Cultura RM / Rob Prideaux / Getty Images
Všetci máme okolo domu pohorie elektrických spotrebičov a mnohí, ak nie všetci, majú nejaký druh motora, ktorý ich poháňa. Môžu to byť pece, umývačky riadu, klimatizačné zariadenia, kalové čerpadlá, likvidácia odpadu a mikrovlnné rúry. Podľa elektrického kódu potrebuje každý z týchto motorizovaných prístrojov vyhradený obvod len pre svoje vlastné použitie. Stále vykurovacie zariadenia majú tiež dosť veľkú elektrickú záťaž a väčšina si vyžaduje svoje vlastné obvody. Umožnenie týmto zariadeniam zdieľať obvod s inými zariadeniami môže obvod ľahko preťažiť, pretože zo svojej podstaty majú pomerne veľký odber energie, najmä pri prvom uvedení do prevádzky. Staršie domácnosti, ktoré nemali aktualizované káble, majú často takéto zariadenia nainštalované na obvodoch zdieľaných s inými zariadeniami, a v týchto situáciách je bežné, že ističe vypínajú alebo sú prepálené poistky.
Tu sú niektoré zo zariadení, ktoré môžu vyžadovať špeciálne elektrické obvody (presné požiadavky nájdete v miestnych stavebných predpisoch):
- Mikrovlnná rúraElektrická pec Likvidácia odpadu Umývačka riaduPráčkaTrash zhutňovačRefrigeratorRoom vzduchu-kondicionérFurnaceElektrické ohrievače vodyElektrické radyElektrická sušička bielizneCentrálna klimatizácia
Ako teda vedieť, akú veľkosť obvodu vyžaduje každé zariadenie? Ak napríklad poddimenzujete okruh napájajúci veľkú centrálnu klimatizačnú jednotku, môžete sa ocitnúť v situácii, keď sa okruh vašej klimatizačnej jednotky vypne, keď beží na maximálny výkon. Výpočet správnej veľkosti pre vyhradený obvod spotrebiča zahŕňa výpočet maximálnej spotreby energie, ktorá bude umiestnená v obvode, potom výber veľkosti obvodu, ktorý vyhovuje tejto požiadavke, plus bezpečnostná rezerva.
Obvodová kapacita
Obrázok elektriny spotrebiča začína pochopením jednoduchého vzťahu medzi ampérmi, wattami a voltmi - tromi kľúčovými prostriedkami na meranie elektriny. Princíp vzťahu známy ako Ohmov zákon uvádza, že prúd (A) x volty (V) = watty (W). Pomocou tohto jednoduchého princípu vzťahu môžete vypočítať dostupný príkon ktorejkoľvek veľkosti obvodu:
- 15-ampérový 120-voltový obvod: 15 ampérov x 120 voltov = 1800 W 20-ampérový 120-voltový obvod: 20 ampérov x 120-voltov = 2 400 wattov 25-ampérový prúd 120 voltov: 25 ampérov x 120 voltov = 3 000 wattov 20 - obvod 240 voltov: 20 ampérov x 240 voltov = 4 800 wattov obvod 25 ampérov 240 voltov: 25 ampérov x 240 voltov = 6 000 wattov obvod 30 ampérov 240 voltov: 30 ampérov x 240 voltov = 7 200 wattov 40 ampérov Obvod 240 voltov: 40 ampérov x 240 voltov = 9 600 wattov 50 A Obvod voltov 240 voltov: 50 ampérov x 240 voltov = 12 000 wattov Obvod 60 voltov 240 voltov: 60 ampérov x 240 voltov = 14 400 W
Jednoduchý vzorec A x V = W sa dá prepočítať niekoľkými spôsobmi, napríklad W ÷ V = A alebo W ÷ A = V.
Ako vypočítať dopyt po obvode
Výber správnej veľkosti pre vyhradený obvod spotrebiča vyžaduje pomerne jednoduchú aritmetiku, aby sa zabezpečilo, že elektrický dopyt spotrebiča je v rámci kapacity obvodu. Zaťaženie sa môže merať v ampéroch alebo vo wattoch a je pomerne ľahké vypočítať sa na základe informácií vytlačených na štítku so špecifikáciou motora spotrebiča.
Motory majú typový štítok, ktorý je uvedený na boku motora. Uvádza sa v ňom typ, sériové číslo, napätie, či už je to striedavé alebo jednosmerné prúdové napätie, RPM, a čo je najdôležitejšie, menovitá hodnota prúdu. Ak poznáte napätie a prúdový výkon, môžete určiť príkon alebo celkovú kapacitu potrebnú na bezpečnú prevádzku tohto motora. Vykurovacie zariadenia majú vo všeobecnosti svoje príkony vytlačené na čelnej doske.
Vzorový obvodový výpočet
Napríklad predstavte si jednoduchý fén s výkonom 1 500 W bežiaci na 120 V obvode kúpeľňovej vetvy. Použitím W ÷ V = variácie Ohmovho zákona môžete vypočítať, že 1 500 wattov ÷ 120 voltov = 12, 5 ampérov. Maximálna teplota vášho sušiča vlasov môže čerpať 12, 5 ampéra. Ak sa však domnievate, že ventilačný ventilátor a kúpeľňové svietidlo môžu fungovať súčasne, môžete vidieť, že kúpeľňový obvod s 15 ampérami s celkovou kapacitou 1 800 wattov môže byť pri manipulácii s takýmto zaťažením ťažko stlačený.
Predstavme si, že naša vzorová kúpeľňa má vetrací ventilátor s výkonom 120 wattov, svietidlo s tromi 60 wattovými žiarovkami (celkom 180 wattov) a elektrickú zásuvku, do ktorej by mohlo byť zapojených 1500 wattových fénov. z nich by sa dalo ľahko čerpať súčasne. Pravdepodobná maximálna záťaž v tomto obvode by mohla dosiahnuť 1 800 wattov, čo by zodpovedalo maximálnej hodnote, ktorú by zvládol obvod 15 ampérov (poskytujúci 1 800 wattov). Ak však do svietidla v kúpeľni vložíte jednu 100-wattovú žiarovku, vytvoríte situáciu, v ktorej je pravdepodobne prerušený istič.
Elektrikári zvyčajne vypočítavajú zaťaženie obvodu s 20-percentnou bezpečnostnou rezervou, pričom sa musia uistiť, že maximálne zaťaženie spotrebiča a príslušenstva v obvode nie je vyššie ako 80 percent dostupnej prúdovej kapacity a výkonu poskytovaného obvodom. V našej vzorkovacej kúpeľni môže obvod s 20 ampérmi s výkonom 2 400 W celkom ľahko zvládnuť 1800 wattov dopytu, s 25% bezpečnou rezervou. To je dôvod, prečo väčšina elektrických kódov vyžaduje, aby sa do kúpeľne používal odbočný obvod s 20 ampérmi. Kuchynky sú ďalším miestom, kde 120-voltové odbočky slúžiace pre vývody sú prakticky vždy obvody 20 ampérov. V moderných domácnostiach sú obvykle zapojené iba obvody všeobecného osvetlenia ako obvody s 15 A.
Vyhradené obvody spotrebičov
Presne ten istý princíp sa používa na výpočet dopytu v okruhu obsluhujúcom jeden spotrebič, ako je napríklad mikrovlnná rúra, likvidácia odpadu alebo klimatizácia. Veľká mikrovlnná rúra so vstavaným vetracím ventilátorom a svietidlom môže ľahko požadovať 1 200 až 1 500 W energie a elektrikár zapojený do vyhradeného obvodu pre toto zariadenie by pravdepodobne nainštaloval 20-ampérový obvod, ktorý poskytuje 2 400 W dostupného výkonu. Na druhej strane veľký drvič na odpadky s výkonom 1 koní, ktorý čerpá 7 ampérov (840 wattov), môže byť ľahko obsluhovaný vyhradeným 15-ampérovým obvodom s 1 800 wattami dostupného výkonu.
Rovnakú metódu výpočtu je možné použiť pre akýkoľvek obvod vyhradeného spotrebiča slúžiaci pre jeden spotrebič. Napríklad 240 V elektrický ohrievač vody s menovitým výkonom pre 5 500 W sa dá vypočítať týmto spôsobom: A = 5 500 ÷ 240 alebo A = 22, 9. Ale pretože obvod vyžaduje 20% bezpečnostnú rezervu, obvod musí poskytovať najmenej 27, 48 ampérov (120 percent z 22, 9 = 27, 48 ampérov). Elektrikár by nainštaloval obvod s napätím 30 A, 240 V, aby slúžil takémuto ohrievaču vody.
Väčšina elektrikárov mierne naddimenzuje vyhradenú veľkosť obvodu, aby sa umožnili budúce zmeny. Napríklad, ak máte pomerne malú 800-wattovú mikrovlnnú rúru, elektrikár normálne nainštaluje 20-ampérový obvod, aj keď 15-ampérový obvod dokáže toto zariadenie ľahko zvládnuť. Deje sa tak tak, že obvod bude schopný spracovať budúce zariadenia, ktoré môžu byť väčšie ako tie, ktoré už máte.
