Электроснабжение жилых домов услуги проектирование электроснабжения
Качественное и профессиональное проектирование электроснабжения жилого дома гарантирует безопасность и комфортность жильцов. Составляя проект электроснабжения, детально определяют место расположения бытовых электроприборов, место нахождения розеток и включателей света, возможной нагрузки и т.д. Все расчеты по расположению должны соответствовать стандартам техники безопасности, а также пожеланиям заказчика.
Система электроснабжения жилых (многоквартирных) домов.
Разберем более детально, как работает электроснабжение жилых домов в России. По сравнению с другими странами, а именно в Европе применяется система электроснабжения по схеме TN-S. Она более дорогая и не совсем подходит для уровня жизни в России. До недавнего времени у нас устанавливали систему электроснабжения TN-C, очень простую и дешевую. Правда, такая система не обеспечивает должным образом уровень безопасности. Соответственно регламенту, в жилых домах могут монтироваться два вида систем электроснабжения – TN-S и TN-C-S.
Наиболее часто встречается проектирование жилых домов под систему электроснабжения TN-C-S. Именно в этой системе есть возможность установки электрозащитного средства. Электроснабжение может осуществляться двумя способами – через распределительный щит или вводно-распределительное устройство. Распределительный щит в свою очередь состоит из автомата защиты и устройства управления. Так, с его помощью можно раздельно включать и отключать потребители электроэнергии. Выбор мощности зависит от потребности подключить наружное освещение здание или внешнюю световую рекламу. Также возможно распределение по помещениям-потребителям, например, жилые помещения, лестничные площадки, чердаки, подвалы и т.д.
При проектировании электроснабжения многоэтажных жилых домов строится система через устройства защитного отключения. Основу системы составляют стояки, к которым подключаются щитки распределения. Так образуется сеть электропитания по квартирам. На каждом этаже в систему электроснабжения входят автоматические выключатели, электросчетчики.
При двухпроводной электросети, где нет электрозащитного оборудования, рекомендуется установка устройства защитного отключения. Так можно максимально обезопасить помещение от неисправностей электропроводки и снижения вероятности возникновения пожаров. При реконструкции уже жилого помещения можно временно установить автоматический дифференциальный выключатель или устройство защитного отключения. Для проекта новостройки рекомендуется монтировать систему электроснабжения TN-C-S.
Система электроснабжения частного дома.
При составлении проекта электроснабжения частного дома учитывается мощность электроприборов, которые будут подключаться. Цель проектирования распределение равномерной нагрузки на сеть. Монтажными работами по установке системы электроснабжения занимаются специализированные организации, имеющие лицензию. Прежде, чем начать составление проекта, нужно получить характеристику технических условий от местной энергоснабжающей организации или компании, которой принадлежат электрические сети.
В документе же должна быть следующая информация:
— мощность для подключения электроснабжения, разрешенная соответствующей организацией;
— сечение воздушной или кабельной линии;
— тип и марка.
Очень часто энергоснабжающая организация выдает документ о технических условиях с разрешением на подключение воздушной линией.
Технические характеристики для подключения электроэнергии.
Согласно нормативным документам и правилам, кабель, используемый для проводки, должен иметь сечение не менее 10 мм2 при медной жилке и не меньше 16 мм2 – с алюминиевой жилкой. Данные требования касаются воздушного провода, длиной более 25 м. Сечение выбирается за счет длительности допустимого тока, а также от способа его прокладки. При проекте электроснабжения воздушным путем используют кабель СИП, ВВГ или АВВГ. Для подземного ввода берут кабель типа АВБбШв или ВБбШв. Если расстояние от электроопоры до дома более 25 метров, нужно обеспечить установку дополнительной опоры.
Схема электроснабжения в частном доме.
Основой схемы является вводное устройство в виде рубильника или автоматического выключателя. Далее в разводку входит электросчетчик и устройство защитного отключения.
В схеме также предусмотрены автоматические выключатели для предотвращения перегрузок сети и тока короткого замыкания. Естественно, что электроснабжение, услуги, по монтированию которого выполняются специалистами, должно быть поэтапно предъявлено владельцу дома. В будущем эта информация может пригодиться.
Обязательным для установки является защита устройство защитного отключения. Правда, в частном доме также совместно установить и защиту от перенапряжений, обезопасив систему электроснабжения от импульсных перенапряжений. В таком случае устанавливается резервное электроснабжение.
При составлении проекта дома, нужно сразу учитывать месторасположение розеток и предположительную мощность подключаемых приборов. Исходя из этого, принимается решение, какую схему электроснабжения дома выбрать – однолинейную или многолинейную. Так же в плане электроснабжения указывается место нахождения светильников и выключателей. Когда проект электроснабжения жилого дома готов, то начинаются монтировочные работы на основе собранных документов.
При выходе из строя хотя бы одного элемента схемы электроснабжения домов, не рекомендуется заменять или ремонтировать его своими руками. Специалист возьмется за устранение поломки, только если, к примеру, кабель ВВГ проложен в трубе или под штукатуркой, так как именно так проходит допустимое напряжение тока — 15 А. Если поставлен ВА 32А, то при перегрузке в сети, розетка или нагреваются, начинают плавиться, что может привести к пожару.
При выборе кабеля для прокладки электроснабжения домов можно остановиться на типе ВВГ. Если нужен именно не горючий кабель с заполнителем, то выбираем маркировку ВВГнгз. Еще известен аналог этого кабеля, под маркировкой – NYM. Правда, он подходит только для внутренней проводки, так как не переносит влияние прямых солнечных лучей.
Еще одним важным этапом при монтажных работах по проводке электроснабжения жилых домов является тип заземления. Его функция передача бесперебойного тока через систему заземления, чтобы обезопасить человека от электрического тока при прикосновении к поврежденному участку.
Система заземления выглядит следующим образом – на участке возле дома в землю вбиваются до трех вертикальных электродов, высотой до 2 м. Между ними должно быть расстояние равно их высоте. Траншея, в которой будут находиться электроды, должны иметь глубину не меньше полметра. Соединяются они между собой металлическими стержнями. При окончании работ измеряют сопротивление заземления. Если не достигнуто нужного показателя, то в ряд электродов добавляют дополнительные, доведя сопротивление до нужного уровня.
Модульное заземление используют в том случае, если земельного участка возле дома недостаточно для установки электродов. При помощи перфоратора или вручную на глубину 15-25 метров вбивается электрод с одновременным измерением его сопротивления. Недостаток этого вида заземления в неизвестности требуемой глубины для внедрения электрода. Лучше перед началом установки электрода таким способом, проверить участок на наличие подземных вод, вида грунтовых пород.
Подведем итог, опираясь на вышеизложенный материал, что нужно и что входит в проектирование электроснабжения жилых домов:
— создание однолинейных или многолинейных электрических схем;
— план местонахождения потребителей;
— расстановка розеток и светильников;
— внешний вывод для электропитания бытовки, скважины, подсветки и т.
д.;
— монтаж защитных устройств;
— выбор вида заземлителя;
— монтаж стабилизаторов напряжения;
— проектирование кабелей по столбам до фасада дома.
Опираясь на выложенную информацию, при обращении к специалистам Вы будете знать, какие именно работы будут проводиться и что для этого нужно. При выполнении всех проектных и монтировочных работ, владелец дома получает документацию, по которой в будущем сможет работать другой специалист, электрик для устранения неполадок или поломок в системе электроснабжения жилого дома.
Приложение Выдержки из СНиП 31–02 Электроснабжение жилых домов. Требования к электропроводке дома
Приложение
Выдержки из СНиП 31–02
Электроснабжение жилых домов. Требования к электропроводке дома
СНиП 31–02 предъявляет требования к системе электроснабжения дома в части соответствия ее «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ) и государственным стандартам на электроустановки, а также к оборудованию электроустановок устройствами защитного отключения (УЗО), к устройству и размещению электропроводок и к наличию устройств по учету расхода электроэнергии.
Электропроводки, включая разводку сети, должны выполняться в соответствии с требованиями ПУЭ и настоящего Свода правил.
Электроснабжение жилого дома должно осуществляться от сетей напряжением 380/220 В с системой заземления Т1М-С-5. Внутренние цепи должны быть выполнены с раздельными нулевым защитным и нулевым рабочим (нейтральным) проводниками.
Расчетная нагрузка определяется заказчиком и не имеет ограничений, если они не установлены местными административными органами.
При ограничении возможностей энергоснабжения расчетную нагрузку электроприемников следует принимать не менее:
• 5,5 кВт – для дома без электрических плит;
• 8,8 кВт – для дома с электрическими плитами.
При этом, если общая площадь дома превышает 60 м2, расчетная нагрузка должна быть увеличена на 1 % на каждый дополнительный м2. При разрешении энергоснабжающей организации допускается использовать электроэнергию напряжением более 0,4 кВ.
В помещениях могут применяться следующие виды электропроводок:
• открытые электропроводки, прокладываемые в электротехнических плинтусах, коробах, на лотках и по строительным конструкциям;
• скрытые электропроводки, выполняемые в стенах и перекрытиях на любой высоте, в том числе в пустотах строительных конструкций из негорючих или горючих материалов групп Г1, Г2 и Г3.
Электропроводки в помещениях жилых домов выполняются проводами и кабелями с медными жилами. Кабели и провода в защитных оболочках допускается пропускать через конструкции зданий, выполненные из негорючих или горючих материалов групп Г1, Г2 и Г3, без использования втулок и трубок.
Места соединений и ответвлений проводов и кабелей не должны испытывать механических усилий. В местах соединений и ответвлений жилы проводов и кабелей должны иметь изоляцию, равноценную изоляции жил целых мест этих проводов и кабелей.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Электроснабжение многоквартирного дома — Статьи об энергетике
Схемы электроснабжения жилых домов можно разделить на три категории по обеспечению надежности электроснабжения. Первая категория надежности характеризуется наличием двух питающих кабелей, подключенных к двум разным трансформаторам. При выходе из строя одного из элементов сети (кабеля или трансформатора), нагрузка подключается к работающему элементу электроснабжения при помощи устройства автоматического включения резерва (АВР). При этом время до включения резервного источника питания должно быть минимальным. В качестве резервных источников питания могут использоваться аккумуляторные батареи или местные электростанции. Электроснабжения по первой категории осуществляется для больниц, опасных производственных объектов, ряд общественных зданий.
Схемы электроснабжения многоквартирного дома второй категории надежности также предусматривает наличие двух питающих кабелей и двух трансформаторов. Включение резервного источника осуществляется дежурным персоналом. Применяется в жилых домах с количеством этажей более 5 (газовые плиты).
Наиболее простым вариантом является третья категория – один питающий кабель для питания жилого дома, отходящий от трансформаторной подстанции. В случае аварийной ситуации перерыв в подаче электроснабжения не должен превышать одних суток. Такой тип электроснабжения применяется в 5 этажных (газовые плиты) и 9 этажных (электрические плиты).
Рассмотрим схему электроснабжения многоквартирного дома. Схема электроснабжения представлена в виде второй категории надежности. Нулевой положение рубильника – оба кабеля отключены; «1» положение – подключен основной кабель; «2» положение – подключен резервный кабель. Подключение электроприемников осуществляется через автоматические выключатели (QF1…QF4 – питание квартир, QF5 и QF6 – питание цепей освещения подъездов).
Осуществление подключения всех электроприемников происходит через различные электрические аппараты защиты и управления, расположенные в электрических шкафах. Как правило, электрическое оборудование разделяют на функциональные группы. Каждой функциональной группе отводят свой шкаф управления. Выделяют следующие группы:
1. Вводные устройства и узлы учета электроэнергии.
2. Реверсивный рубильник с элементами токовой защиты.
3. Автоматические выключатели отходящих линий.
Не сложно заметить, что в шкафах управления расположено достаточно большое количество различной коммутационной аппаратуры и устройств защиты. Каждое устройство – это прежде всего механизм, имеющий определенную механическую и электрическую износостойкости. Поэтому каждый из этих аппаратов не долговечен и его использование не в номинальных режимах работы приводит к преждевременному выходу из строя. При этом может пострадать как отдельный электроприемник (квартира, подъезд), так и группа электроприемников.
Всего комментариев: 0
Электроснабжение жилых зданий. Часть 2.: fraukorps — LiveJournal
Первая часть здесь: Электроснабжение жилых зданий. Часть 1. Для полноценного понимания этого текста рекомендую к прочтению Электроснабжение поселений и предприятий. Категории электроприёмников.
Городские распределительные схемы имеют различное построение, вызвано это тем, что электроприёмники (ЭП) жилых зданий относятся к разным категориям. Жилые здания высотой до 5 этажей без электрических плит, а также малоэтажные жилые здания с числом квартир до 8 и электроплитами относятся к III категории, такие дома, где нет лифтов, противопожарных устройств и устройств аварийного освещения подключают по магистральной схеме. Такое подключение встречается в отдельных районах городов и по всей сельской местности, включая садовые товарищества и коттеджные посёлки. Даже самые дорогостоящие загородные дома питаются всего лишь от одного трансформатора, для улучшения электроснабжения в посёлках следует ставить местные электростанции, что является очень затратным, но технически выполнимым решением.
Конечно, в подавляющем большинстве случаев, при аварии каждый собственник загородной недвижимости выпутывается сам, покупая генератор или источник бесперебойного питания. Магистральная схема может быть петлевой, то есть с перемычкой, которая включается при повреждении какого-либо участка сети, это усовершенствование весьма полезно, но затратно, так как перемычка в обычных условиях не используется, а при аварии она должна иметь достаточное сечение для энергоснабжения вкруговую. Так как перемычка является необязательной, то в сельской местности её, как правило, не используют, это вызвано и тем, что аварии на воздушных линиях за пределами городов легко выявляются и устраняются ремонтными бригадами. Магистральная простая и петлевая схемы нарисованы в самом верху. Как видно на рисунке, авария при петлевой магистральной схеме позволяет сохранить электроснабжение 5-этажного здания.
Фото 1. Здание трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ в жилом районе города.
Питание жилых домов от 6 этажей и выше, а также домов с числом квартир более восьми с электроплитами, осуществляют по более сложным схемам.
Такие здания относят ко II категории надёжности, вкупе с этим наличие в них лифтовых установок, противопожарных устройств, аварийного освещения, относимых к I категории, требуют подключения здания к двум независимым источникам питания, которыми являются трансформаторные подстанции. Такие здания подключают по радиальной или магистральной схеме, из-за наличия в одном здании приёмников разных категорий одна из питающих линий используется для электроприёмников квартир и общедомового освещения (подвал, лестничные клетки, вестибюли, холлы, чердаки, наружное освещение), а другая предназначена для лифтов, противопожарных устройств, кодовых замков на дверях подъездов, эвакуационных устройств и аварийного освещения. При аварии переключение питающей линии ЭП I категории происходит с помощью автоматического включения резерва (АВР) самопроизвольно, а переключение ЭП II категории выполняется вручную электромонтёром обслуживающей организации. Для электроснабжения домов применяются две, три и более питающих линий (вводов), что определяется установленной мощностью потребления.
Для зданий высотой 17 этажей и более применяются радиальные схемы с применением АВР на вводах, то есть питающая линия ЭП I категории идёт напрямую от ТП и служит резервной при аварии.
Рисунок 2. Электроснабжение жилого здания высотой 18 этажей: 1 – трансформаторы, 2 – питающая линия к АВР, 3 – питающая линия к ВРУ, 4 – переключатель, 5 – автоматическое включение резерва (АВР), 6 – питающие линии ЭП I категории (лифтов, аварийного освещения и др.), 7 – питающие линии ЭП II категории (общедомового освещения и ЭП квартир), 8 – подключение второй питающей линии к АВР, 9 – резервная линия питания для ЭП II категории, 10 – вводно-распределительное устройство (ВРУ) жилого здания.
Проект электроснабжения многоквартирного жилого дома
Проект электроснабжения многоквартирного жилого дома
Рубрика: Полезная информация ‡В этой статье речь пойдет о специфике и особенностях разработки проекта электроснабжения для многоквартирных жилых домов.
Правильность выполнения проекта электрики жилого многоквартирного дома обеспечивает безопасность жильцов, удобство эксплуатации электрооборудования, надежность электроснабжения.
Электрическая нагрузка многоквартирного жилого дома состоит из мощности квартир и мощности общедомовых электропотребителей, таких как насосы, лифты, котельные, тепловые пункты и т.д. В ряде случаев в комплекс многоквартирных жилых домов включены электрические нагрузки нежилых помещений первых этажей (промтоварные и продовольственные магазины, отделения банков, предприятия общественного питания и т.д.), а также электропотребители подземного паркинга.
Расчет электрических нагрузок жилого комплекса наиболее ответственная задача для проектировщика, поскольку от правильности выполнения расчета зависит выбор силовых трансформаторов, питающих кабелей, а как следствие безопасность и надежность функционирования объекта строительства. Расчет электрической нагрузки выполняется на основании данных об инженерном оборудовании, вентиляционных системах, а так же удельных электрических нагрузок квартир согласно СП 31-110-2003.
Согласно этому нормативному документу удельные нагрузки квартир зависят от суммарного количества квартир в доме, а также от того какие кухонные плиты (на природном газе или электрические) предполагается использовать. Исходя из опыта проектирования подобных объектов мы предусматриваем резервы для возможности подключения в квартирах дополнительной мощности (кондиционирование, электрический подогрев воды, компьютерная техника, обогреватели и т.д.) поскольку нормативные документы 2003 года не учитывают в полной мере современных потребностей жильцов в электрооборудовании.
Отдельным пунктом необходимо выделить жилые дома с квартирами повышенной комфортности. Как правило, это квартиры, заявленная мощность которых начинается от 14 кВт и может достигать значений 30-40 кВт и более. Обычно электроснабжение этих квартир выполняется трехфазным вводом 380 В. Подробнее про индивидуальный проект электрики квартиры написано в одной из наших статей.
Необходимо принимать во внимание категорию электроснабжения потребителей комплекса многоквартирного дома.
Согласно действующим нормативным документам электропотребители жилых домов разделяются на:
— электропотребители I категории электроснабжения — противопожарные устройства (пожарные насосы, системы подпора воздуха, дымоудаления, пожарной сигнализации и оповещения о пожаре), лифты, аварийное освещение, огни светового ограждения;
-электропотребители II категории электроснабжения — комплекс остальных электроприемников жилых домов с электроплитами (кроме 1-8-квартирных домов), домов свыше 5 этажей с плитами на газовом и твердом топливе;
-электропотребители III категории электроснабжения — комплекс остальных электроприемников 1-8-квартирных домов с электроплитами, домов до 5 этажей с плитами на газовом и твердом топливе.
Мы имеем большой опыт выполнения проектов электроснабжения для многоквартирных жилых домов, мы постоянно развиваемся и совершенствуем технические решения, используем современные энергосберегающие технологии, учитываем требования нормативных документов и пожелания заказчика.
Выполняя проектирование, мы предлагаем заказчику качественно выполненный проект в оговоренные сроки по выгодной цене.
В Горячих Ключах продолжают восстанавливать электроснабжение жилых домов
08:08 21 января 2021
По причине неудовлетворительных погодных условий на острове Итуруп, 16 января после внезапного потепления и выпавшего дождя началось резкое похолодание (указанную природную аномалию мэр Курильского района В.Рокотов сравнил с ледяным дождем во Владивостоке), произошло повреждение высоковольтной кабельной линии подземного залегания, что привело к ограничению электроснабжения шести жилых домов села Горячие Ключи. Теплоснабжение домов не прерывалось и осуществляется в штатном режиме от котельной военного городка.
Эксплуатирующей организацией — ФГБУ ЦЖКУ Минобороны России — совместно с командованием воинской части, незамедлительно организованы работы по поиску неисправности и устранению технологического сбоя.
К работе по поиску неисправности привлечена высоковольтная электроизмерительная лаборатория. Весь необходимый материал для устранения технологического сбоя (муфты, высоковольтный кабель) в наличии имеется. Работы по поиску неисправности затруднены аномальными погодными условиями, высоким снежным покровом, промерзшим грунтом. Расположение кабельной линии вдоль забора воинской части затрудняет использование землеройной техники, в связи с чем работы по поиску неисправности производятся вручную.
На время проведения ремонтно-восстановительных работ электроснабжение жилых домов не прерывалось и организовано от резервных источников питания. Технологический процесс восстановления неисправностей на кабельной линии предполагает возможность веерных отключений электроэнергии потребителям.
В целях скорейшего устранения последствий технологического сбоя осуществлено подключение потребителей с использованием временно проложенных кабельных линий, что сократит время отключения до минимума.
По состоянию на 20 января обеспечено бесперебойное электроснабжение четырех домов, в два дома электроэнергия подается с незначительными временными ограничениями. После устранения неисправности на кабельной линии электроснабжение всех потребителей военного городка будет организовано по постоянной схеме.
Электроснабжение потребителей села Горячие Ключи по постоянной схеме осуществляется от дизельной электростанции, на которой после капитального ремонта, произведенного в 2020 году, установлены 6 новых дизельных агрегатов мощностью 500 кВт каждый, что повысило суммарную мощность электростанции до 3 мегаватт, сообщает ИА Sakh.com со ссылкой на пресс-службу ФГБУ ЦЖКУ Минобороны России.
Электроснабжение | Проектирование жилых зданий
При знакомстве с комфортабельными домами, построенными в 20-е годы, мы убеждаемся, что в них качество конструкций, деталей и отделки превосходит то, что можно видеть в современном строительстве.
Трубопроводы, прослужившие 50 лет, остаются в прекрасном состоянии. Там, где предусматривалось воздушное отопление, с заменой отопительного агрегата, установленного много лет назад, система, видимо, будет функционировать даже при значительном увеличении нагрузки. В этих домах, как правило, нет системы охлаждения воздуха, но она может быть смонтирована без больших затруднений. В целом старый дом — более чем достаточно комфортабельное место для жизни, за исключением одного аспекта.
По современным стандартам, электрооборудование в этих домах никуда не годится. Число выпусков в каждой комнате не соответствует числу осветительных и бытовых приборов, которыми мы должны пользоваться в быту ежедневно. Служба электроснабжения была в 2 или 3 раза менее развитой, чем этого требует жизнь во второй половине XX столетия. Оборудование, предназначенное для коммуникационных систем, обеспечения безопасности, коллективного отдыха, совершенно отсутствовало (по крайней мере, это касается встроенного электрооборудования).
В заключение можно сказать, что если жилище, построенное 50 лет назад, подвергнуть инспекции на соответствие современным строительным нормам той местности, где оно построено, то оно легко пройдет по всем показателям, кроме системы электроснабжения.
Каковы же требования норм к системе электроснабжения в современном жилищном строительстве?
Прежде всего следует не только обеспечить электроснабжение здания, достаточное для удовлетворения потребностей сразу после его постройки, но и предусмотреть ожидаемое увеличение электрооборудования в будущем, которое приведет к повышению потребления электроэнергии. Предусмотреть некоторое усложнение электрооборудования во время строительства дома стоит сравнительно недорого, но значительно дороже будет стоить смена проводки, если через несколько лет она окажется не соответствующей возросшим потребностям.
Что произойдет, если система электроснабжения или какая-то часть системы распределения окажется недостаточно развитой? Прежде всего следует понять, что по реакции на перенапряжение система электроснабжения сильно отличается от других основных систем обслуживания, имеющихся в жилом доме,— водоснабжения и газоснабжения.
Когда потребление увеличивается, вода и газ просто перестают поступать. Через трубы определенного диаметра можно пропустить ровно столько газа или воды, сколько это позволяет конкретно применяемое давление. И если потребность в газе или воде повышается, то все равно большего количества получить невозможно. В этом отношении система электроснабжения срабатывает, как «самоубийца». Чем больше требуется энергии, тем больше ее поступает до тех пор, пока перегрузка не достигнет критической точки и провода перегорят или расплавятся. И только тогда, когда уже не останется пути, по которому может идти ток, подача его прекращается.
В настоящее время, конечно, человек нашел способ, как предохранить электрические системы от разрушения, вызванного перегрузкой в результате небрежности, недомыслия или случайности. В распределительную систему в легкодоступном месте помещают заведомо слабое звено.
До того как перегрузка достигнет опасного уровня, слабое звено разрушается, предохраняя тем самым остальную цепь.
В широком обращении используются два типа «слабого звена»— плавкие предохранители и прерыватели. Плавкий предохранитель имеет сравнительно легкоплавкий участок, который перегорает при перегрузке. Прерыватель представляет собой автоматический выключатель, который открывает и прерывает поток электрического тока, когда повышение температуры свидетельствует об опасной перегрузке. Плавкие предохранители или по крайней мере их плавкие участки могут быть использованы только один раз, и после каждого случая перегрузки цепи должны заменяться. Прерыватель может быть вновь поставлен в рабочее положение (обычно это делается вручную). Конечно, не следует ни менять предохранитель, ни включать прерыватель до тех пор, пока причина, которая привела к разрыву сети, не будет обнаружена и устранена.
В настоящее время в современных электросистемах как в жилых домах, так и в других типах зданий предпочтение отдается прерывателям, так как при этом не требуется держать под руками запас предохранителей.
Прерыватели также более удобны в эксплуатации, хотя плавкие предохранители имеют одно важное техническое преимущество, которое проектировщики зданий должны иметь в виду. Иногда может случиться авария, которая повлечет за собой необычное усиление напряжения в линии. Это может случиться в результате поражения линии молнией, соприкосновения проводов в штормовую погоду или повреждения изоляции проводов. Усиление нагрузки в этих случаях может быть настолько большим и настолько внезапным, что прежде чем прерыватель успеет разомкнуть цепь, его части уже будут спаяны, образовав канал, через который ток будет поступать до тех пор, пока в каком-то другом непредвиденном месте провода не расплавятся или загорятся, причем может возникнуть пожар. Плавкие предохранители могут быть рассчитаны на срабатывание при таких чрезвычайных условиях коротких замыканий; они расплавятся или испарятся, как им и предназначено, без спекания в проводящую массу, поддерживающую напряжение в цепи. Таковы стандартные, имеющие широкое распространение плавкие предохранители.
Их размещают в месте входа линии питания в здание, даже если каждый участок сети в здании защищен прерывателями. Ток необычно большого напряжения может поступать только от обслуживающих компаний, и только от них можно получить сведения, каково максимальное превышение напряжения тока в случае аварии. Плавкие предохранители, помещаемые в месте входа линии в здание, выбирают с расчетом, чтобы они не перегорали при максимальном возможном напряжении обычного тока.
В большинстве случаев электрообслуживание обеспечивается электроэнергетическими компаниями (общественными или частными), получившими право от местной администрации на общественное обслуживание в данном районе. Однако бывают исключения. Их следует рассмотреть.
Нормы, определяющие решение системы электроснабжения, имеют целью обеспечение безопасности людей, защиту их от удара током при прикосновении к проводам, а также при пожаре (что уже рассматривалось ранее, при освещении вопросов использования электричества).
Конечно, безопасность обеспечивается тем, что провода должны быть надежно изолированы. Большинство проводов, используемых в жилищном строительстве, делается из меди или алюминия. Они покрыты плотно прилегающим слоем непроводящего материала на основе пластиков или резины. Для крупномасштабного распределения, особенно в многоэтажных зданиях, основной кабель может быть медным или алюминиевым в защитной стальной оболочке. Медь обладает большей проводимостью на единицу сечения, чем алюминий, и создает лучшую и более надежную связь, чем алюминиевые проводники. Тем не менее алюминий используется все шире в связи с высокой стоимостью меди и растущей ее нехваткой. Алюминий чаще идет для стояков и толстых проводов, применяемых для тока 40 А. Большая часть электропроводки требует меньшего сечения проводов, рассчитанных на ток 20—15 А, и в проводах малого сечения все же целесообразнее применять медь (она выдерживает напряжение в крученых проводах лучше, чем алюминий).
Изолированные провода также защищают от коррозии или других повреждений на случай, если изоляция будет нарушена.
Местные нормы в области электроснабжения единодушны в своих требованиях о необходимости такой защиты для проводки в гаражах, подвалах, вне здания или в других подобного рода местах. Такие провода прокладывают в стальных или алюминиевых защитных трубках, которые отличаются от труб, используемых для большинства других целей, своей гибкостью, могут быть легко и аккуратно согнуты на поворотах и в местах разводки по форме конструктивных элементов. Благодаря их легкому весу, обеспечивающему удобство в работе, алюминиевые защитные трубки имеют большие преимущества, особенно при больших их размерах. Одно обстоятельство, однако, должно быть учтено при этом: алюминиевые защитные трубки ни в коем случае не должны быть заложены в бетон, так как при этом возникает реакция, ведущая к их повреждению.
Нормы предусматривают особые требования к защите электропроводки для служебных целей в жилище. В ряде местных норм указано на необходимость вести всю проводку в защитных трубках. В других нормах допускается использование гибких кабелей, содержащих в себе два или более изолированных проводов с наружной защитной оболочкой из влагозащитного, огнезащитного неметаллического материала.
Такие кабели не предназначены для размещения внутри каменной кладки или в панелях, но они могут быть проложены в полых конструкциях, таких, как каркасные стены или перегородки, со значительно меньшими затратами, чем при использовании проводов в защитных трубках. Армированные кабели, в которых изолированные провода проходят в гибкой металлической оплетке вместо неметаллической оболочки, также подходят для этих целей, но они более дороги. Если действующие нормы допускают применение проводки без защитных трубок, неметаллическая оболочка является наиболее предпочтительной благодаря ее дешевизне и большой гибкости.
Здесь следует сказать несколько слов о заземлении электрических систем. Повреждение изоляции и неисправность вилок включения в осветительных и бытовых приборах могут привести к утечке электричества. Она может оставаться незамеченной до тех пор, пока кто-нибудь не дотронется до прибора, имея в то же время контакт с радиатором или трубами отопления или водопровода. Ток пройдет через тело дотронувшегося (электрошок) и через трубы уйдет в землю.
Таким образом, заземление утечки электричества будет сопровождаться поражением тела человека.
Чтобы избежать опасности электрошока, который может быть смертельным или по крайней мере весьма неприятным, система электроснабжения должна предусматривать искусственное заземление, и тогда утечка тока будет отведена другим путем, а не через тело человека. Для заземления ток через металлический проводник отводят от системы у источника тока к земле через водопроводные трубы или, если это неудобно, подсоединяют его к медному пруту, врытому в землю на глубину порядка 3 м. Конечное заземление делается у входа электрического кабеля в здание также подсоединением к водопроводным трубам или к врытому пруту. От источника тока до входа в здание проводка должна быть проложена непрерывным металлическим проводником.
Если вся проводка прокладывается в металлических защитных трубках или в металлической оплетке, трубки или оплетка могут вполне удовлетворительно служить проводником заземления при условии, что по всей протяженности проводки соединения сделаны достаточно хорошо.
Если для защиты проводки используется неметаллическая оболочка, для заземления требуется прокладка дополнительного проводника внутри оболочки. Даже в этом случае прокладка проводки в неметаллической оболочке дешевле, чем с применением защитных трубок или металлической оплетки.
Кроме изоляции, защиты проводки и заземления одним из основных устройств, обеспечивающих безопасность пользования электричеством, служат распаячные коробки. Каждое место подсоединения к осветительному прибору, розетке или другому устройству должно быть защищено прочной коробкой, как правило, стальной, предохраненной от коррозии. Коробка, закрытая с пяти сторон, с шестой стороны открыта для соединения проводов. Открытую сторону, обращенную в помещение, обязательно закрывают пластиной. Часть закрытых сторон или все пять имеют отверстия для прохода входящих и отходящих проводов. Размеры коробки и ее глубина определяются числом соединяемых в ней проводов.
Для установки коробки необходимо в теле стены вырубить соответствующее пространство, за исключением тех случаев, когда стены отделываются штукатуркой или панелями сухой штукатурки.
Толщина штукатурки должна быть принята с учетом глубины коробок, чтобы избежать лишних затрат на вырубку стен. Коробки, закладываемые в бетонные столбы и панели, предпочтительно монтировать при их формовании. Для этого они должны быть достаточно прочными.
Там, где это возможно, провода от их выхода из электрощитовой до распаянной коробок применяют только цельные. Если это расстояние слишком велико и провод необходимо нарастить, в месте соединения следует установить дополнительную коробку.
Распаячные коробки нужно закреплять неподвижно, надежно, и отверстия в стенах должны точно соответствовать размерам коробок. Коробки, размещаемые по обе стороны одной и той же стены или перегородки, не должны совпадать; расстояние между местами их установки должно быть не менее 15 см на внутриквартирных перегородках и 30 см — на межквартирных стенах. Расплатой за пренебрежение к указанным правилам является неприглядная картина погнутых, криво поставленных коробок с оторванными деталями.
Если расположение розеток, размещенных с двух сторон стены, совпадает, заметно ухудшается звукоизоляция между комнатами и, что особенно неприятно, между квартирами.
Возвращаясь к разговору о высококачественном жилище 20-х годов с недостаточно развитой системой электроснабжения, с которого начиналась настоящая глава, следует остановиться на одном элементе электрического оборудования, который был развит даже более сильно, чем в практике сегодняшнего дня. Это потолочное освещение в каждой спальне и каждом санитарном узле, потолочные светильники и бра в общих комнатах, импозантные люстры в столовых. Позднее вкусы 50-х годов отдавали предпочтение торшерам и настольным лампам, дающим местное освещение, которые нашли большое распространение. При этом верхнее освещение остается в столовой и кухне, в передней, коридорах и больших кладовых. Если спальня не очень велика, достаточным может быть светильник рядом с зеркалом. Служебные помещения, гаражи, подвалы и вестибюли должны иметь специальные светильники.
Балконы, входы, рекреационные площади также требуют освещения в соответствии с их назначением и характером окружающей среды.
Довольно часто строители предусматривают только розетки и оставляют выбор и приобретение арматуры жильцам. Если это встречает сопротивление арендатора или покупателя, определенная часть арматуры монтируется в процессе строительства, а остальное жильцы будут приобретать по своему вкусу. Тем не менее в любом случае проектировщик и строитель должны оставлять за собой контроль за освещением галерей, балконов и других частей зданий, где оно может влиять на восприятие архитектуры в целом.
Выключатели всех осветительных приборов размещают у дверей каждой комнаты. Эта рекомендация может показаться очевидной, но следует отметить, что в ряде случаев используются выключатели со шнурами для освещения подсобных помещений, неудобные во всех отношениях. Жильцы предпочитают выключатели на дверях, которые включают свет как только дверь открывается.
Другой прием, более удобный при пользовании светильниками,— устройство нескольких выключателей для комнат, имеющих несколько входов.
Малочисленность выпусков электропроводки в наших домах 20-х годов учтена в современных нормах.
Прежние требования устройства в каждой комнате только одной или двух розеток приводило к тому, что сеть шнуров и переходников присоединяемых к розеткам, создавала впечатление спрута, оплетшего комнату своими щупальцами. Брошенные на пол провода затрудняли уборку, создавали опасность их повреждения, вызывая значительные неудобства для проживающих. Новые нормы требуют достаточного количества распаячных коробок, размещенных по периметру комнат с небольшими интервалами друг от друга, обычно не далее 30 см, что означает не более 15 см от любого места в комнате. Очевидной истиной является положение, что лучше иметь неиспользованные розетки, чем обилие проводов. Несмотря на большое количество распаячных коробок, каждая из них обычно имеет две розетки, что стоит не более, чем коробка с одиночной розеткой.
Все коробки должны быть заземлены, в связи с чем в розетках между двумя основными отверстиями предусмотрено третье небольшое отверстие.
В комнатах, которые не оборудуются потолочными светильниками, по крайней мере одна коробка должна иметь свой выключатель у двери, чтобы обеспечить свет при входе в комнату в темное время. Это дает возможность жильцам подсоединить один из осветительных приборов к розетке, связанной с выключателем, а проектировщику со строителем надлежит выбрать для такой розетки наилучшее место. Иногда в распаячной коробке с двумя розетками лишь одна из них подсоединяется к выключателю у двери, чтобы оставлять часы или другие приборы, подсоединенные ко второй розетке, постоянно включенными.
Коробки, как и выключатели, располагают на такой высоте, чтобы было удобно ими пользоваться. Иногда их размещают у пола, чтобы сделать как можно менее заметными, но это вызывает осложнение при уборке. Обычно коробки монтируют в стене на высоте 20—30 см от пола.
Однако имеется по крайней мере два важных исключения из этого правила. В домах для пожилых розетки делают вдвое выше, чтобы избежать необходимости наклоняться низко. Там, где используются напольные отопительные приборы, розетки должны размещаться так, чтобы избежать их соседства с отопительными элементами. Кроме того, конечно, провода не должны контактировать с конвекторами, тепло которых может высушить их и сделать изоляцию хрупкой.
Автор: Harry S. Nachman / Гарри Нахман. Источник: «Housing». John Wiley & Sons. New York. 1976 / «Проектирование жилых зданий». Стройиздат. Москва. 1979
Система распределения переменного тока для жилого дома.
Контекст 1
… V dc — это напряжение системы постоянного тока, а V ac — напряжение системы переменного тока. Согласно уравнению (1), система постоянного тока имеет меньшее потенциальное напряжение по сравнению с системой переменного тока при том же напряжении.
Например, если система рассчитана на 230 В переменного тока, она может выдерживать 325 В постоянного тока без нарушения изоляции. Это помогает уменьшить зазор между двумя проводниками распределенной линии. Чем меньше потенциальное напряжение и меньший вес проводника, тем меньше размер башни и изолятора.Это снижает стоимость системы и делает систему более экономичной. С другой стороны, из-за отсутствия емкости в системах постоянного тока они имеют очень низкий зарядный ток и уменьшают потери мощности в линии. Это мотивирует перепроектировать систему переменного тока в систему постоянного тока. DCDS имеет хорошо известные преимущества перед ACDS с точки зрения требований меньшего количества материала, низких потерь, эффективности и стоимости и т. Д. [3], [4]. Специальные применения систем питания постоянного тока, таких как телекоммуникационные системы [5], электромобили, судовые системы [6], тяга [7], [8], обсуждались в литературе.В [9] эффективность систем постоянного тока низкого напряжения (LVDC) и 230 В переменного тока была проанализирована с учетом потерь в линии, внутренних потерь устройств, стоимости нового провода и стоимости потребления энергии.
В [10] три уровня напряжения постоянного тока 20 В, 230 В и 325 В были проанализированы для жилых зданий с учетом коммунальных услуг в качестве основного источника энергии. Дополнительные преимущества микросетей постоянного тока заключаются в том, что они выделяют меньше тепла внутри оболочки здания, поэтому они более эффективны. Ряд исследований был проведен по нескольким вопросам жилых DCDS.Большинство исследований носят чисто аналитический характер, не предполагая демонстраций или лабораторных измерений. В [11] потенциальная экономия энергии была оценена путем замены преобразователей переменного тока в постоянный на более эффективный централизованный выпрямитель (который преобразует мощность переменного тока из сети в постоянный ток) и использования распределения постоянного тока внутри дома для питания внутренних нагрузок постоянного тока. Автор предположил, что КПД преобразователей переменного тока в постоянный составляет 70–75%, а централизованного выпрямителя — 90%, а также учел некоторые улучшения КПД при переходе с устройств с питанием от переменного тока на внутренние устройства постоянного тока, такие как холодильники.
В [12] автор создал модель, сравнивающую распределение постоянного и переменного тока в жилом доме с локальным источником постоянного тока и без него. Кроме того, в [13] была предложена модель, которая оценивала затраты и потребление энергии при распределении электроэнергии в жилых помещениях для пяти сценариев, включая распределение переменного тока, гибридное распределение переменного и постоянного тока и распределение постоянного тока для различных уровней напряжения. Они пришли к выводу, что для всех сценариев, включая распределение постоянного тока, были улучшены энергоэффективность и затраты. Следует отметить, что в этом исследовании предполагалось высокое напряжение постоянного тока (220–750 В) и эффективность преобразования энергии, которая способствовала распределению постоянного тока.В [14] было предложено все более широкое использование бытовой техники с внутренним постоянным током и предложена гибридная система питания постоянного и переменного тока, которая включала накопление энергии и позволяла генерировать постоянный ток от солнечных элементов.
Был проведен расчет потерь проводимости в доме с распределением постоянного тока при различных линейных напряжениях, и результаты показали, что при распределении постоянного тока можно достичь очень небольшого повышения эффективности (в зависимости от напряжения в сети). Как и в [12], рекомендовать распределение постоянного тока в жилых зданиях не рекомендуется в [15], если только на месте не имеется производство электроэнергии постоянного тока.В то время как демонстрационные продукты для жилых домов в настоящее время обсуждаются, в [16] исследован только опубликованный проект демонстрационного типа для жилых домов. Исследователи построили мини-жилищную энергосистему с комбинацией фотоэлектрической батареи мощностью 5 кВт, топливного элемента мощностью 2,4 кВт и ветряной турбины мощностью 400 Вт в качестве источников энергии постоянного тока, обеспечивающих прямое питание постоянного тока на внутренние нагрузки 12 В и 24 В постоянного тока. По прогнозам авторов, использование распределительных систем постоянного тока будет более распространенным, поскольку доля устройств постоянного тока в будущем возрастет.
Диапазон постоянного напряжения для универсальных систем постоянного тока может быть определен технико-экономическими методами применения [17] и [18]. Предлагаемый метод основан на стратегии разделения власти. Эта статья посвящена стандартизации напряжения постоянного тока для зданий. Он начинается с обсуждения конфигурации системы для ACDS и DCDS для зданий в Разделе II. В следующем разделе III демонстрируются результаты моделирования, включая математические части и графические результаты моделирования данных.Раздел IV завершает поиск и значение бумаги. II. КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ Жилой дом с приборами постоянного тока показан на Рис. 1 и Рис. 2 с распределительной системой переменного и постоянного тока соответственно. В обоих случаях здание обслуживается коммунальными предприятиями (ПУ) и солнечной электростанцией (СП). Аккумуляторная батарея (BB) и электромобиль (EV) действуют как нагрузка и источник энергии в случае недоступности PU, SPV, пиковой нагрузки и более высокого поколения. Всего в этом здании шесть грузовых отсеков.
Нагрузка здания распределяется по всем шести комнатам, как показано на Рис. 1 и Рис. 2. Электрические характеристики нагрузок указаны в Таблице I, а КПД внутреннего преобразователя переменного тока в постоянный указан в Таблице I. В таблице I показано изменение номинального напряжения в зависимости от типа нагрузки. Номинальное напряжение 12 В доступно для очень низкой нагрузки, средняя нагрузка — ниже 24 В, а для очень высокой нагрузки, такой как электромобили, номинальное напряжение достигает 96 В. КПД AC-DC варьируется от 78% до 90% в соответствии с таблицей I.Можно отметить, что более высокая номинальная мощность преобразователя является высокой эффективностью переменного / постоянного тока, поскольку наивысший КПД 90% имеет место в случае гибридного автомобиля с мощностью преобразователя номинальной мощностью 3000 Вт и более низким КПД 78% в случае сотовый телефон с преобразователем мощности номинала 4 Вт. В этом случае каждая линия имеет один уровень напряжения 230 В переменного тока. Нагрузки, совместимые с постоянным током, более эффективны, чем нагрузка, совместимая с переменным током [3]. Также предполагается, что каждое устройство совместимо с постоянным током, что помогает снизить нагрузку на здание по сравнению с нагрузкой, совместимой с переменным током.Более того, каждое устройство имеет собственный внутренний преобразователь переменного тока в постоянный для подключения к линии переменного тока, что увеличивает дополнительные потери. Эффективность преобразователей указана в таблице I. Общая потребляемая мощность в зданиях для ACDS (P ABC) представляет собой сумму мощности, потребляемой приборами (P A), и потерь мощности в преобразователях (P C). Это выражение выглядит как …
Контекст 2
… V dc — это напряжение системы постоянного тока, а V ac — напряжение системы переменного тока. Согласно уравнению (1), система постоянного тока имеет меньшее потенциальное напряжение по сравнению с системой переменного тока при том же напряжении.Например, если система рассчитана на 230 В переменного тока, она может выдерживать 325 В постоянного тока без нарушения изоляции. Это помогает уменьшить зазор между двумя проводниками распределенной линии. Чем меньше потенциальное напряжение и меньший вес проводника, тем меньше размер башни и изолятора. Это снижает стоимость системы и делает систему более экономичной. С другой стороны, из-за отсутствия емкости в системах постоянного тока они имеют очень низкий зарядный ток и уменьшают потери мощности в линии. Это мотивирует перепроектировать систему переменного тока в систему постоянного тока.DCDS имеет хорошо известные преимущества перед ACDS с точки зрения требований меньшего количества материала, низких потерь, эффективности и стоимости и т. Д. [3], [4]. Специальные применения систем питания постоянного тока, таких как телекоммуникационные системы [5], электромобили, судовые системы [6], тяга [7], [8], обсуждались в литературе. В [9] эффективность систем постоянного тока низкого напряжения (LVDC) и 230 В переменного тока была проанализирована с учетом потерь в линии, внутренних потерь устройств, стоимости нового провода и стоимости потребления энергии.В [10] три уровня напряжения постоянного тока 20 В, 230 В и 325 В были проанализированы для жилых зданий с учетом коммунальных услуг в качестве основного источника энергии. Дополнительные преимущества микросетей постоянного тока заключаются в том, что они выделяют меньше тепла внутри оболочки здания, поэтому они более эффективны. Ряд исследований был проведен по нескольким вопросам жилых DCDS. Большинство исследований носят чисто аналитический характер, не предполагая демонстраций или лабораторных измерений. В [11] потенциальная экономия энергии была оценена путем замены преобразователей переменного тока в постоянный на более эффективный централизованный выпрямитель (который преобразует мощность переменного тока из сети в постоянный ток) и использования распределения постоянного тока внутри дома для питания внутренних нагрузок постоянного тока.Автор предположил, что КПД преобразователей переменного тока в постоянный составляет 70–75%, а централизованного выпрямителя — 90%, а также учел некоторые улучшения КПД при переходе с устройств с питанием от переменного тока на внутренние устройства постоянного тока, такие как холодильники. В [12] автор создал модель, сравнивающую распределение постоянного и переменного тока в жилом доме с локальным источником постоянного тока и без него. Кроме того, в [13] была предложена модель, которая оценивала затраты и потребление энергии при распределении электроэнергии в жилых помещениях для пяти сценариев, включая распределение переменного тока, гибридное распределение переменного и постоянного тока и распределение постоянного тока для различных уровней напряжения.Они пришли к выводу, что для всех сценариев, включая распределение постоянного тока, были улучшены энергоэффективность и затраты. Следует отметить, что в этом исследовании предполагалось высокое напряжение постоянного тока (220–750 В) и эффективность преобразования энергии, которая способствовала распределению постоянного тока. В [14] было предложено все более широкое использование бытовой техники с внутренним постоянным током и предложена гибридная система питания постоянного и переменного тока, которая включала накопление энергии и позволяла генерировать постоянный ток от солнечных элементов. Был проведен расчет потерь проводимости в доме с распределением постоянного тока при различных линейных напряжениях, и результаты показали, что при распределении постоянного тока можно достичь очень небольшого повышения эффективности (в зависимости от напряжения в сети).Как и в [12], рекомендовать распределение постоянного тока в жилых зданиях не рекомендуется в [15], если только на месте не имеется производство электроэнергии постоянного тока. В то время как демонстрационные продукты для жилых домов в настоящее время обсуждаются, в [16] исследован только опубликованный проект демонстрационного типа для жилых домов. Исследователи построили мини-жилищную энергосистему с комбинацией фотоэлектрической батареи мощностью 5 кВт, топливного элемента мощностью 2,4 кВт и ветряной турбины мощностью 400 Вт в качестве источников энергии постоянного тока, обеспечивающих прямое питание постоянного тока на внутренние нагрузки 12 В и 24 В постоянного тока.По прогнозам авторов, использование распределительных систем постоянного тока будет более распространенным, поскольку доля устройств постоянного тока в будущем возрастет. Диапазон постоянного напряжения для универсальных систем постоянного тока может быть определен технико-экономическими методами применения [17] и [18]. Предлагаемый метод основан на стратегии разделения власти. Эта статья посвящена стандартизации напряжения постоянного тока для зданий. Он начинается с обсуждения конфигурации системы для ACDS и DCDS для зданий в Разделе II.В следующем разделе III демонстрируются результаты моделирования, включая математические части и графические результаты моделирования данных. Раздел IV завершает поиск и значение бумаги. II. КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ Жилой дом с приборами постоянного тока показан на Рис. 1 и Рис. 2 с распределительной системой переменного и постоянного тока соответственно. В обоих случаях здание обслуживается коммунальными предприятиями (ПУ) и солнечной электростанцией (СП). Аккумуляторная батарея (BB) и электромобиль (EV) действуют как нагрузка и источник энергии в случае недоступности PU, SPV, пиковой нагрузки и более высокого поколения.Всего в этом здании шесть грузовых отсеков. Нагрузка здания распределяется по всем шести комнатам, как показано на Рис. 1 и Рис. 2. Электрические характеристики нагрузок указаны в Таблице I, а КПД внутреннего преобразователя переменного тока в постоянный указан в Таблице I. В таблице I показано изменение номинального напряжения в зависимости от типа нагрузки. Номинальное напряжение 12 В доступно для очень низкой нагрузки, средняя нагрузка — ниже 24 В, а для очень высокой нагрузки, такой как электромобили, номинальное напряжение достигает 96 В.КПД переменного / постоянного тока варьируется от 78% до 90% в соответствии с таблицей I. Можно отметить, что более высокая номинальная мощность преобразователя является высокой эффективностью переменного / постоянного тока, так как наивысший КПД 90% имеет место в случае гибридного автомобиля с мощность преобразователя 3000 Вт и более низкий КПД 78%, в случае сотового телефона с мощностью преобразователя 4 Вт. В этом случае каждая линия имеет один уровень напряжения 230 В переменного тока. Нагрузки, совместимые с постоянным током, более эффективны, чем нагрузка, совместимая с переменным током [3]. Также предполагается, что каждое устройство совместимо с постоянным током, что помогает снизить нагрузку на здание по сравнению с нагрузкой, совместимой с переменным током.Более того, каждое устройство имеет собственный внутренний преобразователь переменного тока в постоянный для подключения к линии переменного тока, что увеличивает дополнительные потери. Эффективность преобразователей указана в таблице I. Общая потребляемая мощность в зданиях для ACDS (P ABC) представляет собой сумму мощности, потребляемой приборами (P A), и потерь мощности в преобразователях (P C). Это выражение выглядит как …
Интернет-курсов PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.
«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии
курсов.»
Russell Bailey, P.E.
Нью-Йорк
«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам.
, чтобы познакомить меня с новыми источниками
информации. «
Стивен Дедак, П.Е.
Нью-Джерси
«Материал получился очень информативным и организованным.Я многому научился и они были
очень быстро отвечает на вопросы.
Это было на высшем уровне. Будет использовать
снова. Спасибо. «
Blair Hayward, P.E.
Альберта, Канада
«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.
проеду по вашей компании
имя другим на работе.»
Roy Pfleiderer, P.E.
Нью-Йорк
«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с
с подробной информацией о Канзасе
Городская авария Хаятт. «
Майкл Морган, P.E.
Техас
«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс
информативно и полезно
в моей работе ».
Вильям Сенкевич, П.Е.
Флорида
«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You
— лучшее, что я нашел ».
Рассел Смит, П.E.
Пенсильвания
«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр
материал «
Jesus Sierra, P.E.
Калифорния
«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле
человек узнает больше
от сбоев.»
John Scondras, P.E.
Пенсильвания
«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным
способ обучения »
Джек Лундберг, P.E.
Висконсин
«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете
студент для ознакомления с курсом
материалов до оплаты и
получает викторину.»
Арвин Свангер, П.Е.
Вирджиния
«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и
получил огромное удовольствие «.
Мехди Рахими, П.Е.
Нью-Йорк
«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.
на связи
курсов.»
Уильям Валериоти, P.E.
Техас
«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о
.обсуждаемых тем ».
Майкл Райан, P.E.
Пенсильвания
«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»
Джеральд Нотт, П.Е.
Нью-Джерси
«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было
информативно, выгодно и экономично.
Я очень рекомендую
всем инженерам. »
Джеймс Шурелл, P.E.
Огайо
«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и
не на основании каких-то неясных раздел
законов, которые не применяются
по «обычная» практика.»
Марк Каноник, П.Е.
Нью-Йорк
«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.
организация «
Иван Харлан, П.Е.
Теннесси
«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».
Юджин Бойл, П.E.
Калифорния
«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,
а онлайн-формат был очень
Доступно и просто
использовать. Большое спасибо. «
Патрисия Адамс, P.E.
Канзас
«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»
Joseph Frissora, P.E.
Нью-Джерси
«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время
обзор текстового материала. Я
также оценил просмотр
фактических случаев предоставлено.
Жаклин Брукс, П.Е.
Флорида
«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель
испытание потребовало исследования в
документ но ответы были
в наличии «
Гарольд Катлер, П.Е.
Массачусетс
«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.
в транспортной инженерии, что мне нужно
для выполнения требований
Сертификат ВОМ.»
Джозеф Гилрой, П.Е.
Иллинойс
«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».
Ричард Роудс, P.E.
Мэриленд
«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.
Надеюсь увидеть больше 40%
курсов со скидкой.»
Кристина Николас, П.Е.
Нью-Йорк
«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением ожидаю сдачи дополнительных
курсов. Процесс прост, и
намного эффективнее, чем
в пути «.
Деннис Мейер, P.E.
Айдахо
«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional
Инженеры получат блоки PDH
в любое время.Очень удобно ».
Пол Абелла, P.E.
Аризона
«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало
время искать где
получить мои кредиты от. «
Кристен Фаррелл, P.E.
Висконсин
«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями
и графики; определенно делает это
легче поглотить все
теорий. «
Виктор Окампо, P.Eng.
Альберта, Канада
«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по
.мой собственный темп во время моего утро
до метро
на работу.»
Клиффорд Гринблатт, П.Е.
Мэриленд
«Просто найти интересные курсы, скачать документы и сдать
викторина. Я бы очень рекомендовал
вам на любой PE нужно
CE единиц. «
Марк Хардкасл, П.Е.
Миссури
«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»
Randall Dreiling, P.E.
Миссури
«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь
по ваш промо-адрес который
сниженная цена
на 40%. «
Конрадо Казем, П.E.
Теннесси
«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».
Charles Fleischer, P.E.
Нью-Йорк
«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику
кодов и Нью-Мексико
правил. «
Брун Гильберт, П.E.
Калифорния
«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».
Дэвид Рейнольдс, P.E.
Канзас
«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng
.при необходимости дополнительно
аттестат. «
Томас Каппеллин, П.E.
Иллинойс
«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали
мне то, за что я заплатил — много
оценено! «
Джефф Ханслик, P.E.
Оклахома
«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.
для инженера »
Майк Зайдл, П.E.
Небраска
«Курс был по разумной цене, материал был кратким, а
в хорошем состоянии. «
Glen Schwartz, P.E.
Нью-Джерси
«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —
.хороший справочный материал
для деревянного дизайна. «
Брайан Адамс, П.E.
Миннесота
«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»
Роберт Велнер, П.Е.
Нью-Йорк
«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование
Building курс и
очень рекомендую .»
Денис Солано, P.E.
Флорида
«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими
хорошо подготовлены. »
Юджин Брэкбилл, P.E.
Коннектикут
«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на
.обзор везде и
всякий раз, когда.»
Тим Чиддикс, P.E.
Колорадо
«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».
Уильям Бараттино, P.E.
Вирджиния
«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».
Тайрон Бааш, П.E.
Иллинойс
«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание
материала. Полная
и комплексное ».
Майкл Тобин, P.E.
Аризона
«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс
поможет по моей линии
работ.»
Рики Хефлин, P.E.
Оклахома
«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».
Анджела Уотсон, П.Е.
Монтана
«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».
Кеннет Пейдж, П.E.
Мэриленд
«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный
и отличный освежитель ».
Луан Мане, П.Е.
Conneticut
«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем
Вернуться, чтобы пройти викторину. «
Алекс Млсна, П.E.
Индиана
«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю
это вся информация, которую я могу
использование в реальных жизненных ситуациях »
Натали Дерингер, P.E.
Южная Дакота
«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне
успешно завершено
курс.»
Ира Бродская, П.Е.
Нью-Джерси
«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться.
и пройдите викторину. Очень
удобно а на моем
собственный график «
Майкл Глэдд, P.E.
Грузия
«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»
Деннис Фундзак, П.Е.
Огайо
«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH
сертификат. Спасибо за создание
процесс простой ».
Фред Шейбе, P.E.
Висконсин
«Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил
один час PDH в
один час. «
Стив Торкильдсон, P.E.
Южная Каролина
«Мне понравилась возможность скачать документы для проверки содержания
и пригодность, до
имея заплатить за
материал .»
Ричард Вимеленберг, P.E.
Мэриленд
«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не являющихся электротехниками».
Дуглас Стаффорд, П.Е.
Техас
«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем
процесс, требующий
улучшение.»
Thomas Stalcup, P.E.
Арканзас
«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу
сертификат. «
Марлен Делани, П.Е.
Иллинойс
«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру
.много разные технические области за пределами
по своей специализации без
приходится путешествовать.»
Гектор Герреро, П.Е.
Грузия
Как строительные площадки получают электроэнергию? 3 основных источника энергии
Задумывались ли вы, как на стройплощадках подается электричество, когда нет электрических розеток? Вы можете подумать, что все оборудование работает на дизельном или бензиновом топливе, но это не так. В то время как более крупные машины, такие как самосвалы, асфальтоукладчики и бульдозеры, действительно работают на ископаемом топливе, меньшее оборудование, такое как фонари, прицепы и некоторые электроинструменты, требует постоянного надежного электроснабжения.Чтобы обеспечить всю необходимую электроэнергию на строительной площадке, генеральные подрядчики часто используют большие, часто транспортируемые источники питания, такие как генераторы, временные установки солнечных панелей и даже существующие муниципальные электросети.
Фотография предоставлена: Гед Кэрролл
Типы строительного оборудования и зданий, нуждающихся в электроэнергии
Генераторы могут использоваться для обеспечения энергией всех типов временных зданий и строительной техники, для работы которой требуется электричество.К оборудованию, машинам и зданиям, которые часто нуждаются в электроэнергии, относятся:
- Падающие огни и большие наружные световые опоры
- Электрические обогреватели
- Электроинструменты
- Промышленные вентиляторы и вентиляционное оборудование
- Большие и маленькие прицепы для административных задач
- Временные и постоянные кабины или трейлеры для рабочих жилищного строительства (отопление, освещение, бытовая техника) в удаленных местах
- Крупная строительная техника, для запуска которой требуется внешний источник энергии
Электропитание на стройплощадке
Когда дело доходит до электроснабжения Что касается строительных площадок, а также всего оборудования и инструментов, необходимых на площадке, у подрядчиков есть несколько вариантов, включая установку временных солнечных сетей, подключение к линиям электропередач или использование генераторов.
Подключение к электросети
Для небольших проектов, расположенных в черте города и рядом с опорами, подрядчик может подключиться к существующей электросети, которая может обеспечить постоянный поток энергии для строительная техника и инструменты. Это достигается путем согласования с электрической компанией до начала проекта. В этом сценарии энергетическая компания отправляет техника на объект для предоставления временных опор, проводов и розеток, а также временного электросчетчика или другого оборудования для мониторинга и выставления счетов за использование электроэнергии.
К сожалению, присоединение к существующей электросети не всегда возможно. Это особенно верно, если строительная площадка перемещается, например, в случае автомобильных и железных дорог, или если площадка расположена в очень удаленном районе, где поблизости нет опор для коммуникаций. Кроме того, если на стройплощадке есть большие потребности в электроэнергии, это может вызвать утечку в местной сети, в то время как акт подключения может иногда вызывать сбои в линии.
Установка временных солнечных панелей
Если подключение к сети невозможно, временная установка солнечных панелей может обеспечить необходимую мощность.Установки солнечных панелей экологически безопасны и являются отличным способом сократить выбросы углерода и снизить потребление ископаемого топлива. Установив солнечные панели на место, их можно использовать для зарядки определенных электроинструментов и управления большими и малыми частями оборудования.
Однако установка солнечных панелей не работает должным образом, если строительная компания в основном работает в ночное время или если требуется больше энергии, чем могут произвести солнечные панели. Когда это происходит, строительная компания должна использовать генераторы.
Генераторы
Когда строительным компаниям требуется много надежной портативной энергии, генераторы часто являются ответом. Генераторы можно купить или арендовать для использования на строительных площадках, расположенных в черте города, на дорогах и в удаленных местах. Они работают, используя источник топлива — обычно дизельное топливо — для работы двигателя. Механическая энергия, создаваемая двигателем, затем превращается в электричество в процессе электромагнитной индукции.Хотя это может показаться сложным процессом, это просто означает, что топливо поступает в генератор, а на выходе получается полезный электрический ток, который можно использовать для питания строительного оборудования и инструментов. В зависимости от требований к мощности для работы существует ряд доступных генераторов.
- Генераторы большой мощности — способны производить от 200 до 2500 кВт мощности. Отлично подходит для крупногабаритной строительной техники и оборудования, требующего больших пусковых мощностей.Они отлично подходят для крупных строительных площадок, например, для новых коммерческих, жилых и транспортных проектов.
- Генераторы средней мощности — способны производить от 5 до 200 кВт. Эти генераторы отлично подходят для строительных проектов, которые включают строительство одного дома и проекты проезжей части микрорайона.
- Переносные генераторы — способны производить различные уровни мощности в зависимости от размера генератора. Они отлично подходят для крупных строительных площадок, где один большой генератор не может охватить все строительные площадки, включая строительство новых районов и больших многоэтажных зданий.
Генераторы также могут использоваться в качестве резервного источника энергии по всему объекту, заменяя временное электроснабжение сети, солнечные батареи или другие генераторы в случае их неисправности или выработки топлива.
Места, требующие постоянной мощности
Строительные проекты иногда проводятся в очень удаленных районах и районах, которые могут быть подвержены экстремальным погодным условиям, особенно снежным и ледяным условиям. Для продолжения проекта и обеспечения безопасности рабочих необходимы генераторы, обеспечивающие постоянное электроснабжение строительного и защитного оборудования.
Удаленные районы
Крайне сельские и отдаленные районы по-прежнему нуждаются в хороших дорогах и определенных зданиях, таких как заправочные станции, магазины и зоны отдыха, и для строительства этих структур подрядчику требуется постоянная подача электроэнергии на правильное напряжение, чтобы проект продолжал продвигаться вперед, чтобы он был завершен вовремя и в рамках бюджета до торгов. Большие, средние и портативные генераторы могут обеспечить мощность, необходимую для запуска больших и малых электроинструментов.Не говоря уже о том, что строительные площадки становятся все более технологически продвинутыми, появляются ноутбуки, компьютеры и планшеты. Это означает, что трейлер часто необходим, чтобы обеспечить основу для операций и поддерживать организацию проекта. Генераторы могут использоваться для обеспечения электроэнергией, необходимой для работы компьютеров, а также для зарядки ноутбуков, сотовых телефонов и другой портативной электроники.
Экстремальные погодные условия
Строительные проекты часто требуются в районах с экстремальными погодными условиями.Это может включать опасно низкие температуры, снег и лед. Для обеспечения работоспособности машин и инструментов и безопасности рабочих часто требуются переносные прицепы и палатки с обогревом, чтобы обеспечить запуск строительного оборудования и чтобы рабочие могли уйти в теплое пространство, чтобы избежать переохлаждения и травм, связанных с переохлаждением. Большие, средние и переносные генераторы могут использоваться для обогрева поля на строительной площадке, а также в качестве силовых электрических обогревателей внутри трейлеров и палаток.
Как генераторы помогают повысить продуктивность строительной площадки
Строительные проекты часто имеют заранее определенные сроки, которые разрабатывались на этапах торгов и планирования проекта.После начала строительства подрядчик несет ответственность за любые задержки и перерасход средств. Один из способов, которым подрядчики обеспечивают своевременное и безопасное завершение проекта, — это использование генераторов.
Хотя в основном вырабатываемая электроэнергия используется для питания оборудования и инструментов, это не единственная причина, по которой у строительных бригад есть портативные источники энергии. Генераторы, вырабатывающие электричество, могут использоваться для питания больших систем освещения для внутренних и наружных проектов, требующих работы в ночное время или под землей.Это не только помогает завершить проект вовремя, но и позволяет работникам видеть, куда они идут, чтобы случайно не натолкнуться на оборудование или не споткнуться о предметы.
Если проект предусматривает работу под землей или в местах без надлежащей вентиляции, генераторы могут использоваться для закачки пригодного для дыхания воздуха в рабочую зону и вентиляции застоявшегося воздуха и выхлопных газов. Если объект находится во влажной или неотапливаемой зоне, генераторы могут использоваться для питания осушителя и электрических обогревателей для комфорта и безопасности рабочего.Используя генераторы, вы повышаете свою продуктивность в проекте и помогаете снизить потенциальный риск требований компенсации работникам.
Чтобы узнать больше о том, как генератор может помочь вам в вашем строительном проекте, позвоните нам в Worldwide Power Products по телефону 713-434-2300 или воспользуйтесь нашей формой обратной связи. Мы поставляем энергетическое оборудование для десятков отраслей, в том числе многолетний опыт работы на загруженных строительных площадках.
Энергетическая гибкость жилых зданий: систематический обзор методов и приложений определения характеристик и количественной оценки
В связи с тем, что спрос на электроэнергию в зданиях становится все более динамичным, а также растет процент периодического производства возобновляемой энергии с помощью солнечных фотоэлектрических и ветряных турбин, энергосистема становится все более актуальной. сталкиваются с возрастающей проблемой управления балансом между спросом и предложением в реальном времени.Благодаря достижениям в области интеллектуального измерения и измерения, интеллектуальных приборов, электромобилей и технологий хранения энергии управление спросом в жилых зданиях может помочь сети повысить стабильность за счет оптимизации гибких нагрузок. В этом документе рассматриваются недавние исследования управления спросом в жилых домах с акцентом на характеристику и количественную оценку энергетической гибкости, охватывающие различные типы гибких нагрузок, показателей, методов и приложений. Рассмотренные исследования показали четыре уровня приложений: уровень здания (45%), уровень района или сообщества (29%), уровень системы (19%) и уровень строительного сектора (7%).Перемещение нагрузок является доминирующим типом гибкости в 60% приложений, за которым следуют сброс (19%), генерация (16%) и модуляция (6%). В зависимости от технологии и области применения гибкие операции имеют широкий диапазон производительности, со снижением пиковой мощности на 1% ~ 65%, экономией энергии до 60%, снижением эксплуатационных расходов на 1% ~ 48% и сокращением выбросов парниковых газов. до 29%. Более половины (51%) исследований использовали стратегии контроля для достижения гибкости; из них 72% использовали оптимальные средства контроля, а 28% использовали средства контроля, основанные на правилах.Около 58% исследований использовали математические формулировки для количественной оценки гибкости энергии. Большинство исследований было основано на моделировании, в то время как менее 15% исследований содержали измерения в результате экспериментов или полевых испытаний. Обзор раскрывает возможности исследования для устранения значительных пробелов в существующей литературе: (1) установление общего определения и показателей производительности для энергетической гибкости зданий, которые не зависят от технологий и приложений, (2) разработка онтологии для стандартизации представления ресурсов гибкости для взаимодействия , (3) интеграция воздействий на жильцов в количественную оценку и оптимизацию энергетической гибкости, и (4) разработка требований и кредитов энергетической гибкости в строительных нормах и стандартах энергопотребления.Результаты обзора могут послужить основой для будущих исследований и разработок энергоэффективных зданий, которые необходимы для надежной и отказоустойчивой энергосистемы.
2 Энергоэффективность в жилых и коммерческих зданиях | Реальные перспективы энергоэффективности в США
Руфо М. и Ф. Които. 2002. Секретный избыток энергии в Калифорнии: потенциал для повышения энергоэффективности. Отчет подготовлен Xenergy, Inc. для Energy Foundation и Hewlett Foundation.Сан-Франциско, Калифорния: Энергетический фонд.
Sandahl, L.J, T.L. Гилбрайд, М.Р. Ледбеттер, Х. Стюард и К. Калвелл. 2006. Компактное флуоресцентное освещение в Америке: уроки, извлеченные на пути к рынку. PNNL15730. Ричленд, Вашингтон: Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория.
Санстад, А.Х., и Р. Б. Ховарт. 1994. Нормальные рынки, недостатки рынка и энергоэффективность. Энергетическая политика 22 (10): 811-818.
Шекель, П. 2007. Энергетическая диета в домашних условиях: как сэкономить деньги, сделав свой дом энергоэффективным.Остров Габриола, Британская Колумбия: Издатели нового общества.
Spees, K., and L. Lave. 2007. Реакция спроса и эффективность рынка электроэнергии. Журнал электричества 20 (3): 69-85.
Стабат П., С. Гинестет и Д. Маркио. 2003. Пределы осуществимости и энергопотребления адсорбционного и испарительного охлаждения в умеренном климате. Материалы конференции CIBSE / ASHRAE 2003 г. Доступно на http://www.cibse.org/pdfs/4dstabat.pdf.
Ставинс Р., Дж. Джаффе и Т.Шацки. 2007. Слишком хорошо, чтобы быть правдой? Изучение трех экономических оценок политики Калифорнии в области изменения климата. Рабочий документ Национального бюро экономических исследований (NBER) № 13587. Кембридж, Массачусетс: NBER, Inc. Ноябрь.
Suozzo, M. J. Benya, M. Hyderman, P. DuPont, S. Nadel, R.N. Эллиотт. 2000. Руководство по энергоэффективному коммерческому оборудованию. 2-е издание. Вашингтон, округ Колумбия: Американский совет по энергоэффективной экономике.
Сазерленд, Р. 2000. «Бесплатные» усилия по сокращению выбросов углерода в США.С .: Экономическая перспектива. Энергетический журнал 21 (3): 89-112.
Талер Р., А. Тверски, Д. Канеман и А. Шварц. 1997 г. Эффект близорукости и 1997 г. Влияние близорукости и неприятие потери на принятие риска: экспериментальный тест. Ежеквартальный журнал экономики 112 (2): 647-661.
Торчеллини П., С. Плесс, М. Деру, Б. Гриффит, Н. Лонг и Р. Джудкофф. 2006. Уроки, извлеченные из тематических исследований шести высокоэффективных зданий. NREL / TP-550-37542. Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии.Июнь.
Тернер К. и М. Франкель. 2008. Энергетические показатели LEED для новостроек. Белый лосось, Вашингтон: Новостройка института. Доступно по адресу http: // www. newbuildings.org/downloads/Energy_Performance_of_LEED-NC_Buildings-Final_3-408b.pdf.
Уайзер Р., М. Болинджер и М. Сен-Клер. 2005. Ослабление кризиса с природным газом: снижение цен на природный газ за счет увеличения использования возобновляемых источников энергии и повышения энергоэффективности. LBNL-56756. Беркли, Калифорния: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли.
I-BLEND, набор данных по электроэнергии для коммерческих и жилых зданий в масштабе университетского городка
Характеристики здания
Институт информационных технологий Индрапрастха в Дели (IIIT-D), расположенный на 25 акрах, является автономным исследовательским институтом в Дели, Индия. Кампус института начал свою работу в 2012 году с новостроек. В нем семь зданий, а именно: Академический, Лекционный, Библиотека, Услуги, Столовая, Общежитие для мальчиков и Общежитие для девочек.Энергетические потребности всех зданий удовлетворяются за счет электроэнергии, получаемой от государственного управления электроснабжения; дизельные генераторы используются при отключениях электроэнергии. В таблице 2 представлен обзор этих зданий. Средняя минимальная температура в Дели зимой составляет около 8 ° по Цельсию, а средняя максимальная температура летом достигает около 42 ° по Цельсию. Все здания на территории кампуса, за исключением здания со зданиями, подключены к централизованной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).Таким образом, общая энергия, потребляемая этими зданиями (исключая помещения), включает энергию, потребляемую компонентами HVAC, такими как кондиционеры (AHU). Почти каждое здание используется для разных целей, поэтому используемые электрические нагрузки и время работы различаются для каждого из них. Следующее описание дает обзор характеристик каждого здания.
Таблица 2 Детали здания. В здании нет централизованной системы отопления, вентиляции и кондиционирования.Академический корпус
Это здание состоит из офисов преподавателей, серверной комнаты (в которой размещается большинство компьютерных серверов в кампусе) и исследовательских лабораторий, используемых учеными-исследователями.Электрические нагрузки в этом здании включают компьютеры, вентиляторы, освещение, кондиционеры и два лифта. Большинство офисов факультетов открыты с 8:00 до 18:00, в то время как ученые-исследователи не следуют определенному графику, и, следовательно, здание остается занято ограниченным количеством людей в ночные часы, а также по субботам и воскресеньям.
Лекционный корпус
В этом здании девять аудиторий. Как правило, занятия заканчиваются в будние дни к 17:30, но во время некоторых специальных мероприятий (например, «ночей взлома»), в среднем один раз в месяц, некоторые занятия остаются занятыми до полуночи.Электрические нагрузки в этом здании включают освещение, вентиляторы и фанкойлы системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Производственное здание
Это здание состоит из пяти административных офисов и помещения с электрическими панелями. Основные электрические нагрузки в этом здании включают освещение, вентиляторы и семь оконных кондиционеров.
Здание библиотеки
Это здание состоит из открытой площадки, библиотеки и компьютерных классов. Открытая площадка остается открытой для чтения 24 × 7; библиотека работает с 08:30 до полуночи.Электрические нагрузки в этом здании включают освещение, вентиляторы, два лифта, кондиционеры и три компьютерных класса, в общей сложности около 150 компьютеров для проведения курсов.
Столовая
Это здание состоит из кафетерия, работающего круглосуточно без выходных, столовой, компьютерных классов и этажа с тренажерным залом и залами для настольного тенниса. Электрические нагрузки в этом здании включают освещение, вентиляторы, лифт, кондиционеры, компьютеры и тренажерный зал (три беговые дорожки).
Общежития
Есть отдельные общежития для мальчиков и девочек.В каждом общежитии есть одноместные и общие (двухместные, трехместные) комнаты и четыре лифта. Электрические нагрузки в этих зданиях включают освещение, вентиляторы, кондиционеры и высокие настенные блоки. Блок ОВК в этих зданиях работает только в ночное время. В общежитиях есть как сеть, так и источники бесперебойного питания. В одноместных комнатах есть одна ламповая лампа, один вентилятор (на ИБП), две розетки (одна на сети, а другая на ИБП), одна рабочая лампа (на ИБП) и настенный блок переменного тока (на электросети). В случае общих помещений все нагрузки или точки подключения умножаются на 2 (или 3) в зависимости от типа совместного использования.Студентам разрешается использовать электричество только для ноутбуков, настольных компьютеров и мобильных телефонов.
В таблице 3 показано количество студентов, проживающих в общежитиях для мальчиков и девочек в течение трех разных занятий в течение трех лет. Месяцы с января по апрель и с августа по ноябрь представляют собой два академических семестра, а месяцы с декабря и с мая по июль представляют собой зимние и летние каникулы соответственно. Во время каникул в кампусе остаются только аспиранты. В течение академических семестров количество мальчиков, проживающих в общежитиях, примерно вдвое превышает количество девочек.
Таблица 3 Подсчет заполняемости общежитий для мальчиков и девочек за три занятия в течение трех разных лет.Настройка измерения и сбора данных
Во-первых, мы объясним часть измерения, а затем объясним часть сбора, хранения и извлечения данных.
Измерение на уровне здания
Мы используем стандартные панельные счетчики (Schneider EM6400 11 ), разработанные для промышленных и коммерческих установок, для измерения различных электрических параметров.Каждая единица стоит примерно 150 долларов. Они могут измерять, отображать и передавать примерно 25 различных электрических параметров с помощью протокола Modbus. Это трехфазные счетчики, которые принимают входные сигналы напряжения через три трансформатора напряжения (ТТ) и сигналы тока через три трансформатора тока (ТТ). Используя эти сигналы напряжения и тока, внутренние электрические параметры вычисляются с использованием различных формул, упомянутых в Руководстве пользователя 11 . Они временно хранят эти параметры в регистрах, и эти регистры обновляются каждые несколько секунд (мы экспериментально наблюдали, что интервал обновления составляет две секунды).В соответствии со стандартами IEC 62053-21 они имеют класс точности 1.0, что означает, что погрешность измерения может составлять до 1 процента. Это предварительно откалиброванные измерители, и производитель не рекомендует проводить повторную калибровку. За 4,5 года мы не обнаружили ни одного случая поломки счетчика.
В каждом здании на территории кампуса есть отдельный счетчик EM6400, установленный на магистрали здания. В институте есть три трансформатора, которые подают энергию в разные здания на территории кампуса, и на каждом трансформаторе установлен счетчик.Мы обозначаем эти трансформаторы как Transformer_1, Transformer_2 и Transformer_3. Потребление сети и ИБП в общежитиях измеряется отдельными счетчиками, и, соответственно, названия счетчиков имеют суффикс со словами «основной» или «резервный» (например, Boys_main, Boys_backup). На рисунке 1 показана блок-схема между трансформаторами и различными зданиями на территории кампуса.
Рисунок 1: Блок-схема трансформаторов и строительных счетчиков.Transformer_1 и Transformer_2 имеют несколько вспомогательных нагрузок, которые не указаны в статье.
Сбор данных с измерителей уровня в зданиях
Мы используем платформу Simple Measuring and Actuation Profile (sMAP) с открытым исходным кодом для сбора, хранения и извлечения данных 12 . На рисунке 2 представлен обзор всей установки. Счетчики EM6400, подключенные к электросети здания, измеряют различные параметры, такие как напряжение, ток, мощность, частоту и коэффициент мощности. Затем эти измерители подключаются к модулям Raspberry Pi через стандарт последовательной передачи RS-485, и измеренные параметры собираются со счетчиков на Raspberry Pi через протокол связи Modbus.Конвертер USB-RS485 собственной разработки используется для считывания данных со счетчиков в приложение sMAP. Приложение sMAP, работающее в Raspberry Pi, опрашивает эти счетчики с частотой 30 секунд и временно сохраняет данные ответа (значения параметров) на карте памяти Raspberry Pi. Raspberry Pis подключены к надежному Интернету через интерфейс Ethernet, поэтому все Pis синхронизируются по времени. В реальном времени компоненты sMAP в одном и том же формате Raspberry Pi получали значения параметров от интеллектуального счетчика, назначая уникальный идентификатор и присоединяя необходимые метаданные.Модули sMAP на Pi публикуют эти параметры временного ряда в другой модуль sMAP в облаке, называемый Archiver , где эти данные хранятся в базе данных readdb 13 . SMAP Archiver предоставляет API как для визуализации, так и для извлечения данных.
Рисунок 2Настройка сбора и визуализации данных.
Данные о занятости
С повсеместным распространением беспроводных устройств (ноутбуки, смартфоны и т. Д.) Инфраструктура Wi-Fi все чаще используется для определения местоположения внутри помещений, мониторинга занятости зданий и измерения пешеходов 14–20 ; и было обнаружено, что по точности он сопоставим с другими методами мониторинга занятости.IIIT-Delhi, недавно построенный университетский городок, имеет обширное развертывание беспроводных точек доступа Cisco (серии 1100, 1600, 1800, 2800, 3700 и 1500) по всему университетскому городку и имеет беспрепятственный беспроводной доступ в Интернет. Каждая точка доступа имеет радиус около 15 метров. На вершине инфраструктуры Wi-Fi мы построили отдельную систему 18,19 , которая собирает ловушки SNMP (Simple Network Management Protocol) всех зданий на территории кампуса. Работает с 16 февраля 2014 года.Ловушка — это пакет данных, генерируемый беспроводной точкой доступа всякий раз, когда клиент (ноутбук, мобильный телефон и т. Д.) Подключается или отключается от точки доступа. Каждая ловушка отличается от остальных ловушек, поскольку каждая ловушка связана с уникальной информацией, состоящей из client_id, access point_id, type trap, timestamp, и т. Д. Access point_id создается таким образом, что он действует как идентификатор здания, например, ACB3FAP2 — вторая точка доступа, установленная на третьем этаже учебного корпуса.Все ловушки пересылаются на центральный сервер, который создает журнал всех полученных ловушек. Анализ этих журналов предоставляет различные сведения, например, как долго клиент был подключен к определенной точке доступа или сколько клиентов подключено к точке доступа. Мы используем эти журналы Wi-Fi для извлечения сведений о занятости для каждого здания в кампусе. Сначала мы разделяем ловушки на разные группы, используя идентификатор здания, а затем вычисляем счетчик занятости для каждого здания отдельно, используя Блок 1.Система занятости подробно описана в 18,19 .
По умолчанию набор данных о занятости имеет разрешение в одну минуту, и для этого документа мы понизили его до 10-минутного разрешения, взяв максимальное значение для каждого 10-минутного последовательного окна. Понижение частоты дискретизации не снижает значительно точность занятости, поскольку средняя разница, найденная между максимальным и минимальным значениями окна, составляет восемь, то есть понижающая дискретизация на максимуме снижает точность занятости на восемь человек.Предоставленные данные о загруженности — с 16 февраля 2014 г. по 3 ноября 2017 г. (почти четыре года).
Блок 1: шаги для вычисления количества занятых в каждом здании
Ввод: X — журнал ловушек SNMP за период времени T .
Выход: Число занятых временного ряда Bio для каждого из семи зданий за период времени T , где i ∊ {1,…, 7}
1 Разделите X на разные здания B i где i ∊ {1,, 7} и представляет номер здания.Каждая ловушка в X содержит идентификатор здания.
2 для и ← от 1 до 7 до
3 C ← Извлечь только ловушки ciscoLwappDot11ClientMovedToRunState из B i .
4 foreach trap c in C do Создайте последовательность включения временного ряда с таймингами запуска и остановки c
5 Свяжите все последовательности включения по индексу временного ряда для создания фрейм данных DF
6 Выполните построчное добавление DF для создания окончательного подсчета занятости временного ряда Био здания B i
7 return Bio
8 конец
Данные о погоде
Данные о погоде общедоступны в бесплатной метеорологической службе, а именно Weather Underground (WU) 9 .Метеостанция развернута и обслуживается Индийским метрологическим отделом, а данные доступны через WU API. Эта метеостанция регистрирует около 13 погодных параметров в соседнем месте, в аэропорту IGIA, Нью-Дели, который имеет координаты: 28,5667 ° широты, 77,1167 ° долготы и 237 метров над уровнем моря. Координаты зданий кампуса IIIT-Дели: 28,5463 ° широты, 77,2732 ° долготы и 226 метров над уровнем моря. Расстояние между метеостанцией аэропорта и зданиями кампуса IIIT-Delhi составляет примерно 14.8 км. Получасовые погодные данные станции загружались с помощью WU API. Мы загрузили данные о температуре, влажности, скорости и направлении ветра за ту же продолжительность, что и данные о потреблении энергии, с помощью нашего скрипта на GitHub 21 . Метеорологический департамент Индии не сообщил нам точное расположение, марку и модель измерительных приборов в аэропорту IGIA.
Чтобы понять разницу в погоде в IIIT-Дели по сравнению с аэропортом, мы измерили температуру и влажность на улице в кампусе IIIT-Дели с помощью стандартного регистратора данных температуры и влажности Elitech RC-4HC 22 , расчет стоимости около 120 долларов, непрерывно в течение четырех месяцев.Регистратор данных был закреплен на внешней стене, обращенной на юг, но не был защищен от прямых солнечных лучей. Он имеет точность измерения температуры и разрешение ± 0,5 ° C и 0,1 ° C соответственно, а точность измерения влажности составляет ± 3% относительной влажности. Коэффициент корреляции Пирсона температур на двух объектах (IIIT-Дели и аэропорт IGIA) составляет 0,96, а влажность — 0,90. Это говорит о том, что температура и влажность на двух участках различаются одинаково.
На рис. 3 (а) показано изменение температуры на обоих участках в течение двух непрерывных недель, а в таблице 4 показаны средняя температура и стандартное отклонение на обоих участках в дневное время (с 8:00 до 18:00) и в ночное время по отдельности.При сравнении этих участков дневные температуры не различались, но в ночное время была обнаружена средняя разница в 1,81 по Цельсию. Территория аэропорта представляет собой открытую нежилую зону, а IIIT-Дели (Охла, Фаза III) — это жилая и промышленная зона. В результате ночные температуры на станции аэропорта относительно ниже, чем на станции IIIT-Дели. Точно так же на рис. 3b показано изменение влажности на обоих участках. Средняя разница в влажности между двумя участками в дневные и ночные часы составляет 4,82 и 1,58 соответственно.Незначительная разница в погоде между двумя объектами предполагает, что данные о погоде IGIA могут быть использованы для изучения влияния погодных переменных на энергопотребление зданий IIIT-Delhi.
Рис. 3. Получасовые измерения в аэропорту IGIA и кампусе IIIT в Дели с 1 марта 2018 г. по 15 марта 2018 г .:( a ) температура, ( b ) влажность.
Таблица 4 Характеристики дневной и ночной температуры — среднее и стандартное отклонение в аэропорту IGIA и кампусе IIIT в Дели за четыре месяца с марта по июнь 2018 г.Календарь
В институте есть календарь, в котором указаны рабочие, нерабочие и семестровые дни. Мы кодируем всю эту информацию в CSV-файл с тремя столбцами, где первый столбец содержит даты, второй столбец показывает, был ли день рабочим или нет, а третий столбец показывает, был ли день классифицирован как период высокой или низкой активности. Период высокой активности соответствует дням, когда продолжался академический семестр, а студенты находились в общежитиях кампуса. Семестровые перерывы, летние и зимние перерывы и фестивальные перерывы на несколько дней подряд в течение семестра считались периодом низкой активности.Эта информация будет полезна для приложений прогнозирования энергии.
Доступность кода
Код sMAP, используемый для сбора и хранения данных, общедоступен на GitHub 23 . Скрипты, используемые для обработки данных и построения результатов для этой статьи, общедоступны по адресу I-BLEND GitHub 24 .
Электроснабжение — Проектирование зданий
Большинство зданий [1] в Великобритании подключены к сети мирового класса, хотя и изношенной, по выработке электроэнергии и электроснабжению, в которую на протяжении многих лет были вложены огромные инвестиции.
В 1925 году правительство Великобритании попросило лорда Вейра решить проблему фрагментированной электросети, которая до этого состояла из множества независимых производителей, все с местными сетями, использующими разные напряжения и частоты.
В 1926 году в соответствии с Законом об электроснабжении [2] было создано Центральное управление электроснабжения, которое курировало разработку первой общенациональной сети переменного тока в Великобритании в 1933 году. ископаемое топливо с появлением ядерной электроэнергии за последние шестьдесят лет.
Электростанции обычно располагаются вдали от населенных пунктов, где много ископаемого топлива или имеется хорошее транспортное сообщение. Многие из этих мест находятся далеко от городов, где используется электричество, и, следовательно, существует потребность в передаче и распределении электроэнергии. Чтобы сделать это эффективно, напряжение, при котором вырабатывается электричество, повышается для эффективной передачи и распределения, а затем понижается для безопасного использования.
На момент создания сети это могло быть достигнуто только за счет использования линейных трансформаторов, которые работают только на переменном токе [3].В результате сети переменного тока сейчас доминируют во всем мире [4].
Сеть электропередачи Великобритании основана на суперсети переменного тока 400 кВ и сети электропередачи 275 кВ. Местная распределительная сеть понижает это значение через несколько этапов со 132 кВ до 11 кВ, хотя некоторым крупным промышленным потребителям будет подаваться напряжение 33 кВ или выше. Затем напряжение дополнительно снижается до трехфазного 415 В для малых / средних коммерческих и промышленных потребителей, и, наконец, оно подается в жилые дома однофазным напряжением 230 В (напряжение между одной из трех фаз и нейтралью).
Преобразование осуществляется посредством линейных трансформаторов, но, в отличие от некоторых их меньших аналогов, трансформаторы, используемые для подачи электроэнергии, могут быть чрезвычайно эффективными, в районе 99,8% [5], однако реактивные нагрузки и их ненулевое мнимое сопротивление может снизить этот показатель при нормальных условиях эксплуатации.
После отмены регулирования электроэнергетического сектора энергоснабжающая сеть, от генерации до потребителя, управляется четырьмя отдельными организациями, которые выполняют очень разные функции [6]:
Национальная энергосеть в среднем эффективна на 93% и является одной из самых надежных в мире с эксплуатационной надежностью 99.99998 процентов [7], хотя эти цифры относятся только к основной сети передачи. Цифры надежности и эффективности для местных распределительных сетей получить труднее из-за индивидуальных характеристик сети и расчетного выставления счетов.
Однако с внедрением интеллектуальных счетчиков потребление и доступность электроэнергии станут намного более ясными, что позволит лучше охарактеризовать производительность местной распределительной сети. В целом преобразование энергии из первичного топлива на электростанции в электроэнергию, пригодную для использования в домашних условиях, составляет лишь около 35 процентов для угольных электростанций и 45 процентов для самых современных электростанций с комбинированным циклом газовых турбин (ПГУ) [ 8].
Пиковый спрос на электроэнергию во всех секторах на среднем холоде (ACS) в Великобритании составляет примерно 60 ГВт (2013/14 г.). В 2013/14 году было произведено и потреблено около 350 ТВтч электроэнергии, большая часть которой была произведена за счет сжигания угля и газа, а также на атомных электростанциях.
Ожидается, что в 2035/36 г. общая выработка электроэнергии превысит 365 ТВт-ч с пиковым потреблением 68 ГВт (национальная сеть, сценарий перехода к экологии). К 2050 году эта цифра еще больше возрастет до примерно 600 ТВт-ч в год, главным образом за счет увеличения экспорта электроэнергии и электрификации транспорта и отопления жилых помещений с помощью тепловых насосов [9].
Внутреннее потребление электроэнергии увеличилось примерно на 40% с 1970 года, хотя оно достигло пика в 2005/6 году и немного снизилось до 118 ТВтч в 2013/14 году. Согласно сценарию перехода национальной энергосистемы в зеленый, ожидается, что к 2025/26 г. она упадет до чуть более 100 ТВт-ч, а затем вырастет до более 125 ТВт-ч к 2035/36 г. [9] (примечание; см. Ссылку [9] для других «менее зеленых») сценарии). Для достижения этих скромных показателей роста отечественный сектор должен выполнить сложные задачи по энергоэффективности в течение следующих 20 лет.
Правительство Великобритании поставило сложные задачи по сокращению выбросов углекислого газа, и вместе с Директивой ЕС о крупных установках для сжигания [10] и Директивой о промышленных выбросах оно оказывает большое влияние на мощность производства электроэнергии в Великобритании. Великобритания взяла на себя обязательство сократить выбросы углекислого газа на 34% к 2020 году (по сравнению с уровнями 1990 года) и на 80% к 2050 году, и для достижения этих целей национальное электроснабжение должно быть более или менее декарбонизированный.
В краткосрочной перспективе около 20 процентов существующих электростанций (угольных и атомных) должны быть закрыты в ближайшие пять лет. Этот дефицит требует новых инвестиций в размере более 110 миллиардов фунтов стерлингов в следующем десятилетии [11], [12]. Для достижения целевых показателей по двуокиси углерода новые мощности будут более непостоянными и негибкими из-за возобновляемой генерации (в первую очередь ветровой) и менее гибкой из-за ядерной генерации.
Из-за непостоянства производства электроэнергии из возобновляемых источников он имеет коэффициент нагрузки, расчетный вклад в отличие от максимального потенциала, от 30 до 40 процентов для ветра, берега и моря соответственно, и чуть более 10 процентов для фотоэлектрических систем.В результате возобновляемая генерация вызывает потребность в увеличении установленной мощности почти вдвое по сравнению с сегодняшним днем - с 91 ГВт до более 163 ГВт в 2035 году, несмотря на лишь небольшое увеличение пикового спроса при условии достижения целевых показателей энергоэффективности [9].
Однако в краткосрочной перспективе, в периоды пикового спроса, потеря генерирующих мощностей повлияет на запас, доступный между спросом и предложением. Согласно прогнозам, в периоды высокого спроса предложение может превосходить спрос лишь на несколько процентов, вероятно, примерно на 4% или меньше.В прошлом этот показатель обычно составлял от 10 до 20%, поэтому это означает значительное снижение запаса прочности. В результате вероятность большого дефицита электроэнергии, требующего контролируемого отключения потребителей, увеличивается с примерно 1 за 47 лет зимой 2013/14 г. до 1 за 12 лет в 2015/16 г. или ниже, если меры по повышению энергоэффективности не будут приняты. материализоваться.
С точки зрения надежности снабжения используются две вероятностные меры: ожидаемая потеря нагрузки (LOLE) и ожидаемая недостающая энергия (EEU).Оценки LOLE на следующие несколько лет показывают, что спрос может превышать предложение более чем на 3 часа, и что этот дефицит может быть обусловлен рядом относительно частых небольших событий или нечастых более крупных событий.
Тем не менее, основы электроснабжения национальной сети были разработаны таким образом, чтобы с 2018/19 года не превышать трехчасового порогового значения LOLE. До этого, хотя дефицит вызывает озабоченность, системные операторы имеют некоторый контроль над сетью, например, сокращая экспорт электроэнергии или выборочно отключая промышленных пользователей, так что это может быть незначительным или совсем не повлиять на внутренних потребителей [13].
В целом общее потребление энергии в бытовом секторе претерпело изменения за последние 40 лет с увеличением использования электроэнергии, которое, вероятно, продолжится в будущем. Уголь был заменен природным газом, и по мере того, как сеть станет декарбонизированной, природный газ будет постепенно вытесняться электричеством.
Эта статья была создана —BRE. Это взято из обзора Эндрю Уильямса «Будущее электричества в жилых домах», опубликованного в ноябре 2014 года.
.