خلفية الأدوات الهندسية

الأدوات الهندسية

مجموعة أدوات مجانية لمهندسي الكهرباء والإنارة. تتيح إجراء فحوصات سريعة للتيار وحجم الكابل وهبوط الجهد والإنارة وتصحيح معامل القدرة. جميع الحسابات تجري في متصفحك دون إرسال أي بيانات إلى الخادم.

التيار (أمبير)

حساب تيار الخط من القدرة الفعلية والجهد ومعامل القدرة وكفاءة المحرك. يدعم الأنظمة أحادية وثلاثية الطور.

I_line = P / (V · PF · η) للأحادي · I_line = P / (√3 · V_LL · PF · η) للثلاثي. في النجمة: V_phase = V_LL/√3 و I_phase = I_line. في المثلث: V_phase = V_LL و I_phase = I_line/√3.

النتيجة

85.0A
تيار الخط
تيار الطور (Iph)85.0 A
جهد الطور (Vph)230.9 V
القدرة الظاهرية (S)58.8 kVA
القدرة غير الفعالة (Q)31.0 kVAR
زاوية الطور (φ)31.8°
قاعدة التحجيم: اختر القاطع لـ 1.25 ضعف هذا التيار للأحمال المستمرة (NEC) أو وفق معامل الاستخدام (IEC 60364).
التصور المرئي
مثلث القدرة (P · Q · S)
مخطط التوصيل

حجم الكابل

يختار أصغر كابل يستوفي سعة التيار وحد هبوط الجهد، حسب أحد المعيارين: IEC 60364-5-52 (الطريقة C، مقطع mm²) أو NEC جدول 310.16 (موصل واحد في مجرى، مقاسات AWG). موصلات نحاسية.

Vd = √3·I·R·L/1000 (3φ) · Vd = 2·I·R·L/1000 (1φ).

الحجم الموصى به

25mm²
أقل مقطع نحاسي يحقق سعة التيار وهبوط الجهد معاً
سعة التيار بعد التصحيح95.2 A
هبوط الجهد عند هذا الحجم2.6 V (0.65%)
العامل المحددهبوط الجهد
معامل تصحيح الحرارة×1.00
معامل تصحيح المجموعة×1.00
المرجع: IEC 60364-5-52، الطريقة C، نحاس، دائرة ثلاثية الطور منفردة. للطرق الأخرى أو موصلات الألمنيوم راجع المعيار الكامل.
التصور المرئي
مقطع الكابل · موصلات نحاسية
سعة التيار مقابل المقطع

هبوط الجهد

حساب مستقل لهبوط الجهد بحجم كابل معروف. لتحقق نتيجة تحجيم أو فحص تركيب قائم.

المقاومة عند درجة تشغيل 70°C.

النتيجة

3.77V
هبوط الجهد على طول الكابل
النسبة من الجهد الاسمي0.94%
الجهد عند الحمل396.2 V
القدرة المفقودة في الكابل377 W
الحدود الموصى بها (IEC 60364-5-52 الملحق G): دوائر الإنارة ≤ 3% · دوائر القدرة ≤ 5%. حدود أضيق لبدء المحركات والأحمال الحساسة للتوافقيات.
التصور المرئي
المصدر ← الكابل ← الحمل · الجهد على طول المسار

الإنارة (لوكس)

متوسط الإنارة بطريقة اللومن: E = (N · Φ · CU · LLF) / A. يحسب اللوكس عند الأرض وعند سطح الطاولة (0.75 م).

يستخدم RCR للأرض وللطاولة (السقف − 0.75 م).

النتيجة

700lx
متوسط اللوكس عند الأرض
اللوكس عند سطح الطاولة (0.75 م)820 lx
إجمالي التدفق الضوئي المثبّت70,000 lm
مساحة الغرفة80 m²
واط/م² (LPD)9.0
الكفاءة الضوئية (lm/W)97.2
المستويات المرجعية (EN 12464-1): مكاتب 500 lx · غرف اجتماعات 500 lx · ممرات 100 lx · مستودعات 200 lx · واجهات بيع 300 lx.
التصور المرئي
مخطط الغرفة من الأعلى · شبكة المصابيح
مستوى الإنارة مقابل معايير التطبيق

تصحيح معامل القدرة

سعة بنك المكثفات اللازمة لرفع معامل القدرة من القيمة الحالية إلى الهدف. Q = P · (tan φ₁ − tan φ₂).

شركة الكهرباء السعودية تفرض غرامة عند PF أقل من 0.85. الممارسة الصناعية تستهدف 0.95.

بنك المكثفات المطلوب

110.6kVAR
التعويض اللازم لبلوغ المعامل المستهدف
القدرة الظاهرية قبل التصحيح (S₁)266.7 kVA
القدرة الظاهرية بعد التصحيح (S₂)210.5 kVA
القدرة غير الفعالة قبل (Q₁)176.4 kVAR
القدرة غير الفعالة بعد (Q₂)65.7 kVAR
القدرة الظاهرية الموفّرة−56.2 kVA
تحجيم البنك: قرّب القيمة لخطوات قياسية (12.5، 25، 50، 100 kVAR) واستخدم متحكماً تلقائياً متعدد الخطوات للأحمال المتغيرة. أضف مفاعلات تنغيم إذا كان الموقع يحتوي توافقيات كبيرة.
التصور المرئي
مثلثات القدرة · قبل وبعد التصحيح

تحجيم UPS

أنشئ قائمة الأحمال، حدّد زمن الاحتياطي وجهد البطاريات، واحصل على سعة UPS الموصى بها بـ kVA + سعة البطارية بـ Ah. القيم الافتراضية تطابق مشروع NLC نموذجي لخزائن المعدات الميدانية (FEC).

الأجهزة المتصلة

الصيغة: مجموع W = Σ(عدد × W) × خزائن + الاستهلاك الذاتي × خزائن · KVA = (W × 1+الهامش)/(PF × 1000) · سعة البطارية Ah = (W × الزمن/60) / V_DC

UPS الموصى به

10kVA
الحجم القياسي (مُقرَّب للأعلى)
إجمالي الحمل المتصل5,908 W
مع هامش الأمان7,681 W
القدرة الظاهرية المطلوبة9.60 kVA
طاقة البطارية المطلوبة3,840 Wh
سعة البطارية80 Ah @ 48 V
الأحجام القياسية لـ UPS: 1، 2، 3، 5، 6، 10، 15، 20، 30، 40، 60، 80، 100، 120، 160، 200 kVA. التوصية تُقرَّب للأعلى للحجم القياسي التالي. للبطاريات اختر بلوك Ah القياسي التالي (مثلاً 100 Ah إذا أعطت الحاسبة 80).
العرض البصري
مخطط تدفق الطاقة في النظام
تفصيل القدرة مقابل الحجم القياسي

حاسبة الطاقة الشمسية

تحجيم نظام طاقة شمسية انطلاقاً من الاستهلاك اليومي، مع تقدير الإنتاج والتوفير، وحزمة البطاريات للأنظمة المنفصلة عن الشبكة. القيم الافتراضية مضبوطة على إشعاع المملكة.

حجم المصفوفة kWp = الاستهلاك اليومي ÷ (ساعات الذروة × PR)، حيث PR = 1 − الفواقد. الإنتاج = kWp × ساعات الذروة × PR. بطارية النظام المنفصل kWh = الاستهلاك اليومي × أيام الاستقلالية ÷ (DoD × الكفاءة).

النظام الموصى به

6.8kWp
حجم المصفوفة المطلوب
عدد الألواح13
المصفوفة المركبة (من الألواح)7.15 kWp
العاكس الموصى به6 kW
مساحة السطح المطلوبة34 m²
الإنتاج اليومي30 kWh
شهري / سنوي900 / 10,950 kWh
التوفير السنوي التقديريSAR 3,285
خفض CO₂ سنوياً6,570 kg
حزمة البطاريات (منفصل)83 kWh
تكلفة النظام (تقديرية)SAR 25,000
فترة الاسترداد البسيطة6.5 سنة
صافي التوفير خلال 25 سنةSAR 95,000
العائد على الاستثمار380%
تكلفة الطاقة الشمسية/kWh مقابل الشبكة0.11 مقابل 0.30 SAR/kWh
يستحق الاستثمار.
ملاحظة: تقديرات للتخطيط. يعتمد الإنتاج الفعلي على التظليل والميل والاتجاه وخفض الأداء الحراري والكود المحلي.
العرض البصري
التوفير التراكمي مقابل تكلفة النظام
مخطط نظام الطاقة الشمسية

حاسبة شاحن المركبات الكهربائية

زمن الشحن وتيار الدائرة والقاطع والكابل الموصى بهما لشاحن المركبات الكهربائية، إضافةً إلى إجمالي الطلب لتحجيم لوحة التوزيع.

الزمن = الطاقة المطلوبة ÷ (قدرة الشاحن × الكفاءة). I = P/V (أحادي) أو P/(√3·V) (ثلاثي). القاطع ≥ 1.25 × I (حمل مستمر). إجمالي الطلب = العدد × kW × معامل التنوع.

النتيجة

5.4h
زمن الشحن (≈ 5h 24m)
الطاقة المطلوبة36 kWh
نسبة الشحن بالساعة11 %/h
تيار الحمل (لكل شاحن)32.2 A
القاطع الموصى به40 A
الكابل الموصى به (نحاس)6 mm²
إجمالي الطلب (كل الشواحن)7.4 kW
إجمالي تيار التغذية32.2 A
ملاحظة: شحن المركبات حمل مستمر — احسب القاطع والكابل بنسبة ≥125%. أضف قاطع تسرب أرضي Type B / RDC-DD حسب IEC 61851، وتأكد من سعة اللوحة الفائضة.
العرض البصري
مستوى الشحن والزمن
الدائرة والحماية

تحجيم المحوّل

تحجيم محوّل التوزيع من الحمل المتصل ومعامل القدرة وعاملي الطلب والنمو المستقبلي. يعطي الحجم القياسي التالي بالـ kVA ونسبة التحميل وقاطع الجهد المنخفض.

kVA = الحمل × الطلب × (1+النمو) ÷ معامل القدرة. تيار الحمل الكامل = kVA·1000 ÷ (√3·V).

المحوّل الموصى به

588kVA
السعة المطلوبة
الحجم القياسي630 kVA
نسبة التحميل93%
حمل التصميم400 kW
تيار الحمل الكامل909 A
القاطع الموصى به1250 A
ملاحظة: حافظ على التحميل المستمر ≤ 80% لترك احتياطي. تأكد من الممانعة ومجموعة المتجهات والتبريد مع المورّد.
العرض البصري
التحميل مقابل الحجم القياسي

وفورات تحديث LED

قارن الإنارة الحالية بالـ LED: الطاقة والتكلفة وانبعاثات CO₂ الموفّرة سنوياً، مع فترة الاسترداد.

kWh/سنة = العدد × W × الساعات × الأيام ÷ 1000. التوفير = (الحالي − الجديد) × التعرفة.

الوفورات السنوية

39,420kWh/yr
الطاقة الموفّرة
الاستهلاك الحالي64,800 kWh
استهلاك LED25,920 kWh
نسبة التوفير60%
التوفير المالي السنويSAR 11,664
خفض CO₂ سنوياً23,652 kg
فترة الاسترداد1.0 yrs
ملاحظة: لا يشمل وفورات الصيانة واستبدال اللمبات التي تقصّر فترة الاسترداد أكثر.
العرض البصري
الاستهلاك السنوي: الحالي مقابل LED

تخزين كاميرات المراقبة

تقدير سعة التخزين وإجمالي النطاق الترددي والقرص الصلب الموصى به لنظام كاميرات IP.

GB = معدل البت(Mbps) × 0.125 × 3600 × الساعات × الأيام ÷ 1000. H.265 ≈ 0.55 × H.264.

السعة المطلوبة

1.9TB
التخزين الفعلي
القرص الموصى به2 TB
معدل البت لكل كاميرا2.2 Mbps
إجمالي النطاق35.2 Mbps
تخزين كل كاميرا0.12 TB
التخزين الخام1,900 GB
ملاحظة: أضف تكرار RAID و~10% للنظام. التسجيل عند الحركة فقط قد يخفّض هذا 40–70%.
العرض البصري
التخزين مقابل القرص الموصى به