Коэффициент единовременного использования электроэнергии: Расчет электрических нагрузок

Содержание

Расчет электрических нагрузок

Сегодня речь пойдет о том, как правильно выполнить расчет потребляемой мощности электроэнергии для частного дома, что такое установленная и расчетная мощность нагрузки и для чего вообще нужны все эти расчеты.

Расчет электрических нагрузок производится по двум основным причинам.

Во первых имея представление, какая выделенная мощность нужна для вашего дома, вы можете обратиться в свою энергосбытовую компанию с целью получения именно той мощности, которая вам необходима. Правда надо учитывать наши реалии, далеко не всегда вам пойдут на встречу. В сельской местности зачастую электросети находятся в весьма плачевном состоянии и действует жесткий лимит на выделяемую электроэнергию, поэтому в лучшем случае вам выделят не более 15 кВт, а порой даже этого не добиться.

Во вторых расчетная мощность всех потребителей является основным показателем при выборе номинальных токов защитных и коммутационных аппаратов, а также при выборе необходимого сечения проводников.

Итак, выполнив расчет электрических нагрузок всех наших потребителей, мы узнаем суммарную расчетную мощность (расчетный ток). Под этим понятием подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке сети за 30 минут.

Для того, чтобы правильно выполнить расчет нам необходимо знать установленную мощность всех электроприемников и расчетные коэффициенты.

Установленная мощность — это сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей электроэнергии в доме. Значение номинальной мощности берется из паспортных данных на электрооборудование и не является фактической мощностью потребления.

Расчетные коэффициенты, которые необходимо учитывать при расчетах — коэффициент спроса Кс, коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos φ.

Коэффициент спроса — это отношение совмещенного получасового максимума нагрузки электроприемников к их суммарной установленной мощности. То есть он вводится с учетом того, что в любой момент времени не все электроприборы будут потреблять свою полную мощность.

Кс = Рр/Ру ,

где Рр – расчетная электрическая нагрузка, кВт;
Ру – установленная мощность электроприемников, кВт.

Коэффициент использования — это отношение фактически потребляемой мощности к установленный мощности за определенный период времени.

Ки = Р/Ру

Коэффициент мощности cosφ — это отношение активной мощности, потребляемой нагрузкой к ее полной мощности.

cosφ = Р/S

где P – активная мощность, кВт;
Ру – полная мощность, кВА.

Все коэффициенты принимаются из таблиц соответствующих нормативных документов. Также ниже в таблице указана паспортная (номинальная) мощность отдельных электропотребителей.

Наименование	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты
		спроса Кс	использования Ки
Стиральная машина	2	1,0	0,6
Посудомоечная машина	2	0,8	0,8
Проточный водонагреватель	3,5	0,4	1,0
Кондиционер	2,5	0,7	0,8
Электрокамин	2	0,4	1,0
Бойлер	6	0. 6	0,9
Электрообогреватель	2	0,8	1,0
Тепловентилятор	1,5	0,9	0,9
Теплый пол	60 Вт/м2	0,5	1,0
Кухонные комбайны, кофеварки, электрочайники(суммарно)	4-5 кВт	0,3	1,0
Сауна	4-12 кВт	0,8	0,8
Душевая кабина	3,0	0,6	0,8
Газонокосилка	1,5	0,4	0,8
Погружной насос	0,75 – 1,5 кВт	0,8	0,9
Компьютеры	0,5	0,6	1,0
Бытовая розеточная сеть (телевизор, холодильник, утюг, пылесос и т.д)	100 Вт/розетку	—	0,7 — 1,0
Освещение кухни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8
Освещение коридора	20-25 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение гостиной	35-40 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение спальни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8

Для примера предположим, что у нас есть дачный домик с двумя комнатами, кухней и прихожей. Питание дома однофазное. Для дальнейших расчетов составим таблицу со всеми имеющимися в доме электропотребителями.

Помещение	Потребители	Номинальная мощность кВт
Кухня	Освещение 2 Розетки Стиральная машина Холодильник	0,1 0,2 2,2 0,7
Комната	Освещение 3 Розетки Электрообогреватель Компьютер	0,2 0,3 2 0,5
Комната	Освещение 2 Розетки Вентилятор	0,1 0,2 0,3
Прихожая	Освещение 2 Розетки	0,1 0,3

Далее переходим уже непосредственно к расчету мощности с учетом всех коэффициентов. Все однотипные электроприемники, такие как розеточная сеть, освещение, объединим в группы и сложим их номинальную мощность. Остальные приемники посчитаем отдельно.

Потребители	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты			Расчетная мощность		Расчетный ток
		Спроса	Использования	Мощности	Активная кВт	Полная кВА
Освещение	0,5	0,7	0,8	1	0,28	0,28	1,3
Розетки	1	0,3	0,8	0,8	0,24	0,3	1,4
Стиральная машина	2,2	1	0,6	0,75	1,32	1,76	8
Холодильник	0,7	—	0,8	0,65	0,56	0,9	4
Электрообогреватель	2	0,8	1	1	1,6	1,6	7,3
Компьютер	0,5	0,6	1	0,65	0,3	0,5	2,3
Вентилятор	0,3	—	1	0,75	0,3	0,4	1,9
	7,2				4,6	5,74	26,2

Для определения расчетной активной мощности необходимо номинальную (установленную) мощность умножить на коэффициенты спроса и использования — Pр = Pу * Кс * Ки.

Полную мощность находим, разделив расчетную активную мощность на коэффициент мощности — S = Pp/cos φ.

Расчетный ток для однофазной сети определяется по формуле Ip = Pp/U*cos φ или Ip = S/U. Для трехфазной сети формула будет иметь такой вид Ip = Pp/1,73*U*cos φ или Ip = S/1,73*U.

Для того, чтобы примерно прикинуть какая мощность нужна для дома, можно и не делать таких подробных расчетов. Достаточно сложить установленную мощность потребителей, которые будут использоваться и умножить это значение на коэффициент спроса.

Номинальная мощность кВт	до 14	20	30	40	50	60	70 и более
Коэффициент спроса	0,8	0,65	0,6	0,55	0,5	0,48	0,45

Правда надо учитывать, что это значение будет очень приблизительное и в дальнейшем его придется корректировать.

ПОНЯТИЯ «МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ», «ЕДИНОВРЕМЕННАЯ (РАЗРЕШЕННАЯ) МОЩНОСТЬ» И «УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ». СХОДСТВО и РАЗЛИЧИЕ. КАК ИЗ ЕДИНОВРЕМЕННОЙ МОЩНОСТИ ВЫЧИСЛИТЬ МАКСИМАЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ.

» ПОНЯТИЯ «МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ», «ЕДИНОВРЕМЕННАЯ (РАЗРЕШЕННАЯ) МОЩНОСТЬ» И «УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ». СХОДСТВО и РАЗЛИЧИЕ. КАК ИЗ ЕДИНОВРЕМЕННОЙ МОЩНОСТИ ВЫЧИСЛИТЬ МАКСИМАЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ.

В данной статье кратко попробуем разобраться с различиями в понятиях максимальной, единовременной и установленной мощности Абонента (Потребителя электроэнергии). А также как из единовременной мощности вычислить максимальную мощность.

Информация о схемах подключения, мощности энергопринимающих устройств потребителей, объектах электросетевого хозяйства и т.д. содержится в документах о технологическом присоединении — документы, составляемые в процессе технологического присоединения энергопринимающих устройств (объектов электроэнергетики) к объектам электросетевого хозяйства, в том числе технические условия, акт об осуществлении технологического присоединения, акт разграничения балансовой принадлежности электросетей, акт разграничения эксплуатационной ответственности сторон (п. 2 Правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 № 861 (далее по тексту – Правила № 861).

В соответствии с п. 2 Правил № 861 «максимальная мощность» — наибольшая величина мощности, определенная к одномоментному использованию энергопринимающими устройствами (объектами электросетевого хозяйства) в соответствии с документами о технологическом присоединении и обусловленная составом энергопринимающего оборудования (объектов электросетевого хозяйства) и технологическим процессом потребителя, в пределах которой сетевая организация принимает на себя обязательства обеспечить передачу электрической энергии, исчисляемая в мегаваттах.

При этом логично, что понятие «одномоментное» является синонимом «единовременное», кроме того, данные понятия применительно к величине мощности имеют одинаковый физический смысл, а именно: это величина мощности, которую сетевая организация разрешает потребителю использовать в каждую единицу времени.

Зачастую в технической документации к договору энергоснабжения отсутствует информация о максимальной мощности энергопринимающих устройств Потребителя.

При этом в приложениях к такому договору, а также в Разрешении на присоединение мощности к сети бывает указан размер установленной и единовременной мощности. Данные величины обычно имеют разное значение.

В свою очередь, согласно Методическим рекомендациям по регулированию отношений между энергоснабжающей организацией и потребителем от 19.01.2002, установленная (присоединенная) мощность – величина суммарной мощности трансформаторов абонента, преобразующих электрическую энергию на рабочее напряжение электроприемников абонента и электродвигателей выше 1000 В, присоединенных непосредственно к электрической сети энергоснабжающей организации.

Следовательно, понятия «максимальная мощность» и «установленная мощность» полностью различны.

Тем не менее, отталкиваясь от вышесказанного, величину максимальной мощности возможно определить расчетным путем из величины единовременной (разрешенной) мощности, указанной в Разрешении на присоединение мощности к сети и договоре энергоснабжения, которая измеряется в кВА (киловольт-амперах).

А для перевода одного кВА (киловольт-ампера) в один кВт (киловатт) необходимо применить коэффициент 0,9. Тем самым из величины единовременной (разрешенной) мощности можно вывести величину максимальной мощности.

Дмитриева А.А.

ЭнергоПраво

Все, что вам нужно знать о подразумеваемом коэффициенте нагрузки

Благодарим вас за проявленный интерес к плану Major Energy Select 12 — плану, который вознаграждает эффективных пользователей энергии одними из лучших доступных тарифов. Сегодня потребители более осведомлены об энергии, чем когда-либо в прошлом. Если вы один из тех потребителей, которые заботятся об энергии, вы захотите узнать больше о коэффициенте нагрузки, связанном с вашим домом или бизнесом, и о том, как он связан с тем, насколько эффективно вы используете энергию.

Что такое коэффициент нагрузки?

Коэффициент нагрузки — это показатель эффективности использования энергии. Это фактическое количество энергии (киловатт-часы — кВтч), доставленное за определенный период времени, в отличие от общей возможной энергии (кВтч), которая может быть доставлена за тот же указанный период времени. Высокий коэффициент нагрузки указывает на то, что нагрузка (используемая энергия) использует электрическую систему более эффективно, тогда как потребители, недостаточно использующие систему распределения электроэнергии, будут иметь низкий коэффициент нагрузки. Электроэнергетические компании должны обеспечивать электроэнергией всех, кто находится в зоне их обслуживания, и они должны быть готовы поставлять ее, даже если все использовали максимальное необходимое количество (пиковый спрос) в любой момент времени. Другими словами, коммунальному предприятию, возможно, не нужно фактически поставлять это максимальное количество энергии, но они должны иметь возможность сделать это. Если им приходится поставлять электроэнергию в часы пик, это может быть дорого. Это просто спрос и предложение.

Энергия стоит дорого в пиковые периоды. Клиенты, которые используют электроэнергию таким образом, чтобы уменьшить или сгладить эти пики, помогают снизить нагрузку на инфраструктуру электроснабжения. Это означает возможность более низких ставок для этих клиентов.

Коэффициент нагрузки — это число, которое дает вам представление о том, какой вы потребитель энергии; все, что вам нужно для расчета, можно найти, просмотрев свой счет за электроэнергию. Значение коэффициента нагрузки всегда будет меньше единицы. Меньшее число означает, что ваш общий спрос на энергию далек от вашего пикового спроса и что вы могли бы быть более эффективными в потреблении энергии. Чем ближе вы подходите к 1 (или 100%), тем меньше у вас пиков в потреблении энергии и вы более эффективно потребляете электроэнергию.

Как рассчитывается коэффициент нагрузки?

Электроэнергия (потребление или мощность) Коэффициент нагрузки – это мера коэффициента использования или эффективности использования электроэнергии. Это отношение общей энергии (кВтч), использованной в расчетный период, к возможной общей энергии, использованной в течение периода, если она использовалась при пиковом спросе (кВт) в течение всего периода. Коэффициент нагрузки по спросу полезен для оценки преимуществ стратегий управления спросом и накопления энергии от батарей.

Таким образом, Расчет коэффициента нагрузки по электроэнергии равен:

Коэффициент нагрузки по потребности = кВтч/кВт/час в период

пиковое потребление (мощность) (кВт), затем разделите на количество дней в платежном цикле, а затем разделите на 24 часа в сутках. Результатом является соотношение между нулем и единицей.

An Пример расчета коэффициента нагрузки при потреблении электроэнергии

Ежемесячное потребление энергии 2000 кВтч
Ежемесячная пиковая потребность в электроэнергии 35 кВт
дней в месяце 30
часов в день 24 дня
Коэффициент нагрузки по мощности = 2000/35/30*24 = 79,4% —> все в порядке!

Коэффициент нагрузки	>0,75	0,50 – 0,75	0,35 – 0,50	0,20 – 0,35	0,10 -0,20	< 0,10
Преимущества Demand Control	Ограниченное пособие	Возможная выгода	Да Зависит от возврата	Хороший потенциал	Отличный потенциал	Легкие деньги

Если коэффициент нагрузки выше 0,75, потребление электроэнергии достаточно эффективно. Если коэффициент загрузки ниже 0,5, у вас есть периоды очень высокого использования (спроса) и низкого коэффициента использования. Клиенты с низким коэффициентом нагрузки выиграют от системы контроля пикового спроса или системы накопления энергии от аккумуляторов, чтобы распределять потребление электроэнергии на более длительные интервалы времени и сглаживать пики.

Низкие коэффициенты нагрузки, например, ниже 0,4, вносят значительный вклад в общий ежемесячный счет за электроэнергию в виде платы за потребление. Эти сборы за спрос указаны в счете как совпадающий спрос, спрос на объекты и спрос, связанный с летним периодом.

Как улучшить коэффициент нагрузки

Чем выше коэффициент нагрузки, тем лучше, но как приблизить его к отметке 1? Улучшение коэффициента загрузки в первую очередь связано с контролем пикового спроса. Снижение пикового спроса автоматически поможет увеличить процент коэффициента загрузки.

Один из способов сделать это — перенести часть энергопотребления в часы пик. Например, вы можете перенести стирку и сушку одежды на поздний вечер. Программируемый термостат также может помочь, увеличивая настройку термостата в течение дня, когда пиковая потребность высока, а затем уменьшая ее ранним вечером. Вы разгрузите электросеть и свой кошелек одновременно.

Готовы зарегистрироваться в программе Major Energy и проверить, соответствуете ли вы требованиям плана Select 12? Введите свой почтовый индекс и зарегистрируйтесь.

Что такое коэффициент нагрузки и почему он важен?

ЧТО ТАКОЕ КОЭФФИЦИЕНТ НАГРУЗКИ?
Коэффициент нагрузки — это показатель эффективности использования электроэнергии в вашем домашнем хозяйстве. Он рассчитывается путем деления общего объема электроэнергии (кВтч), использованного в месяц, на ваш пиковый спрос (кВт), умножения на количество дней в платежном цикле и общее количество часов в сутках. Результатом является соотношение между нулем и единицей, и чем выше это соотношение или процент, тем эффективнее ваше домашнее хозяйство использует электроэнергию.

Теперь, когда мы печатаем максимальное месячное потребление в счете за электроэнергию, вы можете легко рассчитать месячный коэффициент нагрузки. Найдите следующие пункты в своем счете за электроэнергию:

Количество использованных кВтч
Максимальное значение Фактический спрос на кВт
Количество Дней в расчетном периоде

900 числа, используемые для нашего примера расчета коэффициента загрузки:

Ежемесячное потребление энергии — 1531 кВтч
Ежемесячное пиковое потребление электроэнергии — 9,245 кВт
Дней в месяце — 30 дней
Часов в сутках — 24 часа

Коэффициент нагрузки 0 Расчет = 0

В этом примере коэффициент нагрузки составляет 23 процента, показывая, что в среднем пиковое потребление полностью использовалось в среднем всего 5-1/2 часа в день в течение 30 дней, а это означает, что это домохозяйство использует электроэнергию неэффективно.

Пример № 1 – Этот участник-владелец использовал 1531 кВт·ч, а пиковое потребление составляло 90,245 кВт на общую сумму 228 долларов.

Пример № 2 – Если бы этот участник-владелец использовал то же количество электроэнергии 1 531 кВт·ч и распределил их потребление, пиковая потребность в 3,52 кВт привела бы к 60-процентному коэффициенту нагрузки и общему счету в размере 222 долларов США.

ПОЧЕМУ ВАЖЕН КОЭФФИЦИЕНТ НАГРУЗКИ
Структура уровня спроса автоматически вознаграждает владельцев-членов за улучшение коэффициента загрузки. В прошлом вы могли сэкономить деньги, выключив свет или воспользовавшись программами энергоэффективности вашего кооператива. В будущем вы также можете снизить свой счет, скоординировав количество устройств, которыми вы управляете одновременно. Пошаговое использование основных бытовых приборов окажет наибольшее влияние на ваши будущие счета за электроэнергию, а также на то, в какое время дня вы используете энергию в своем доме.

Счет за оптовую электроэнергию вашего кооператива содержит плату за потребление, которая составляет почти половину наших затрат, понесенных в нашем ежемесячном счете за оптовую электроэнергию. Текущий уровень оптового спроса составляет более 20 долларов США за кВт, что является одним из самых высоких уровней спроса в стране. Ниже плата за спрос в размере 20 долларов США используется для иллюстрации существенной разницы, которую это оказывает на стоимость электроэнергии вашего Кооператива.

КАК МЫ МОЖЕМ УЛУЧШИТЬ КОЭФФИЦИЕНТ НАГРУЗКИ?
Снижайте пиковую нагрузку, откладывая или распределяя использование, вместо одновременного запуска всех устройств в периоды пиковой нагрузки. Чтобы просмотреть историю использования и отслеживать ее в будущем, зайдите на наш веб-сайт, зарегистрируйтесь в SmartHub и просматривайте свое ежедневное использование, чтобы определить часы, в которые ваша семья потребляет больше всего энергии.