Uuden ajan sähkösuunnittelua – enemmän arvoa asiakkaalle

Ajoneuvojen lataustyökalut:

Ajoneuvon latauslaskuri, minimikuormalla

Tällä laskurilla mitoitat ajoneuvojärjestelmän niin, että järjestelmä täyttää sille asetetun minimikuorman kaikissa tilanteissa. Toimi näin:

  • Syötä latausjärjestelmälle haluttu minimikuorma.
    Esimerkiksi, jos järjestelmässä on 10 ajoneuvoa, mutta vain yksi lataa kerrallaan, ja asetat arvoksi 10, järjestelmä mitoitetaan:
    Minimikuorma = 10 kW + yksittäisen pisteen minimiteho (esim. 2 kW) = 12 kW
  • Minimikuorma tarkoittaa tehoa, joka on taattava käytössä oleville latauspisteille riippumatta siitä, kuinka monta ajoneuvoa lataa samanaikaisesti.
  • Syötä seuraavat tiedot:
    • Latausjärjestelmän minimikuorma
    • Minimilatausteho kaikissa paikoissa
    • Ajoneuvojen kokonaismäärä
    • Keskimääräinen ajomatka päivässä (esim. 200 km/päivä)
    • Ajoneuvojen keskimääräinen energiankulutus (esim. 0,2 kWh/km eli 20 kWh/100 km)
Latausjärjestelmän minimikuorma [kW]
Minimilatausteho/paikka [kW]
Ajoneuvojen määrä [kpl]
Päivittäinen ajomatka [km/päivä]
Ajoneuvon keskikulutus [kWh/km]
Latausaika/Liittymän uusi koko
Ajoneuvon latauslaskuri, ajomatkalla

Tämän laskurin avulla voit mitoittaa latausjärjestelmän ajoneuvojen päivittäisen ajomatkan perusteella.

  • Syötä päivittäinen ajomatka kilometreinä (esim. 200 km/päivä).
  • Anna ajoneuvojen keskimääräinen energiankulutus, esimerkiksi sähköautolla 0,2 kWh/km (vastaa 20 kWh/100 km).
  • Määritä käytettävissä oleva latausaika vuorokaudessa tunteina.
  • Syötä ajoneuvojen kokonaismäärä.

Laskuri kertoo, kuinka suuri latausteho tarvitaan ajoneuvojen lataamiseksi annetussa ajassa.

Päivittäinen ajomatka [km/päivä]
Ajoneuvon keskikulutus [kWh/km]
Latausaika [h]
Ajoneuvojen määrä [kpl]
Laske
Ajoneuvon latauslaskuri, ajomatkalla + latauskeskukset

Tämän laskurin avulla voit mitoittaa latauskeskukset ajoneuvojen päivittäisen energiantarpeen ja halutun toimintasäteen perusteella.

  • Syötä latauslaitteen käyttöjännite – tavallisesti 230 V (1-vaihe) tai 400 V (3-vaihe).
  • Anna latausalueiden määrä – kuinka monta erillistä aluetta, joissa on latauspisteitä.
  • Ilmoita paikkojen määrä per latausalue – esim. 4 paikkaa / alue.
  • Syötä ajoneuvojen keskimääräinen energiankulutus, esim. 0,2 kWh/km (vastaa 20 kWh/100 km).
  • Määritä haluttu toimintasäde, eli kuinka pitkän matkan ajoneuvon tulisi kyetä kulkemaan yhdellä latauksella (esim. 250 km).

Laskuri laskee järjestelmän kokonaistehontarpeen ja auttaa mitoittamaan latausverkon tehokkaasti.

Latausjännite, 230 tai 400 [V]
Latausalueiden määrä [kpl]
Paikkoja / Latausalue [kpl]
Keskikulutus [kWh/km]
Haluttu toimintamatka [km]
Laske

3-vaihesähkö:

3-Vaiheteho päävirraksi

Tämän laskurin avulla voit muuntaa tunnetun 3-vaihetehon (kilowatteina) päävirraksi (ampeerina), kun käytössä on tunnettu pääjännite ja tehokerroin.

  • Pääjännite L–L [V]: Syötä kolmivaiheverkon pääjännite eli vaiheiden välinen jännite voltteina. Esimerkiksi 400 V yleisessä TN-verkossa.
  • cos φ: Syötä tehokerroin. Tehokerroin kuvaa kuinka suuri osa tehosta on hyödyllistä (aktiivista) tehoa. Tyypillisiä arvoja ovat 0,8–1,0.
  • Teho [kW]: Syötä kokonaisteho kilowatteina. Tämä on laitteiden tai kuorman yhteenlaskettu aktiiviteho.
  • Kaava:
    • Päävirta [A] = P / (√3 · VLL · cosφ)

Laskuri laskee 3-vaihevirran, joka tarvitaan annetun tehon syöttämiseksi annetulla jännitteellä ja teholla.

Pääjännite L-L [V]
cos φ
Teho [kW]
Laske virta

Moottorilaskelmat:

Moottorin virta

Tämän laskurin avulla voit arvioida sähkömoottorin ottaman virran käyttämällä perustietoja jännitteestä, tehosta ja hyötysuhteista.

  • Moottorin jännite [V]: Syötä käyttöjännite (esim. 400 V 3-vaiheiselle moottorille).
  • Vaiheiden määrä [N]: Useimmiten 3 (kolmivaihe), mutta myös 1 (yksivaihe) on mahdollinen.
  • Moottorin teho [kW]: Syötä nimellisteho, esim. 15 kW.
  • Tehokerroin cos φ: Tyypillinen arvo vaihtelee 0,7–0,95 moottorityypistä riippuen.
  • Hyötysuhde [%]: Syötä moottorin hyötysuhde prosentteina (esim. 95 % tarkoittaa, että 95 % syötetystä sähkötehosta muuttuu mekaaniseksi energiaksi).
  • Kaava:
  • Päävirta [A] = P / (√3 · VLL · cosφ · η)

Laskuri antaa arvion moottorin ottamasta virrasta verkosta ottaen huomioon vaiheiden lukumäärän, tehokertoimen ja hyötysuhteen.

Moottorin jännite [V]
Vaiheiden määrä [N]
Moottorin teho [kW]
Tehokerroin cos φ [C]
Hyötysuhde [%]
Laske
Moottorin nopeuslaskuri
  • Taajuus Sf annetaan hertseinä.
  • Napojen lukumäärä p on kokonaisluku.
  • Synkroninen nopeus Ns lasketaan kaavalla (120 × Sf) / Np
Sf [Hz]
Np [N]
Laske
Moottorin momentti
  • Moottorin vääntö (T):
    T = (60 / (2 × π)] × [(P × 1000) / N]
    Missä:
    P = moottorin nimellisteho kilowatteina (kW)
    N = moottorin nimellisnopeus kierrosta minuutissa (RPM)
    π = 3.14159…
  • Vakio 60/(2π) ≈ 9.5493 muuntaa yksiköt N·m:ksi.
Moottorin nimellisteho [kW]
Moottorin nimellisnopeus [RPM]
Laske

Kannattavuuslaskelmat:

Uuden laitteen takaisinmaksuaika
  • Täytä kaikki kohdat ja saat uuden laitteen takaisinmaksuvuodet.
  • Vuodet menevät niinsanotulla ”korkoa korolle” tyylällä.
  • Maksimissaan 100 vuotta
Laitteen toimintapäivät vuodessa
PÄIVÄ sähkön energiahinta
PÄIVÄ sähkön siirtohinta
PÄIVÄ sähkötuntien määrä
YÖ Sähkön energiahinta
YÖ Sähkön siirtohinta
YÖ sähkötuntien määrä
Uuden laitteen hinta ja asennus (Omarahoitus)
Vuosittainen vanhan laitteen tehon nousu (laakerit jne.)
Vuosittainen uuden laitteen tehon nousu (laakerit jne.)
Vuosittainen sähkön hinnan kehitys suuremmaksi
Vanha laite, kulutus kwh
Uusi laite kulutus kwh
Laskenta
Polttopuun polttaminen suhteessa sähkön hintaan
  1. Netto-lämpöenergia per pinokuutio = Lämpöarvo * (Hyotysuhde / 100)
  2. Hinta per pinokuutio = Hinta heittokuutiosta * 1.67
  3. Sähkön kokonaishinta = (Sähköenergian hinta + Siirtohinta) / 100
  4. Puun lämpöenergian hinta = Hinta per pinokuutio / Netto-lämpöenergia per pinokuutio

Energiasisältö, kWh/p-m3

  • Koivu = 1700
  • Mänty = 1360
  • Kuusi = 1320
  • Leppä = 1230
  • Haapa = 1330
Sähköenergian hinta [senttiä/kWh]
Sähkön siirtohinta [senttiä/kWh]
Puulaji
Hinta heittokuutiosta [€]
Polton hyötysuhde [%]
Laske

Akustolaskelmat:

Akun koko

(VARMISTAN VIELÄ PURKUASETUKSET)

Tarvittava akunkoko B (Ah):
B = (100 × I × t) / (100 − Q)
Missä:
I = kuorman ottama virta (A),
lasketaan I = P / Vdc (jos teho W) tai I = P (jos annettu A)
t = kesto tunteina
Q = haluttu jäännösvaraus prosentteina (%)

C-rate (1/h):
C_rate = (100 − Q) / (100 × t)
eli se osuus akkua, joka puretaan per tunti.

Lithium akulle annetaan laskurissa C-rate 0,2 ja lyijylle 0,05
Esim. C_rate = 0.05 tarkoittaa 5 % per tunti (20 h purkukesto).

Kuormateho
Kuormayksikkö
Jännite (V_dc)
Akkutyyppi
Kesto (tunteina) [h]
Jäännösvaraus Q (%)
Laske

GeneraattoriT:

Generaattorin kuormitusvirta

Täysi kuormitusvirta I (A):

  • Yleisesti: I = 1000 × S / J
    missä S on generaattorin rating (kW tai kVA) ja J on jännite-tekijä laskettuna seuraavasti.

1) Jos yksivaihe (1 Phase):

  • kVA-case: I = 1000·S_kVA / V
  • kW-case: I = 1000·S_kW / (V · cosφ)

2) Jos kolmivaihe (3 Phase):

  • kVA-case: I = 1000·S_kVA / (√3 · V)
  • kW-case: I = 1000·S_kW / (√3 · V · cosφ)

Missä:
• S_kW = generaattorin tehorating kilowatteina
• S_kVA = generaattorin rating kilo-volt-ampeereina
• V = generaattorin nimellisjännite (V)
• cosφ = generaattorin tehokerroin (0…1)
• √3 ≈ 1.732

Jännite [V]
Vaiheiden määrä
Generaattorin teho
Suure
Tehokerroin cosφ
Laske
Generaattorin oikosulkuvirta

Oikosulkuvirta I_fault (kA):

  • Kolmivaiheinen:
    I_fault = (S_kVA × 100) / (√3 × V_LL × Z%)
  • Yksivaiheinen:
    I_fault = (S_kVA × 100) / (V_LN × Z%)

Missä:
S_kVA = generaattorin rating kilo-volt-ampeereina
V_LL = linja–linja-jännite (V)
V_LN = linja–nolla-jännite (V)
Z% = generaattorin oikosulkuimpedanssi prosentteina
√3 ≈ 1.732

Vaiheet
Jännite [V]
Generaattorin teho (kVA)
Impedanssi (%)
Laske

Muuntajat:

Muuntajan toision oikosulkuvirta

Tällä laskurilla voit laskea muuntajan toision oikosulkuvirrat eri vikatyypeille (3-vaihe, 2-vaihe, vaihe-maavirta jne.) annettujen perusarvojen ja impedanssin perusteella.

  • Näennäisteho [kVA]: Muuntajan nimellisteho, esim. 500 kVA.
  • Toisiojännite [V]: Muuntajan toisiojännite, esim. 400 V.
  • Impedanssi [%]: Muuntajan oikosulkuimpedanssi prosentteina, esim. 5 %.
  • Kaavat:
    • I_3φ = S / (√3 * VLL * Z1)
    • I_pp = S / (VLL * (Z1 + Z2))
    • I_pn = (3 * S) / (√3 * VLL * (Z0 + Z1 + Z2))
    • I_pe = (3 * S) / (√3 * VLL * (Z0 + Z1 + Z2))
    • Z1 = Z% / 100 (positiivinen jono­impedanssi)
    • Z2 = Z1 (negatiivinen jono­impedanssi)
    • Z0 = 0.85 × Z1 (nolla­jono­impedanssi, Dyn-tyyppinen muuntaja)
Näennäisteho [kVA]
Toisiojännite [V]
Impedanssi [%]
Laske
Muuntajan kuormituslaskuri ja käämitys
  • Ensisijainen täysi kuormitusvirta (Ip):
  • Toissijainen täysi kuormitusvirta (Is):
    • 1-phase: Is = S / Vs
    • 3-phase: Is = S / (√3 × Vs)
      Vs = sekundäärijännite voltteina.
  • Käämityksen suhde (n):
Vaiheet
Transformer rating
Arvoyksikkö
Ensiöjännite [V]
Toisiojännite [V]
Laske