Elektrik für den Umbau des ganzen Hauses

Hier läuft so viel falsch, dass man gar nicht weiß, wo man anfangen soll, und ich habe heute Abend nicht viel Zeit. Hier also meine ersten Kommentare:

1. Trennen Sie Ihre Beleuchtungskreise von Ihren Steckdosen, Sie möchten nicht im Dunkeln sein, wenn ein Unterbrecher auslöst. Bei einem Haus dieser Größe mit LED-Beleuchtung könnten Sie die Beleuchtung für das gesamte Haus problemlos mit 2 15-Ampere-Stromkreisen betreiben (wahrscheinlich einer, aber ich bin vorsichtig), wenn keine LED-Beleuchtung ... warum nicht? Es ist ein Spielwechsler.

2. Ihre Versorgung der Basisplatinenheizungen ist weit übertrieben, eine 1.000-Watt-Heizung bei 240 verbraucht etwas mehr als 4 Ampere. Ein 20-A-240-V-Stromkreis kann 3.840 Watt einschließlich Derating für eine Dauerlast liefern (240 x 20 x 0,8 = 3.840 Watt). Viele Ihrer Heizungen könnten zu weniger Kreisläufen kombiniert werden.

3. In einigen Gerichtsbarkeiten, je nach NEC-Code. Essbereiche (Esszimmer, Küchenecken usw.) müssen in einem von anderen Wohnbereichen getrennten Stromkreis liegen. Ich denke, das ist eine dumme Regel, aber es ist, was es ist.

4. Halten Sie sich von MWBCs (was Sie als 3-Draht bezeichnet haben) für Ihre Küche und Geräte fern. Sie sind ein absoluter PITA, wenn es um GFCI / AFCI-Schutz geht. Angesichts der aktuellen Kabelpreise sparen Sie nichts, wenn Sie sich für 12/3 gegenüber 2 x 12/2 entscheiden.

5. Badezimmer erfordern einen eigenen 20-Ampere-Stromkreis, aber das bedeutet nicht, dass JEDES Badezimmer einen eigenen Stromkreis haben muss, dieser Stromkreis kann von mehreren Badezimmern geteilt werden, das liegt bei Ihnen. Ich bevorzuge es, wenn jedes Badezimmer einen eigenen Stromkreis hat, aber das ist laut Code nicht erforderlich.

Ich werde mehr darüber nachdenken und wahrscheinlich morgen ergänzen.

Zunächst einmal: Sie brauchen nicht annähernd so viel elektrische Wärme

Ihre erste Aufgabe besteht darin, dieses Heizsystem zu verkleinern, da es für Ihr Haus ungeheuerlich überdimensioniert ist, insbesondere mit der Art der Isolierungsdetails, die Sie planen (R32-Wände, R60-Dachboden) und der entsprechenden Luftabdichtung. Apropos Luftabdichtung, wenn Sie nicht bereits „vorher und nachher“ Blower-Door- Tests geplant haben, tun Sie dies , da sie Ihnen die harte Wahrheit über Ihre Luftabdichtungspraxis liefern , gemessen in Luftwechseln pro Stunde bei a gegebenen Druck, üblicherweise 50 Pascal. Die Energiebestimmungen des IRC (zu finden in IRC N1102.4.1.2) beschränken Sie im Allgemeinen auf maximal 3ach für Ihre Klimazone, während 1,5 als gut, 1 als hervorragende Arbeit und 0,6 als Passivhaus-Niveau gilt.

Sobald Sie die Hülle fest verschlossen und einen Wärmerückgewinnungsventilator (HRV) eingebaut haben, können wir anfangen, über Wärmequellen zu sprechen. Da Sie kein Gas haben, wird Ihre primäre Wärmequelle eine richtige Wärmepumpe sein; Während das Fehlen von Kanälen wie ein Hindernis klingen mag, ist dies bei den heutigen kanallosen Mini-Split- und Multi-Split-Systemen wirklich nicht der Fall. In Bezug auf die Kapazität müssen Sie eine ordnungsgemäße Lastberechnung in Handbuch J, 8. Ausgabe durchführen, oder jemanden mit Erfahrung damit beauftragen, eine für Sie durchzuführen, um eine funktionierende HLK-Last für das Haus zu erhalten. Für die Zwecke der elektrischen Schätzung für ein Haus Ihrer Größe mit Ihrer vorgeschlagenen Hülle können wir jedoch davon ausgehen, dass Sie hier weniger als 24 kbtu (zwei Kühltonnen) Kapazität benötigen.

Dies bedeutet, dass Sie einen großen Teil dieser 7,5 kW elektrischer Raumwärme außer Betrieb nehmen können, da sie dem Haus über 24 kbtu Heizleistung liefert, bevor Sie die Wärme (Streifen oder Wärmepumpe) hinzufügen, die Ihre aktuelle HLK-Einheit durch die Wand bereitstellt . Abhängig von den niedrigen Umgebungstemperaturen Ihrer gewählten Wärmepumpe (Geräte der Spitzenklasse, wie die Mitsubishi Hyper-Heat-Modelle, können bis auf -13 °F heruntergehen ), benötigen Sie ein paar kW strategisch platzierte elektrische Wärme Die Kapazitätslücke, die Wärmepumpen bei niedrigen Umgebungstemperaturen aufweisen, muss noch ausgeglichen werden, aber dies kann mit einem einzigen 20A/240V-Stromkreis bewältigt werden.

Wenn das erledigt ist, können wir die elektrischen Probleme angehen

Jetzt, da wir den Elefanten im Raum abgedeckt haben, können wir mit Ihrem Plan zu den eigentlichen elektrischen Problemen übergehen. In erster Linie ist es gerade bei LED-Beleuchtung sinnvoll, Beleuchtung und Steckdosen auf eigene Stromkreise zu trennen, wie Sie es mehr oder weniger beschrieben haben. Ich hätte jedoch mindestens zwei Beleuchtungskreise im Haus, damit eine einzige Unterbrecherauslösung nicht alle Lichter ausschaltet ; man könnte sie zum Beispiel in „Ambientebeleuchtung“ und „Aufgabenbeleuchtung“ unterteilen.

Wir gehen dann in die Küche, wo Probleme auftauchen, beginnend bei den Steckdosen auf der Küchenarbeitsplatte. Ihr Plan, geteilte Steckdosen zu verwenden, die von einem Mehrdraht-Zweigkreis (MWBC) gespeist werden, ist aufgrund einer Kombination von Faktoren mehr oder weniger ein Nichtstarter:

• GFCI-Steckdosen können nicht wie normale Steckdosen geteilt werden. Sie benötigen also zwei GFCIs an jeder Steckdose, wenn Sie einen zweipoligen AFCI-Unterbrecher mit GFCI-Steckdosen verwenden
• Es gibt jedoch auch keine zweipoligen Doppelfunktionsschalter (AF + GF), sodass Sie stattdessen einen zweipoligen 50-A-GFCI verwenden müssten, der ein Subpanel mit zweipoligen 20-A-AFCIs speist, wodurch eine zusätzliche Box eingeführt wird und eine Menge zusätzlicher Ärger, wenn dieser GFCI jemals auslöst
• Schließlich krönt der NEC 2020 das Ganze, indem er einen GFCI-Schutz für 240-V-Küchenarbeitsplattensteckdosen vorschreibt. Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie den MWBC verwenden möchten, um 240 V an die Küchenarbeitsplatten zu „schleichen“, stattdessen das Box- und Subpanel-Setup verwenden müssen.

Infolgedessen müssen Sie hier eine schwere Wahl treffen, da Sie entweder:

• Bereitstellungsleitung zu den Küchenarbeitsplatten, was nicht so kostspielig ist, wie es klingt, da HNO ("Schlumpfröhre") eine Sache ist, und Ihnen die Möglichkeit gibt, Dinge später zu ändern,
• Akzeptieren Sie die Kompromisse, einen GFCI-Unterbrecher für alle Steckdosen der Küchenarbeitsplatte zu haben , um Ihre MWBCs zu haben,
• Verwenden Sie gepaarte GFCI-Steckdosen mit 12/3 auf Kosten der Tatsache, dass Sie keine 240 V an die Arbeitsplatte liefern können, oder verwenden Sie einen GFCI-Durchgangsschutz
• oder verwenden Sie ein 12/2/2-NM-Kabel, um geteilte Buchsen an mit Griffen verbundenen Paaren einpoliger DFCIs bereitzustellen, auf Kosten der Tatsache, dass Sie keine 240 V "einschleichen" können.

Wenn das erledigt ist, können wir uns dann der anderen Hälfte Ihrer Küchenprobleme zuwenden, nämlich dass Sie nicht genügend Stromkreise für eine ordnungsgemäß funktionierende Küche haben. Während Kreisläufe für den Geschirrspüler und die Entsorgung ein guter Anfang sind, ist die Tatsache, dass Sie nur zwei Kleingerätekreisläufe für die Küchenarbeitsplatte haben, ein bisschen kniffelig. Besonders wenn Sie HNO zu den Arbeitsplatten führen, verursacht der Wechsel zu einer Küche mit vier Kleingeräten keine allzu großen Kosten und bietet Ihnen viel mehr Flexibilität in Bezug auf das gleichzeitige Jonglieren mehrerer Kleingeräte.

Zurück zu den Spülmaschinen- und Entsorgungskreisläufen, diese müssen auch nicht auf einem MWBC sein, da /2/2 NM-Kabel wieder einmal eine Sache sind , die in der heutigen Zeit hergestellt wird. (Das Weglassen des MWBC bedeutet auch, dass Sie den GFCI für die Spülmaschine an einer geeigneten Stelle platzieren können.) Schließlich können Sie sicher zu einem 15-A-Stromkreis für den Kühlschrank wechseln, da Kühlschränke heutzutage überhaupt nicht viel Strom benötigen und Alter.

Wir verlassen dann die Küche und betreten die Garage, wo wir die Versorgung mit dem Code-Minimum erhöhen sollten. Sie benötigen einen dedizierten Stromkreis für die Beleuchtung und die Garagentoröffner der Garage, wenn man bedenkt, dass diese oft miteinander verbunden sind und die GDOs in jedem Fall einen ziemlich großen Teil der Strombelastbarkeit des Stromkreises einnehmen, zusätzlich zu dem jetzt erforderlichen dedizierten Stromkreis für die Garagensteckdose vom NEC. Darüber hinaus ist es an dieser Stelle auch eine gute Idee, einen 50-A-/240-V-Stromkreis für ein zukünftiges Elektroauto-Ladegerät (EVSE) oder eine Wohnmobilbucht bereitzustellen. Tatsächlich kann man eine "RV-Panel" -Box erhalten, die sowohl 50-A- als auch 20-A-Steckdosen enthält, sowie Ersatzunterbrecherplätze für die Garagenbeleuchtung / GDOs und zusätzliche Garagensteckdosen und SchleifeneinspeisungLaschen, die verwendet werden können, um Strom an ein zukünftiges Garagen-Subpanel zu senden; einer davon an einem 125A-Feeder, der mit 1/0 Al SER betrieben wird, bietet eine ziemlich elegante "All-in-One"-Lösung, um eine Garage zukunftssicher zu machen.

Zur Boxauswahl...

Nachdem all diese Probleme abgedeckt sind, können wir mit der Auswahl von Sicherungskästen für Ihren Umbau fortfahren. Wie Sie sehen können, ist Ihr vorhandenes Panel mit 40 Feldern so, wie es ist, ziemlich eng; Während es Ihre Pläne vorerst möglicherweise berücksichtigen kann, macht es keinen Sinn, angesichts der Tatsache, dass wir mehrere der vorhandenen Heizkreise herausnehmen, keinen weiteren Raum für Erweiterungen bereitzustellen, da wir die Möglichkeit haben.

In diesem Sinne beginnen wir beim Zähler, da dieser die meisten Anforderungen stellt, sowohl von Xcel Energy als auch vom aktuellen NEC. Insbesondere die neuen NEC-Anforderungen von 2020 zur „Notabschaltung“ für Einfamilienhäuser bedeuten, dass ein herkömmlicher Aufbau mit einer eigenständigen Zählersteckdose auf der Außenseite mit einem Hauptschalterfeld auf der Innenseite mit SE (SEU, nicht zu verwechseln mit USE ) Kabel fliegt nicht mehr. Infolgedessen möchten Sie auf eine Zählerhauptleitung aufrüsten, wenn Sie die Außenbox erneuern. Dazu müssen Sie jedoch die Einspeisung von außen nach innen in eine 4-Draht- Einspeisung mit separaten Neutral- und Erdungskabeln umwandeln , die normalerweise mit SER betrieben werden Kabel. Darüber hinaus erfordert dieses Upgrade praktisch, dass Sie Ihr Panel von a in ein Main-Lug- Panel umwandelnHauptleistungsschaltertyp , was Ihre Auswahlmöglichkeiten für neue Panels etwas einschränkt.

Was die Stromzähler betrifft, würde ich einen Siemens MC0816B1200JLT, Eaton MBX816B200BTS oder CMBX1212B200BTS, Square-D QC816F200SL oder RC816F200SL oder Milbank U6281-XL-200-5T9 verwenden; all diese erfüllen die Anforderungen, die Xcel an Messhardware stellt, und bieten zusätzlich zu einer Reihe von Durchführungskabelschuhen, die direkt von den Bussen kommen , einige freie Unterbrecherplätze . Von dort würde ich 250 kcmil Al SER zu einem konvertierbaren Panel mit 54 oder 60 Plätzen, 200 A oder 225 A führen, das mit Erdungsschienen ausgestattet ist. Auf diese Weise können Sie es zunächst als Hauptfeld bestellen und es mit getrennten, aber gebondeten Neutralleitern und Erdungen verdrahten, sodass Sie bei der Installation des Zählerhaupts das SER-Kabel vom Zählerhaupt zum Feld verlegen und umwandeln können Platte an der Hauptlasche an und ziehen Sie die Verbindungsschraube, um sie in eine Nebenplatte von der Zählerhauptleitung zu verwandeln.

Wenn Sie schon dabei sind, sollten Sie einen Typ-2-SPD und einen passenden Leistungsschalter am Meter-Main anbringen. Dies ist auch eine NEC-Anforderung von 2020 und bietet ein praktisches Zuhause für die Überspannungsunterdrückung genau dort, wo der Strom ins Haus kommt. Wenn Sie nach Panel-Teilenummern für das Innenpanel suchen, suchen Sie nach einem CHP60E225X9 oder BRP60E200 mit einer GBKP2120-Erdungsschiene und einem eingebauten CSR2200-Hauptschalter, wenn Sie ein Eaton-Lüfter sind, einem PN5482B1225C oder SN5482B1200, wenn Sie Siemens dafür bevorzugen , oder ein Square-D QO154M200P(C) oder QO160M200PC, ausgestattet mit einer PK23GTAL oder PK27GTAL Erdungsschiene. (Sie könnten die QO-Platten in der Hauptöse bekommen und einen QOM2200VH-Hauptschalter daran anbringen, aber es ist billiger, die Hauptschalterversion zu bekommen und sie stattdessen gegen die Hauptösen auszutauschen.)

ZIEHEN SIE ALLE SCHRAUBEN NACH SPEZIFIKATION AN

Schließlich sollten Sie einen Zoll-Pfund-Drehmomentschlüssel oder einen Drehmomentschraubendreher (je nach benötigtem Drehmoment) verwenden, um alle Unterbrecher- und Schalttafelösen auf ihre angegebenen Verbindungsdrehmomente festzuziehen. Dies ist eine neue Anforderung im NEC 2017 und eine gute Idee, selbst wenn Ihr AHJ sie nicht erzwingt, damit Ihr elektrisches System nicht ausfällt und Sie das Rennen verlieren!