Как узнать мощность электроприбора: Как рассчитать мощность, силу тока и напряжение: принципы и примеры расчета для бытовых условий

КАК УЗНАТЬ ТОК ПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИБОРА

Кажется, что узнать величину электрического тока, потребляемого бытовым электроприбором очень просто. Мы знаем напряжение питания электросети, а мощность электроприбора, как правило, обозначена на корпусе. Так что, призвав на помощь знания физики 8 класса, легко находим искомый ток. Однако кто сказал, что реальный ток, а следовательно и потребляемая мощность совпадают с номинальными значениями. А если прибор самодельный? Поэтому замерить реальные электрические параметры устройства зачастую необходимо, да и просто может быть интересно, узнать, сколько электроэнергии вы потратили, используя тот или иной прибор. Можно собрать ваттметр самостоятельно [1], или приобрести готовый [2]. Но если такие измерения планируется проводить от случаю к случаю рациональнее, собрать простую приставку, позволяющую безопасно включать амперметр последовательно с исследуемым устройством. Такая конструкция описана в статье [3].

Схема приспособления

При замкнутом выключателе SA1 конструкция, фактически представляет собой обычный сетевой удлинитель.

При размыкании SA1 ток может поступать в нагрузку только через клеммы для подключения амперметра. Коммутаторная светодиодная лампа СКЛ11 визуализирует наличие сетевого напряжения на выходных клеммах устройства. Для защиты от короткого замыкания в нагрузке имеется плавкий предохранитель, рассчитанный на ток 5 А. 

Корпусом конструкции послужил пластиковый пищевой контейнер подходящего размера. Главной задачей при изготовлении устройства является обеспечение электробезопасности.

Следует расположить клеммы для подключения амперметра так, чтобы исключить случайное прикосновение к ним. Можно использовать для этого обычную розетку, однако это создает путаницу, на устройстве будет две одинаковых розетки, и надо будет четко помнить, куда следует подключать нагрузку, а какая розетка служит для подсоединения амперметра. Поэтому клеммы для амперметра размещены на изолирующей панели из органического стекла, которая в свою очередь крепится к корпусу устройства с внутренней стороны.

Для доступа к клеммам в корпусе просверлены отверстия. 

Провода для подключения амперметра также должны быть надежно изолированы. К устройству подключена настольная лампа с лампой накаливания, номинальной мощностью 60 Вт. Амперметр зашунтирован.

Амперметр введен в цепь потребителя.

Литература

1. http://el-shema.ru/publ/izmerenija/skhema_prostogo_vattmetra/8-1-0-379
2. http://radioskot.ru/publ/byttekhnika/bytovoj_vattmetr/21-1-0-120
3. Нечаев И. Измерение тока потребления сетевых электроприборов. Журнал Радио № 3 2016 г. с. 40

Автор статьи – Denev.

   Форум по измерениям

   Форум по обсуждению материала КАК УЗНАТЬ ТОК ПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИБОРА

---

РАБОТА ЛИТИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА Как работает литий-ионный аккумулятор и чем он отличается по физико-химическим свойствам от других типов. Занимательная теория.

В чем разница между кВа и кВт?

Как известно, мощность зависит от работы и времени, необходимого для выполнения работы. Каждый электроприбор, устройство или предмет бытовой техники работает с определенной мощностью, которая является физической величиной, равной отношению работы, совершенной за определенное время определенной силой, к данному временному промежутку. Чем больше показатель мощности, тем большую работу может выполнить электроприбор за определенное время.

Электрическая мощность в быту

Чайник, фен, пылесос, компьютер и обычная лампа накаливания – электроприборы различного уровня и различной мощности окружают человека повсеместно, делая его жизнь более комфортной и уютной.

Чтобы узнать мощность электроприборов, которыми пользуется человек в повседневной жизни, достаточно посмотреть на информацию, размещенную на корпусе данного прибора. Электрическая мощность – показатель того, сколько энергии прибор потребляет из сети при своей работе.

Мощность электроприбора не только влияет на показания счетчика и расходы на оплату электроэнергии, но и на качественную работу проводки. Не стоит забывать о том, что чрезмерный ток может привести в лучшем случае к автоматическому выключению электропитания, а в худшем к замыканию, повреждению контактов и пожару.

Следовательно, знать зависимость мощности прибора от электрического тока в сети никогда не будет лишним. Для этого необходимо понимать различие полной, реактивной и активной мощности электроприборов.

Мощности бывают разными

Как правило, производители в технических характеристиках электроприборов, оборудования указывают полную мощность, измеряемую в киловольт-амперах (кВА). При этом потребитель, привыкший к знакомым глазу киловаттам (кВт) начинает теряться и не понимает, какой мощностью обладает прибор, электроинструмент и т.д. И кВА и кВт являются единицами измерения мощности электроприбора, оборудования, техники.

При этом киловатты показывают реально используемую мощность прибора при активной работе, а киловольт-амперы показывают уровень мощности прибора в целом. Полной является мощность, потребляемая прибором. При этом она не в полном объеме принимает участие в эксплуатации оборудования. Одна часть уходит на нагрев, действие (активная мощность), а другая передается электромагнитным полям по цепи (реактивная мощность).

Каждый электроприбор имеет определенный коэффициент мощности – величину, которая характеризует прибор по наличию реактивной мощности при определенной доле нагрузки. Данный показатель дает понять, как сильно смещается уровень мощности прибора при нагрузке относительно напряжения. Существует несколько основных показателей коэффициента мощности:

• 0.80 – плохой показатель;
• 0.90 – удовлетворительный;
• 0.95 – хороший показатель;
• 1.00 – идеальный.

Например, в технических характеристиках перфоратора указана мощность в 5 кВт. Так как при работе он имеет реактивное сопротивление, то обладает плохим коэффициентом мощности (0,85).Соответственно полная мощность, необходимая для эксплуатации перфоратора, составляет 5,89 кВА.

А вот коэффициент мощности обычного электрического чайника составляет единицу. Таким образом, уровень потребляемой мощности и мощности, используемой при работе чайника, совпадают.

Полная и активная мощность – это разные физические величины, дающие полное представление о технических характеристиках электроприбора и условиях, необходимых для его качественной работы.

Формула мощности тока в физике

Содержание:

Электрический ток, на каком угодно участке цепи совершает некоторую работу (А). Допустим, что у нас есть произвольный участок цепи (рис.1) между концами которого имеется напряжение U.

Работа, которая выполняется при перемещении заряда равного 1 Кл между точками A и B (рис.1) будет равна U. В том случае, если через проводник протекает ток силой I за время равное $\Delta t$ по указанному выше участку пройдет заряд (q) равный:

$$q=I \Delta t(1)$$

Следовательно, работа, которую совершает электрический ток на данном участке, равна:

$$A=U \cdot I \cdot \Delta t(2)$$

Надо отметить, что выражение (2) является справедливым при I=const для любого участка цепи (в таком участке могут содержаться проводники 1–го и 2–го рода). {2}(6)$$

где j – плотность тока, $\rho$ – удельное сопротивление.

Единицы измерения мощности тока

Основной единицей измерения мощности тока (как и мощности вообще) в системе СИ является: [P]=Вт=Дж/с.

В СГС: [P]=эрг/с.

1 Вт=10⁷ эрг/( с).

Выражение (4) применяют в системе СИ для того, чтобы дать определение единицы напряжения. Так, единицей напряжения (U) является вольт (В), который равен: 1 В= (1 Вт)/(1 А).

Вольтом называют электрическое напряжение, которое порождает в электроцепи постоянный ток силы 1 А при мощности 1 Вт.

Примеры решения задач

Пример

Задание. Какой должна быть сила тока, которая течет через обмотку электрического мотора для того, чтобы полезная мощность двигателя (P

A) стала максимальной?Какова максимальная полезная мощность? Если двигатель постоянного тока подключен к напряжению U, сопротивление обмотки якоря – R.

Решение. Мощность, которую потребляет электроприбор, идет на нагревание (P_Q) и совершение работы (P_A):

$$P=P_{Q}+P_{A}(1. {2}}{P_{2}}}$$

Читать дальше: Формула напряжения электрического поля.

Как определить потребляемую мощность приборов

Выполняя любые действия, связанные с обслуживанием электрической цепи, будь то монтаж/ремонт электропроводки или подключение электрического прибора, необходимо зафиксировать мощность нагрузки на сеть. Чтобы определить такой макропараметр электрической сети нужно наиболее точно установить значение потребляемой мощности всех и конкретно каждого из электрических приборов.

Виды электрической мощности

Электрическая мощность является общей физической характеристикой, которая описывает скорость передачи электрической энергии. Под мощностью электрического прибора подразумевают количество энергии, которое потребляет прибор за единицу времени.

Для более простого пояснения: мощность электроприбора — количественная величина потребляемой энергии, которую пользователь оплачивает в графе “за свет”. Естественно, что потребляемая мощность от “стиралки” и телефонной зарядки разная и оплата количества энергии тоже отличается.

Перед проведением электромонтажных работ необходимо предварительно узнать тип сети электропитания. Распространёнными видами являются: бытовая 2-фазная сеть (220 В), 3-фазная промышленная сеть (380 В) с частотами 50 Гц.

С понятием мощности электроприбора очень тесно связаны такие категории, как фазность и среднеквадратичное значение напряжения, которое влияет на степень нагрузки сети. Специалисты различают два основных типа нагрузок: активные и реактивные.

1. Активная нагрузка: электрические приборы, которые превращают электроэнергию в тепловое излучение. Например, излучающие приборы (светильники, конвекторы, обогреватели), чайники, электрические плиты (но не индукционные) и т. д.
2. Реактивная нагрузка: электрические агрегаты и машины, которые превращают электричество в разнообразные механические виды энергии (вращение, поступательное движение). Эти приборы отличаются высоким током включения, который необходимо учитывать при расчёте мощности. Например, стиральные машинки, перфораторы, электродвигатели и т. п.

Существуют также другие высокотехнологичные приборы, которые совмещают в себе несколько типов нагрузок, например, электрические транспортные средства. Которые, в последнее время стали подключать к обычной розетке для зарядки.

Расчёт мощности на бумаге

Узнать потребляемую мощность электрического прибора можно с помощью тех. паспорта на изделие. Производитель обязательно указывает этот параметр для каждого прибора.

Что делать если документ на изделие отсутствует? Первым из способов измерения является расчёт “на бумаге”.

Для этого достаточно посмотреть на “бирку” (обычно на задней/тыльной части прибора), в которой указаны следующие параметры:

• производитель и серийный номер прибора;
• входное напряжение;
• потребляемый ток;
• в качестве бонуса — потребляемая мощность.

Если последняя величина отсутствует, её можно рассчитать: достаточно умножить напряжение сети на потребляемый ток и получим потребляемую мощность активной нагрузки.

С реактивной нагрузкой немного сложнее! Обязательно необходимо знать коэффициент мощности и номинальную нагрузку (на бирке). Например, перфоратор мощностью 2 кВт с коэффициентом 0.85 имеет реактивную нагрузку: 2000/0.85=2352 Вт.

Ваттметр

В современных магазинах продаются специальные ваттметры, которые мгновенно на дисплее отображают потребляемую мощность подключённого к сети прибора.

Усложняем электротехническую задачу: отсутствует или затёрлась информация с характеристиками прибора.

Выполняем следующие манипуляции:

• отключаем все приборы в квартире/доме;
• запоминаем начальное значение на дисплее электросчётчика;
• подключаем прибор на один час;
• отнимаем конечное от начального значение электросчётчика.

Получаем эмпирическое значение мощности потребления электрического устройства.

Токовые клещи и тестеры

Методика измерений характерна и для клещей и для тестера. Разница только в том, что мультиметр подключается в сеть, а токовые клещи заводятся за один из проводов питания прибора. Таким образом измеряем проходящий ток через прибор.

Во время проведения электрических работ необходимо помнить, что напряжение измеряется напрямую с помощью подключённых щупов в розетку. Потребляемый прибором ток измеряется через последовательное подключение к нагрузке тоже в розетку.

Зная значение напряжения сети и ток проходящий через измерительный прибор, можно с высокой точностью определить потребляемую мощность практически любого электрического устройства. Мощность равна произведению напряжения на силу тока.

Полезное видео

С примерами использования ваттметра и токовых клещей вы можете ознакомиться на видео ниже:

Вместо заключения. Определение потребляемой мощности прибора является достаточно важной процедурой при монтаже и обслуживании электрической цепи питания, которую можно произвести просто с использованием карандаша или токовых клещей.

Как определить мощность и потребляемый ток электродвигателя

Все электрические двигатели выпускаются с табличками на корпусе, из которых можно узнать основные характеристики электродвигателя: его марку, потребляемый номинальный рабочий ток и мощность, частоту вращения, тип двигателя, КПД и cos(fi). Так же эти данные указаны в паспорте к устройству.

Из всех параметров наиболее важное значение для подключения имеют: мощность электродвигателя и потребляемый ток, не стоит его путать с пусковым. Именно эти данные позволяют нам определить достаточность мощности для привода, необходимое сечение кабеля для подключения мотора и подобрать подходящие по номиналу для защиты автомат и тепловое реле.

Но бывает, что нет паспорта или таблички и для определения этих величин необходимо будет сделать измерения. Как узнать мощность,  рабочий ток и снизить пусковой, Вы узнаете далее из этой статьи.

Как определить мощность электродвигателя

Проще всего посмотреть на табличку и найти величину в киловаттах. Например, на картинке она равна 45 кВт.Учтите, что эта величина на табличке указывает на потребляемую активную мощность из электросети. Полная же мощность будет равна сумме активной и реактивной мощности. Электрические счетчики в доме или гараже считают только расход активной электроэнергии, а учет реактивной энергии ведется только на предприятиях при помощи специальных счетчиков. Чем выше у электродвигателя cos(fi), тем меньше будет составляющая реактивной энергии в полной мощности. Не стоит путать cos(fi) с КПД. Этот показатель показывает сколько электроэнергии переводится в полезную механическую работу, а сколько в бесполезное тепло. Например, КПД равный 90 процентам, говорит о том, что десятая часть потребленной электроэнергии уходит на тепловые потери и трение в подшипниках.

Вы должны иметь ввиду, что в паспорте или на табличке указывается номинальная мощность, которая будет равна этому значению только при условии достижения оптимальной нагрузки на вал. При чем перегружать не стоит вал по целому ряду причин, лучше выбрать по мощнее мотор. На холостом ходу величина тока будет гораздо ниже номинала.

Как же определить номинальную мощность электродвигателя? В интернете Вы найдете много различных формул и расчетов. Для некоторых необходимо помереть размеры статора, для других формул понадобится знать величину тока, КПД и cos(fi). Мой совет не заморачивайтесь со всем этим. Лучше этих расчетов все равно будут практические измерения. И для их проведения ничего не понадобится вообще.

Как определить мощность любого электроприбора в доме или гараже? Конечно с помощью счетчика электроэнергии. Перед началом измерения отключите все электроприборы из розеток, освещение и все то, что подключено от электрощита.

Далее если у Вас электронный счетчик типа Меркурий, все очень просто надо включить мотор под нагрузкой и погонять минут 5. На электронном табло должна высветится величина нагрузки в кВт, подключенная к счетчику в данный момент.

Если же у вас дисковый индукционный счетчик учитывайте, что он учет ведет в киловатт/часах. Запишите перед началом измерений последние показатели, включайте двигатель строго секунда в секунду ровно на 10 минут, затем после остановки отнимите новые показания от предыдущих и умножайте кВт\ч на 6. Полученный результат и будет активной мощностью данного двигателя в Киловаттах, для перевода в Ватты разделите на 1000. Рекомендую прочитать статью: как снимать показания электросчетчика.

Если двигатель маломощный, тогда для более высокой точности можно посчитать обороты диска. Например, за одну минуту он сделал 10 полных оборотов, а на счетчике написано 1200 оборотов= 1 кВт/ч. 10 умножаем на количество минут в часе и получаем 600 оборотов за час. 1200 делим на 600 и получаем 500 Ватт или 0.5 кВт. Чем дольше по времени будете измерять, тем точнее будут данные. Но время всегда должно быть кратно полной минуте. Затем делим 60 на количество минут измерения и умножаем на сосчитанные обороты. После этого величину оборотов, равных одному Киловатт/часу для вашей модели электросчетчика делим на полученный результат и получаем необходимую величину мощности.

Как определить потребляемый ток электродвигателя

Зная мощность, легко можно высчитать величину потребляемого тока. Для 3 фазных двигателей, подключенных по схеме звезда на 380 Вольт, необходимо умножить мощность в киловаттах на 2. Например, при мощности 5 киловатт ток будет равен 10 Ампер. Опять же учитывайте, что такой ток мотор будет брать только под нагрузкой максимально близкой к номиналу. Полунагруженный электродвигатель и тем более на холостом ходу будет потреблять значительно меньший ток.

Для определения тока в однофазных сетях, необходимо мощность разделить на напряжение. Например, при работе двигателя напряжение в месте его подключения равно 230 Вольт. Это важно так, как после включения нагрузки напряжение скорее всего понизится в месте подключения электродвигателя.

Если например, мощность мотора на 220 Вольт по измерениям оказалась равной 1.5 кВт или 1500 Ватт. Делим 1500 на 230 Вольт и получаем, что рабочий ток двигателя приблизительно равен 6.5 Ампер.

Пусковой ток электродвигателя

При запуске любого типа электродвигателя возникает пусковой ток от 2 до 8 кратного значению номинального тока в рабочем режиме электродвигателя. Величина пускового тока зависит от типа двигателя, скорости вращения, схемы подключения, наличие нагрузки на валу и от других параметров.

Пусковой ток возникает, потому что в момент запуска наводится очень сильное магнитное поле в обмотках необходимое, что бы сдвинуть с места и раскрутить ротор. При включении мотора сопротивление обмоток мало, а следовательно по закону Ома, ток вырастает при неизменном напряжении в участке цепи. По мере того как двигатель раскручивается, возникает в обмотках ЭДС или индуктивное сопротивление и ток начинает уменьшаться до номинального значения.

Эти всплески реактивной энергии негативно сказываются на работе других электропотребителей, подключенных к этой же линии электропитания, что служит причиной возникновения особенно губительных для электроники скачков или перепадов напряжения.

Снизить вдвое пусковой ток можно при использовании специально разработанного для этих целей тиристорного блока, а лучше при помощи устройства плавного запуска (УПЗ). УПЗ с меньшим пусковым током и быстрее в полтора раза запускает мотор по сравнению с тиристорным запуском.  Устройства плавного запуска подходят как к синхронным, так и к асинхронным двигателям. УПЗ выпускаются предприятиями Украины и России.

Для запуска трехфазного асинхронного двигателя сегодня нередко используются и преобразователя частоты. Широкое их распространение пока сдерживает только цена. Благодаря изменению величин частоты тока и напряжения удается не только сделать плавный запуск, но и регулировать скорость вращения ротора. По другому как только изменением частоты электрического тока, регулировать скорость вращения асинхронного двигателя нет возможности. Но следует знать, что частотный преобразователь создает помехи в электросети, поэтому для подключения электроники и бытовой техники используйте сетевой фильтр.

Использование устройства плавного запуска и частотного преобразователя позволяет не только сохранить стабильность электропитания у Вас и Ваших соседей, подключенных к одной линии электроснабжения, но и продлить срок службы электродвигателей.

Подключение приборов к сети

Мы живем в век электроники, и практически каждый дом оснащен не одним десятком электротехники, слабой и достаточно мощной. К ней относится – стиральная и посудомоечная машины, бойлер, электрический обогреватель и пр. Особенность этой бытовой техники в высоком токе нагрузки при подключении к сети, поэтому о них стоит поговорить подробно.
Если производить подключение неправильно, электрическая проводка будет чрезмерно нагреваться и испортится в считанные дни.  Риск возникновения пожара будет повышен, к тому же, сам прибор выйдет из строя. Как же правильно подключать бытовую технику чтобы избежать таких неприятностей?

Стоит учесть возможности бытовой электропроводки

Чтобы избежать неприятных последствий важно ознакомиться с возможностями домашней электропроводки. Например, советские розетки на нагрузку больше 6 ампер не рассчитаны. Если у вас установлены такие розетки, особо ничего не подключишь. Современные розетки европейского типа рассчитаны на 10 или 16 ампер. Замена советской розетки на современную возможна, если сечение кабеля сможет выдержать подобную нагрузку. Все электрические приборы потребляют от сети определенную мощность. Это очень важный параметр и требует первостепенного внимания. Потребляемая мощность прибора указывается в техническом паспорте или на корпусе. Мощными считаются приборы потребляющие свыше 100 ватт. Они и представляют интерес для нас.

Какая связь между мощностью прибора и током?

Мощность – это сумма тока и напряжения. Значит, чтобы узнать какую мощность в ваттах способна выдержать розетка, если максимальные показатели указаны в амперах, нужно умножить напряжение на соответствующий ток.
Возьмем напряжение в сети 220 вольт, и максимальную мощность розеток 6, 10 и 16 ампер.
Получаем следующие показатели:

• розетка на 6 ампер выдержит нагрузку 1320 Ватт;
• розетка на 10 ампер нагрузку – 2200 Ватт;
• розетка на 16 ампер – 3520 Ватт.

Если знать эти показатели, проблем с подключением мощных приборов не возникнет.

Распространенные ошибки потребителей

Первая ошибка – это подключение к розетке 10 ампер удлинителя на более слабый ток (6 ампер). Потребитель, совершая такой манёвр ожидает, что напряжение в удлинителе станет как в розетке 2200 Вт, но в результате удлинитель приходит в негодность.

Вот еще пример. К розетке на 6 ампер подключают удлинитель на 10 ампер с уверенностью, что получен запас мощности на 2200 ватт.
Что же происходит в действительности?
Полученная мощность будет такой, на какую рассчитана розетка – 6 ампер, но сама розетка выйдет из строя, да и вилка удлинителя из-за превышенного нагревания тоже пострадает.
Случается и такое, что к розетке на 6 ампер присоединяет соответствующий удлинитель. Максимальная нагрузка составляет 1320 Вт, и подключает к примеру электрический обогреватель на 1000 Ватт и пылесос на 800 Ватт одновременно, общая мощность возрастает до размеров не рассчитанных на данную розетку.

К подключению к сети электроприборов высокой мощности стоит отнестись очень серьезно. Тогда ни проводка, ни приборы, ни потребитель не пострадают. 

Замена электропроводки в доме или квартире

Если в доме планируется замена электропроводки, мощные приборы учитываются в первую очередь. Это значит, что для них следует провести отдельную линию электропроводки прямо из распределительного щитка. Розетки для слабых приборов можно подключать от одной линии шлейфом (от первой ко второй, от второй к третьей и т.д)

Выбираем кабель

Кабель и его сечение выбирается с учетом нагрузки от электроприборов, которые будут к нему подключаться. Обычно в домашней электропроводке используют ВВГнг кабель или гибкий кабель ПВС.

Расчет мощности газового котла для дома | Статьи

При организации системы отопления перед собственником жилья возникает резонный вопрос, как рассчитать мощность газового котла. Производительность оборудования имеет немаловажное значение для домовладельца, поскольку именно от нее зависит комфортность проживания в помещении. Если выбрать слишком маленькую мощность, агрегат не сможет хорошо обогреть необходимую площадь. При больших показателях устройство будет качественно отапливать комнаты, но потребует дополнительных затрат на обогрев. Поэтому хозяину следует ответственно подойти к выбору отопительного прибора и правильно сделать расчеты его параметров.

Почему важно правильно определить мощность котла?

Грамотный подбор мощности позволяет не просто сэкономить на газе, но и увеличить КПД агрегата. Если тепловая отдача превышает реальные потребности в тепле, котел будет работать неэффективно, а его детали станут поддаваться износу. При покупке маломощного устройства хозяину придется столкнуться с часто выключающейся горелкой, которая станет быстро подогревать малые объемы воды. Как результат, в отопительной системе начнет скапливаться конденсат. Он приведет к образованию кислот, которые «проедят» внутреннюю поверхность дымохода, а затем возьмутся и за элементы отопительного прибора.

Часто домовладельцы, которые не знают, как рассчитать газовый котел, покупают оборудование с автоматическими системами, выполняющими самостоятельную регулировку расхода топлива. На первый взгляд, это удобно, но если агрегат работает на пределе производительности, можно столкнуться со следующими проблемами:

●        сбой в работе автоматики;

●        снижение эффективности горелки;

●        уменьшение срока эксплуатации отопительного прибора;

●        выход из строя отдельных узлов и деталей.

Чтобы избежать неприятностей, нужно покупать аппарат должной производительности, которая подходит для конкретного помещения. При необходимости вы можете обратиться к сотрудникам «Мособлгаз», которые вычислят требуемые параметры оборудования и помогут подобрать модель с учетом площади дома. В нашем интернет-магазине представлен обширный ассортимент надежных и качественных котлов, поэтому вы легко найдете подходящие варианты.

Учет тепловых потерь

Рассматривая, какая нужна мощность для газового котла, многие потребители ошибочно полагают, что она зависит только от размеров дома. Иными словами, достаточно вычислить этот параметр путем умножения 1 киловатта на 10 кв. метров площади. В действительности эти расчеты не совсем верны, поскольку не учитывают теплопотери. Тепло может уходить из дверей, через щели в оконных проемах, стены и потолочные поверхности, поэтому основная задача отопительного оборудования – компенсировать недостаток утраченного тепла и создать комфортную температуру.

На тепловые потери влияют такие факторы:

●        местоположение здания с учетом климата местности;

●        общая площадь обогреваемого помещения;

●        местоположение в отношении сторон света;

●        тип, размер стеклопакетов, дверных проемов;

●        тепловое сопротивление отделочных материалов;

●        вентиляция.

Полный расчет теплопотерь требует использования нескольких десятков формул, что затруднительно для обычного потребителя. Поэтому выясняя, какая нужна мощность для газового котла, достаточно ограничиться максимальными потерями тепла с коэффициентом 1,5. Такой параметр обычно имеют простые деревянные окна без стеклопакетов, двери из дерева без тамбура и стены в один кирпич или выполненные из бетона. Если же помещение хорошо утеплено, оборудовано стеклопакетами и двойными дверьми, для неучтенных потерь целесообразно использовать коэффициент 1,15.

Как рассчитать мощность газового котла: основные формулы

Чтобы произвести правильные расчеты, предварительно следует определить начальную мощность прибора. Предположим, отапливаемое помещение имеет площадь 150 кв. метров. В этой ситуации формула для подсчета производительности будет выглядеть так:

1 кВт х 150 кв. м / 10 кв. м = 15 кВт

Данный подсчет предполагает, что потолки в здании имеют высоту около 2,5 метров. Однако многие современные дома строятся по индивидуальному проекту, поэтому предлагаемая формула для них не совсем подходит. Чтобы точнее подсчитать производительность, необходимо вычислить правочный коэффициент, поделив конкретную высоту на принятые 2,5 метра. Например, как рассчитать газовый котел в этом случае:

1. Предположим, что потолок имеет высоту 3,1 м.
2. Делим этот показатель на 2,5 м и получаем правочный коэффициент 1,24.
3. Вычисляем производительность для постройки на 150 кв. метров с высотой 3,1 м: 15 кВт х 1,24 = 18,6 кВт.

Последним этапом вычислений будет определение мощности с учетом теплопотерь. Если мы берем за основу коэффициент 1,15 (для хорошо утепленного дома), то производительность отопительного прибора составит:

18,6 кВт х 1,15 = 21,39 кВт

Чтобы наверняка не замерзнуть, лучше выбирать агрегат с параметром в большую сторону – на 22 кВт. Однако нужно учитывать, что данные расчеты подходят только для одноконтурной модели, которая работает на обогрев помещения. Если планируется покупка оборудования с двумя контурами, к полученным цифрам необходимо добавить еще около 25 %:

21,39 кВт + 25 % = 26,72 кВт (или 27 киловатт с округлением)

Многие производители понимают, что далеко не каждый потребитель знает, как правильно рассчитать мощность газового котла. Поэтому для расчетов параметров оборудования предлагаются специальные калькуляторы, которые можно использовать в онлайн режиме. Независимо от способа вычисления, грамотно подобранные характеристики отопительного прибора позволят пользователю купить оптимальное для его дома устройство и существенно сэкономить на обогреве жилья.

Как определить электрическую нагрузку вашего дома

Электрическая нагрузка дома – это общая мощность, потребляемая за день всей бытовой техникой и электроникой в ​​доме.

Хотя электрическая нагрузка основана на мощности или максимальной потребляемой мощности каждого прибора в доме, она также принимает во внимание среднее количество времени, в течение которого каждый прибор используется в течение дня. Электрическая нагрузка рассчитывается в ватт-часах или киловатт-часах, которые описывают потребление энергии в течение часа.Понимание электрической нагрузки вашего дома поможет вам определить и контролировать большие области энергопотребления. Он также указывает на любые модификации, которые могут потребоваться для вашей электрической системы.

Знайте, что вы хотите рассчитать. Это может показаться трудным, но на самом деле это не так уж сложно, если вы выучите термины. Большинство электроприборов имеют мощность в ваттах, а некоторые – в усилителях. Чтобы преобразовать амперы в ватты, умножьте количество ампер на 120. Это сделано потому, что домашние электрические розетки в США используют 120 вольт, а вольт, умноженные на амперы, равняются ваттам.Число, которое вы хотите найти, – это сколько киловатт-часов (кВтч) вы используете. Это то, что показывает ваш счетчик, и за что вам в конечном итоге выставляют счет.

Создайте журнал, в котором указывайте, какие электроприборы вы используете и как долго вы их используете. Помните о вещах, которые вы не контролируете активно, (или регулярно), например, о нагревательных или охлаждающих устройствах, водонагревателях, морозильных камерах и холодильниках. Составьте список всех приборов, которыми вы пользовались, на 5 дней подряд, чтобы найти хорошее среднее значение по каждому из них.

Проверьте этикетки на своих электроприборах. Это начало расчета вашей электрической нагрузки и хороший способ получить представление о том, сколько энергии потребляет каждое устройство. Следует помнить, что цифра на этикетке – это максимальных Вт, которые прибор будет использовать в течение часа, поэтому холодильник, например, будет использовать только небольшое количество энергии, если компрессор не работает, и в это время он будет использовать более близкое на максимальную мощность.

Оцените количество ватт, которое вы потребляете на одно устройство в день. Если вам нужна помощь по таким приборам, как нагревательные и охлаждающие устройства, водонагреватели или другие пассивные устройства, вы можете найти множество оценок в Интернете.

Рассчитайте потребление кВтч для каждого устройства. Формула для кВтч: ватт, умноженный на использованные часы, а затем разделенный на 1000. Например, 100-ваттная лампочка, используемая в течение 10 часов, будет использовать один кВтч.

Добавьте всех суммарных кВтч от ваших бытовых приборов, чтобы получить представление о вашей электрической нагрузке, которую вы используете каждый день.

Если вы хотите быть максимально конкретным, вы можете использовать ваттметр, чтобы лучше понять, сколько электроэнергии потребляют отдельные приборы. Ваттметр соединит вилку вашего прибора с розеткой и покажет, сколько электроэнергии прибор потребляет с течением времени.

Я бы также посоветовал, если вы хотите преобразовать свои выводы в фактические накладные расходы, вам нужно либо обратиться к ежемесячному отчету вашего поставщика электроэнергии по телефону, чтобы узнать фактическую плату за кВт / ч.Ставка может сильно варьироваться от почтового индекса к почтовому индексу. В вашем счете может быть несколько тарифов за кВт / ч (один для «доставки» и один для «топлива»), и в этом случае вам следует сложить их все, чтобы получить общую стоимость кВт / ч. Большинство ставок являются многоуровневыми, что означает, что чем выше вы используете, тем выше ставка. Когда мы сделали это для The Bungalow, мы вошли в наш самый высокий уровень в калькуляторе (да, у нас многоуровневая система), потому что я понял, что энергия, которую мы могли бы сэкономить, также сэкономит нам деньги при наивысшей многоуровневой ставке.

Знаете ли вы?

… электрическая сушилка для белья потребляет в среднем 4400 Вт?
… холодильник может потреблять более 700 Вт?
… посудомоечная машина может потреблять 3600 Вт?… Холодильник может потреблять более 700 Вт?
… портативный компьютер потребляет 40 Вт при подключении к сети?
… 42-дюймовый ЖК-телевизор потребляет почти 236 Вт?
… кофеварка потребляет 900 пиковых ватт?

Я обращаю внимание на всю эту информацию, поскольку мы здесь, в r (E) volution, продолжаем создавать и совершенствовать наши потребности в солнечной энергии.Мы рассматриваем комбинированную систему решетки и солнечной энергии, но она нам очень поможет, если мы будем выбирать приборы, осветительные приборы и тому подобное с учетом общей мощности.

А как насчет вашего дома? Вы учитываете потребление энергии? Ваш ежемесячный счет за электричество вышел из-под контроля? Вы бы хотели знать, как снизить эти цены?

Как оценить потребность в электроэнергии

Когда вы получаете счет за электроэнергию каждый месяц, вы можете не понимать, как именно была рассчитана общая сумма.Каждое устройство в вашем доме вносит свой вклад в общую сумму счета. Чтобы выяснить, какие приборы и устройства потребляют больше всего энергии, вы можете оценить общие требования к мощности для каждого устройства. Эта оценка также полезна для оценки требований к мощности для альтернативной или резервной системы энергоснабжения.

Оценить потребности в энергии и затраты на питание электронного устройства или прибора очень просто. На задней панели каждого устройства есть этикетка с указанием потребляемой мощности.Это число, которое вам понадобится, чтобы вычислить потребление энергии и требования. Наряду с ваттами вам нужно будет оценить количество часов в день, в течение которых устройство или прибор используется. Если вы предпочитаете не проверять все свои устройства вручную, вы можете приобрести устройство, которое поможет вам оценить потребление энергии. Эти устройства варьируются от простых устройств для измерения мощности до сложных решений для домашнего мониторинга. В этом посте мы предполагаем, что у вас нет доступа к сложному решению для домашнего мониторинга.Если вы новичок в чтении этикеток с энергопотреблением на задней панели ваших приборов и устройств, просмотрите следующие несколько разделов с справочной информацией, чтобы получить представление об основах электротехники и терминологии.

Предпосылки: основы электротехники

Чтобы понять электрические термины, перечисленные на этикетках прибора или устройства, необходимо понять несколько электрических терминов. Основные термины: напряжение, ток и сопротивление:

.

• Напряжение (Вольт): Разница в потенциальной энергии (заряде) между двумя точками в цепи.Одна точка имеет больше энергии, чем другая, и разница между точками называется напряжением. Напряжение измеряется в вольтах.
• Ток (Ампер): Поток электронов (заряд) между двумя точками в цепи. Сила тока измеряется в амперах.
• Сопротивление (Ом): Сопротивление – это электрическое сопротивление (сложность) между двумя точками проводника. Сопротивление измеряется в Ом.

Напряжение, ток и сопротивление связаны уравнением, называемым законом Ома:

В = I x R

где V – вольт, I – ток, а R – сопротивление.При описании напряжения, тока и сопротивления часто используется аналогия «вода, текущая в трубе». Ток аналогичен потоку воды, а напряжение – это давление в трубе. Когда напряжение (давление) выше, будет течь более сильный ток. На рисунке 1 показана аналогия с водой с (а) давлением (напряжением) без тока и (б) давлением (напряжением) и током.

Рисунок 1. Механическое изображение напряжения и тока.

Электроэнергия также может быть выражена в единицах мощности, называемых Вт .Ватт – это единица электрической мощности, представленная током в один ампер в цепи с разностью потенциалов в 1 вольт. Мощность связана с напряжением и током следующим уравнением:

P = I x V

где P – мощность, I – ток, а V – вольты. Мощность (электрическая энергия) измеряется в ваттах или киловаттах. Его также можно измерить с течением времени. Например, лампочка мощностью 60 Вт потребляет 60 Вт в определенный момент времени.Киловатт-час (кВтч) – это электрическая энергия, равная мощности, подаваемой одним киловаттом за один час.

Справочная информация: напряжение переменного и постоянного тока

Электрические концепции, которые мы описали до сих пор, являются примерами постоянного тока (DC) . Постоянный ток (DC) – это электрический ток, который течет линейно в постоянном направлении. Существует также другой тип тока, называемый переменным током (AC) , который отличается от постоянного тока, потому что он меняет направление.Рисунок 2 иллюстрирует разницу между этими двумя концепциями. Как показано, постоянное напряжение постоянно. Напряжение переменного тока имеет синусоидальную форму, что означает, что оно изменяется со временем.

Рисунок 2. Визуальная разница между постоянным и переменным напряжением.

Мы можем использовать предыдущую аналогию с водой для описания переменного тока; вместо воды, текущей по трубе, вода в трубе перемещается вперед и назад с помощью рукоятки, соединенной с поршнем.На рисунке 3 показана иллюстрация этой концепции. Брызги жидкости могут быть очень быстрыми – 50 или 60 циклов в секунду (50 или 60 Гц). Устройства с питанием от топливных элементов или батарей используют питание постоянного тока; однако устройства, которые подключаются к стене в наших домах, используют переменный ток.

Рисунок 3. Переменный ток Аналогия напряжения (напряжения) и тока.

Проверка необходимой энергии

Чтобы оценить использование энергии в вашем доме, могут помочь следующие источники:

• Счета за электроэнергию
• Рейтинг оборудования
• Ожидаемые профили нагрузки

Посмотрев на свой счет за электроэнергию, вы можете увидеть, как ваши ватты меняются от месяца к месяцу в течение года.Ваше потребление энергии носит сезонный характер и зависит от того, где вы живете. Например, если вы живете в холодном климате, ваши зимние счета могут быть намного выше, чем ваши летние, из-за необходимости в тепле зимой. В жарком климате ваш летний счет может быть намного выше, чем ваш зимний, из-за того, что кондиционер работает все лето.

Каждый прибор или электронное устройство имеет паспортную табличку, на которой указаны напряжение, сила тока, частота и мощность. Обычно они расположены на задней панели устройства.Эти характеристики представляют собой максимальное количество мощности, которое может быть поставлено; следовательно, номинальная мощность, указанная на паспортной табличке, теоретически соответствует 100-процентному использованию. Многие устройства не работают со 100-процентной загрузкой; поэтому использование номинальных значений на паспортной табличке может привести к завышению требований к мощности. Пример паспортной таблички показан на Рисунке 4.

Рисунок 4. Паспортные таблички электронного устройства.

Хотя потребление энергии можно рассчитать на основе ваших счетов за электроэнергию и паспортных табличек устройства, фактические измерения дадут более точные данные.Фактические измерения нагрузки можно получить с помощью ватт-часов. Эти фактические измерения нагрузки часто используются для проектирования PV , топливных элементов и систем резервного питания от батарей. Фактическая нагрузка требуется для определения размера и стоимости системы альтернативной энергии . Часто разработчики систем рекомендуют потребителю изменить свои методы использования энергии, чтобы минимизировать потребление энергии, чтобы фотоэлектрическая система могла быть спроектирована с учетом этих требований вместо установки более крупной системы для компенсации пикового использования.

Расчет энергопотребления

Общее количество энергии, потребляемой вашим домом, можно легко рассчитать, выполнив шесть простых шагов:

1. Укажите количество ватт для каждого устройства или электронного устройства (это называется «нагрузкой» для каждого устройства). Все существующие и планируемые электрические нагрузки должны быть идентифицированы.
2. Оцените среднесуточное использование (количество часов в день, в течение которых прибор или электронное устройство работают)
3. Умножьте мощность устройства на количество часов, в течение которых вы его используете (это даст вам определенное количество «ватт-часов»). Например, если вы используете телевизор на 120 Вт в течение двух часов в день. Вы можете умножить мощность на количество часов, используемых в день, чтобы получить 240 ватт-часов в день.
4. В вашем счете за электричество электричество указано в киловатт-часах. Чтобы сравнить потребление энергии в киловатт-часах, нам нужно будет преобразовать ватт-часы в киловатт-часы. Поскольку 1 киловатт равен 1000 ватт, разделите на 1000, чтобы преобразовать ватт-часы (Втч) в киловатт-часы (кВтч):

240 Втч / 1000 = 0.24 кВтч

5. Чтобы сравнить эти цифры с вашим счетом за электроэнергию, нам нужно преобразовать это число в количество часов, которые прибор или устройство использует в месяц. Например, 0,24 кВтч x 30 дней = 7,2 кВтч в месяц.
6. Чтобы рассчитать затраты на электроэнергию и сравнить их с вашим счетом за электричество, посмотрите на свой счет за электричество, чтобы определить, сколько вы платите за кВтч. Если в вашем счете указано, что вы платите 0,12 доллара за киловатт-час, стоимость может быть оценена следующим образом: 7.2 кВтч в месяц x 0,12 доллара США за кВтч = 0,86 доллара США в месяц.

Вы можете организовать эти числа, как в Таблице 1 ниже.

Электрическая нагрузка	Мощность (Вт)	Среднее ежедневное использование (ч)	Средняя дневная энергия (ватт-часы)	Средняя дневная энергия (киловатт-часы)	Среднемесячная энергия (киловатт-часы)	Стоимость в месяц ($)
Телевидение	120	2	240	0.24	7,2	0,86

Таблица 1. Таблица для расчета среднесуточной энергии.

Заполнив Таблицу 1, вы можете получить хорошую оценку количества электроэнергии, которое вы используете каждый месяц, и связанных с этим затрат. Чтобы определить размер системы аккумулирования энергии, вам также нужно будет посмотреть на требуемую пиковую мощность (максимальное количество энергии, которое может потребоваться в день) и продолжительность средней мощности (самый продолжительный период времени, в течение которого средняя мощность нужный).Среднее потребление энергии определяет общее количество энергии, потребляемой за день.

Заключение

В этом посте мы рассмотрели основные электрические термины, такие как напряжение, ток, сопротивление, мощность, постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Затем мы использовали эти концепции для расчета потребности в энергии для прибора или устройства. Эти потребности в энергии можно использовать для оценки общего потребления энергии и связанных с этим затрат на эту энергетическую нагрузку. Расчет этих требований может помочь вам уменьшить ваши счета за электроэнергию и помочь вам определить размер фотоэлектрической, резервной аккумуляторной батареи или другой альтернативной энергетической системы.

Автор: Д-р Коллин Шпигель

Доктор Коллин Шпигель – консультант по математическому моделированию и техническому письму (президент SEMSCIO) и профессор, имеющий докторскую степень. и степень магистра инженерных наук. Она имеет семнадцатилетний опыт работы в области инженерии, статистики, обработки данных, исследований и технического письма для многих компаний в качестве консультанта, сотрудника и независимого владельца бизнеса. Она является автором книг « Designing and Building Fuel Cells » (McGraw-Hill, 2007) и «PEM Fuel Cell Modeling and Simulation using MATLAB» (Elsevier Science, 2008).Ранее она владела Clean Fuel Cell Energy, LLC, организацией по топливным элементам, которая обслуживала ученых, инженеров и профессоров по всему миру.

Электроэнергия – Электроэнергия – Национальная редакция 5 по физике

Электроэнергия легко переносится с места на место с помощью проводов или кабелей. Однако электрическая энергия должна быть преобразована в другие формы энергии, прежде чем мы сможем ее использовать.

Скорость передачи (или изменения) энергии называется мощностью – сколько энергии используется в секунду.

\ [Power = \ frac {{Energy}} {{time}} \]

\ [P = \ frac {E} {t} \]

Обозначение для power – \ (P \) , измеряется в Вт (\ (Вт \)).

Обозначение для энергии – \ (E \), оно измеряется в Джоулях (\ (Дж \)).

Символ для времени – \ (t \), он измеряется в секундах (\ (s \)).

Электрическая энергия, передаваемая каждую секунду, определяется умножением напряжения на ток.

\ [Power = напряжение \ умножить на ток \]

\ [P = V \ times I \]

Обозначение для мощности – \ (P \), оно измеряется в Вт (\ (Вт \)).

Обозначение для напряжения – \ (В \), оно измеряется в Вольт (\ (В \)).

Символ для тока – \ (I \), он измеряется в Амперах (\ (A \)).

Иногда мы не знаем ток или напряжение, поэтому \ (P = IV \) нельзя использовать для расчета мощности.2} R \]

Обозначение для мощности – \ (P \), оно измеряется в Вт (\ (Вт \)).

Символ для силы тока – \ (I \), он измеряется в Амперах (\ (A \)).

Обозначение для сопротивления – \ (R \), оно измеряется в Ом (\ (Ом \)).

Номинальная мощность обычных устройств

Быстро определите типичную номинальную мощность (в ваттах) многих обычных бытовых приборов. Используйте эту информацию, чтобы оценить, насколько большой должна быть ваша система альтернативной энергетики.

В приведенный ниже список включены многие устройства и их типичные номинальные мощности (в ваттах). Вы можете использовать эту информацию, чтобы помочь вам, , оценить общее количество ватт-часов, которое ваша альтернативная энергетическая система должна обеспечивать в среднем за день. Номинальная мощность большинства приборов обычно указывается на самом приборе или в руководстве. Для окончательного расчета использования вашего ватт-часа мы рекомендуем вам посмотреть на каждое устройство, которое будет запитано, чтобы определить его номинальную мощность.

Посетите базу данных altE Kill A Watt, чтобы узнать об энергопотреблении бытовой техники, используемой в реальном мире, как это зарегистрировано членами сообщества altE.Вы также можете купить измеритель мощности, специально разработанный для измерения мощности, потребляемой прибором.

При определении того, сколько ватт-часов будут использовать ваши устройства, имейте в виду, что многие из используемых вами устройств будут работать в среднем всего несколько минут в день. Например, поедатель сорняков мощностью 500 Вт можно использовать в течение 1 часа каждую неделю. Это в среднем составляет 71 ватт-час в день (500 Вт / 7 дней).

Кроме того, существуют бытовые приборы, такие как холодильники, которые хотя кажутся «включенными» весь день, на самом деле работают от 12 до 15 часов в день (включаются и выключаются по мере необходимости).Кондиционеры также включаются и выключаются в течение всего дня в зависимости от потребностей дома в охлаждении и температуры наружного воздуха.

Наконец, помните о «фантомных нагрузках». Это устройства, которые люди обычно забывают включать в свои расчеты. Эти устройства обычно потребляют небольшое количество энергии (менее 1 Вт), но работают 24 часа в сутки. Примерами типичных фантомных нагрузок могут быть адаптеры переменного тока, часы, видеомагнитофоны, телевизоры, микроволновые печи и принтеры. Многим из этих устройств требуется питание для поддержания работы своих часов (например,грамм. Видеомагнитофон, телевизор и микроволновая печь). Хотя количество энергии, потребляемой на почасовой основе, невелико, тот факт, что они работают весь день, может легко добавить целых 100 Втч в день.

Устройство	Вт
Кондиционер
Комната *	1000
Центральный *	2000–5000
Кондиционеры в тоннах
на тонну	3517
e.г., 5-тонная установка переменного тока	17585
Блендер	300
Ударная сушилка	1000–1500
CB Радио	5
Проигрыватель компакт-дисков	15–30
Потолочный вентилятор	10–50
Компьютер
Ноутбук	20–75
Настольный ПК	80–200
Принтер	100
Кофеварка	800
Радиочасы	1
Посудомоечная машина	1200-1500
Сушилка (одежда)
Электрический *	4000
с газовым обогревом	300–400
Электрическое одеяло	200
Часы электрические	1
Сковорода электрическая	1200
Морозильная камера
Обычный 14 куб.футов (15 часов в день)	445
Морозильник Sun Frost 19cf	112
Воздуходувка печи	300–1000
Устройство открывания двери гаража	350
Нагреватель
Блок двигателя *	150–1000
Портативный *	1500
Водяная кровать *	400
Резервуар *	100
Горячая плита	1200
Утюг	1000
Лампочки
Лампы накаливания	CFL лампы
100	23
75	20
60	15
40	11
Микроволновая печь	600–1500
Попкорн Поппер	250
Холодильник / морозильник (время работы в часах / день)
Обычный 20cf (15)	540
Обычный 16cf (15)	475
Sun Frost 16cf DC (7)	112
Sun Frost 12cf DC (7)	70
Консерв 10.5cf (8)	60
Консервы 7,5 куб.футов (8)	50
Спутниковая антенна	30
Швейная машина	100
Бритва	15
Удаление отходов раковины	450
Стерео	10–30
Настольный вентилятор	10–25
Тостер	800–1500
Инструменты
Пожиратель сорняков	500
сверло 1/4 ″	250
Сверло 1/2 ″	750
сверло 1 ″	1000
Дисковая шлифовальная машина 9 ″	1200
3 ″ ленточная шлифовальная машина	1000
цепная пила 12 ″	1100
Ленточная пила 14 ″	1100
Циркулярная пила 7 1/4 ″	900
Циркулярная пила 8 1/4 ″	1400
Пылесос
Вертикальный	200–700
Рука	150
Видеомагнитофон	40
Вафельница	1200
Стиральная машина	500

* В идеале, эти устройства не должны получать питание от фотоэлектрической системы, поскольку они считаются неэффективными приборами, работающими от солнечных или ветровых источников электроэнергии.

Как рассчитать счет за электричество

Чтобы рассчитать счет за электроэнергию, вам необходимо подсчитать потребление энергии каждым бытовым и электронным оборудованием в вашем доме. В идеальном мире оценить потребление электроэнергии было бы так же просто, как взглянуть на детализированный товарный чек. Вы сможете точно узнать, сколько вы потратили на посудомоечную машину, стирку, просмотр телевизора и использование горячей воды на месяц. Эта технология становится все ближе с каждым днем, но если вы хотите получить разбивку по устройствам прямо сейчас, вам придется немного посчитать или потратить немного денег.

Расчет затрат на электроэнергию по устройствам

Чтобы получить действительно точный учет энергопотребления в вашем доме, вам необходимо использовать некоторые современные технологии. Но вы можете рассчитать некоторые приличные оценки, используя простую старомодную арифметику.

Чтобы оценить потребление электроэнергии конкретным прибором или электронным устройством, вам понадобятся три цифры: мощность прибора, среднее количество часов, которое вы используете в день, и цена, которую вы платите за киловатт-час (кВтч) электричество.

Ваш тариф за кВт / ч напечатан прямо на вашем счете за электроэнергию, и среднесуточное потребление достаточно легко подсчитать. Чтобы определить мощность прибора, ищите этикетку или металлическую пластину, которая обычно находится в незаметном месте, например, на задней или нижней стороне прибора или устройства. Если указана мощность, в конце будет буква «W». Если вы не можете найти этикетку, проверьте исходную документацию устройства или попробуйте поискать в Интернете его технические характеристики.

Получив данные, рассчитайте стоимость использования по следующей формуле:

1. Умножьте мощность устройства на количество часов, которое оно используется в день
2. Разделить на 1000
3. Умножьте на ваш расход кВт / ч

Итак, если у вас есть телевизор мощностью 150 Вт, который вы смотрите пять часов в день, он потребляет 750 ватт-часов в день (150 x 5 = 750).Разделите 750 на 1000, чтобы преобразовать 750 ватт-часов в 0,75 кВтч (750 ÷ 1000 = 0,75). Если ваш тариф на электроэнергию составляет 12 центов за кВт · ч, это означает, что использование вашего телевизора стоит 9 центов в день (0,75 x 0,12 = 0,09). Это должно составлять около 2,70 доллара от вашего ежемесячного счета за электричество (0,09 x 30 = 2,7).

Чтобы сделать это со всей бытовой техникой, электроникой и освещением в вашем доме, потребуется много времени, поэтому, если вы ищете более простой способ, обратитесь к технологиям.

Технические инструменты для расчета счета за электроэнергию

Даже если вы знаете, как рассчитать счет за электричество с помощью ручки и бумаги, вы сможете узнать намного больше о потреблении энергии с помощью технологической модернизации.Такие компании, как Neurio, Curb и Sense, разработали продукты, которые могут подключаться к главной электрической панели вашего дома и распознавать уникальные электрические характеристики бытовой техники в вашем доме. Каждый продукт работает по-своему, но большинство из них позволяют просматривать подробную разбивку и анализ использования энергии с помощью приложения или веб-браузера. Однако такая информация имеет свою цену – вы должны ожидать, что заплатите несколько сотен долларов за такую ​​систему, а некоторые требуют, чтобы электрик установил ее за дополнительную плату.

Есть более дешевые способы вовлечь в этот процесс технологии. Один из них – использовать умные розетки – адаптеры розеток, которыми можно управлять из любого места с помощью мобильного приложения. Некоторые умные розетки – но не все – оснащены функцией мониторинга мощности, которую вы можете использовать для проверки мощности бытовой техники по всему дому и отслеживания энергопотребления ваших наиболее часто используемых устройств.

Еще менее дорогой инструмент – это монитор потребления электроэнергии со встроенным цифровым дисплеем, такой как Kill-A-Watt meter.Он не даст вам подробного анализа, но даст вам быстрое представление о электрической мощности любого устройства, которое вы к нему подключаете, что сэкономит ваше время на расчетах. Некоторые модели могут автоматически рассчитывать общее количество кВтч по дням, неделям, месяцам или годам.

Оцените энергоэффективность вашего дома

Не знаете, что делать со всеми этими новыми данными об использовании энергии в вашем доме? Найдите минутку, чтобы ввести свой почтовый индекс в Home Energy Saver, онлайн-инструменте оценки энергопотребления от Министерства энергетики США.Вы можете использовать этот инструмент для просмотра оценок среднего энергопотребления в вашем районе для типичных и энергоэффективных домов, а также для выработки индивидуальных рекомендаций по энергоэффективности для вашего дома.

Постоянный ток с прямой энергией

Когда вы подпишетесь на план энергопотребления от Direct Energy, вы получите советы и инструменты, которые позволят вам быть в курсе вашего энергопотребления и сэкономить на счете.

Статьи по теме

Счет за электроэнергию

Оценка ваших ежемесячных затрат на электроэнергию поможет вам определиться с планом и лучшим бюджетом для ваших счетов за коммунальные услуги.

Как рассчитать потребление энергии устройством

Узнайте, как рассчитать потребление энергии в вашем доме, чтобы сделать лучший выбор в отношении использования энергии.

Какой средний счет за электричество?

Ответ зависит не только от тарифа за киловатт-час (кВтч), взимаемого вашим поставщиком электроэнергии.

Что такое коэффициент мощности? | Как рассчитать формулу коэффициента мощности

Как понять коэффициент мощности

Пиво – это активная мощность (кВт) – полезная мощность или жидкое пиво – это энергия, которая выполняет работу. Это то, что вам нужно.

Пена – это реактивная мощность (кВАр) – пена – это потраченная впустую или потерянная мощность.Вырабатываемая энергия не выполняет никакой работы, например, вырабатывает тепло или вибрацию.

Кружка – кажущаяся мощность (кВА) – кружка – это потребляемая мощность или мощность, поставляемая коммунальным предприятием.

Если бы схема была эффективна на 100%, потребляемая мощность была бы равна доступной мощности. Когда спрос превышает имеющуюся мощность, на энергосистему оказывается нагрузка. Многие коммунальные предприятия добавляют плату за спрос к счетам крупных потребителей, чтобы компенсировать разницу между спросом и предложением (когда предложение ниже спроса).Для большинства коммунальных предприятий потребность рассчитывается на основе средней нагрузки, размещенной в течение 15–30 минут. Если требования к нагрузке нерегулярны, коммунальное предприятие должно иметь больше резервных мощностей, чем если бы требования к нагрузке оставались постоянными.

Пик спроса – это период наибольшего спроса. Перед коммунальными предприятиями стоит задача предоставить мощность, чтобы справиться с пиковыми потребностями каждого клиента. Использование электроэнергии в тот момент, когда она пользуется наибольшим спросом, может нарушить общее предложение, если не будет достаточно резервов. Таким образом, коммунальные услуги выставляют счет за пиковый спрос.Для некоторых крупных клиентов коммунальные предприятия могут даже взять самый большой пик и применить его в течение всего расчетного периода.

Коммунальные предприятия применяют надбавки к компаниям с более низким коэффициентом мощности. Издержки более низкой эффективности могут быть огромными – сродни вождению автомобиля, потребляющего много бензина. Чем ниже коэффициент мощности, тем менее эффективна схема и тем выше общие эксплуатационные расходы. Чем выше эксплуатационные расходы, тем выше вероятность того, что коммунальные предприятия накажут клиента за чрезмерную загрузку. В большинстве цепей переменного тока коэффициент мощности никогда не бывает равным единице, потому что на линиях электропередачи всегда присутствует некоторое сопротивление (помехи).

Как рассчитать коэффициент мощности

Для расчета коэффициента мощности вам понадобится анализатор качества электроэнергии или анализатор мощности, который измеряет как рабочую мощность (кВт), так и полную мощность (кВА), а также для расчета отношения кВт / кВА.

Формулу коэффициента мощности можно выразить другими способами:

PF = (Истинная мощность) / (Полная мощность)

OR

PF = W / VA

Где ватты измеряют полезную мощность, а VA измеряют потребляемую мощность. Отношение этих двух значений по существу представляет собой полезную мощность к подаваемой мощности, или:

Как показывает эта диаграмма, коэффициент мощности сравнивает реальную потребляемую мощность с полной мощностью или потребляемой нагрузкой.Мощность, доступная для выполнения работы, называется реальной мощностью. Вы можете избежать штрафов за коэффициент мощности, корректируя коэффициент мощности.

Низкий коэффициент мощности означает, что вы используете электроэнергию неэффективно. Это имеет значение для компаний, поскольку может привести к:

• Тепловому повреждению изоляции и других компонентов схемы
• Уменьшению доступной полезной мощности
• Требуемому увеличению размеров проводов и оборудования

Наконец, коэффициент мощности увеличивает общая стоимость системы распределения энергии, потому что более низкий коэффициент мощности требует более высокого тока для питания нагрузок.

Связанные ресурсы

Сколько электроэнергии вам нужно?

«Сколько электроэнергии мне нужно?» – это вопрос, который часто возникает относительно использования генератора или солнечной энергии. Это важно даже для простой домашней электропроводки. Важно найти максимальный ток, который может потребоваться. Если у вас в цепи более одного устройства, важно найти мощность, необходимую для всех устройств, чтобы не повредить их, если все они будут включены одновременно.

Два основных компонента электроэнергии – это ток и напряжение. Электрические приборы имеют связанные с ними номинальное напряжение, ток и мощность. Простое сложение всех номинальных значений мощности или тока приборов покажет вам, сколько энергии вам нужно. Источники питания, такие как генераторы, будут указывать номинальную мощность в ваттах. Электропроводка рассчитана на ток, который она может выдерживать.

Питание переменного (переменного тока) или постоянного (постоянного) тока. Чтобы упростить, переменный ток поступает от энергетической компании, а постоянный ток – от батарей, солнечных батарей или преобразователей переменного тока.Генераторы могут производить переменный или постоянный ток. Текущие значения зависят от устройства и нагрузки на устройство. Ток измеряется в амперах, но иногда указывается в миллиамперах (1/1000 ампера).

Напряжение измеряется в вольтах и ​​обычно имеет несколько значений. В Соединенных Штатах наиболее распространены значения 120 вольт переменного тока, 240 вольт переменного тока, 12 вольт постоянного тока и 24 вольт постоянного тока. Другие значения используются для определенных ситуаций, но не распространены в домашних условиях. Стандартное напряжение розетки 120 вольт; для больших предметов, таких как некоторые печи и кондиционеры, требуется 220 вольт.Некоторые типы освещения, например точечное освещение, работают при более низком напряжении. В этих устройствах используется трансформатор для понижения напряжения до уровня, необходимого для освещения.

Мощность – это скорость, с которой устройство может работать. Электрическая мощность измеряется в ваттах, но иногда указывается в милливаттах (1/1000 ватта) или киловаттах (1000 ватт). Электропитание переменного тока может быть однофазным или трехфазным. Бытовая техника однофазная. Трехфазные используются для питания крупных промышленных двигателей.В данной публикации рассматривается расчет только однофазной мощности или мощности постоянного тока.

Еще одно соображение – разница между полной и реальной мощностью. В этой публикации рассматривается кажущаяся мощность. Кажущаяся мощность – это математическое соотношение мощности, максимального тока и максимального напряжения. Реальную мощность измерить сложнее, но полученные значения никогда не превышают кажущуюся мощность. Эти различия могут вызвать некоторые проблемы при расчете мощности двигателей. Генераторы обычно выдают мощность в виде полной мощности.Полная мощность должна быть выражена в вольтах, но часто выражается в ваттах. Большинство генераторов указывают мощность как полную мощность из-за сложности использования реальной мощности. Это не вызовет проблем, пока система не нагружена до 100 процентов номинальной мощности.

Этикетки устройства должны содержать информацию о напряжении и либо о мощности, либо о токе. Соотношение между напряжением питания и током выражается следующим образом:

напряжение x ток = мощность

Если вы знаете напряжение и ток, вы можете рассчитать мощность, умножив напряжение на ток в амперах.Если ток измеряется в миллиамперах, разделите результат на 1000. Результат в ваттах мощности.

Иногда вы можете встретить продукт или устройство с маркировкой VA (вольт-амперы). Это обозначение аналогично ваттам. KVA (киловольт-ампер) – киловатт (1000 Вт).

Если вы знаете напряжение и мощность, вы можете рассчитать ток, разделив мощность на напряжение. Это даст вам ток в амперах.

Когда вы впервые включаете прибор с электродвигателем, он потребляет значительно больший ток – в три-пять раз больше, чем указано на этикетке.Вы должны делать скидку на это. Генераторы и инверторы обычно имеют номинальную мощность перенапряжения, которая указывает максимальную мощность, которую можно потреблять в течение короткого периода времени. Предохранители и автоматические выключатели обычно пропускают избыточный ток в течение короткого времени перед отключением цепи.

Итак, сколько энергии вам нужно для работы ваших приборов? Для данного напряжения у вас будет максимальная мощность и ток. Используйте приведенное выше уравнение, чтобы определить, сколько энергии вам нужно. Для нескольких устройств добавьте ток или мощность каждого, чтобы получить максимальную необходимую мощность или ток.Все единицы должны быть одинаковыми. Полученное вами число должно быть меньше, чем у цепи, по которой подается питание. Не следует пытаться запустить источник питания на 100 процентов, хотя короткие скачки до этого уровня допустимы.

Примеры

У вас есть три прибора на 120 вольт. На этикетках указано, что они потребляют 1, 2 и 5 ампер соответственно. Общий ток будет 1 + 2 + 5 = 8 ампер. Исходя из этого, мощность можно рассчитать, умножив напряжение и ток: 120 x 8 = 960 Вт.

Для трех устройств на 220 В на этикетках указано, что их мощность составляет 100 Вт, 300 Вт и 600 Вт. Общая мощность будет 100 + 300 + 600 = 1000 Вт. Чтобы найти ток, разделите мощность на напряжение: 1000/220 = 4,54 ампера.

Если у вас смешанная мощность и ток, вы должны преобразовать их в одно или другое. Например, ваши 120-вольтовые приборы рассчитаны на 2 ампера, 320 ватт и 450 ватт. Вы должны преобразовать все три в ток или в ватты. В этом примере мы преобразуем в ватты.2-амперный элемент умножается на 120 вольт, чтобы получить 240 ватт. Затем сложите номинальную мощность (240 + 320 + 450), чтобы получить в сумме 1010 Вт. Сила тока будет 1010/120 = 8,42 ампер.

---

Copyright 2012 Государственного университета Миссисипи. Все права защищены. Эту публикацию можно копировать и распространять без изменений в некоммерческих образовательных целях при условии, что указана ссылка на Службу распространения знаний государственного университета Миссисипи.

Автор Джеймс Р.Вутен , старший научный сотрудник, III, сельскохозяйственная и биологическая инженерия.

Дискриминация по признаку расы, цвета кожи, религии, пола, национального происхождения, возраста, инвалидности или статуса ветерана является нарушением федеральных законов и законов штата, а также политики MSU и недопустима. Дискриминация по признаку сексуальной ориентации или групповой принадлежности является нарушением политики MSU и недопустима.