| Wyznaczenie mocy zapotrzebowanej |
 |
 |
 |
| Wpisany przez Administrator |
| Czwartek, 01 Październik 2009 08:36 |
2.5 Obliczanie mocy zapotrzebowanej5.1 Wstęp Zachodzące od wielu lat zmiany wymagań w elektroenergetyce przemysłowej i budownictwa mieszkaniowego sprowadzają się głównie do znacznego zwiększenia zapotrzebowania na moc, związanego przede wszystkim ze zwiększeniem efektywności energetycznej odbiorników energii elektrycznej i unowocześnieniem technologii procesów przemysłowych. Zmiany te wpłynęły niewątpliwie na weryfikację stosowanych dotychczas metod obliczeniowych. Warunki jakim powinny odpowiadać instalacje elektryczne w obiektach budowlanych zostały uregulowane: - w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków - wieloarkuszową normę 60364 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Wymagania dotyczące instalacji elektrycznych formułowane są w tych aktach prawnych w sposób ogólny, bez istotnych ustaleń dla planowania instalacji elektrycznych, zwłaszcza w odniesieniu do budownictwa mieszkaniowego, warunkujących przyjęcie podstawowych założeń projektowych oraz niektórych szczegółowych wymagań technicznych ustalających wymagania budowy instalacji elektrycznych. Jednym z takich istotnych założeń jest przyjęcie mocy zapotrzebowanej dla mieszkań i budynków mieszkalnych, niezbędnej do określenia długotrwałej obciążalności instalacji. Projektowanie instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych i przemysłowych wymaga określenia mocy zapotrzebowanej i spodziewanej mocy szczytowej, zarówno w początkowym okresie użytkowania instalacji, jak i perspektywiczny wzrost poboru mocy. Obliczeniowe moce zapotrzebowane i szczytowe stanowią podstawę do doboru przekroju przewodów oraz rodzaju i wielkości zabezpieczeń. W Polskiej Normie PN-IEC 60364-3:2000 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych -- Zakres, przedmiot i wymagania podstawowe część 3, pkt 311,1 okreslono: "Ze względu na nagrzewanie i dopuszczalne spadki napięcia, podstawą do zaprojektowania ekonomicznej i niezawodnej instalacji jest ustalenie mocy zainstalowanej". Przy ustalaniu mocy zapotrzebowanej instalacji elektrycznej lub jej części mogą być stosowane współczynniki jednoczesności. - Moc zainstalowana - to suma mocy zainstalowanych w obiekcie odbiorników energii elektrycznej. - Moc zapotrzebowana jest to przyjęta, umowna najwyższa wartość mocy pobieranej w określonej
Norma N SEP-E-002 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w obiektach mieszkalnych. Podstawy planowania, jest dokumentem uzupełniającym niektóre wymagania prawne i techniczne, który stanowią podstawę do ustalania założeń projektowych instalacji elektrycznych w budynkach mieszkalnych w zakresie przyjmowanych mocy zapotrzebowanych mieszkań i szczytowych mocy obliczeniowych wewnętrznych linii zasilających i budynków. Podane w normie ustalenia mogą stanowić komentarz i zalecenia do punktu 311 normy PN-IEC 60364. Obliczeniowa moc szczytowa jest to moc zapotrzebowana określana zwykle dla wewnętrznej linii zasilającej lub całego budynku mieszkalnego. W tekście normy N-SEP-E-002 obliczeniowa moc szczytowa wewnetrznej linii zasilajacej czy budynku oraz moc zapotrzebowana tych obiektów, to określenia równoważne. Określone w normie N -SEP-E-002 "Wytyczne wymiarowania i wyposażenia instalacji" podają zbiór podstawowych zasad wykonania poszczególnych elementów instalacji elektrycznych w budynkach mieszkalnych z punktu widzenia poprawności technicznej jak i należytego komfortu ich użytkowania. W normie N SEP-E-002 nie różnicuje się wymagań dotyczących wymiarowania i zasad wykonywania instalacji elektrycznej w budynkach zgazyfikowanych i niezgazyfikowanych. Różnicuje się natomiast wymagania dotyczące instalacji elektrycznej w budynkach; - mających zapotrzebowanie w ciepłą wodę z zewnętrznej centralnej sieci ciepłowniczej, - nie mających takiego zapotrzebowania. Elektryczne ogrzewacze wody, zwłaszcza przeznaczone do zaopatrzenia w ciepłą wodę natrysków i wanien kąpielowych, wymagają odrębnego potraktowania w planowaniu mocy zapotrzebowanej ze względu na zaczną wartość swej mocy zainstalowanej, przeważnie rzędu od 18 do 27 kW. Moc zbiornikowych ogrzewaczy wody jest wprawdzie mniejsza, bo wynosząca od 1,5 do 6 kW zależnie od wielkości zbiornika. Obciążenia instalacji elektrycznych w budynkach mieszkalnych można ustalić na podstawie zasad przedstawionych w normie N SEP-E - 002 lub opracowanych przez COBR „Elektromontaż”. 5.2 Przy obliczaniu mocy zapotrzebowanej dla mieszkań lub budynków jednorodzinnych o podstawowym wyposażeniu należy przyjmować następujące minimalne wartości: — dla mieszkań bez centralnego zaopatrzenia w ciepłą wodę - 30 kVA — dla mieszkań z centralnym zaopatrzeniem w ciepłą wodę - 12,5 kVA — w przypadku instalacji modernizowanych - 7 kVA. Moc zapotrzebowaną przez n mieszkań lub budynek jednorodzinny przedstawiono w Tablicy 1.
5.3 Moc zapotrzebowaną przez wielorodzinny budynek mieszkalny, zgodnie z N SEP- E- 002, należy obliczyć ze wzoru: Pz = k j· n · PM1 + PA gdzie: PM1 - moc zapotrzebowana przez pojedyncze mieszkanie, w kW, n - liczba mieszkań zasilanych z jednej WLZ, kj - współczynnik jednoczesności określony w Tablicy 1, PA - moc zapotrzebowana przez odbiorniki administracyjne, w kW. Jeżeli w budynku będzie zainstalowane elektryczne ogrzewanie wody użytkowanej w łazienkach, moc zapotrzebowaną należy powiększyć o wartość mocy zapotrzebowanej przez urządzenia grzejne. Ze względu na dominujący udział w mocy obliczeniowej odbiorników grzejnych, współczynnik mocy w instalacjach w budynkach mieszkalnych jest bliski jedności. Tablica 1 Moc zapotrzebowana w budynkach mieszkalnych
W tablicy 1 została podana moc pozorna w kVA, która stanowi sumę geometryczną mocy czynnej i biernej.
Z uwagi na to, że zapotrzebowanie mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej jest bliskie jedności, przedstawiona w tablicy 1 moc w praktyce może być wyrażona w jednostkach mocy czynnej, w kW. Zapotrzebowanie mocy przez wielorodzinny budynek mieszkalny ogrzewany elektrycznie należy obliczyć ze wzoru:
gdzie: Pz - moc zapotrzebowana przez wielorodzinny budynek mieszkalny zgodnie z N SEP - E - 002, w kW, kj - współczynnik jednoczesności określony w Tablicy 1, Pg - moc zapotrzebowana na ogrzewanie elektryczne, w [kW]. Dokładne określenie mocy zapotrzebowanej do celów ogrzewania pomieszczeń wymaga szczegółowych obliczeń. 5.4 Zgodnie z metodą opracowaną przez COBR „Elektromontaż” dla budynku bez instalacji siłowej, moc zapotrzebowaną przez jedno mieszkanie można określić z wzoru: Pm = P1 + M P2 przy czym: P1 — moc największego odbiornika zainstalowanego w mieszkaniu P2 — moc zapotrzebowana przypadająca na jedną osobę (przyjmowana jako 1 kW), M — liczba osób, dla których zaprojektowano mieszkanie. Wyznaczenie sumarycznej mocy szczytowej czynnej dla grupy budynków należy określić na podstawie empirycznego wzoru:
gdzie: Pz - moc czynna zapotrzebowana przez zasilany budynek, w kW W budynkach mieszkalnych należy przyjmować, zgodnie z N SEP-E-002, współczynnik mocy cosφ = 1 Jako moc odbiornika o największym poborze mocy P1 należy przyjmować: — w przypadku mieszkań w budynkach wyposażonych w instalację gazową — moc pralki — w przypadku mieszkań w budynkach bez instalacji gazowej — moc kuchenki elektrycznej Przy obliczaniu obciążeń wewnętrznych linii zasilających (wiz) w budynkach mieszkalnych należy zsumować wyznaczone w podany sposób moce wszystkich mieszkań zasilanych z danej wewnętrznej linii zasilającej, a otrzymaną wartość pomnożyć przez współczynnik jednoczesności odpowiedni dla liczby mieszkań zasilanych z tej wlz. Pwlz = Σ PM ·kj 5.5 Obliczenie mocy zapotrzebowanej w budynkach użyteczności publicznej (szkoły, szpitale, budynki biurowe, straży pożarnej, policji, jednostek wojskowych, urzędy państwowe, hotele), Moc zapotrzebowana przez budynek użyteczności publicznej należy wyznaczyć ze wzoru:
gdzie: PZu - moc czynna zapotrzebowana przez budynek użyteczności publicznej, w kW, Pi - moc i-tej grupy odbiorników, w kW, kji - współczynnik jednoczesności i-tej grupy odbiorników (tab.2), Tablica 2 Współczynniki jednoczesności
5.6 Wyznaczanie mocy zapotrzebowanej w budynkach użyteczności publicznej metodą współczynnika zapotrzebowania:
gdzie: kz - współczynnik zapotrzebowania z Tablicy 3, W metodzie współczynnika zapotrzebowania obciążenie szczytowe nie zależy w sposób jednoznaczny od liczby zainstalowanych odbiorników. Wynika ono z różnych wartości współczynnika zapotrzebowania kz dla takich samych obiektów, przy czym wartości mniejsze należy przyjmować dla dużych obiektów, o większym i bardziej różnorodnym wyposażeniu. W obiektach nieprzemysłowych (szkoły, szpitale, teatry, biura, hotele, itp.), w których dominują odbiorniki oświetleniowe oraz urządzenia grzejne, można przyjmować wartość współczynnika mocy cosφ = 1, jeżeli inne względy nie uzasadniają przyjęcia mniejszej wartości. Obliczenie złączy w budynkach niemieszkalnych należy obliczać jako sumę obciążeń przewidzianych dla odbiorników w pomieszczeniach administracyjnych, handlowych, usługowych i innych zasilanych z tego złącza. Tablica 3 Współczynniki zapotrzebowania mocy dla obiektów niemieszkalnych
Moc bierną wyrażoną w kvar należy ustalić na podstawie danych katalogowych producentów urządzeń odbiorczych w budynku lub wyznaczyć ze wzoru:
gdzie: tgφ1 - zastępczy współczynnik mocy i-tej grupy odbiorników 5.7 Wyznaczanie mocy zapotrzebowanej przez oświetlenie elektryczne Wyznaczania mocy zapotrzebowanej przez oświetlenie elektryczne dotychczas polegało głównie na metodach: punktowej, sprawności, strumienia jednostkowego, masy jednostkowej itp. Zaistniałe w ostatnich latach zmiany dotyczące dostępnych programów komputerowych, nowych technologii wytwarzania i stosowania energooszczędnych źródeł światła, a także planowanie zagospodarowania przestrzennego gmin i miast pozwala na precyzyjne określanie mocy zapotrzebowanej przez oświetlenie już na etapie projektowania. Na podstawie dobranej mocy oprawy oświetleniowej moc zapotrzebowana przez oświetlenie uliczne może zostać wyznaczona ze wzoru:
gdzie: Pośw - moc czynna zapotrzebowana przez instalacje oświetlenia ulicznego, w kW, Pop - moc czynna pojedynczej i-tej oprawy, w kW. Moc bierną zapotrzebowaną przez instalację oświetlenia ulicznego wynosi:
gdzie: Qośw - moc bierna zapotrzebowana przez instalację oświetlenia ulicznego, w kvar, Pośw - moc czynna zapotrzebowana przez instalację oświetlenia ulicznego w kW, tgφośw - współczynnik mocy dla grupy opraw. 5.8 Dla określenia zapotrzebowanie na moc ze stacji transformatorowej, z której będą zasilane budynki użyteczności publicznej, budynki komunalne oraz oświetlenie uliczne należy zsumować poszczególne moce czynne i bierne, np.:
gdzie: S moc pozorna, w kVA, PZu - moc czynna zapotrzebowana przez budynek użyteczności publicznej, w kW, QZu - moc bierna zapotrzebowana przez budynek użyteczności publicznej, w kvar, Pz - moc czynna zapotrzebowana prze3z budynki mieszkalne, w kW, Pośw - moc czynna zapotrzebowana przez instalację oświetlenia elektrycznego, w kW, Qośw - moc bierna zapotrzebowana przez instalację oświetlenia ulicznego, w kvar. |
| Zmieniony: Środa, 18 Styczeń 2012 19:12 |
- suma mocy znamionowych wszystkich zainstalowanych odbiorników w obiekcie, w kW 
