作为科学研究和实验的核心场所,实验室内部有许多精密仪器和大型设备,用电情况复杂。准确确定实验室用电量是合理规划电气系统、确保设备稳定运行和用电安全的重要基础。如果用电量计算不准确,可能会导致电路过载引起火灾,或者后续设备添置可能会因预留不足而受到影响。以下将从多个维度详细阐述确定实验室用电量的方法和要点。
第一,设备功率的全面统计
确定实验室用电量的第一步是详细统计所有用电设备的功率。实验室用电设备种类繁多,包括实验仪器、照明系统、空调通风设备、办公用品等。在统计中,需要逐一调查。
对于实验仪器,请仔细查看设备说明书或观察铭牌注明的额定功率参数。例如,高效液相色谱仪的额定功率可能在 2 - 3 KW;大型核磁共振仪,功率甚至可以达到几十KW。有些设备有多种运行模式或功率档位,应以最大功率状态下的值为准。同时,离心机、压缩机等设备的启动瞬间功率远高于正常运行功率,一般为额定功率。 2 - 3 倍数,在统计过程中必须考虑启动功率。
在照明灯具方面,需要统计不同地区的灯具数量和单个灯具功率,如实验操作区、办公区、过道等场所,可以选择不同种类的灯具,应分别计算。空调通风设备也是大型电力用户。制冷机组和通风风机应根据实验室面积、温度和湿度要求进行配置,功率差异明显,相关数据应准确获取。此外,电脑、打印机等办公用品的功率相对较小,但数量众多,需要逐一统计和求和。
第二,及时调整并同时使用系数。
实验室的设备并不总是满负荷同时工作,所以需要引入同时使用系数(需要指数)来纠正总功率。同时,使用系数是基于实验室的类型、设备的运行规律和经验数据。
一般而言,化学分析实验室的设备使用次数相对集中,同时使用系数可以设定在 0.7 - 0.9 它们之间。如果实验室设备种类繁多,使用场景复杂,比如大型综合实验室,同时使用系数通常在 0.6 - 0.8 范围。例如,在一个小型生物实验室中,统计设备的总功率是 50 KW,结合设备运行特点,选择 0.8 同时使用系数,计算后的用电量为 40 KW,这个数字更适合实际用电情况。
三是考虑特殊设备的用电量。
高频电炉、大型制冷机组等一些实验室特殊设备不仅运行功率大,而且启动时电流冲击大,对电网稳定性影响显著。对于这类设备,在计算用电量时应独立处理。
例如,高频电炉的运行功率可能是 10 KW,但是启动瞬时功率可能高达 30 KW。在计算总用电量时,其启动功率应与其他设备的计算功率相加。如果特殊设备的用电特性没有得到充分考虑,供电系统可能无法承受瞬时电流冲击,导致跳闸甚至设备损坏。
预留未来用电扩展的余量。
随着科学研究的推进,新机器和新实验项目可能会在后续的实验室中增加,因此在确定用电量时预留一定的扩展余量尤为重要。通常建议预留。 20% - 30% 负荷余量。
假定目前计算的实验室用电量为 80 KW,按照 25% 预留的余量,那么在电气系统设计和设备选型时,应该按照 100 计划KW的用电要求。这样,即使未来实验室推出新机器,也不需要大规模改造电气系统,降低了后续升级的成本和施工难度。
其他影响因素分析
除了上述主要因素外,自然条件和供电质量要求也会影响实验室用电量的确定。在高温或高海拔地区,电气设备的散热效率降低,实际运行功率可能受到影响。此时,有必要适度增加用电量的计算值。
对于电子实验室、精密仪器实验室等电源稳定性要求较高的场所,为了保证设备的正常运行,需要配备稳压器、滤波器等电源处理设备,这些设备的功率也应纳入功耗计算范围。
确定实验室用电量是一项系统严谨的工作,需要综合考虑设备功率统计、使用系数确定、特殊设备处理、余量预留等影响因素。只有准确计算用电量,实验室才能规划出安全可靠、适应未来发展的电气系统,为科研工作的顺利开展提供坚实的用电保障。
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