагрузку. Для правильного выбора автомата важно учесть три основных параметра; — номинальный ток, коммутационную способность отключения тока короткого замыкания и класс автоматов.

Расчетный номинальный ток автомата — это максимальный ток, который рассчитан на длительную работу автомата. При токе выше номинального, происходит отключение контактов автомата. Класс автоматов означает кратковременную величину пускового тока, когда автомат еще не срабатывает.

Пусковой ток многократно превосходит номинальное значение тока. Все классы автоматов имеют разные превышения пускового тока. Всего имеется 3 класса для автоматов различных марок:

— класс В, где пусковой ток может быть больше номинального от 3 до 5 раз;

— класс С имеет превышение тока номинала в 5 — 10 крат;

— класс D с возможным превышением тока номинального значения от 10 до 50 раз.

Маркировка автоматического выключателя

В домах, квартирах используют класс С. Коммутационная способность определяет величину тока короткого замыкания при мгновенном отключении автомата. У нас используются автоматы с коммутационной способностью 4500 ампер, зарубежные автоматы имеет ток к. з. 6000 ампер. Можно использовать оба типа автоматов, российские и зарубежные.

Расчет автоматического выключателя

Выбирать автоматы можно с расчетом по току нагрузки или сечению электропроводки.

Расчет автомата по току

Подсчитываем всю мощность нагрузок на автомат. Плюсуем мощности всех потребителей электричества, и по следующей формуле:

I = P/U

получаем расчетный ток автомата.

P- суммарная мощность всех потребителей электричества

U – напряжение сети

Округляем расчетную величину полученного тока в большую сторону.

Расчет автомата по сечению электропроводки

Чтобы выбрать автомат можно воспользоваться таблицей 1. Выбранный по сечению электропроводки ток, уменьшают до нижней величины тока автомата, для снижения нагрузки электропроводки.

Выбор номинального тока по сечению кабеля. Таблица №1

Для розеток автоматы берут на ток 16 ампер, так как розетки рассчитаны на ток 16 ампер, для освещения оптимальный вариант автомата 10 ампер. Если вы не знаете сечение электропроводки, тогда его нетрудно рассчитать по формуле:

S – сечение провода в мм²

D – диаметр провода без изоляции в мм

Второй метод расчета автоматического выключателя является более предпочтительным, так как он защищает схему электропроводки в помещении.

Тоже интересные статьи

Примеры расчета автоматических выключателей в электрической цепи

Вводная часть

Любая электрическая цепь в квартире и доме, должна защищаться автоматом защиты от перегрузок и сверхтоков короткого замыкания. Эту нехитрую истину можно наглядно продемонстрировать в любом электрическом щите квартиры, этажном щите, вводно-распределительном щите дома и т.п. электрическим шкафам и боксам.

Вопрос не в том, ставить автомат защиты или нет, вопрос, как рассчитать автомат защиты, чтобы он правильно выполнял свои задачи, срабатывал, когда нужно и не мешал стабильной работе электроприборов.

Примеры расчета автоматических выключателей

Теорию расчетов автоматических выключателей вы можете почитать в статье: Расчет автоматов защиты. Здесь несколько практических примеров расчета автоматических выключателей в электрической цепи дома и квартиры.

Пример 1. Расчет вводного автомата дома

Примеры расчета автоматических выключателей начнем с частного дома, а именно рассчитаем вводной автомат. Исходные данные:

• Напряжение сети Uн = 0,4 кВ;
• Расчетная мощность Рр = 80 кВт;
• Коэффициент мощности COSφ = 0,84;

1-й расчет:

Чтобы выбрать номинал автоматического выключателя считаем номинал тока нагрузки данной электросети:

Iр = Рр / (√3 × Uн × COSφ) Iр = 80 / (√3 × 0,4 × 0,84) = 137 А

2-й расчет

Чтобы избежать, ложное  срабатывание автомата защиты, номинальный ток автомата защиты (ток срабатывания теплового расцепителя) следует выбрать на 10% больше планируемого тока нагрузки:

• Iток.расцепителя = Iр × 1,1
• Iт.р = 137 × 1,1 = 150 А

Итог расчета: По сделанному расчету выбираем автомат защиты (по ПУЭ-85 п. 3.1.10) с током расцепителя ближайшим к расчетному значению:

• I ном.ав = 150 Ампер (150 А).

Такой выбор автомата защиты позволит стабильно работать электрической цепи дома в рабочем режиме и срабатывать, только в аварийных ситуациях.

Пример 2. Расчет автоматического выключателя групповой цепи кухни

примеры расчета автоматических выключателей

Во втором примере посчитаем, какой автоматический выключатель нужно выбрать для кухонной электропроводки, которую правильно называть розеточная групповая цепь электропроводки кухни. Это может быть кухня квартиры или дома, разницы нет.

Аналогично первому примеру расчет состоит из двух расчетов: расчет тока нагрузки электрической цепи кухни и расчет тока теплового расцепителя.

Расчет тока нагрузки

Исходные данные:

• Напряжение сети Uн = 220 В;
• Расчетная мощность Рр = 6 кВт;
• Коэффициент мощности COSφ = 1;

1. Расчетную мощность считаем, как сумму мощностей всех бытовых приборов кухни, умноженной на коэффициент использования, он же коэффициент использования бытовой техники.

2. Коэффициент использования бытовой техники это поправочный коэффициент, уменьшающий расчетную (полную) потребляемую мощность электроцепи и учитывающий количество одновременно работающих электроприборов.

То есть, если на кухне установлено 10 розеток для 10 бытовых приборов (стационарных и переносных), нужно учесть, что все 10 приборов одновременно работать не будут.

Коэффициент использования

Рассчитать коэффициент использования для простой группы можно самостоятельно.

• Выпишите на листок планируемые бытовые приборы.
• Рядом с прибором поставьте его мощность по паспорту.
• Просуммируйте все мощности приборов по паспорту. Это Pрасчет.
• Подумайте, какие приборы могут работать одновременно: чайник+ тостер, микроволновка+блендер, чайник+микроволновка+тостер, и т.д.
• Посчитайте суммарные мощности этих групп. Рассчитайте среднюю суммарную мощность групп одновременно включаемых приборов. Это будет Pноминал (номинальная мощность).
• Разделите  Pрасчет на Pноминал, получите коэффициент использования кухни.

На самом деле, в теории расчетов коэффициент использования внутри дома (без инженерных сетей) и квартиры принимается равным, единице, если количество розеток не больше 10. Это так, но на практике, именно коэффициент использования позволяет работать современным бытовым приборам кухни на старой электропроводке.

Примечание:

В теории расчетов 1 бытовая розетка планируется на 6 кв. метров квартиры (дома). При этом:

• коэффициент использования=0,7 –для розеток от 50 шт.;
• коэффициент использования=0,8 –розеток 20-49 шт.;
• коэффициент использования=0,9 –розеток от 9 до 19шт.;
• коэффициент использования=1,0 –розеток ≤10шт.

Вернемся к автоматическому выключателю кухни. Считаем номинал тока нагрузки кухни:

• Iр = Рр / 220В;
• Iр = 6000 / 220= 27,3 А.

Ток расцепителя:

• Iрасчет.= Iр×1,1=27,3×1,1=30А

По сделанному расчету выбираем номинал автомата защиты для кухни в 32 Ампер.

Вывод

Приведенный пример расчета кухни получился несколько завышенным, обычно для электропроводки кухни хватает 16 ампер если учесть, что плиту, стиральную машину, посудомоечную машину выводят в отдельные группы.

Эти примеры расчета автоматических выключателей для групповых цепей, лишь показывают общий принцип расчетов, причем не включают расчет инженерных цепей включающий работу насосов, станков и других двигателей частного дома.

Фотогалерея автоматов защиты

©Ehto.ru

Статьи по теме

Похожие посты:

Как рассчитать мощность автомата? — Energy

Как рассчитать мощность автомата?

Прежде чем мы начнем выяснять, какрассчитать мощность автомата при проектировании электропроводки в квартире, давайте разберемся с определением, что такое автоматический выключатель и для чего он нужен?

Автоматический выключатель, или попросту автомат, – это механическое коммутационное устройство, основной функцией которого является  проводка и отключение токов при нормальном состоянии электрической цепи. Также в функции автомата входит в автоматическом режиме отключать электрические токи при возникшем нестандартном состоянии электрической цепи, то есть при коротком замыкании.  

Простыми словами, основное предназначение автомата выключателя есть защита вашей электрической сети от коротких замыканий и скачков напряжения.

В советские времена повсеместно при проектирование электропроводки в квартире устанавливались керамические пробки с одноразовым сердечником, который перегорал, в случае скачка напряжения. Технологический прогресс не стоит на месте, и на смену старым технологиям защиты электрической сети, то есть одноразовым предохранителям, пришли новые – автоматические выключатели.

Пример проекта электропроводки в квартире

 

Как мы уже определились, автомат разъединяет сеть, когда нагрузка значительно увеличивается или происходит замыкание цепи, но принцип работы автоматического выключателя таков, что он должен пропустить ток и не отключаться, когда вы, скажем, включили сразу утюг, электрический чайник и стиральную машину.

Принцип работы автомата

Перед тем как выбрать автомат при подключении электричества, необходимо разобраться в принципе его работы. Некоторые ошибочно полагают, что автоматический выключатель защищает электрические бытовые приборы. Но это не совсем так. Автоматический выключатель защищает электрическую сеть от перегруза и к бытовым электроприборам не имеет никакого отношения.

Если возникает короткое замыкания или перегруз кабеля, то увеличивается и сила тока, это в конечном итоге приводит к нагреву кабеля и возгоранию обмотки провода.

При коротком замыкании сила тока увеличивается особенно сильно, в критический момент ее сила может равняется нескольким тысячам ампер. Стандартный кабель, который прокладывают в домах и квартирах с сечением 2,5мм², попадая под такую нагрузку, может запросто загореться, а это уже чревато пожаром в помещении.

При перегрузках возможность возгорания также велика. Хоть сила тока и не достигает таких величин, как при замыкании, но все же этой нагрузки хватает, чтобы расплавить изоляцию, а это уже приведет к короткому замыканию, создаст пожароопасную ситуацию. 

Расчет мощности автомата

       

Исходя из выше перечисленного, можно заключить, что расчет мощности автомата является очень важным моментом при выборе необходимого именно для вас агрегата.

Автомат защищает электропроводку, которая подключена после него. Расчет необходимой мощности происходит благодаря параметру номинального тока.

В частности, в требованиях правил устройств электроустановок значится, что токи установок автоматов выбираются по номинальному току приемника или меньше расчетных токов защищаемого участка цепи.

Расчет мощности автомата, то есть расчет по номинальному току приемника, производят в том случае, если кабель на всех участках по всей длине электропроводки рассчитан на такую нагрузку. Другими словами, номинал автомата меньше допустимого тока электропроводки.   

Для наглядности представьте ситуацию: провод сечением 1мм², величина нагрузки на участке 10 кВт. Автомат берем по номинальному току нагрузки (40 А). В данном случае провод расплавится, так как расчетный номинальный ток провода 10-12 А, а через него подают 40 А. Автомат произведет отключение в момент короткого замыкания. По сути, это пример самой, что ни на есть пожароопасной ситуации. Именно поэтому номинальный ток автомата определяется сечением провода, по которому проходит ток. Уровень нагрузки нужно учитывать  после  выбора сечения провода. Номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше, такой же или немного выше максимально допустимого тока для провода данного сечения.

Отсюда следует, что выбор автомата напрямую зависит от минимального сечения провода используемого в проводке.

К примеру, медный провод сечением 1,5мм², допустимый ток 19 ампер. Для данного провода необходимо выбрать автомат значение номинального тока, которого является меньше, например 16 ампер. Выбрав автомат на 25ампер,  подвергаем себя реальному риску устроить пожар, так как сечение провода не позволяет выдерживать подобные нагрузки. Для правильного расчета автоматического выключателя необходимо учитывать сечение провода.

   

Расчет мощности автомата с учетом использования бытовых электроприборов

 

С проводами все более или менее понятно. Постараемся теперь пояснить, как рассчитывать мощность автомата учетом использования бытовых электроприборов.

Представим, что у нас кухонные розетки питает кабель ВВГ 3-2,5, для которого предельное значение тока равняется 25 ампер. При этом мы на своей кухне имеем:

— чайник 2,0 кВ

— телевизор 0,4 кВ

— микроволновку 1,6 кВ

— холодильник 0,5 кВ

2,0 + 0,4 + 1,6 + 0,5 = 4,5 кВ

Общая мощность потребления на кухне составила 4,5 кВ

Переводим в ватты:  4,5 кВ * 1000 = 4500 В

Получившиеся ватты переведем в амперы: P (мощность) / U (напряжение) = I (сила тока)

4500 / 250 = 20,45 А

Также необходимо учесть коэффициент спроса, учитывается по количеству потребителей:

2 потребителя  –  коэффициент 0,8

3 потребителя  –  коэффициент 0,75

5 — 200 потребителя  –  коэффициент 0,7

После учета коэффициента рабочий ток составил 15,33 А

Теперь, когда мы просчитали рабочий ток проводки, попробуем выбрать под нее автомат. Так как мы уже знаем, что номинальная мощность автомата должна быть немного меньше или равной номинальному току проводки, нам подойдет автомат с номинальным током 16 А 

После этого делаем проверку по сечению провода, не превышает ли номинальный ток нашего автомата максимально допустимый для нашего провода. Сравнить можно по следующей таблице:

Сечение провода в мм²	Максимально допустимая сила тока для меди (А)	Максимально допустимая сила тока для алюминия (А)
0,75	11	8
1,0	15	11
1,5	17	13
2,5	25	19
4,0	35	28
6,0	42	32
10,0	60	47
16,0	80	60

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Поделитесь ссылкой

 

Дата публикации: 11.09.2014

Расчет мощности автомата

При установке автомата необходимо знать, что назначение автоматических выключателей является защита линии от разрушения электрическим током, значения которого превышают расчетные значения для данной проводки.

Например электромонтаж розеток кухни выполнен кабелем ВВГ 3-2,5 предельное значение тока для которого является 25А. Теперь давайте подсчитаем какую сумарную мощность имеют электроприборы подключенные к этой линии и не будет ли ее превышения.

Расчет общей мощности электроприборов на кухне:

микроволновка 1.6 kW + чайник 2.0 kW + холодильник 0.5 kW +телевизор 0.4 kW = 4.5 kW

Получившиеся киловатты переводим в Ватты:

4.5 kW * 1000 = 4500 W

Ваты переводим в Амперы:

P (мощность) / U(Напряжение) = I(сила тока)

4500 / 220 = 20.45А

Устанавливая автомат для кухни необходимо принять во внимание коэффициент спроса, который принимается от количества потребителей.

• количество потребителей 2 — коэффициент 0,8
• количество потребителей 3 — коэффициент 0,75
• количество потребителей 5-200 — коэффициент 0,7

С учетом коэффициента рабочий ток составит 15,33 А

После определения рабочего тока проводки, подбираем автомат, который эту проводку будет защищать. Так как номинал автомата выбирается либо равным либо меньшим номинального тока проводки. Иногда используют автомат с номиналом немного превышающим рабочий ток проводки в нашем случае 16А.

Номинал автоматов по току: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63.

Уточняем сечение жил провода и сверяемся с таблицей, нет ли превышения максимально допустимого тока для данного проводника.

Сечение жилы, мм2	Для меди, А	Для алюминия, А
0,75	11	8
1	15	11
1,5	17	13
2,5	25	19
4	35	28
6	42	32
10	60	47
16	80	60

Материалы, близкие по теме:

Калькулятор сумматора

Использование калькулятора

Этот калькулятор суммирующего автомата полезен для хранения промежуточного итога или «бумажной ленты» при сложении или вычитании денег, как при балансировке чековой книжки, выполнении налогов или любых других вычислениях, когда вам нужно дважды проверить ваши записи. Введите значения и операторы в калькулятор, и просмотрите свою математику выше. Распечатайте на прибавочной машине «ленту», чтобы сохранить запись ваших расчетов.

Существует ограничение памяти 100 записей , но вы можете нажать кнопку «Сброс», чтобы очистить все записи и начать все заново.

Работа и настройка добавочного аппарата

• auto Режим позволяет вам использовать эту добавочную машину только с вашей клавиатурой, используя цифры, десятичные дроби, операторы и клавишу Enter.
• автоматический десятичный Режим аналогичен автоматическому режиму, но предполагает, что ваша запись имеет 2 десятичных знака. Например, если вы введете 5236 в автоматический десятичный режим и нажмите клавишу Enter, калькулятор вставит десятичную точку перед двумя последними цифрами, чтобы ваш ввод стал 52,36. Если вы хотите ввести ровно 52 в автоматический десятичный режим, вы должны ввести 5200.

для обоих авто и автоматическое десятичное режимов, по умолчанию используется функция сложения (+). Если вы введете только цифры и нажмете ввод, калькулятор добавит цифры. Вы можете использовать клавиатуру для ввода любого оператора перед вводом номера. Используйте клавиши + — * и / для сложения, вычитания, умножения и деления соответственно.

Вы также можете вводить числа с последующим знаком%, чтобы сделать операнд в процентах от текущей суммы.Например, если текущая сумма равна 300, и вы вводите + 20%, калькулятор найдет 20% от 300 (то есть 60) и добавит это число к итогу. Новый итог 360.

auto примеры режимов
(операция по умолчанию + )

25 <ввод> 25 <ввод> 25 <ввод>

25 + 25 + 25 = 75

-25 <ввод> -25 <ввод> +25 <ввод>

-25-25 + 25 = -25

25 * 25 / 5

25 * 25 = 625
625/5 = 125

25 <ввод> * 25 <ввод> / 5 <ввод> + 20%

25 * 25 = 625
625/5 = 125
125+ (20% из 125)
125 + 25 = 150

Расчет налога с продаж

Рассчитать 6.25% налог с вашей суммы, введя + 6,25% в последнюю очередь.

В этом примере расчета с помощью онлайн-калькулятора сложения будет рассчитан налог с продаж для детализованной покупки.

Предположим, вы продали три предмета по 26,95, 14,75 и 9,99, и вы должны собрать налог с продаж в размере 6,25% вместе с общей покупкой. Введите следующее (+26,95 <введите> +14,75 <введите> +9,99 <введите> 6,25% <введите>). Ваша лента калькулятора покажет промежуточный итог 51.69, 6,25% налога 3,23 и в общей сложности 54,92, как на рисунке ниже.

Для получения дополнительной помощи в балансировке вашей чековой книжки см. Наш Чековая книжка Баланс Калькулятор.

,

Расчет размеров двигателя

Правильный размер и выбор двигателя для вашего оборудования является ключом к обеспечению производительности, надежности и стоимости оборудования. В дополнение к информации, приведенной ниже, для правильного определения размера двигателя, Oriental Motor предлагает онлайн-инструменты для определения размера двигателя, а также помощь нашего персонала технической поддержки.

Наша служба технической поддержки готова помочь вам правильно подобрать размеры и выбрать двигатель на основе вашего индивидуального применения.Просто позвоните по номеру 1-800-GO-VEXTA (468-3982) (M-F 7:30 утра CST до 5:00 вечера PST).

Процедура выбора

Первый шаг — определить механизм привода для вашего оборудования. Некоторыми примерами являются прямое вращение, шариковый винт, ремень и шкив или реечная передача. Наряду с типом приводного механизма необходимо также определить размеры, массу, коэффициент трения и т. Д., Необходимые для расчета нагрузки:

• Размеры и масса (или плотность) груза
• Размеры и масса (или плотность) каждой детали
• Коэффициент трения поверхности скольжения каждой подвижной части

Далее вам нужно будет определить необходимые спецификации для оборудования:

• Рабочая скорость и время работы
• Расстояние позиционирования и время позиционирования
Разрешение
• Точность остановки
• Положение удержания
• Источник питания и напряжение
• Операционная среда
• Особенности и требования, такие как; Разомкнутый, замкнутый, программируемый, обратная связь, рейтинг IP, утверждения агента и т. Д.

Чтобы определить производительность двигателя, вам нужно рассчитать три фактора; Момент инерции, крутящий момент и скорость. (Обратитесь к разделам ниже по расчетам для каждого.)

После того, как вы рассчитали инерцию, крутящий момент и скорость двигателя, вы выберете тип двигателя на основе требуемых характеристик. Oriental Motor предлагает широкий ассортимент шаговых двигателей, серводвигателей, двигателей переменного тока и бесщеточных двигателей для удовлетворения конкретных потребностей вашего оборудования.

Наконец, после выбора типа двигателя вы сделаете окончательное определение двигателя, подтвердив, что характеристики выбранного двигателя (и редуктора, если применимо) удовлетворяют всем требованиям, таким как механическая прочность, время ускорения и момент ускорения.

Расчет размеров двигателя

Существует три фактора, которые необходимо рассчитать при определении размера двигателя; Момент инерции, крутящий момент и скорость.

Момент инерции

Момент инерции — это мера сопротивления объекта изменениям скорости вращения.

Когда объект просто сидит без движения, момент инерции равен 0.

Когда вы пытаетесь заставить его двигаться, что означает, что вы хотите изменить скорость объекта от 0 до любой, будет момент инерции.

Фундаментальная инерция (J) Уравнение :

Расчет момента инерции для вращающегося объекта

Расчет момента инерции для цилиндра

Расчет момента инерции для полого цилиндра

Расчет момента инерции для нецентральной оси

Расчет момента инерции для прямоугольного столба

Расчет момента инерции для объекта в линейном движении

Единицы измерения момента инерции

Единицы инерции обычно используются двумя способами: унций-в ² и унций-в -²² .Первый включает в себя гравитацию, последний только массу.

Теоретически, инерция является фактором массы, поэтому она не должна включать в себя гравитацию, однако практически мы не можем легко измерить массу на Земле.

Oriental Motor обычно обеспечивает инерцию в унциях в ². Затем, когда мы рассчитываем момент ускорения в расчете крутящего момента, мы делим общую общую инерцию на силу тяжести.

Гравитация = 386 дюймов / сек²

• унций в ² = Инерция в расчете на массу
• унций в секунду² = инерция в расчете на массу

Расчет от унций в ² до унций в сек²

Крутящий момент

Крутящий момент — это тенденция силы вращать объект вокруг оси.Крутящий момент состоит из двух компонентов; нагрузочная (постоянная) составляющая и ускоряющая составляющая.

Компонент крутящего момента нагрузки обычно обусловлен трением и / или силой тяжести и всегда действует на двигатель. Этот компонент обычно может быть определен путем расчета или путем установки динамометрического ключа на систему и считывания значения крутящего момента. Когда это невозможно измерить, тогда мы используем некоторые уравнения для расчета приблизительного значения.

Однако момент ускорения действует на двигатель только тогда, когда он ускоряется или замедляется.Когда двигатель работает с постоянной скоростью, этот компонент исчезает. Измерять составляющую ускорения сложно, не говоря уже об опасности. Если вы хотите, чтобы нагрузка достигала скорости в течение 50 миллисекунд, вполне вероятно, что динамометрический ключ отлетит. Поэтому мы рассчитываем компонент ускорения. Этот компонент является функцией инерции системы и скорости ускорения. Итак, как только мы определим эти значения, мы сможем определить момент ускорения.

Момент нагрузки ( T )

Нагрузка крутящего момента очень проста.

Как видно из этого уравнения, крутящий момент — это произведение силы на расстояние между силой и центром вращения. Например, если вы хотите удерживать усилие, действующее на конец шкива, T = F x r . Таким образом, при расчете крутящего момента нагрузки определяется сила в системе и логическое расстояние между валом двигателя и местом действия силы.

Когда механика усложняется, нам нужно преобразовать F и r, чтобы соответствовать механике.

Момент нагрузки — фактические измерения

Если вы можете измерить силу, это самый точный способ найти силу, поскольку она учитывает всю эффективность и коэффициент трения в каждой части.

FB = Сила, когда главный вал начинает вращаться

Силы

Есть три типа сил; вертикальный, горизонтальный и наклонный.Сила меняется в зависимости от того, как она действует.

Расчет вертикальной силы

Расчет горизонтальной силы

Расчет силы наклона

Расчет крутящего момента нагрузки — шарико-винтовой привод

Расчет крутящего момента нагрузки — Шкив

Расчет крутящего момента нагрузки — тросовый или ременный привод, реечный привод

Момент ускорения

Как упоминалось ранее, момент ускорения состоит из инерции и скорости ускорения.Если мы знаем эти два значения, мы можем рассчитать момент ускорения.

Рассчитать момент ускорения ( Ta )

Если скорость двигателя изменяется, всегда следует устанавливать момент ускорения или момент замедления.

Основная формула одинакова для всех двигателей. Тем не менее, используйте формулы ниже при расчете момента ускорения для шаговых или серводвигателей на основе скорости импульса.

Общая формула для всех двигателей

При расчете момента ускорения для шаговых или серводвигателей на основе скорости импульса

Существует два основных профиля движения.Операция ускорения / замедления является наиболее распространенной. Когда рабочая скорость низкая и инерция нагрузки мала, можно использовать операцию пуска / останова.

Расчет необходимого крутящего момента ( TM )

Требуемый крутящий момент рассчитывается путем умножения суммы крутящего момента нагрузки и момента ускорения на коэффициент безопасности.

Расчет для эффективного крутящего момента нагрузки ( Trms ) для серводвигателей и бесщеточных двигателей серии BX

Если требуемый крутящий момент для двигателя меняется со временем, определите, можно ли использовать двигатель, рассчитав эффективный крутящий момент нагрузки.Эффективный момент нагрузки становится особенно важным для режимов работы, таких как операции с быстрым циклом, где ускорение / замедление является частым. Рассчитайте эффективный момент нагрузки при выборе серводвигателей или бесщеточных двигателей серии BX.

Скорость

Скорость определяется путем расчета расстояния, деленного на время. Для шаговых или серводвигателей время ускорения также должно учитываться.

Расчет стандартной скорости

Скорость = Расстояние / Время

для шаговых или серводвигателей

Скорость = Расстояние / (Время — Время ускорения ( t1 )

Хотите узнать больше?

Команда технической поддержки и инженеры

Oriental Motor будут работать вместе с вами, чтобы определить лучшее решение для вашего приложения.Опытные члены команды ORIENTAL MOTOR знают технологию от и до. Мы найдем правильное решение с учетом ваших потребностей и объясним альтернативы. Позвоните по номеру 1-800-GO-VEXTA (468-3982), чтобы поговорить с членом команды технической поддержки Oriental Motor.

,

Формула расчета мощности насоса | Удельная скорость центробежного насоса

В этой статье обсуждались основные формулы насоса с примерами, такими как расчет мощности насоса , формула , удельная скорость вращения центробежного насоса и законы сродства для центробежных и поршневых насосов . Также предоставляется онлайн калькулятор для расчета мощности насоса

Формулы эффективности насоса и мощности насоса с примерами

КПД и потребляемая мощность насоса

Объем работ, выполняемых насосом, равен весу перекачиваемой жидкости в единицу времени, умноженному на общий напор в метрах.Однако производительность насоса в М ³ / час и удельный вес жидкости используются вместо веса жидкости, перекачиваемой для работы, выполняемой насосом.

Входная мощность насоса «P» — это механическая мощность в кВт, или Вт, Вт, потребляемая валом или муфтой. Так что входная мощность насоса также называется Break Horse Power (BHP).

Вход насоса BHP — это мощность, подаваемая на вал насоса, и обозначается как мощность в тормозной системе. поэтому входная мощность насоса также называется . Мощность на валу насоса .

Выходная мощность насоса р называется Мощность лошадиных сил (WHP ) или Гидравлическая мощность , и это полезная работа, выполняемая насосом. и обычно выражается формулой

Гидравлическая мощность Ph = Расход X Общая развитая головка X Плотность X Гравитационная постоянная

КПД насоса — это отношение входной и выходной мощности насоса.

, т. Е. КПД насоса — это отношение лошадиных сил к мощности лошадиных сил.

Формула расчета входной мощности насоса или формула расчета мощности на валу насоса

Входная мощность насоса = P

Формула — 1

P в ваттах =

Здесь

Q = Расход в м ³ / сек

В = Общая развернутая головка в метрах

= Плотность в кг / м ³

г = гравитационная постоянная = 9,81 м / с ²

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — 2

P в кВт =

Здесь

Q = Расход в м ³ / час

В = Общая развернутая головка в метрах

= Плотность в кг / дм ³ (1 кг / м ³ = 0.001 кг / дм ³ )

η = КПД между 0 и <1 (не в%)

Формула — 3

P в кВт =

Здесь

Q = Расход в лт / сек (1 м ³ / сек = 3,6 х лт / сек)

В = Общая развернутая головка в метрах

= Плотность в кг / дм ³ (1 кг / м ³ = 0,001 кг / дм ³ )

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — ⁴

P в Hp =

Здесь

Q = Расход в Лт./ сек

В = Общая развернутая головка в метрах

= Плотность в кг / дм ³

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — 5 (единицы USCS)

P в Hp =

Здесь

Q = Расход в галлонах в минуту

H = общая развитая голова в ногах

= Плотность в фунтах / футах ³

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Для насосного агрегата с электродвигателем общая эффективность составляет

Общий КПД = КПД насоса х КПД двигателя

Тогда общая эффективность становится так называемой эффективностью «провод-вода-», которая выражается формулой

.

Общая эффективность =

Удельная скорость насоса

Удельная скорость «Nq» — это параметр, полученный из анализа размеров, который позволяет сравнивать рабочие колеса насосов различных размеров, даже если они работают в аналогичном диапазоне Q -H .Определенную скорость можно использовать для классификации оптимальной конструкции рабочего колеса.

Удельная скорость насоса (Nq) определяется как скорость в об / мин, при которой геометрически подобное рабочее колесо будет работать, если оно будет пропорционально уменьшено в размерах, чтобы доставлять 75 кг воды в секунду до высоты 1 м.

Nq также определяется как теоретическая скорость вращения, при которой геометрически подобное рабочее колесо будет работать, если бы оно было такого размера, чтобы производить 1 м головки при скорости потока 1 м ³ / с в лучшей точке эффективности.

Удельную скорость можно сделать действительно безразмерным характеристическим параметром, сохранив то же числовое значение, используя следующее уравнение.

Метрическая система

Nq = =

где Nq = безразмерный параметр

N = об / мин насоса

n = об / с насоса

Q = Расход в м ³ / сек

H = голова в метрах

г = гравитационная постоянная (9,81 м / с ² )

британских единиц

Nq =

, где N = число оборотов насоса

Q = Расход в галлонах в минуту (GPM)

H = голова в ногах

Примечание:

1.Для многоступенчатых насосов разработанная головка (H) с наилучшей эффективностью

2. Рассмотрим половину полного расхода в случае крыльчатки с двойным всасыванием.

Приблизительные исходные значения для удельной скорости центробежного насоса (Nq):

Радиальное рабочее колесо с высоким напором — до прибл. 25

Рабочее колесо с радиальной средней головкой — до прибл. 40

Радиальное рабочее колесо с низким напором — до прибл. 70

Рабочее колесо со смешанным потоком — до прибл. 160

Рабочее колесо с осевым потоком (пропеллер) — ок.от 140 до 400

Законы сродства для насосов — перейдите по ссылке ниже

Законы сродства для центробежных насосов | Положительные законы смещения поршневого насоса | Законы сродства насоса с примером

Зачем выбирать насос с лучшим КПД

Эффективность насоса является наиболее важным фактором при расчете потребляемой мощности. Таким образом, при выборе более высокой производительности насоса всегда выбирайте насос с наилучшей эффективностью.

Приведенная ниже формула поможет определить, какой тип КПД насоса лучше всего подходит.

N

N = количество единиц энергосбережения в год в киловаттах

= выше и ниже общий КПД двух насосных агрегатов.

P = подводимая мощность в кВт к двигателю (относится к насосу с низким КПД)

T = часы работы в год

Пример расчета эффективности насоса

= 75% и 65% соответственно

P = потребляемая мощность = 40 кВт

T = 3000 часов в год

N = 18461 Единиц (кВт)

Таким образом, при той же производительности КПД насоса увеличится на 10%, тогда энергосбережение составит 18461 кВт / ч в год.

Расчет мощности центробежного насоса онлайн

Примечание: 1000 кг / м ³ = 1 кг / дм ³

Нажмите здесь

Статья по теме:

Расчет давления пара насоса | Таблица давления водяного пара при разных температурах

Классификация насосов | Типы насосов и принципы их работы

Коэффициенты пересчета единиц и таблицы для расчета технического проекта

NPSH расчет | Потеря напора всасывающей и нагнетательной линии насоса с онлайн калькулятором

Спасибо за чтение этой статьи.Я надеюсь, что это может удовлетворить ваши требования. Оставьте отзыв, комментарии и, пожалуйста, не забудьте поделиться

,

Расчет гидроэнергетики | REUK.co.uk

Перед началом любого проекта по производству гидроэлектростанции важно провести обследование предлагаемого участка, чтобы рассчитать количество доступной гидроэлектростанции .

Два важных фактора, которые необходимо учитывать, — это поток и напора потока или реки. Поток — это объем воды, который может быть захвачен и перенаправлен на поворот турбогенератора , а головка — это расстояние, на которое вода упадет на пути к генератору.Чем больше поток, т. Е. Чем больше воды, и чем выше напор, т. Е. Чем больше расстояние, на которое падает вода, тем больше энергии доступно для преобразования в электричество. Удвойте поток и удвойте мощность, удвойте голову и удвойте мощность снова.

Площадка с низким напором имеет напор ниже 10 метров. В этом случае вам нужно иметь хороший объем потока воды, если вы хотите производить много электроэнергии. Площадка с высоким напором имеет высоту более 20 метров.В этом случае вы можете избежать большого потока воды, потому что гравитация даст вам заряд энергии.

Ключевое уравнение, которое нужно запомнить:

Мощность = Голова х Поток х Гравитация

, где мощность измеряется в ваттах, головы в метрах, потока в литрах в секунду и ускорение из-за силы тяжести в метрах в секунду в секунду.
Ускорение силы тяжести составляет примерно 9.81 метр в секунду в секунду — то есть каждую секунду, когда объект падает, его скорость увеличивается на 9,81 метра в секунду (пока он не достигнет своей конечной скорости) .

Поэтому очень просто рассчитать, сколько гидроэлектростанций вы можете произвести.
Скажем, например, что у вас есть поток 20 литров в секунду с напором 12 метров. Поместите эти цифры в уравнение, и вы увидите, что:

12 x 20 x 9,81 = 2 354 Вт

Реальный расчет гидроэнергии

Таким образом, в приведенном выше примере 12-метровый напор с расходом 20 литров в секунду, равным чуть более 2.3 кВт доступной мощности. К сожалению, невозможно использовать всю эту мощь — ничто не на 100% эффективно. Тем не менее, гидроагрегатов очень эффективны по сравнению с ветрогенераторами и солнечных панелей .

Можно ожидать КПД около 70%, то есть 70% гидравлической энергии проточной воды можно превратить в механическую энергию , вращающуюся в турбогенераторе . Оставшиеся 30% потеряны.Энергия снова теряется при преобразовании механической энергии в электрическую энергию (электричество), и в итоге вы можете ожидать, что полная эффективность системы составит около 50-60%.

В нашем предыдущем примере, где было доступно 2,3 кВт электроэнергии, мы можем рассчитывать на выработку около 1,1-1,4 кВт электроэнергии.

Эти же расчеты действительны, планируете ли вы крошечную систему Pico или Micro Hydro Power или следующий проект Three Gorges Dam Hydro.

Узнайте больше о гидроэлектростанциях , нажав здесь и просмотрев наш Гидроэнергетический справочник. У нас также есть Введение в гидроэлектростанцию ​​ и информация о наиболее распространенных (малых) системах Run of River Hydro Power . Waterwheels представлены здесь.

,