Если бы специалисты разрабатывали электрический проект квартиры только с учетом установленной мощности, не беря во внимание коэффициенты одновременности, в каждую квартиру тянулся бы кабель толщиной с руку. Чтобы избавить потребителей от подобной нерациональности, расчет электрических нагрузок базируется на тезисе о том, что все электроприборы одновременно не включаются. Но как можно предугадать величину нагрузки, если число одновременно включенных электроприборов зависит от множества факторов, в том числе количества проживающих в квартире и их ритма жизни, смены сезонов, погоды и так далее. Чтобы спрогнозировать пиковые мощности и правильно выполнить расчет электрических нагрузок, при разработке схем электросети квартиры применяют математическое моделирование. Практический способ определения получасовых максимумов – хронометрирование показаний приборов учета и определение нагрузки. Сделать это с современными средствами довольно легко: микропроцессорные электросчетчики фиксируют график нагрузки с запрограммированным интервалом времени. Проанализировав потребление, можно найти периоды с максимальными нагрузками. В большинстве случаев для жилых помещений получасовые максимумы содержатся в утреннем и в вечернем диапазоне. Данные величины имеют ключевое значение при расчете суммированных нагрузок производств и жилых строений.
Понятие зависимых и независимых электроприборов
В математическом моделировании ситуаций схем электросети квартиры присутствует понятие зависимых и независимых электроприемников. Упрощенно выражаясь, зависимыми называют электроприборы, работа которых взаимосвязана. Например, включение телевизора или домашнего кинотеатра сопровождается частичным отключением освещения, то есть режим работы этих электроприёмников взаимосвязан. Холодильник – типичный пример независимого электроприбора: он включен постоянно. Вероятность включения нагрузки в определенный момент времени рассчитывается как отношение получасового потребления данного электроприбора к совокупной нагрузке на схему электросети квартиры:
B = P /Руст.
Практический расчет
Допустим, схема электросети квартиры содержит электроприборы, данные которых перечислены в таблице:
| Электроприборы | Мощность Р, Вт | Коэффициент спроса Кс | Вероятность включения В |
| Освещение | 450 | 0,7 | 0,6 |
| Радиоприемник | 75 | 0 | 0,5 |
| Телевизор | 160 | 1 | 0,6 |
| Холодильник | 140 | 1 | 0,2 |
| Стиральная машина | 350 | 0 | 0,1 |
| Утюг | 1000 | 0 | 0,2 |
| Пылесос | 400 | 0 | 0,1 |
| Другие | 700 | 0,3 | 0,15 |
| Итого: | 3250, Вт |
Для усложнения расчетов примем во внимание, что все данные электроприемники работают независимо друг от друга.
В=(450х0,6+75х0,5+160х0,6+140х0,2+350х0,1+1000х0,2+400х0,1+700х0,15) / 3275= =812/3275=0,25
Расчет электросети показал, что если электроприемники работают независимо друг от друга, то максимум нагрузки составляет 812 Вт, а средняя вероятность возникновения этой нагрузки 0,25.
Еще один пример – электроприборы работают зависимо друг от друга: телевизор включается – часть освещения выключается. Рассчитываем электросеть при условии, что по телевидению транслируют резонансный футбольный матч.
В= (450х0,6х0,7+160х0,6+140х0,2+700х0,15х0,3)/3275=344/3275=0,11
В данном случае средний максимум нагрузки составляет 344 Вт, а вероятность появления такой нагрузки во время матча – 0,11.
Процесс
Электрический проект квартиры и математический анализ часто пересекаются между собой. Моделирование ситуаций и расчет вероятностей используют при индивидуальном проектировании крупных жилых и промышленных объектов, при группировке и суммарных вычислениях нагрузок подстанций и так далее. Любой расчет электрики относится к моей компетенции; если вы желаете уточнить условия проектирования или сразу же заказать проект электроснабжения, обращайтесь – я к вашим услугам.