الساعة 3 صباحًا. ظلام.
قاطع التيار الرئيسي الخاص بك تعثر للتو. مرة أخرى.
هذه هي المرة الثالثة هذا الأسبوع التي تتسبب فيها سيارتك التيسلا في قطع التيار الكهربائي عن المنزل بأكمله، وأنت تقف في الطابق السفلي بملابسك الداخلية، ومصباح يدوي في يدك، وتحدق في لوحة القواطع وكأنه خانك شخصيًا. تقوم بإعادة تشغيل قاطع التيار الرئيسي 100 أمبير. تعود الأضواء. تعود الثلاجة إلى العمل. يصرخ زوجك بشيء غير سار من الطابق العلوي.
تفصل سيارة التيسلا. تعود إلى الفراش. تتصل بفني كهربائي في الصباح.
بعد يومين، يكون في الطابق السفلي الخاص بك ومعه حافظة وأثر قلق على وجهه. يقول: “حسنًا”، وهو يشير إلى اللوحة الكهربائية الخاصة بك، “المشكلة ليست في الشاحن. المشكلة هي هذه.” ينقر على ملصق اللوحة: 100A.
“أنت بحاجة إلى ترقية اللوحة الرئيسية. نحن نتحدث عن حوالي 5000 دولار.”
تعترض على الفور. “ولكن لدي فتحات فارغة!” أنت تشير إلى المساحات الستة غير المستخدمة للقواطع. “ألا يمكنك فقط... إضافة قاطع الدائرة هناك؟”
يهز فني الكهرباء رأسه. “الفتحات لا تهم. اللوحة الخاصة بك ممتلئة بالفعل.”
مرحبًا بك في “ضريبة تسلا” - فاتورة البنية التحتية الخفية التي تبلغ قيمتها عدة آلاف من الدولارات والتي تباغت مالكي السيارات الكهربائية الجدد. وإليك الأمر: هذا الكهربائي لا يخدعك. إنه على حق. لوحة 100 أمبير الخاصة بك - بفتحاتها الفارغة كلها - لا يمكنها حقًا التعامل مع سيارتك الجديدة. ليس بأمان. ليس بشكل قانوني.
إليكم السبب.
الفتحات الفارغة لا تعني سعة فارغة: وهم الفتحة
هذا هو سوء الفهم رقم 1 الذي يكلف أصحاب المنازل آلاف الدولارات.
لا يتم قياس سعة اللوحة بـ “الفتحات المتاحة”.” هذه المساحات الفارغة ليست سوى صفائح معدنية. ما يهم حقًا هو شيء لم يسمع به معظم أصحاب المنازل من قبل: الخاص بك الحمل المحسوب, ، كما هو محدد في المادة 220 من NEC.
لا يهتم قانون الكهرباء الوطني (NEC) كيف تبدو اللوحة الخاصة بك. إنه يهتم بسؤال رياضي محدد: ما هو الحد الأقصى لمقدار الطاقة التي قد يطلبها منزلك في أسوأ لحظة ممكنة؟
هذه العملية الحسابية ليست مجرد جمع بسيط. يقوم NEC بتشغيل منزلك من خلال صيغة معقدة تأخذ في الاعتبار مساحة منزلك، وأجهزتك الرئيسية، ونظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وشيء يسمى “عوامل الطلب” التي تقدر مقدار الطاقة التي ستستخدمها فعليًا في وقت واحد. والنتيجة هي منزلك الحمل المحسوب- الرقم الذي يحدد ما إذا كانت الخدمة الكهربائية الخاصة بك كافية.
هذا هو “وهم الفتحة”.” أنت ترى مساحة مادية فارغة. يرى فني الكهرباء سعة رياضية استهلكتها بالفعل الأحمال الموجودة لديك، حتى لو لم تكن قيد التشغيل الآن.
دعني أريك الرياضيات التي تقتل أحلامك في امتلاك سيارة تسلا.
لوحة 100 أمبير الخاصة بك ممتلئة بالفعل بنسبة 90٪ (حتى عندما تستخدم 40 أمبير فقط)
إليك الرياضيات القاسية لمنزل نموذجي مساحته 1800 قدم مربع مع خدمة 100 أمبير. أنا أستخدم حسابات حقيقية للمادة 220 من NEC:
تفصيل الحمل المحسوب وفقًا لـ NEC:
- الإضاءة العامة والمآخذ: 5400 واط (1800 قدم مربع × 3 فولت أمبير / قدم مربع) = 22.5 أمبير عند 240 فولت
- دوائر الأجهزة الصغيرة (المطبخ): 3000 واط كحد أدنى (دائرتان 20 أمبير) = 12.5 أمبير عند 240 فولت
- دائرة الغسيل: 1500 واط = 6.3 أمبير عند 240 فولت
- مكيف الهواء المركزي: 7200 واط (وحدة 3 طن) = 30 أمبير عند 240 فولت
- مجفف كهربائي: 5500 واط = 23 أمبير عند 240 فولت
الآن، لا يقوم NEC ببساطة بجمع هذه (سيمنحك ذلك 94 أمبير). بدلاً من ذلك، فإنه يطبق “عوامل الطلب” - تخفيضات إحصائية بناءً على حقيقة أنك لن تقوم بتشغيل كل شيء في وقت واحد. بعد تطبيق هذه العوامل (أول 10000 واط بنسبة 100٪، والباقي بنسبة 40٪)، يكون الحمل المحسوب النموذجي الخاص بك هو:
إجمالي الحمل المحسوب: ~85 أمبير إلى 90 أمبير
لوحة 100 أمبير الخاصة بك ممتلئة بالفعل بنسبة 85-90٪, ، على الرغم من أنك قد تسحب 40 أمبير فقط في هذه اللحظة بالذات لأن مكيف الهواء متوقف ولا أحد يستخدم المجفف.
هذا هو “الحمل الوهمي”.” لا تهتم اللوحة الخاصة بك بما تستخدمه الآن. إنها تهتم بما ستستخدمه قد عندما تصطف كل النجوم: يبدأ تشغيل مكيف الهواء خلال فترة ما بعد الظهيرة الصيفية بينما يقوم شخص ما بتجفيف الملابس وطهي العشاء. يجب أن تكون اللوحة بحجم هذا السيناريو الأسوأ، وليس متوسط مساء الثلاثاء.
تلك الفتحات الفارغة؟ إنها سراب. ليس لديك أي قدرة رياضية متبقية لتقديمها.
والآن تريد توصيل فيل.
فيل السيارة الكهربائية: لماذا يكسر شاحن 60 أمبير كل شيء
الآن تريد إضافة موصل حائط تسلا أو شاحن من المستوى 2 مماثل. أنت تريد شحنًا سريعًا - 48 أمبير مستمر، الأمر الذي يتطلب قاطع تيار 60 أمبير.
هنا يصبح NEC وحشيًا.
تصنف شواحن السيارات الكهربائية على أنها “أحمال مستمرة”.” على عكس المجفف الخاص بك (الذي يعمل لمدة 45 دقيقة) أو الفرن الخاص بك (الذي يعمل ويتوقف)، يمكن لشاحن السيارة الكهربائية أن يعمل بكامل طاقته لمدة 3 ساعات متتالية أو أكثر. يعرف NEC أن هذا صعب على الدوائر، لذلك يفرض عقوبة سلامة.
قاعدة الحمل المستمر (NEC 625.41):
يجب أن يكون حجم أي دائرة تزود حملاً مستمرًا 125٪ من هذا الحمل.
الرياضيات:
- يسحب شاحن تسلا الخاص بك: 48 أمبير مستمر
- حجم الدائرة المطلوب وفقًا لـ NEC: 48 أمبير × 1.25 = 60 أمبير
- يجب على كهربائيّك أن يضيف 60A إلى الحمل المحسوب الخاص بك
الحساب النهائي القاتل:
منزلك (بالفعل عند 90 أمبير) + شاحن سيارتك الكهربائية (60 أمبير) = 150 أمبير
أنت تحاول سحب 150 أمبير من خلال لوحة 100 أمبير.
هذا هو “فيل السيارة الكهربائية”- الحمل المستمر الهائل الذي قصم ظهر البعير. كانت لوحتك تترنح على حافة طاقتها، والسيارة الكهربائية دفعتها للتو من فوق الجرف. هذا ليس وضع “ربما سينجح”. هذا مستحيل رياضيًا. إنه مثل محاولة صب 150 جالونًا في خزان سعة 100 جالون. الخزان لا يهتم بنواياك. سوف يفيض.
أو، بعبارات كهربائية، سيتم فصل القاطع الرئيسي الخاص بك. بشكل متكرر. في الساعة 3 صباحًا. بينما تحاول شحن سيارتك لرحلة الغد.
هذا هو السبب في أن الكهربائي قدم لك عرض الأسعار بقيمة 5000 دولار. إنه لا يخدعك. إنه ممنوع قانونًا من تركيب دائرة 60 أمبير على لوحة لا يمكنها دعمها رياضيًا. القيام بذلك سينتهك NEC، ويبطل التأمين على منزلك، وقد يحرق منزلك.
إذن ما هو الحل؟
لماذا تكلفة ترقية اللوحة الرئيسية 5000 دولار (ولماذا تستحق ذلك)
تبدو ترقية اللوحة الرئيسية (MPU) من 100 أمبير إلى 200 أمبير بسيطة: استبدال صندوق بآخر، أليس كذلك؟
من الخطأ.
MPU هي إصلاح شامل للخدمة الكهربائية. أنت لا تستبدل اللوحة فحسب - بل تقوم بترقية كل مكون رئيسي بين محول المرافق ودوائر منزلك. إليك ما تشتريه 5000 دولار بالفعل:
ما تدفعه فعليًا مقابل
1. اللوحة الجديدة 200 أمبير: 300 دولار - 800 دولار
- مركز تحميل ذو 40 مساحة مع قاطع رئيسي 200 أمبير
- قضبان توصيل وقضبان توصيل ذات جودة أعلى
- حديث قاطع القوس الكهربائي و قاطع GFCI التوافقية
2. قاعدة العداد الجديدة: 200 دولار - 400 دولار
- مقبس عداد مصنف بـ 200 أمبير
- غلاف مقاوم للعوامل الجوية
- فاصل معتمد من المرافق (مطلوب في العديد من الولايات القضائية بعد NEC 2020)
3. موصلات مدخل الخدمة الجديدة: 800 دولار - 1500 دولار
- موصلات نحاسية 2/0 AWG أو أكبر (أو ألومنيوم 4/0)
- يمتد من غطاء الطقس / نقطة الخدمة إلى اللوحة الجديدة
- هذا كابل سميك ومكلف - تكلفة القدم الواحدة 8 دولارات - 15 دولارًا
4. غطاء الطقس والناهض الجديد: 300 دولار - 600 دولار
- قناة مطورة (بقطر 2 بوصة كحد أدنى لـ 200 أمبير)
- تركيب غطاء طقس جديد
- صاري الخدمة إذا كان متصلاً بالمنزل
5. ترقية نظام التأريض: 200 دولار - 500 دولار
- قضيبان أرضيان (عمق 8 أقدام، بمسافة لا تقل عن 6 أقدام)
- موصل قطب التأريض (نحاسي)
- ربط أنابيب المياه إذا لزم الأمر
6. العمالة (1-2 أيام، طاقم مرخص): 1500 دولار - 2500 دولار
- التنسيق مع المرافق لفصل الخدمة
- تبديل اللوحة وترحيل الدائرة
- الاختبار والتشغيل
7. التصاريح والتفتيش: 200 دولار - 500 دولار
- تصريح كهربائي للمدينة
- رسوم ترقية خدمة المرافق
- الموافقة على التفتيش النهائي
الإجمالي: 4500 دولار - 6500 دولار (النطاق النموذجي؛ 5000 دولار هو المتوسط الوطني)
إذا كان مدخل الخدمة الخاص بك تحت الأرض، أو إذا كانت المرافق تتطلب إنزال خدمة جديد من العمود، فأضف 1000 دولار - 3000 دولار أخرى.
إنه ليس “ضريبة”. إنه دليل على المستقبل.
إليك ما يغير طريقة تفكيرك: عليك أن تفعل هذا مرة واحدة فقط.
خدمة 200 أمبير الجديدة هذه ليست فقط لسيارتك Tesla. إنها بنية تحتية للسنوات الثلاثين القادمة من كهربة المنزل:
- سيارتك الكهربائية الثانية: عندما يحصل زوجتك / طفلك على سيارة كهربائية، يمكنك إضافة دائرة أخرى بقوة 60 أمبير دون أن تتعرق.
- الألواح الشمسية: يحتاج نظام الطاقة الشمسية بقدرة 10 كيلو وات إلى قاطع تغذية خلفية 40-50 أمبير. يمكن للوحة 200 أمبير الجديدة التعامل معها.
- مضخة حرارية HVAC: استبدال فرن الغاز الخاص بك بمضخة حرارية كهربائية؟ هذا حمل آخر 30-50 أمبير. لا مشكلة.
- سخان مياه كهربائي: تخلص من خزان الغاز لسخان مياه بمضخة حرارية؟ أضف 30 أمبير. سهل.
- حوض استحمام ساخن / سخان حمام السباحة: ترقيات فاخرة مستقبلية؟ تضحك لوحة 200 أمبير الخاصة بك على هذه الطلبات.
برو-نصيحة: فكر في وحدة القياس الرئيسية (MPU) على أنها شراء قدرة كهربائية بالجملة. إنها مكلفة اليوم، لكنها تؤتي ثمارها لعقود. يمكن القول إن لوحة 100 أمبير أصبحت قديمة الطراز في اليوم الذي تم تركيبها فيه (بالكاد تعاملت مع المنازل في الثمانينيات). لوحة 200 أمبير ذات حجم مناسب تمامًا للمعيشة الحديثة التي تعمل بالكهرباء بالكامل.
“ضريبة تسلا” هي في الواقع فاتورة “مرحبًا بكم في القرن الحادي والعشرين”. لقد أجبرت السيارة الكهربائية (EV) القضية التي كانت قادمة على أي حال.
البدائل “الأرخص” (ولماذا ليست حلولًا حقًا)
البديل 1: “مقامرة تخفيض القدرة”
الاختراق: استبدل قاطع التيار الرئيسي 100 أمبير بقاطع أصغر (مثل 70 أمبير)، مما “يحرر” السعة بموجب قاعدة القضيب الموصل 120% الخاصة بـ NEC.
الرياضيات: (قضيب موصل 100 أمبير × 1.2) - قاطع التيار الرئيسي 70 أمبير = 50 أمبير متاحة للسيارة الكهربائية
الواقع: أصبح لمنزلك الآن حد 70 أمبير. عندما يبدأ تشغيل مكيف الهواء (30 أمبير) أثناء تشغيل المجفف (23 أمبير) وشحن تسلا (48 أمبير)، فإن إجمالي الحمل لديك (101 أمبير) يؤدي على الفور إلى تعثر قاطع التيار الرئيسي 70 أمبير. ينقطع التيار الكهربائي عن منزلك بأكمله.
الحكم: هذا “يعمل” على الورق ولكنه يفشل في الحياة الواقعية ما لم تستمتع بإدارة استخدام الطاقة في منزلك يدويًا كما لو كان عام 1952.
البديل 2: أنظمة إدارة الأحمال
الحل: قم بتثبيت وحدة تحكم ذكية في الحمل (مثل Span Panel أو Wallbox) تراقب إجمالي الحمل في منزلك وتقوم تلقائيًا بتقليل شاحن السيارة الكهربائية عندما تكون قريبًا من حد 100 أمبير.
التكلفة: $1,500-$3,000
الواقع: هذا يعمل بشكل جيد لبعض المنازل، خاصة إذا كنت قريبًا من حد السعة ولكن ليس بشكل كبير. تتحكم الوحدة في “اقتراض” السعة من السيارة الكهربائية للحفاظ على إجمالي الحمل أقل من 100 أمبير. إذا كان بإمكانك التعايش مع سرعات شحن متغيرة (أحيانًا 48 أمبير، وأحيانًا 16 أمبير، وأحيانًا متوقفة مؤقتًا)، فهذا حل وسط قابل للتطبيق.
الحكم: خيار معقول إذا كان الحمل المحسوب لديك هو 80-90 أمبير وكنت منضبطًا بشأن عدم زيادة تحميل النظام. ولكن إذا كنت بالفعل عند 90 أمبير + قبل السيارة الكهربائية، فحتى وحدة التحكم الذكية لا يمكنها إنشاء سعة غير موجودة.
برو-نصيحة: إذا اقترح عليك كهربائي نظام إدارة الأحمال، فاطلب منه إجراء حساب الحمل الكامل لـ NEC أولاً. إذا تجاوز الحمل المحسوب (قبل السيارة الكهربائية) 80 أمبير، فستقضي وحدة التحكم في الحمل معظم وقتها في تقليل شاحنك إلى درجة قريبة من عدم الجدوى. في هذه المرحلة، ما عليك سوى تحمل الأمر والقيام بوحدة القياس الرئيسية (MPU).
الخلاصة: إنها رياضيات، وليست عملية احتيال
إذا كنت تقرأ هذا، فربما تكون قد حصلت للتو على عرض أسعار بقيمة $5,000 لترقية اللوحة التي لم تكن تعلم أنك بحاجة إليها. فهمت. يبدو الأمر وكأنه تبديل وإغراء. لقد اشتريت السيارة الكهربائية. الآن تريد البنية التحتية حصتها.
ولكن إليك الحقيقة: الكهربائي الخاص بك يعرض لك الرياضيات، وليس الرأي.
- كانت لوحة 100 أمبير الخاصة بك بالفعل بسعة محسوبة تبلغ 85-90% (الحمل الوهمي)
- كانت تلك الفتحات الفارغة وهمًا (وهم الفتحة)
- يضيف شاحن السيارة الكهربائية الخاص بك 60 أمبير من الحمل المستمر (فيل السيارة الكهربائية)
- 150 أمبير لا تتناسب مع لوحة 100 أمبير. الرياضيات تفشل. فترة.
وحدة القياس الرئيسية (MPU) ليست عملية احتيال. إنه الحل الوحيد المتوافق مع التعليمات البرمجية الذي يوفر بأمان الطاقة التي تحتاجها سيارتك الجديدة مع حماية منزلك من التحميل الزائد والحريق.
وبمجرد الانتهاء من ذلك؟ أنت في مأمن من المستقبل. يمكن لخدمة 200 أمبير الخاصة بك التعامل مع أي شيء تطرحه السنوات الثلاثون القادمة: سيارة كهربائية ثانية، وألواح شمسية، ومضخات حرارية، وحوض استحمام ساخن. لقد قمت بترقية البنية التحتية الكهربائية لمنزلك من السبعينيات إلى عام 2020 في خطوة واحدة.
خطوتك التالية: قبل شراء سيارتك الكهربائية التالية (أو إذا كنت قد اشتريت واحدة للتو)، استأجر كهربائيًا مرخصًا لإجراء حساب حمل NEC Article 220 لمنزلك. يكلف $150-$300 ويخبرك بالضبط بموقفك. إذا كان لديك حمل محسوب يبلغ 80 أمبير + على لوحة 100 أمبير، فابدأ في وضع ميزانية لوحدة القياس الرئيسية (MPU). إذا كنت عند 60-70 أمبير، فقد يكون لديك مساحة - أو قد تتمكن من استخدام نظام إدارة الأحمال.
فكرة أخيرة: بحلول عام 2030، تشير التقديرات إلى أن 50% من المنازل الأمريكية ستحتاج إلى ترقيات للوحات لدعم السيارات الكهربائية وكهربة المنازل. أنت لست سيئ الحظ. أنت فقط مبكر. اعتبر نفسك رائدًا في المستقبل الكهربائي بالكامل. “ضريبة تسلا” هي في الواقع ثمن الدخول إلى شبكة الغد.
الآن اذهب واقلب قاطع التيار الرئيسي مرة أخرى. وهذه المرة، سيبقى قيد التشغيل.
