การออกแบบระบบไฟฟ้า (Electrical System Design) สำหรับระบบไฟฟ้าในอาคารสำนักงาน

13

การออกแบบระบบไฟฟ้าในอาคารสำนักงานต้องเริ่มจากการวางแผนอย่างละเอียด ขั้นตอนแรกคือการสำรวจความต้องการไฟฟ้าของอาคาร เช่น จำนวนแสงสว่าง, เครื่องใช้ไฟฟ้า, และระบบอื่นๆ ที่ต้องการใช้ไฟฟ้า การออกแบบระบบไฟฟ้า ต้องคำนึงถึงโหลดไฟฟ้า (Electrical Load) ซึ่งเป็นตัวบอกว่าต้องใช้พลังงานเท่าไหร่ในการทำงานทั้งหมด

สถานการณ์ตัวอย่าง การออกแบบระบบไฟฟ้าสำหรับอาคารสำนักงาน 10 ชั้น

เพื่อให้เห็นภาพจริง มาดูสถานการณ์ตัวอย่างการออกแบบระบบไฟฟ้าสำหรับอาคารสำนักงาน 10 ชั้น พื้นที่ใช้สอยแต่ละชั้น 500 ตารางเมตร โดยมีการใช้งานทั่วไป เช่น คอมพิวเตอร์, เครื่องปรับอากาศ, และแสงสว่าง

การคำนวณโหลดไฟฟ้า

เริ่มต้นด้วยการคำนวณโหลดไฟฟ้ารวมของอาคาร

1. แสงสว่าง: ใช้โคมไฟ LED ซึ่งมีอัตราการใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ 10 วัตต์ต่อตารางเมตร
   • โหลดแสงสว่างต่อชั้น: 500 ตร.ม.×10 วัตต์=5000 วัตต์500 \text{ ตร.ม.} \times 10 \text{ วัตต์} = 5000 \text{ วัตต์}500 ตร.ม.×10 วัตต์=5000 วัตต์
   • โหลดแสงสว่างทั้งหมด: 5000 วัตต์×10 ชั้น=50000 วัตต์5000 \text{ วัตต์} \times 10 \text{ ชั้น} = 50000 \text{ วัตต์}5000 วัตต์×10 ชั้น=50000 วัตต์ หรือ 50 กิโลวัตต์
2. เครื่องปรับอากาศ: ใช้เครื่องปรับอากาศขนาด 24,000 BTU (7 กิโลวัตต์) จำนวน 4 ตัวต่อชั้น
   • โหลดเครื่องปรับอากาศต่อชั้น: 7 กิโลวัตต์×4=28 กิโลวัตต์7 \text{ กิโลวัตต์} \times 4 = 28 \text{ กิโลวัตต์}7 กิโลวัตต์×4=28 กิโลวัตต์
   • โหลดเครื่องปรับอากาศทั้งหมด: 28 กิโลวัตต์×10 ชั้น=280 กิโลวัตต์28 \text{ กิโลวัตต์} \times 10 \text{ ชั้น} = 280 \text{ กิโลวัตต์}28 กิโลวัตต์×10 ชั้น=280 กิโลวัตต์
3. คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สำนักงาน: มีคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ใช้ไฟฟ้าประมาณ 20 วัตต์ต่อตารางเมตร
   • โหลดอุปกรณ์สำนักงานต่อชั้น: 500 ตร.ม.×20 วัตต์=10000 วัตต์500 \text{ ตร.ม.} \times 20 \text{ วัตต์} = 10000 \text{ วัตต์}500 ตร.ม.×20 วัตต์=10000 วัตต์
   • โหลดอุปกรณ์สำนักงานทั้งหมด: 10000 วัตต์×10 ชั้น=100000 วัตต์10000 \text{ วัตต์} \times 10 \text{ ชั้น} = 100000 \text{ วัตต์}10000 วัตต์×10 ชั้น=100000 วัตต์ หรือ 100 กิโลวัตต์

โหลดไฟฟ้ารวมของอาคาร: 50 กิโลวัตต์+280 กิโลวัตต์+100 กิโลวัตต์=430 กิโลวัตต์50 \text{ กิโลวัตต์} + 280 \text{ กิโลวัตต์} + 100 \text{ กิโลวัตต์} = 430 \text{ กิโลวัตต์}50 กิโลวัตต์+280 กิโลวัตต์+100 กิโลวัตต์=430 กิโลวัตต์

การเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้า

การเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าเป็นขั้นตอนสำคัญใน การออกแบบระบบไฟฟ้า อุปกรณ์เช่น สวิตช์ (Switch), เบรกเกอร์ (Breaker), และหม้อแปลง (Transformer) ต้องถูกเลือกให้รองรับโหลดไฟฟ้าทั้งหมดได้

1. หม้อแปลงไฟฟ้า: เนื่องจากโหลดไฟฟ้ารวมของอาคารคือ 430 กิโลวัตต์ ควรเลือกหม้อแปลงที่มีความสามารถในการจ่ายไฟมากกว่าโหลดที่คำนวณได้ เช่น หม้อแปลงขนาด 500 กิโลวัตต์
2. เบรกเกอร์: ต้องเลือกเบรกเกอร์ที่สามารถตัดไฟได้ทันทีเมื่อเกิดปัญหา โดยพิจารณาจากโหลดรวมของแต่ละชั้นและระบบรวมของอาคาร
3. สายไฟ: การเลือกขนาดสายไฟ (Cable Sizing) ต้องใช้มาตรฐานการคำนวณเพื่อให้สามารถรองรับโหลดไฟฟ้าได้โดยไม่มีปัญหาความร้อนเกิน

การวางระบบสายไฟฟ้า

การวางระบบสายไฟฟ้าในอาคารสำนักงานต้องคำนึงถึงความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการใช้งาน การออกแบบระบบไฟฟ้า ต้องคำนึงถึงเส้นทางการเดินสายไฟฟ้า (Cable Routing) ที่เหมาะสม:

1. เส้นทางสายไฟ: ควรวางสายไฟในท่อร้อยสาย (Conduit) เพื่อป้องกันการเสียหายและลดความเสี่ยงจากไฟฟ้าลัดวงจร
2. ตู้คอนซูมเมอร์: การติดตั้งตู้คอนซูมเมอร์ยูนิต (Consumer Unit) ในแต่ละชั้นเพื่อควบคุมการจ่ายไฟฟ้าและเพิ่มความปลอดภัย

การทดสอบระบบไฟฟ้า

หลังจากติดตั้งระบบไฟฟ้าเสร็จสิ้น ต้องทำการทดสอบระบบเพื่อให้มั่นใจว่าระบบสามารถทำงานได้ตามที่ออกแบบ:

1. การทดสอบการเดินสายไฟ: ตรวจสอบความต่อเนื่องของสายไฟและความถูกต้องของการเชื่อมต่อ
2. การทดสอบโหลด: ทดสอบการจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดในอาคารเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีปัญหาในการจ่ายไฟ
3. การทดสอบการทำงานของเบรกเกอร์: ทดสอบการทำงานของเบรกเกอร์เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถตัดไฟได้เมื่อเกิดปัญหา

การบำรุงรักษาระบบไฟฟ้า

การบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาความปลอดภัยและประสิทธิภาพของระบบ การออกแบบระบบไฟฟ้า ต้องมีแผนการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ:

1. ตรวจสอบสภาพสายไฟ: ทำการตรวจสอบสภาพของสายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง
2. ทำความสะอาดอุปกรณ์ไฟฟ้า: การทำความสะอาดตู้คอนซูมเมอร์และอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อลดความเสี่ยงจากฝุ่นและความชื้น
3. การทดสอบเบรกเกอร์และอุปกรณ์ป้องกัน: ตรวจสอบการทำงานของเบรกเกอร์และอุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทำงานได้เมื่อเกิดเหตุขัดข้อง

การออกแบบระบบไฟฟ้าสำหรับอาคารสำนักงานเป็นงานที่ต้องการความละเอียดและความเชี่ยวชาญสูง เพื่อให้แน่ใจว่าระบบไฟฟ้าสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ การออกแบบระบบไฟฟ้า ที่ดีต้องคำนึงถึงทุกปัจจัยและสามารถรองรับการใช้งานได้อย่างยาวนาน