صرفه جویی در اجرای تاسیسات برقی ساختمان؛ حوزه شمول و کلیات
در طراحی سیستم‌های تاسیسات برقی، در جهت صرفه‌جویی در مصرف بـرق (انـرژی الکتریکـی)، باید موارد زیر، که در راندمان کارکرد تجهیزات برقی و شبکه‌هـای سیسـتم‌هـای تاسیسـات برقـی مؤثرند، مد نظر قرار گیرند:
الف) نمودار مصرف برق در دوره کارکرد و بهره‌برداری و مقدار سالیانه و روزانه آن؛
ب) محل استقرار پست برق، تأمین نیرو، و محل تابلو برق؛
پ) اثر شرایط محیط، از قبیل حداکثر و حداقل دمای محیط، ارتفاع از سـطح دریـا و رطوبـت محیط در محل نصب تجهیزات برقی
انشعاب برق
انشعاب برق فشار ضعیف (منشعب از شبکه عمومی)
انشعاب برق فشـار ضـعیف در تاسیسات الکتریکی بایـد بـا توجـه بـه مقـدار مصـرف و شـرایط حـاکم، مطـابق ضـوابط و دستورالعمل‌های شرکت برق، برای تأمین مصرف برق مورد نیاز ساختمان با انشعاب سه فاز با ولتاژ نامی 400/230 ولت و یا یک فاز با ولتاژ نامی 230 ولت صورت گیرد.
یادآوری: در ساختمان‌هایی که با انشعاب برق فشار ضعیف تغذیه می‌شوند، اقدامات صرفه‌جـوئی در مصرف برق به بعد از نقطه سرویس مشترک (کنتور برق فشار ضعیف) محدود می‌شود.
انشعاب برق فشار متوسط (اختصاصی)
انشعاب برق فشار متوسط باید باتوجه به مقدار مصرف، شـرایط طـرح تاسیسـات بـرقی، و امکانـات محلی موجود، و همچنین بر اساس ضوابط و یا دستورالعمل‌های شـرکت بـرق، بـرای تـأمین بـرق ساختمان در نظر گرفته شود.
معیار بررسی و مقایسه، ترانسفورماتورهای فشار متوسط ولتاژ نامی برق فشـار متوسـط اسـت، کـه می‌تواند 11 یا 20 یا 33 کیلوولت باشد. معمول‌ترین ولتاژ فشار متوسط 20 کیلوولت است.
در این سیستم، برق مورد نیاز ساختمان باید از طریق پست برق اختصاصی دارای ترانسـفورماتور و یا ترانسفورماتورهای فشار متوسط و تابلوهای بـرق فشـار متوسـط، تـأمین و تغذیـه شـود. در ایـن انشعاب، علاوه بر نکات فوق، باید پارامترهای زیر مشخص گردد:
الف) تعداد بهینه پست(ها) برق مورد نیاز
ب) تلفات ترانسفورماتور(ها)
پ) اثر شرایط اقلیمی
ت) راندمان حداکثر و ضریب بار ترانسفورماتور(ها)
در ساختمان‌هایی که با انشعاب برق فشار متوسط تغذیه می‌شوند، اقدامات صرفه‌جویی در مصـرف برق به بعد از نقطه سرویس مشترک (کنتور برق فشار متوسط)، یعنی در ترانسفورماتور پست برق، تجهیزات و شبکه توزیع و سیستم‌های مرتبط با تاسیسات برقی ساختمان، محدود می‌شود.
ضوابط مطرح برای ترانسفورماتورها با ولتاژ نامی 11 و 33 کیلوولـت مشـابه ضـوابط مطـرح بـرای ترانسفورماتورها با ولتاژ نامی 20 کیلوولت است.
مولد نیروی برق اضطراری
به‌هنگام طراحی و انتخاب مولد نیروی برق اضطراری در تاسیسات برقی، طراح باید ضرایب کاهش را، با توجه به نیـاز طرح، شرایط محل نصب (محیط) و دیگر عوامل تعیین‌کننده، منظـور نمایـد. لازم اسـت داده‌هـای مورد نیاز برای طراحی از تولیدکنندگان سیستم‌های مولد نیروی برق اضطراری مطابق با استاندارد اخذ گردد.
دستگاه‌های برق بدون وقفه
در صورتی که در تاسیسات برقی انتخاب هر یک از دستگاه‌های برق بدون وقفه استاتیک و یا دینامیک مرکـزی بـرای تأمین مصارف برق بدون وقفه مد نظر باشد، باید عـلاوه بـر در نظـر گـرفتن پارامترهـای اقتصـادی (نظیر هزینه دستگاه‌ها، لوازم جانبی، طول عمـر بـاطری، هزینـه جـایگزینی بـاطری و غیـره ) بـه مقایسه‌ها و پارامترهای زیر نیز توجه لازم معطوف گردد:
الف) توان یا ظرفیت نامی دستگاه برق بدون وقفه استاتیک یا دینامیک
ب) زمان باردهی دستگاه برق بدون وقفه استاتیک
پ) راندمان دستگاه‌های برق بدون وقفه استاتیک و دینامیک
ت) راندمان و تلفات انرژی شارژ و دشارژ باطری‌های دستگاه برق بدون وقفه استاتیک
ث) مصرف برق مورد نیاز برای تهویه و یا تخلیه هوای لازم برای کاهش دمای محیط و افزایش راندمان دستگاه برق بدون وقفه استاتیک، اتاق باطری‌های آن، و نیـز نحـوه تـأمین هـوای لازم برای احتراق و خنک‌کردن موتور نیروی محرکه، موتـور راه‌انـداز و ژنراتـور بـرق نـوع دینامیک
ج) عمر باطری‌ها و هزینه جایگزینی آنها با باطری‌های نو در دستگاه برق بدون وقفه استاتیک
چ) مصرف برق موتور راه‌انداز دستگاه برق بدون وقفه دینامیک
ح) مصرف سوخت و نیز تأمین شرایط و فضای لازم برای نصـب منبـع سـوخت موتـور نیـروی محرکه دستگاه برق بدون وقفه دینامیک
خ) مدت زمان لازم برای قرار گرفتن در مدار تغذیه مصارف برق بدون وقفـه و یـا مـدت زمـان وقفه برای هر یک از دستگاه‌های استاتیک و دینامیک
د) اثر شرایط محیط (محل نصب) دستگاه‌های برق بدون وقفه استاتیک و دینامیک در راندمان آنها
ذ) ضریب توان بالای دستگاه برق بدون وقفـه دینامیـک و امکـان حـذف بانـک خـازن اصـلاح ضریب توان در دستگاه، نسبت به دستگاه برق بدون وقفه استاتیک
بانک خازن
با توجه به نیاز و شرایط طرح تاسیسات برقی، در جهت کاهش مقدار توان راکتیو در شبکه توزیع بالادسـت محـل نصب خازن، لازم است روی هر دستگاه و یا تجهیزات (منفرد)، یا برای گروهی از آنها در تابلوهای فرعی (گروهی)، و یا بانک خازن متصل به تابلوهای برق نیمه‌اصلی، بـه‌صـورت نیمـه‌متمرکـز و یـا تابلوهای برق اصلی (مرکزی و متمرکز) خازن‌های الکتریکی در نظر گرفته‌شود، تا بهبودهای زیـر حاصل شود:
الف) افزایش قابلیت و راندمان شبکه در تأمین توان راکتیو،
ب) کاهش تلفات بار در شبکه توزیع و بهبود کارایی شبکه توزیع و اجزای تابلوهای برق،
پ) کاهش هزینه بهره‌برداری.
ت) کاهش توان راکتیو و صرفه‌جویی در هزینه پرداختی بابت آن
این خازن‌ها باید متناسب با تـوان راکتیـو مـورد نظـر و مقـدار متوسـط و یـا معـادل ضـریب تـوان مصرف‌کننده‌های برقی (ضریب توان اولیه) و ضریب توان اصلاح‌شده شبکه برق، محاسبه، انتخاب و نصب گردند. خازن منفرد بر اساس مقدار توان راکتیو، ضریب اولیه دسـتگاه و ضـریب تـوان اصـلاح شده، و نیز ظرفیت خازن گروهی و یا بانک خازن باید براساس مقدار توان راکتیو مورد نظر و مقـدار متوسط و یا معادل ضریب توان مصرف‌کننده‌های برقی (ضریب توان اولیه) و ضـریب تـوان اصـلاح شده شبکه برق، محاسبه گردد.
لامپ سیستم روشنایی مصنوعی
در تصمیم‌گیری برای انتخاب لامپ‌ها و اجزای آنها در تاسیسات برقی، متناسب بـا نیـاز و نـوع فعالیـت، و همچنـین میزان و کیفیت روشنایی مورد نظر، لازم است شاخص راندمان (لومن بر وات) و یا بهره نوری لامپ مورد استفاده در تأمین روشنایی در اولویت اول قرار گیرد.
استفاده از لامپ با فیلمان تنگستن و یا هالوژن با راندمان (یا بهره نوری) کمتر از 14 لومن بـر وات، لامپ‌های بخار جیوه با راندمان کمتر از 55 لومن بر وات و نیز لامپ‌های گازی با رانـدمان کمتـر از 22 لومن بر وات، مجاز نمی‌باشد، مگر اینکه در طراحی و یا بهره‌برداری، ویژگی‌های خاصی مـدنظر باشد که با دیگر لامپ‌ها قابل تأمین نباشد. در این حالت، لازم است طراح تاسیسات برقی دلایل تـوجیهی خـود را برای انتخاب‌های غیرمجاز ارائه نماید.
تبصره: یکی از موارد استثنای بند فوق، مجاز بـودن اسـتفاده از لامـپ‌هـای هـالوژن تنگسـتن (مدادی)، با راندمان (یا بهره نوری) حدود 19 تا 22 لومن بـر وات، بـرای تـأمین روشـنایی صحنه (در تئاتر، آمفی‌تئاتر، و نظایر آن) است.
کتاب مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان (صرفه جویی در مصرف انرژی)
نشریه ۱۱۰ مشخصات فنی عمومی و اجرایی تاسیسات برقی کارهای ساختمانی – جلد اول
کتاب مقدمه ای بر طراحی و حفاظت مدارها در تاسیسات برق ساختمان
