Installierte Leistung (kW): Unterschied zwischen den Versionen
(content migration) |
(content migration) |
||
| Zeile 7: | Zeile 7: | ||
== Installierte Leistung (kW) == | == Installierte Leistung (kW) == | ||
Bei den meisten Elektrogeräten und elektrischen Betriebsmitteln ist die Bemessungsleistung | Bei den meisten Elektrogeräten und elektrischen Betriebsmitteln ist die Bemessungsleistung P<sub>r</sub> angegeben. Die installierte Leistung ist die Summe der Bemessungsleistungen aller Verbraucher der Anlage. In der Praxis ist dies aber nicht die bereitzustellende Leistung. Bei Elektromotoren bezieht sich die Leistungsangabe auf die an der Welle zur Verfügung gestellte Leistung. Es ist offensichtlich, dass mehr | ||
zugeführte Energie benötigt wird. | zugeführte Energie benötigt wird. | ||
| Zeile 22: | Zeile 22: | ||
Der Scheinleistungsbedarf eines Verbrauchers (auch eines einfachen Haushaltsgerätes) ergibt sich aus seiner Bemessungsleistung (mit den eingangs erwähnten Korrekturfaktoren für Motoren usw.) in Kombination mit den folgenden Koeffizienten: | Der Scheinleistungsbedarf eines Verbrauchers (auch eines einfachen Haushaltsgerätes) ergibt sich aus seiner Bemessungsleistung (mit den eingangs erwähnten Korrekturfaktoren für Motoren usw.) in Kombination mit den folgenden Koeffizienten: | ||
η = dem Wirkungsgrad = Ausgangsleistung in kW | |||
Eingangsleistung in kW | η = dem Wirkungsgrad = Ausgangsleistung in kW / Eingangsleistung in kW | ||
cos | |||
cos φ = dem Leistungsfaktor = Wirkleistung in kW / Scheinleistung in kVA | |||
Der Scheinleistungsbedarf in kVA des Verbrauchers: | Der Scheinleistungsbedarf in kVA des Verbrauchers: | ||
| Zeile 36: | Zeile 38: | ||
bei dreiphasiger symmetrischer Last, wobei | bei dreiphasiger symmetrischer Last, wobei U<sub>r</sub> die Bemessungsspannung an den Klemmen der jeweiligen Betriebsmittel ist. | ||
Sie werden evtl. feststellen, dass die Gesamtscheinleistung strenggenommen nicht der Summe der berechneten Scheinleistungen der einzelnen Verbraucher entspricht (es sei denn, alle Verbraucher hätten denselben Leistungsfaktor). Dieser methodische Ansatz ist allerdings üblich und führt zu einem Scheinleistungswert, der den authentischen Wert um eine akzeptable „Planungsmarge“ überschreitet. | Sie werden evtl. feststellen, dass die Gesamtscheinleistung strenggenommen nicht der Summe der berechneten Scheinleistungen der einzelnen Verbraucher entspricht (es sei denn, alle Verbraucher hätten denselben Leistungsfaktor). Dieser methodische Ansatz ist allerdings üblich und führt zu einem Scheinleistungswert, der den authentischen Wert um eine akzeptable „Planungsmarge“ überschreitet. | ||
| Zeile 42: | Zeile 44: | ||
Wenn einige oder alle Verbraucherkenndaten nicht bekannt sind, lässt sich mit Hilfe der in Abb. A9 (s. nächste Seite) aufgeführten Werte eine sehr genaue Näherung an den VA-Bedarf realisieren (Einzellasten sind in der Regel zu klein, als dass hierfür eine Angabe in kVA oder kW erfolgen könnte). Die Überschlagsberechnungen für Beleuchtungsanlagen basieren beispielsweise auf Grundflächen von 500 m<sup>2</sup>. | Wenn einige oder alle Verbraucherkenndaten nicht bekannt sind, lässt sich mit Hilfe der in Abb. A9 (s. nächste Seite) aufgeführten Werte eine sehr genaue Näherung an den VA-Bedarf realisieren (Einzellasten sind in der Regel zu klein, als dass hierfür eine Angabe in kVA oder kW erfolgen könnte). Die Überschlagsberechnungen für Beleuchtungsanlagen basieren beispielsweise auf Grundflächen von 500 m<sup>2</sup>. | ||
(1) Aus Gründen der Genauigkeit muss der maximale Verwendungsfaktor ku gemäß Abschnitt 4 | (1) Aus Gründen der Genauigkeit muss der maximale Verwendungsfaktor ku gemäß Abschnitt 4,3 berücksichtigt werden | ||
| Zeile 48: | Zeile 50: | ||
{| class="wikitable" style="width: 769px; height: 460px" cellspacing="1" cellpadding="1" width="769" align="none" border="1" | {| class="wikitable" style="width: 769px; height: 460px" cellspacing="1" cellpadding="1" width="769" align="none" border="1" | ||
|- | |- | ||
! colspan="3" | Leuchtstofflampen (korrigiert auf<span class="texhtml">φ</span> = 0 | ! colspan="3" | Leuchtstofflampen (korrigiert auf<span class="texhtml">φ</span> = 0,86) | ||
|- | |- | ||
! Anwendungsart | ! Anwendungsart | ||
| Zeile 148: | Zeile 150: | ||
|- | |- | ||
| 5 to 9 | | 5 to 9 | ||
| 0 | | 0,78 | ||
|- | |- | ||
| 10 to 14 | | 10 to 14 | ||
| 0 | | 0,63 | ||
|- | |- | ||
| 15 to 19 | | 15 to 19 | ||
| 0 | | 0,53 | ||
|- | |- | ||
| 20 to 24 | | 20 to 24 | ||
| 0 | | 0,49 | ||
|- | |- | ||
| 25 to 29 | | 25 to 29 | ||
| 0 | | 0,46 | ||
|- | |- | ||
| 30 to 34 | | 30 to 34 | ||
| 0 | | 0,44 | ||
|- | |- | ||
| 35 to 39 | | 35 to 39 | ||
| 0 | | 0,42 | ||
|- | |- | ||
| 40 to 49 | | 40 to 49 | ||
| 0 | | 0,41 | ||
|- | |- | ||
| 50 and more | | 50 and more | ||
| 0 | | 0,40 | ||
|} | |} | ||
'''Abb. A10''': ''Gleichzeitigkeitsfaktoren in einem Appartementhaus'' | '''Abb. A10''': ''Gleichzeitigkeitsfaktoren in einem Appartementhaus'' | ||
'''Beispiel''' (siehe '''''Abb. A11'''''): | |||
Fünfgeschossiges Appartementhaus mit 25 Verbrauchern und einer installierten Last von je 6 kVA. | |||
Die Gesamtlast des Gebäudekomplexes ist: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 kVA | |||
Daraus ergibt sich ein Scheinleistungsbedarf von: 150 x 0,46 = 69 kVA | |||
Aus Abbildung A10 sind die Ströme in verschiedenen Bereichen der Hauptspeise-leitung für alle Geschosse ersichtlich. Bei Steigleitungen, die vom Erdgeschoss bis zu den oberen Stockwerken durchgeführt werden, kann bei richtiger Wahl und Dimensionierung der Schutzeinrichtung der Leiterquerschnitt sukzessiv reduziert werden. Üblicherweise wird der Leiterquerschnitt alle drei Stockwerke geändert. | |||
In diesem Beispiel beträgt der Strom auf der Steigleitung auf Erdgeschossebene: | |||
<math>\frac{150\times0,46\times10^3}{400\sqrt3}=100A</math><br><br> | |||
und der Strom im dritten Stock: | |||
<math>\frac{\left(36+24\right)\times0,63\times10^3}{400\sqrt3}=55A</math><br> | |||
Version vom 23. September 2013, 06:35 Uhr
Die installierte Leistung ist die Summe der Bemessungsleistungen aller Verbraucher der Anlage. In der Praxis entspricht dies aber nicht der bereitzustellenden Leistung.
Installierte Leistung (kW)
Bei den meisten Elektrogeräten und elektrischen Betriebsmitteln ist die Bemessungsleistung Pr angegeben. Die installierte Leistung ist die Summe der Bemessungsleistungen aller Verbraucher der Anlage. In der Praxis ist dies aber nicht die bereitzustellende Leistung. Bei Elektromotoren bezieht sich die Leistungsangabe auf die an der Welle zur Verfügung gestellte Leistung. Es ist offensichtlich, dass mehr zugeführte Energie benötigt wird.
Mit Vorschaltgeräten kombinierte Leuchtstoff- und Entladungslampen sind weitere Fallbeispiele, in denen die auf dem Betriebsmittel angegebene Bemessungsleistung niedriger ist, als die tatsächlich von Lampe inkl. Vorschaltgerät benötigte Energie. Methodische Ansätze zur Ermittlung der tatsächlichen Leistungsaufnahme von Motoren und Leuchtmitteln finden Sie in Abschnitt 3 dieses Kapitels.
Den Leistungsbedarf in kW benötigen Sie zur korrekten Auswahl der Bemessungsleistung von Generatorsätzen oder Batterien sowie für Anwendungsfälle, in denen die spezifischen Anforderungen von Antriebsmaschinen zu berücksichtigen sind. Signifikante Größe bei der Energieversorgung über ein öffentliches NS-Netz oder über Verteiltransformatoren ist die Scheinleistung in kVA.
Als installierte Scheinleistung gilt üblicherweise die rechnerische Summe aller einzelnen Scheinleistungen in kVA. Die bereitzustellende maximale Bemessungsscheinleistung ist allerdings nicht gleich der installierten Gesamtscheinleistung.
Installierte Scheinleistung (kVA)
Als installierte Scheinleistung gilt üblicherweise die rechnerische Summe aller einzelnen Scheinleistungen in kVA. Die bereitzustellende maximale Bemessungsscheinleistung ist allerdings nicht gleich der installierten Gesamtscheinleistung.
Der Scheinleistungsbedarf eines Verbrauchers (auch eines einfachen Haushaltsgerätes) ergibt sich aus seiner Bemessungsleistung (mit den eingangs erwähnten Korrekturfaktoren für Motoren usw.) in Kombination mit den folgenden Koeffizienten:
η = dem Wirkungsgrad = Ausgangsleistung in kW / Eingangsleistung in kW
cos φ = dem Leistungsfaktor = Wirkleistung in kW / Scheinleistung in kVA
Der Scheinleistungsbedarf in kVA des Verbrauchers:
bei dreiphasiger symmetrischer Last, wobei Ur die Bemessungsspannung an den Klemmen der jeweiligen Betriebsmittel ist.
Sie werden evtl. feststellen, dass die Gesamtscheinleistung strenggenommen nicht der Summe der berechneten Scheinleistungen der einzelnen Verbraucher entspricht (es sei denn, alle Verbraucher hätten denselben Leistungsfaktor). Dieser methodische Ansatz ist allerdings üblich und führt zu einem Scheinleistungswert, der den authentischen Wert um eine akzeptable „Planungsmarge“ überschreitet.
Wenn einige oder alle Verbraucherkenndaten nicht bekannt sind, lässt sich mit Hilfe der in Abb. A9 (s. nächste Seite) aufgeführten Werte eine sehr genaue Näherung an den VA-Bedarf realisieren (Einzellasten sind in der Regel zu klein, als dass hierfür eine Angabe in kVA oder kW erfolgen könnte). Die Überschlagsberechnungen für Beleuchtungsanlagen basieren beispielsweise auf Grundflächen von 500 m2.
(1) Aus Gründen der Genauigkeit muss der maximale Verwendungsfaktor ku gemäß Abschnitt 4,3 berücksichtigt werden
| Leuchtstofflampen (korrigiert aufφ = 0,86) | ||
|---|---|---|
| Anwendungsart | Voraussichtl. (VA/m2) Leuchtstoffröhre mit Industrie-Reflektor(1)(1) | Durchschnittliche Lichtleistung;(lux =lm/m2) |
| Kreis- und Bundesstraßen, Lagerbereiche, Tagesbaustellen | 7 | 150 |
| Schwerindustrie: Herstellung und Montage sehr großer Arbeitsteile | 14 | 300 |
| Täglicher Betrieb: Büroarbeit | 24 | 500 |
| Feinarbeit: Zeichenbüros, Fein- montagebetriebe | 41 | 800 |
| Leistungskreise | ||
| Anwendungsart | Voraussichtl.(VA/m2) | |
| Pumpstation, Druckluft | 3 to 6 | |
| Lüftungsanlagen | 23 | |
| Elektrische Konvektionsheizgeräte: Privat genutzte Wohnräume | 115 to 146 90 |
|
| Büros | 25 | |
| Versandabteilung | 50 | |
| Montageabteilung | 70 | |
| Maschinenhalle | 300 | |
| Lackiererei | 350 | |
| Wärmebehandlungsbetrieb | 700 | |
(1) Beispiel: Röhre mit 65 W (Vorschaltgerät nicht enthalten), Lichtfluss 5100 Lumen (Im), Lichtleistung der Röhre = 78,5 Im/W.
Abb. A9: Voraussichtliche Scheinleistung
Voraussichtlicher max. Scheinleistungsbedarf
Erfahrungsgemäß zeigt sich, dass die einzelnen Verbraucher nicht ständig mit ihrer Bemessungsleistung betrieben werden und sich auch sicherlich nicht immer alle zum gleichen Zeitpunkt in Betrieb befinden. Mit Hilfe der Faktoren ku und ks lässt sich der tatsächliche maximale Wirk- und Scheinleistungsbedarf zur Dimensionierung der Anlage bestimmen.
Maximaler Verwendungsfaktor (ku)
Unter normalen Betriebsbedingungen ist die Leistungsaufnahme eines Verbrauchers mitunter niedriger, als aufgrund seiner Bemessungsleistung zu erwarten wäre. Hierbei handelt es sich um ein durchaus bekanntes Phänomen, das zur Veranschlagung realistischer Werte in Form des Verwendungsfaktors (ku) berücksichtigt wird.
Dieser Faktor ist bei jedem einzelnen Verbraucher anzusetzen und zwar insbesondere bei Elektromotoren, die nur äußerst selten bei Volllast betrieben werden.
In Industrieanlagen kann für Motoren ein Pauschalwert von 0,75 angesetzt werden. Für Leuchtstofflampen gilt grundsätzlich der Faktor 1.
Bei Steckdosenverteilungen hängen die anzusetzenden Faktoren ausschließlich von den jeweils versorgten Geräten ab.
Gleichzeitigkeitsfaktor (ks)
Erfahrungsgemäß sind die Verbraucher einer Anlage nie alle gleichzeitig in Betrieb, d.h. es ist immer eine gewisse Individualität gegeben, der bei der Beurteilung in Form des Gleichzeitigkeitsfaktors (ks) Rechnung getragen wird.
Der Faktor ks wird auf jede Gruppe von Verbrauchern angewendet (z.B. Verbraucher, die über eine Haupt- oder Unterverteilung bzw. einen Schienenverteiler versorgt werden). Die Festlegung dieser Faktoren obliegt der Zuständigkeit des Anlagenplaners, da hierfür detaillierte Kenntnis der Anlage sowie der Bedingungen erforderlich ist, unter denen die einzelnen Stromkreise genutzt werden. Aus diesem Grund ist die Angabe exakter Werte für allgemeine Anwendungen nicht möglich.
Gleichzeitigkeitsfaktor (ks) für ein Appartementhaus
Einige der für diese Gebäudeart typischen Werte finden Sie in Abbildung A10 (auf der nächsten Seite) für Privatkunden beschrieben, die mit 230/400 V (3-phasig, 4-Leiter/5-Leiter) versorgt werden. Für Kunden mit Wärmespeicher-Raumheizung wird unabhängig von der Anzahl an Verbrauchern ein Faktor von 0,8 empfohlen.
| Anzahl abgangsseitiger Verbraucher | Gleichzeitigkeits-faktor (ks) |
|---|---|
| 2 to 4 | 1 |
| 5 to 9 | 0,78 |
| 10 to 14 | 0,63 |
| 15 to 19 | 0,53 |
| 20 to 24 | 0,49 |
| 25 to 29 | 0,46 |
| 30 to 34 | 0,44 |
| 35 to 39 | 0,42 |
| 40 to 49 | 0,41 |
| 50 and more | 0,40 |
Abb. A10: Gleichzeitigkeitsfaktoren in einem Appartementhaus
Beispiel (siehe Abb. A11):
Fünfgeschossiges Appartementhaus mit 25 Verbrauchern und einer installierten Last von je 6 kVA.
Die Gesamtlast des Gebäudekomplexes ist: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 kVA
Daraus ergibt sich ein Scheinleistungsbedarf von: 150 x 0,46 = 69 kVA
Aus Abbildung A10 sind die Ströme in verschiedenen Bereichen der Hauptspeise-leitung für alle Geschosse ersichtlich. Bei Steigleitungen, die vom Erdgeschoss bis zu den oberen Stockwerken durchgeführt werden, kann bei richtiger Wahl und Dimensionierung der Schutzeinrichtung der Leiterquerschnitt sukzessiv reduziert werden. Üblicherweise wird der Leiterquerschnitt alle drei Stockwerke geändert.
In diesem Beispiel beträgt der Strom auf der Steigleitung auf Erdgeschossebene:
[math]\displaystyle{ \frac{150\times0,46\times10^3}{400\sqrt3}=100A }[/math]
und der Strom im dritten Stock:
[math]\displaystyle{ \frac{\left(36+24\right)\times0,63\times10^3}{400\sqrt3}=55A }[/math]
