Cultura RM / Rob Prideaux / Getty Images
Όλοι έχουμε ένα βουνό ηλεκτρικών συσκευών γύρω από το σπίτι και πολλοί, αν όχι όλοι, από αυτούς, έχουν κάποιο είδος κινητήρα που τους τρέχει. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν φούρνους, πλυντήρια πιάτων, κλιματιστικά, αντλίες φρεατίων, απορρίψεις σκουπιδιών και μικροκύματα. Σύμφωνα με τον ηλεκτρικό κώδικα, κάθε ένα από αυτά τα μηχανοκίνητα gadgets χρειάζεται ένα ειδικό κύκλωμα μόνο για δική τους χρήση. Οι μόνιμες συσκευές θέρμανσης έχουν επίσης ένα αρκετά μεγάλο ηλεκτρικό φορτίο και οι περισσότεροι χρειάζονται τα δικά τους ειδικά κυκλώματα. Το να επιτρέπεται σε αυτές οι συσκευές να μοιράζονται ένα κύκλωμα με άλλες συσκευές μπορεί εύκολα να υπερφορτώσει το κύκλωμα, επειδή από τη φύση τους έχουν αρκετά μεγάλη ισχύ στην ισοπαλία, ειδικά όταν ξεκίνησαν για πρώτη φορά. Τα παλαιότερα σπίτια που δεν έχουν ενημερωθεί για την καλωδίωση τους έχουν συχνά εγκατασταθεί σε κυκλώματα που μοιράζονται με άλλες συσκευές, και σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι αρκετά συνηθισμένο τα κυκλώματα να σκάνε ή να αστραφούν οι ασφάλειες.
Εδώ είναι μερικές από τις συσκευές που μπορεί να απαιτούν ειδικά ηλεκτρικά κυκλώματα (ελέγξτε με τους τοπικούς κωδικούς κτιρίων για ακριβείς απαιτήσεις):
- Φούρνος μικροκυμάτων Ηλεκτρικός φούρνοςΚλιματισμός κουζίναςΠλυντήριο πιάτωνΠλυντήριο ρούχωνΠαραβοληστήραςΡαζάκιΚλιματιστικό δωματίουΚουρμάκιΕσωτερική θερμάστρα νερούΕξοπλισμός ηλεκτρικών ρούχωνΚεντρική κλιματιστικό
Έτσι πώς είναι κάποιος να γνωρίζει ποιο μέγεθος κυκλώματος απαιτείται από κάθε συσκευή; Αν υποδείξετε ένα κύκλωμα τροφοδοσίας μεγάλου κεντρικού κλιματιστικού, για παράδειγμα, μπορεί να βρεθείτε σε μια κατάσταση στην οποία το κύκλωμα κλιματισμού σας ταξιδεύει όποτε λειτουργεί με τη μέγιστη ισχύ. Ο υπολογισμός του σωστού μεγέθους για ένα κύκλωμα ειδικής συσκευής περιλαμβάνει τον υπολογισμό της μέγιστης ζήτησης ισχύος που θα τοποθετηθεί σε ένα κύκλωμα και, στη συνέχεια, την επιλογή ενός μεγέθους κυκλώματος που θα καλύπτει αυτή τη ζήτηση, καθώς και ένα περιθώριο ασφαλείας.
Χωρητικότητα κυκλώματος
Ο υπολογισμός της ηλεκτρικής ενέργειας μιας συσκευής ξεκινά με την κατανόηση μιας απλής σχέσης μεταξύ ενισχυτών, βατ και βολτ - τα τρία βασικά μέσα μέτρησης της ηλεκτρικής ενέργειας. Μια αρχή σχέσης γνωστή ως νόμος του Ohm δηλώνει ότι η ένταση (Α) χ βολτ (V) = βατ (W). Χρησιμοποιώντας αυτή την απλή αρχή σχέσης, μπορείτε να υπολογίσετε την διαθέσιμη ισχύ κάθε δεδομένου μεγέθους κυκλώματος:
- Κύκλωμα 15-amp 120-volt: 15 αμπέρ x 120 βολτ = 1.800 watt Κύκλωμα 20-amp 120 V: 20 αμπέρ x 120 βολτ = 2.400 W 25-amp 120 V: 25 αμπέρ x 120 βολτ 3.000 W 20 - κύκλωμα 240 βολτ: 20 αμπέρ x 240 βολτ = 4800 watt κύκλωμα 25-amp 240-volt: 25 αμπέρ x 240 βολτ = 6000 watt κύκλωμα 30 amp 240 V: 30 αμπέρ x 240 βολτ = 7, 200 watt 40-amp Κύκλωμα 240 βολτ: 40 αμπέρ x 240 βολτ = 9, 600 watt Κύκλωμα 50-amp 240 volt: 50 αμπέρ x 240 βολτ = 12, 000 watt Κύκλωμα 60 amp 240 V: 60 αμπέρ x 240 βολτ = 14, 400 W
Ο απλός τύπος A x V = W μπορεί να επαναδιατυπωθεί με διάφορους τρόπους, όπως W ÷ V = A, ή W ÷ A = V.
Πώς να υπολογίσετε την ζήτηση φορτίου κυκλώματος
Η επιλογή ενός σωστού μεγέθους για ένα κύκλωμα ειδικής συσκευής περιλαμβάνει αρκετά απλή αριθμητική για να βεβαιωθείτε ότι η ηλεκτρική ζήτηση της συσκευής είναι ικανοποιητική εντός της χωρητικότητας του κυκλώματος. Το φορτίο μπορεί να μετρηθεί είτε σε ενισχυτή είτε σε βατ, και είναι αρκετά εύκολο να υπολογιστεί με βάση τις πληροφορίες που αναγράφονται στην ετικέτα προδιαγραφών του κινητήρα της συσκευής.
Οι κινητήρες έχουν ονομαστική ονομαστική ονομασία που αναγράφεται στην πλευρά του κινητήρα. Καταγράφει τον τύπο, τον αύξοντα αριθμό, την τάση, είτε είναι εναλλασσόμενο ρεύμα είτε DC, τα RPM και, το σημαντικότερο, την ονομαστική ένταση. Αν γνωρίζετε την τάση και την ένταση, μπορείτε να καθορίσετε την ισχύ ή τη συνολική χωρητικότητα που απαιτείται για την ασφαλή λειτουργία του κινητήρα. Οι συσκευές θέρμανσης έχουν γενικά την ένδειξη ισχύος τους στην πρόσοψη.
Υπολογισμός κυκλώματος δείγματος
Για παράδειγμα, σκεφτείτε ένα απλό στεγνωτήρα μαλλιών με ονομαστική ισχύ 1.500 watt σε ένα κύκλωμα διακλάδωσης λουτρού 120 volt. Χρησιμοποιώντας την παραλλαγή W ÷ V = A της νομοθεσίας του Ohm, μπορείτε να υπολογίσετε ότι 1.500 watts ÷ 120 volts = 12.5 amp. Το στεγνωτήριο μαλλιών που χρησιμοποιεί μέγιστη θερμότητα μπορεί να τραβήξει 12, 5 αμπέρ ισχύος. Αλλά εάν θεωρήσετε ότι ένας ανεμιστήρας και ένα φωτιστικό του μπάνιου μπορεί επίσης να λειτουργούν ταυτόχρονα, μπορείτε να δείτε ότι ένα κύκλωμα μπάνιου των 15 amp με συνολική χωρητικότητα 1.800 W μπορεί να πιεστεί σκληρά για να χειριστεί ένα τέτοιο φορτίο.
Ας φανταστούμε ότι το δείγμα του μπάνιου μας διαθέτει ανεμιστήρα εξαερισμού που αντλεί ισχύ 120 watts, ένα φωτιστικό που έχει τρεις λαμπτήρες 60 watt (συνολικά 180 watt) και μια ηλεκτρική πρίζα όπου ο στεγνωτήρας μαλλιών των 1.500 watt μπορεί να συνδεθεί. από αυτά θα μπορούσαν εύκολα να αντλούν ενέργεια ταυτόχρονα. Το πιθανό μέγιστο φορτίο σε αυτό το κύκλωμα θα μπορούσε να φτάσει τα 1.800 watt, τοποθετώντας το σωστά στο μέγιστο που μπορούσε να χειριστεί ένα κύκλωμα 15 amp (που παρέχει 1.800 Watt). Αλλά αν βάζετε έναν λαμπτήρα 100 watt στο φωτιστικό λουτρών του μπάνιου, δημιουργείτε μια κατάσταση όπου είναι πιθανό ένας σκανδαλισμένος διακόπτης.
Ο ηλεκτρολόγος συνήθως υπολογίζει το φορτίο του κυκλώματος με ένα περιθώριο ασφαλείας 20%, διασφαλίζοντας ότι το μέγιστο φορτίο της συσκευής και του εξαρτήματος στο κύκλωμα δεν υπερβαίνει το 80% της διαθέσιμης έντασης και ισχύος που παρέχεται από το κύκλωμα. Στο λουτρό μας δείγματος, ένα κύκλωμα 20-amp που παρέχει 2.400 Watt δύναμης μπορεί εύκολα να χειριστεί 1.800 W της ζήτησης, με 25% περιθώριο ασφαλείας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι περισσότεροι ηλεκτρικοί κώδικες απαιτούν ένα κύκλωμα διακλάδωσης 20 amp για την εξυπηρέτηση ενός μπάνιου. Οι κουζίνες είναι μια άλλη θέση όπου τα κυκλώματα διακλάδωσης των 120 volt που εξυπηρετούν πρίζες είναι σχεδόν πάντοτε κυκλώματα 20 amp. Στα σύγχρονα σπίτια, κανονικά είναι μόνο κυκλώματα γενικού φωτισμού που εξακολουθούν να είναι ενσύρματα ως κυκλώματα 15 amp.
Αφιερωμένα κυκλώματα συσκευών
Ακριβώς η ίδια αρχή χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ζήτησης σε ένα κύκλωμα που εξυπηρετεί μία μόνο συσκευή, όπως φούρνο μικροκυμάτων, απορρίμματα σκουπιδιών ή κλιματιστικό. Ένας μεγάλος φούρνος μικροκυμάτων με ενσωματωμένο ανεμιστήρα εξαερισμού και φωτιστικό μπορεί εύκολα να απαιτήσει ισχύ από 1.200 έως 1.500 watt και ένας ηλεκτρολόγος που θα συνδέει ένα ειδικό κύκλωμα για αυτή τη συσκευή θα εγκαταστήσει πιθανώς ένα κύκλωμα 20-amp που παρέχει 2.400 Watt διαθέσιμης ισχύος. Από την άλλη πλευρά, ένας μεγάλος απορροφητήρας απορριμμάτων 1 hp που παράγει 7 αμπέρ (840 watt), μπορεί εύκολα να εξυπηρετηθεί από ένα αποκλειστικό κύκλωμα 15 amp με διαθέσιμη ισχύ 1.800 Watt.
Η ίδια μέθοδος υπολογισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιοδήποτε κύκλωμα ειδικών συσκευών που εξυπηρετεί μία μόνο συσκευή. Για παράδειγμα, ένας ηλεκτρικός θερμοσίφωνας 240 βολτ με ονομαστική ισχύ 5.500 W μπορεί να υπολογιστεί με αυτό τον τρόπο: A = 5.500 ÷ 240, ή A = 22.9. Αλλά επειδή το κύκλωμα απαιτεί ένα περιθώριο ασφαλείας 20%, το κύκλωμα πρέπει να παρέχει τουλάχιστον 27, 48 ενισχυτές (120% των 22, 9 = 27, 48 αμπέρ). Ένας ηλεκτρολόγος θα εγκαθιστούσε ένα κύκλωμα 30-amp 240-volt για να εξυπηρετεί έναν τέτοιο θερμοσίφωνα.
Οι περισσότεροι ηλεκτρολόγοι θα υπερβούν ελαφρώς το μέγεθος του κυκλώματος για να επιτρέψουν μελλοντικές αλλαγές. Για παράδειγμα, αν έχετε ένα αρκετά μικρό φούρνο μικροκυμάτων 800 watt, ο ηλεκτρολόγος εγκαθιστά κανονικά ένα κύκλωμα 20 amp, παρόλο που ένα κύκλωμα 15 amp μπορεί εύκολα να χειριστεί αυτή τη συσκευή. Αυτό γίνεται έτσι ώστε το κύκλωμα να είναι σε θέση να χειριστεί μελλοντικές συσκευές που μπορεί να είναι μεγαλύτερες από αυτές που έχετε τώρα.
