كيفية حساب الأحمال الكهربائية: مثال عملي 2024

يعتبر حساب الأحمال الكهربائية من العناصر الأساسية في تصميم الأنظمة الكهربائية. فهو يضمن أن تكون الشبكة الكهربائية قادرة على تلبية احتياجات الطاقة للأجهزة والمعدات المختلفة دون أي مشاكل. في هذا المقال، سنستعرض كيفية حساب الأحمال الكهربائية، وأهميته، والعوامل المؤثرة فيه، بالإضافة إلى بعض النصائح العملية.

ما هو حساب الأحمال الكهربائية؟

حساب الأحمال الكهربائية هو عملية تقدير كمية الطاقة الكهربائية المطلوبة لتشغيل الأجهزة والمعدات في منشأة معينة. يتضمن ذلك حساب الأحمال الفردية لكل جهاز، ثم جمعها للحصول على الحمل الكلي. يعتمد هذا الحساب على عدة عوامل، بما في ذلك نوع الأجهزة، ومدة التشغيل، وظروف البيئة.

أهمية حساب الأحمال الكهربائية

1. تجنب التحميل الزائد: يساعد حساب الأحمال الكهربائية في تجنب التحميل الزائد على الدوائر الكهربائية، مما يقلل من خطر حدوث الأعطال الكهربائية.
2. تحسين كفاءة الطاقة: من خلال معرفة الأحمال المطلوبة، يمكن تحسين كفاءة استهلاك الطاقة وتقليل الفاقد.
3. تخطيط الشبكة الكهربائية: يسهل حساب الأحمال الكهربائية عملية تخطيط الشبكة الكهربائية، مما يضمن توزيع الطاقة بشكل متوازن.
4. تلبية المعايير المحلية: يساعد في الامتثال للمعايير المحلية والدولية المتعلقة بالسلامة الكهربائية.

خطوات حساب الأحمال الكهربائية

1. تحديد الأجهزة والمعدات

ابدأ بتحديد جميع الأجهزة والمعدات التي ستستخدمها في المنشأة. قم بإنشاء قائمة تشمل كل جهاز، مع تحديد قدرته الكهربائية (بالوات).

2. حساب الأحمال الفردية

لكل جهاز، احسب الحمل الكهربائي باستخدام المعادلة التالية:

الحمل الكهربائي (وات)=القدرة (وات)×عدد الساعات المستخدمة يوميًا

3. حساب الحمل الكلي

بعد حساب الأحمال الفردية، اجمعها للحصول على الحمل الكلي:

الحمل الكلي (وات)=∑الأحمال الفردية

4. تطبيق معامل الطلب

يجب تطبيق معامل الطلب على الحمل الكلي للحصول على الحمل الفعلي الذي ستحتاجه الشبكة الكهربائية. يمكن حساب معامل الطلب بناءً على نوع الاستخدام وظروف التشغيل.

5. اختيار القواطع والمكونات الكهربائية

بناءً على الحمل الفعلي، اختر القواطع والمكونات الكهربائية المناسبة لضمان سلامة النظام.

حساب الأحمال الكهربائية للبيوت

المثال العملي على كيفية حساب الأحمال الكهربائية على بيت مكون من غرفتين نوم و مطبخ و حمام و غرفة معيشة

الخطوة 1: حساب الأحمال

1.1 حساب الأحمال لكل غرفة

افتراضات:

وحدة تكييف الهواء بقدرة 1.5 طن تعادل تقريبًا 18,000 وحدة حرارية بريطانية.

حساب الإنارة حسب نوع الغرفة.

غرفة النوم الرئيسية:

• تكييف: 1.5 طن = 18,000 وحدة حرارية بريطانية = 1.5 كيلو-واط
• إضاءة: 200 واط = 0.2 كيلو-واط
• مآخذ (2-3 أجهزة): ~300 واط = 0.3 كيلو-واط
• الإجمالي: 1.5 + 0.2 + 0.3 = 2.0 كيلو-واط

غرفة النوم الثانية:

• تكييف: 1.5 طن = 1.5 كيلو-واط
• إضاءة: 150 واط = 0.15 كيلو-واط
• مآخذ (2-3 أجهزة): ~300 واط = 0.3 كيلو-واط
• الإجمالي: 1.5 + 0.15 + 0.3 = 1.95 كيلو-واط

المطبخ:

• أجهزة رئيسية (ثلاجة، ميكروويف، إلخ): ~2.5 كيلو-واط
• إضاءة: 300 واط = 0.3 كيلو-واط
• مآخذ: ~500 واط = 0.5 كيلو-واط
• الإجمالي: 2.5 + 0.3 + 0.5 = 3.3 كيلو-واط

الحمام:

• الإنارة: 100 واط = 0.1 كيلو-واط
• للأجهزة (مثل مجفف الشعر): ~1000 واط = 1 كيلو-واط
• الإجمالي: 0.1 + 1 = 1.1 كيلو-واط

غرفة المعيشة:

• الإنارة: 300 واط = 0.3 كيلو-واط
• مآخذ: ~600 واط = 0.6 كيلو-واط
• الإجمالي: 0.3 + 0.6 = 0.9 كيلو-واط

ملخص الأحمال الكلية:

• غرفة النوم الرئيسية: 2.0 كيلو-واط
• غرفة النوم الثانية: 1.95 كيلو-واط
• المطبخ: 3.3 كيلو-واط
• الحمام: 1.1 كيلو-واط
• غرفة المعيشة: 0.9 كيلو-واط
• الإجمالي: 9.25 كيلو-واط

الخطوة 2: إختيار القواطع الكهربائية

إرشادات عامة:

• يجب أن تكون قواطع الدائرة بحكم 125% من قيمة الحمل الكهربائي.

حساب الحمل لقواطع الدائرة:

• غرفة النوم الرئيسية: 2.0 كيلو-واط/ 220 فولت = 9.09 أمبير → قاطع 10 أمبير
• غرفة النوم: 1.95 كيلو-واط / 220 فولت = 8.86 أمبير → قاطع 10 أمبير
• المطبخ: 3.3 كيلو-واط / 220 فولت = 15 أمبير → قاطع 16 أمبير
• الحمام: 1.1 كيلو-واط / 220 فولت = 5 أمبير → قاطع 10 أمبير
• غرفة المعيشة: 0.9 كيلو-واط / 220 فولت = 4.09 أمبير → قاطع 10 أمبير

الخطوة 3: أحجام الكابلات

اختيار حجم الكابل:

• يمكن تحديد حجم الكابل بناءً على التيار والمسافة. للمسافات القصيرة (حتى 30 مترًا)، هذه هي الأحجام النموذجية لكابلات النحاس بالنسبة لـ IEC Standards:

أحجام الكابلات:

• غرفة النوم الرئيسية: 2.0 كيلووات (10 أمبير) → 1.5 مم²
• غرفة النوم: 1.95 كيلووات (10 أمبير) → 1.5 مم²
• المطبخ: 3.3 كيلووات (16 أمبير) → 2.5 مم²
• الحمام: 1.1 كيلووات (10 أمبير) → 1.5 مم²
• غرفة المعيشة: 0.9 كيلووات (10 أمبير) → 1.5 مم²

نصائح عملية لحساب الأحمال الكهربائية

• استخدم برامج حساب الأحمال الكهربائية: هناك العديد من البرامج المتاحة التي يمكن أن تسهل عملية حساب الأحمال الكهربائية.
• استشر متخصصين: إذا كنت غير متأكد من كيفية حساب الأحمال، من الأفضل استشارة مهندس كهربائي.
• قم بتحديث الحسابات بانتظام: يجب مراجعة حسابات الأحمال الكهربائية بانتظام، خاصة عند إضافة أجهزة جديدة.

الأسئلة الشائعة

الخاتمة

حساب الأحمال الكهربائية هو عملية حيوية لضمان سلامة وكفاءة الأنظمة الكهربائية. من خلال اتباع الخطوات والنصائح المذكورة، يمكنك ضمان أن تكون الشبكة الكهربائية قادرة على تلبية احتياجات الطاقة بشكل فعال. تذكر دائمًا أهمية مراجعة الحسابات بانتظام واستشارة المتخصصين عند الحاجة.

المراجع:

https://iec.ch/homepage

https://www.thespruce.com/calculate-electrical-circuit-load-capacity-1152739