Как рассчитать мощность потребления электроэнергии: Как посчитать потребляемую мощность приборов и расход электроэнергии

Содержание

Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик

Знать мощность требуется во многих случаях. Например: Для расчёта требуемых сечений кабеля электропроводки.

Для определения расхода электроэнергии (потребляемая мощность). Остановимся на потребляемой мощности подробней.

Обозначение мощности – английская буква P. Единица измерения – Ватт (W, Вт). 1000 Вт = Киловатт

Единица измерения использованной электроэнергии Киловатт-час. Киловатт-час равен количеству энергии, потребляемой устройством мощностью один киловатт в течение одного часа (мощность, умноженная на время).

Сейчас много бытовой техники. В таблице (опубликована в интернете, со многими данными можно поспорить) приведены ориентировочные данные мощности, количества бытовой техники среднестатистической семьи. Указаны примерное время работы в часах и месячный расход электроэнергии.

ориентировочные данные мощности, количества бытовой техники, время работы в часах и месячный расход электроэнергии.

Конечно данные усреднённые, можно составить подобную таблицу для своей техники. Посчитать по новым данным. Если реальный расход и примерный расчёт на много отличаются, есть повод проверить счётчик.

Как можно измерить мощность в быту? Самый распространённый способ при помощи счётчика электроэнергии.

По современному счётчику электроэнергии можно узнать не только расход электроэнергии. Можно определить ещё несколько видов нужной информации.

Для примера фото шкалы одного современного счётчика:

шкала счётчика

Данный счётчик показывает показания в киловатт*часах по тарифам: 1 – дневной, 2 – ночной, 3 (4) тарифы. В Перми 3 тарифа. В других городах другое количество тарифов (выходные, праздничные дни и тд.) Существуют счётчики учитывающие большее количество тарифов.

Показывает мощность (Р) в Ваттах.

Е – kW*h показания, в случае, если счётчик используется в местности где однотарифный учёт. При многотарифном учёте это является суммой показаний тарифов. Этот показатель мы видим в данный момент на дисплее прибора.

6400 imp/(kW*h) Это передаточный коэффициент — количество импульсов (сколько раз загорается индикатор) в одном Киловатт*часе. Или число оборотов диска (импульсов индикатора) за которое счётчик насчитает один киловатт*час. Для данного счётчика – 6400 импульсов / КВт *час

Не все счётчики измеряют мощность. На всех обязательно указывается:

сколько оборотов сделает диск в одном КВт *час (для электромеханических счётчиков).

Количество импульсов (сколько раз загорается индикатор) в одном Киловатт*час (для электронных счётчиков).

При наличии этих данных и секундомера можно определить мощность.

Есть токоизмерительные клещи? Тогда можно сравнить фактическую мощность и мощность, учитываемую счётчиком. Значит, с точностью достаточной для домашних условий, проверить счётчик.

Измеряем ток

Возникли сомнения в точности счётчика электрической энергии? Уверены в своих силах и имеете навыки работы с приборами? Тогда приступаем к замерам, расчётам и проверке счётчика.

Замеры нужно проводить при включенной активной нагрузке. Например, лампы накаливания (только не энергосберегающие и светодиодные). Можно также включить утюг, бытовой нагреватель или чайник, но они могут нагреться и выключиться в самый не подходящий для нас момент. Реактивная нагрузка (техника с электродвигателями и трансформаторами — холодильник, пылесос, стабилизатор …) внесёт дополнительные погрешности.

Измеряем ток:

Измеряем ток для расчётов

Данные измерений 1,3 А (I = 1.3 Ампера)

Измеряем напряжение:

Измеряем напряжение для расчётов

Данные измерений 220 В (U = 220 Вольт)

Считаем мощность фактическую: Pф = U*I / 1000 220*1.3 / 1000 = 0.286 КВт (286Вт)

Считаем мощность, учитываемую счётчиком. Воспользуемся следующей формулой:

Pу = (3600*N)/(A*T), = (3600*16) / (6400*30) = 0,3КВт (300 Вт)

где: T – время, за которое произойдёт N импульсов (оборотов), измеряется в секундах;

A – передаточное число счётчика, в нашем случае 6400; N — в нашем случае 16 импульсов за 30 секунд.

Проверим отклонения P = (Pу – Pф) / Pф = (0,3 – 0,286 / 0,286) * 100 = 1.4 %

Результат не должен превышать 10%. Нормальный результат.

Мы конечно не лаборатория. В лаборатории приборы точнее и вовремя поверяются. Наши приборы имеют погрешность, может даже недопустимую. Для «домашнего использования» можно сделать вывод — счётчик нормальный, надо проверять проводку, электроприборы.

Для проверки электроприборов и проводки лучше вызвать специалиста. Причин может быть много. Для определения и устранения основной причины требуется опыт, приборы, знания и умения.

Осипенко Сергей Яковлевич

Публикация на сторонних сайтах возможна только при указании ссылки на первоисточник — www.permelectric.ru

Расчет домашней сети, определение мощности

Современная внутренняя система электроснабжения дома или квартиры обязана удовлетворять нескольким требованиям. Она должна быть:

Рассчитана на длительную безаварийную эксплуатацию
Обеспечена устройствами защиты от перегрузки, короткого замыкания, поражения человека электрическим током и значительных скачков напряжения
Обеспечена различными приборами, позволяющими повысить комфортность проживания

Рассчитана на возможность подключения самых различных устройств

Создание такой системы — непростая задача, требующая вдумчивого и системного подхода. Она предполагает реализацию следующих этапов: расчет, комплектация и монтаж.

В процессе расчета в помещениях выявляются определенные функциональные зоны, требующие подключения каких-либо электрических приборов. Эту работу удобнее всего выполнять с использованием плана квартиры или дома. На плане можно «расставить» предполагаемую мебель, «разместить» люстры и светильники, «установить» электроплиту, холодильник, стиральную машину и т. д. Это позволит определить расположение розеток, а также их тип. Размещение люстр, светильников и подсветок позволит, в свою очередь, найти удобные места для соответствующих выключателей. На этом же плане следует указать мощность оборудования, планируемого к установке.

Разделение всех потребителей на группы

Расчет домашней электрической сети, как правило, начинается с разделения всех потребителей на группы. Под группой понимается несколько потребителей, подключенных параллельно к одному питающему проводу, идущему от распределительного щита. Это группы освещения, группы розеток и т. д. Отдельными линиями запитываются агрегаты большой мощности (стиральные машины и электрические плиты). В отдельную группу выделяются розетки кухни, где подключаются микроволновые печи, электрические духовки, посудомоечные машины, электрические чайники и многое другое.

Результат разделения потребителей на группы вначале лучше отобразить в таблице, дополняя ее в дальнейшем новыми данными (табл. 1).

Группы потребителей электрической энергии с отдельными устройствами защиты могут формироваться тремя способами:

По помещениям в квартире (каждому помещению предоставляют отдельную линию)
По видам потребителей: освещение, розетки, электроплиты, стиральные машины и т. д
Для каждого потребителя, будь то розетка или светильник, проводится отдельная линия электропитания с устройствами защиты (европейский вариант)

Как показывает практика, любая разводка в доме или квартире является комбинацией вышеназванных вариантов в зависимости от конкретных потребностей и условий.

Определение установленной мощности и тока нагрузки

Важным этапом проектирования является определение суммарной потребляемой мощности установленного оборудования в каждой группе.

Величина установленной мощности позволяет рассчитать номинальный ток нагрузки на данную цепь. Номинальный ток — это тот максимальный ток, который будет протекать по фазному проводу. Во внутренней сети квартиры или дома с напряжением 220 В он легко определяется по максимальной потребляемой мощности.

При однофазной нагрузке номинальный ток I_n ~ 4,5P_m, где P_m — максимальная потребляемая мощность в киловаттах. Например, при P_m = 5кВт I_n = 4,5 * 5 = 22,5 А.

При распределении потребителей по группам необходимо исходить из следующих условий:

Кондиционер, теплые полы, электроплита, стиральная машина и другие мощные потребители с открытыми токопроводящими элементами должны подключаться к отдельным линиям, каждая из которых защищается автоматом защиты и УЗО
В отдельную группу выделяются розетки зон с повышенной влажностью (кухни и ванные комнаты)

Розетки жилых комнат можно объединить в одну группу
Систему освещения жилых комнат желательно разделить на две (или более) группы

Разделение на группы выполняется в распределительном шкафу, где на каждую группу устанавливается автоматический выключатель, а в некоторых случаях и УЗО. Таким образом, каждая из групп за пределами распределительного щита представляет собой отдельную электрическую цепь.

Значение номинального тока нагрузки позволяет определить и характеристики защитных устройств, и сечение жил провода.

Самым простым является расчет группы с одним прибором, например электрической духовкой. Ее потребляемая мощность 2 кВт (определяется по паспорту). Номинальный ток нагрузки I_n = 4,5 * 2 = 9 А. Таким образом, в цепь питания духовки должен устанавливаться автоматический выключатель с номинальным током не менее 9 А. Ближайшим по номиналу является автомат 10 А.

Расчет токовой нагрузки и выбор автоматического выключателя для группы с несколькими потребителями усложняется введением коэффициента спроса, определяющего вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени.

Конечно, величина коэффициента спроса зависит от множества объективных и субъективных факторов: типа квартиры, назначения электрических устройств и т. д. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно принимается за 1, а коэффициент спроса для пылесоса — 0,1. Существуют даже целые системы расчета коэффициента спроса как для отдельных квартир, так и для многоэтажных домов.

Понятно, что одновременное включение и работа всех электроприборов в квартире или частном доме маловероятны. Поэтому в нашем случае коэффициент спроса для каждой группы можно определить по таблице усредненных значений (табл. 2).

Для расчета розеточной группы кухни примем, что там будут включаться следующие приборы:

Электрический чайник — 700 Вт
Овощерезка — 400 Вт
Микроволновая печь — 1200 Вт
Холодильник — 300 Вт
Морозильник — 160 Вт
Прочее — 240 Вт

Суммарная номинальная мощность этих приборов в группе составляет 3000 Вт.

С учетом коэффициента спроса (равного 0,7) номинальная мощность будет равна 3000 * 0,7 = 2100 Вт.

Номинальный ток нагрузки в цепи этой розеточной группы будет равен 4,5 х 2,1 = 9,45 А.

После аналогичных расчетов дополним табл. 3 полученными значениями потребляемой мощности и номинального тока для остальных групп.

Выбор сечений жил и типа провода

Сечение жил провода для каждой группы рассчитывается в зависимости от предполагаемой суммарной мощности устанавливаемых в ней приборов и расчетных значений силы тока (конечно, с некоторым запасом). Необходимые рекомендации можно получить в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) — главном документе электрика.

Табл. 4 отражает соответствие нагрузочных токов и допустимых сечений проводов, регламентированных ПУЭ (применяется для медных проводов, потому что использование алюминиевых в электропроводке жилых помещений в настоящее время запрещено).

Для более точного расчета нужных сечений жил проводов необходимо не только руководствоваться мощностью нагрузки и материалом изготовления жил, но и учитывать способ их прокладки, длину, вид изоляции, количество жил в проводе, условия эксплуатации и другие факторы. Поэтому опытные электрики считают оптимальным вариантом применение жил сечением 1,5 мм2 — для осветительной группы (4,1 кВт и 19 А), 2,5 мм2 — для розеточной группы (5,9 кВт и 27 А) и 4—6 мм2 — для приборов большой мощности (свыше 8 кВт и 40 А). Такой вариант выбора сечений для проводов является, пожалуй, наиболее распространенным при монтаже электропроводки квартир и домов. Он позволяет повысить надежность скрытой проводки, а также создать некоторый «резерв» в случае увеличения мощности нагрузки, например при подключении дополнительных устройств В табл. 5 приведены сечения жил проводов, выбранные для нашего примера.

При выборе типа и марки провода необходимо исходить, прежде всего, из соображений надежности и долговечности. Также следует учитывать допустимое напряжение пробоя изоляции. Особенно это актуально при скрытой проводке. Сегодня для внутренней проводки в доме или квартире лучше всего использовать электрические провода с однопроволочными медными жилами (плоские или круглые) марки ВВГ, ВВгнг и NYM.

Выбор устройств защиты

Дальнейшая работа заключается в проектировании многоуровневой защиты внутренней электрической сети и оборудования от различных аварийных ситуаций. Эта важная и ответственная задача требует определенной подготовки и включает в себя выбор защитных устройств по типу и характеристикам, а также способ их подключения. Для защиты внутриквартирной сети используются, как правило, автоматические выключатели, устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматы, реле напряжения.

Для сети частного дома кроме указанных устройств используются стабилизаторы, а также устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). В квартирной проводке устройство защиты от импульсных перенапряжений и грозовых разрядов не требуется, так как она, как правило, входит в защитную систему всего дома.

Для выбора характеристик защитных устройств используются значения установленной мощности и номинальных токов, полученные в предыдущих расчетах, и принятые сечения проводов. Более подробные сведения о защитных устройствах приведены в разделе «Защитные устройства».

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель служит для защиты проводки от токов перегрузки и короткого замыкания. УЗО является эффективным средством защиты от поражения электрическим током и возникновения пожаров, связанных с нарушением проводки. Включение в схему реле напряжения позволяет обеспечить надежную защиту дорогостоящего оборудования от аварийных скачков напряжения.

Выбор автоматического выключателя выполняется в первую очередь по допустимой величине номинального тока для проводки. При этом следует иметь в виду, что автоматический выключатель служит для защиты от сверхтоков именно электропроводки, идущей к розетке, а не подключенного к ней оборудования. Любая техника, как правило, имеет свою встроенную защиту от перегрузок или замыканий. Не защищает автоматический выключатель и людей от поражения электрическим током. Поэтому номинальный ток автоматического выключателя выбирается, прежде всего, исходя из возможностей проводки и ни в коем случае не должен превышать максимально допустимый ток для данного сечения провода. Для бытовых сетей изготавливаются автоматические выключатели с номинальными токами 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А

При выборе автомата необходимо учитывать также класс прибора, его отключающую способность и класс токоограничения.

Автоматические выключатели класса В необходимо применять для защиты цепей с лампами накаливания и нагревательными приборами. Для всех остальных бытовых нагрузок используют автоматы с характеристикой С. Отключающая способность автоматического выключателя должна быть не менее 4,5 кА и не менее 6 кА для медной проводки сечением 2,5 мм2 и выше. Класс токоограничения следует выбирать не ниже 2, а лучше 3.

Итак, исходя из табл. 6, для нашего примера подойдут автоматические выключатели ВА 63 класса С с током короткого замыкания от 4000 до 6000 А и номинальными токами, соответствующими сечению жил по каждой группе. При этом следует помнить, что номинальный ток автомата должен быть на один порядок меньше значения допустимого тока для защищаемого провода.

Технические характеристики автоматических выключателей отражены в маркировке, имеющейся на корпусе. На рисунке изображен автоматический выключатель на 16 А, класса С с отключающей способностью до 4500 А.

Среди автоматических выключателей различных производителей наибольшее распространение получили устройства серии ВА фирм IEK, ДЭК, ИНТЭС, EKF. Они достаточно надежны и вполне удовлетворяют критерию цена/качество. К более дорогим устройствам премиум класса относятся автоматические выключатели серий ABB, Legrand, Siemens. Они имеют перегрузочную способность по току около 6—8 кА, механическую износостойкость и наработку на отказ, а также дополнительный сервис (крышечки, индикаторы и т. д.). Однако выбор дорогих автоматов предполагает использование и других элементов электрической системы той же ценовой категории.

Устройство защитного отключения (УЗО)

Для правильного выбора УЗО вначале нужно определиться с его конструктивными особенностями (электромеханическое или электронное). Электромеханические УЗО стоят гораздо дороже, но они отличаются высокой степенью надежности и способны гарантированно срабатывать при любом уровне напряжения в сети. Электронные УЗО на порядок дешевле, но их работоспособность (в силу конструктивных особенностей) зависит от стабильности напряжения в сети, что в редких случаях не исключает возникновение аварийной ситуации. Однако чаще всего они работают вполне стабильно, поэтому предпочтение отдается электронным УЗО в силу их доступности и дешевизны. Следует отметить, что их использование вполне оправданно при дополнительной установке стабилизатора напряжения.

Основными характеристиками УЗО являются ток утечки (ток срабатывания), время срабатывания и максимальная величина тока короткого замыкания. Расчетный ток утечки для бытовой сети, как правило, выбирается в пределах от 10 до 30 мА При этом время срабатывания должно составлять в среднем от 10 до 30 мс Максимальная величина тока короткого замыкания I_nc — характеристика, определяющая способность прибора выдерживать сверхтоки, возникающие в цепи при коротком замыкании. Понятно, что автоматический выключатель, соединенный в цепи последовательно с УЗО, сработает на отключение, но это произойдет через 10 мс, а за это время УЗО будет находиться под воздействием сверхтока. И если оно сохраняет при этом работоспособность, то его качество считается высоким. Значения максимального тока короткого замыкания для различных УЗО лежат в пределах от 3000 до 10 000 А, а минимально допустимое значение I_nc — 3000 А.

При выборе типа УЗО (АС, А, В, S, G) следует учитывать характер нагрузки в защищаемой группе. Если в цепь включаются современные стиральные машины, микроволновки, телевизоры, компьютеры, кондиционеры и т. д, имеющие в своем составе импульсные блоки питания, выпрямители, тиристорные регуляторы, то предпочтительнее устанавливать УЗО типа А. Применение УЗО типа АС допускается в случаях, когда заведомо известно, что в зону защиты УЗО не будут входить устройства с выпрямительными элементами. Селективное УЗО типа S устанавливается, как правило, на вводе после главного автоматического выключателя при организации многоуровневой защиты. Они служат для защиты всей сети дома или квартиры и должны срабатывать с задержкой во времени по отношению к УЗО, защищающим отдельные группы потребителей.

Окончательный выбор УЗО можно выполнить с достаточной точностью, используя значение номинального тока в цепи конкретной группы. Номинальный ток УЗО выбирается из следующего ряда; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 80; 100; 125 А

В нашем примере (табл. 7) на группы № 1, 2, 3, 5 устанавливается УЗО с током утечки 30 мА и номинальными токами, на порядок превышающими токи автоматических выключателей.

Кроме того, после главного автомата устанавливается общее УЗО с током утечки 300 мА.

Для защиты УЗО от токов короткого замыкания и токов перегрузки перед ним обязательно устанавливается автоматический выключатель. При этом номинальный ток УЗО должен быть на ступень больше. Смысл такого требования заключается в следующем. Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании тока, превышающего номинальный, например на 45 % , т. е. тока перегрузки, автоматический выключатель может сработать в течение одного часа. Это означает, что УЗО длительный период времени будет работать в режиме перегрузки.

Наиболее вероятными местами поражения электрическим током в квартирах и домах являются помещения с повышенной влажностью — кухня и ванная комната. Здесь достаточно много электробытовых приборов с открытыми токопроводящими элементами и естественных заземлителей (водопроводные, газовые трубы). Группы розеток таких помещений требуют установки УЗО в первую очередь.

Все важнейшие характеристики УЗО должны содержаться в маркировке прибора на его лицевой панели и в сопроводительной технической документации.

Эффективная работа УЗО в значительной степени зависит от правильной его установки. Устройство, как правило, подключается в распределительных щитах после главного (вводного) автомата. Допускается установка одного УЗО с током утечки 30 мА на всю квартиру или дом. Недостатками данного решения являются трудность обнаружения места утечки и полное отключение напряжения в квартире при срабатывании устройства.

Приобретая защитные устройства, необходимо обратить внимание не только на параметры приборов, но и на качество их изготовления, подтвержденное соответствующими сертификатами. В любом случае предпочтение следует отдавать фирме-изготовителю, которая предлагает полный ассортимент защитных устройств.

Вместо комбинации из двух устройств — УЗО + автомат — можно использовать дифференциальный автомат, сочетающий в себе функции обоих приборов. Такое решение в значительной степени упрощает их подбор и последующий монтаж.

Для наглядности полученные результаты можно изобразить в виде однолинейной схемы, где хорошо видны взаимосвязи всей электрической сети, а также характеристики ее элементов. Такая схема поможет избежать возможных сшибок при сборке распределительного щита. Следует отметить, что на этой схеме отсутствует система защиты от скачков напряжения (реле напряжения). В ней также не отражены тип электропитания (трехфазный или однофазный) и способ заземления.

В случае деления энергопотребителей на группы рекомендуется устанавливать по одному УЗО 30 мА на группу розеток и на группу освещения, а также по одному УЗО 30 мА на каждую линию, питающую энергоемкие приборы. Такой вариант позволяет избежать неудобств при срабатывании устройства и локализовать аварийную зону. Кроме того, рекомендуется установка одного УЗО с током утечки в 300 мА — на вводе.

Оно устанавливается после автоматического выключателя, а его номинальный ток будет зависеть от расчетной нагрузки и номинального тока автомата. В этом случае лучше применить не обычное, а так называемое селективное УЗО, время срабатывания которого составляет 0,3—0,5 с. Более длительное время срабатывания даст возможность среагировать на возникшую утечку устройствам, защищающим отдельные электроприборы или группы. Только в том случае, если они не сработают, оно отключит всю схему электроснабжения целиком.

Реле напряжения (PH)

Реле напряжения (PH) предназначено для отключения внутренней сети при недопустимых колебаниях напряжения с последующим автоматическим включением после его восстановления. Оно, как правило, оснащается устройством регулировки верхнего и нижнего порога срабатывания

Главным параметром реле напряжения является быстродействие. Это весьма эффективное устройство для защиты оборудования при аварийных ситуациях, которые возникают в результате обрыва нейтрали, перегрузки, перекоса фаз и т. п.

В зависимости от нагрузки устройства могут быть рассчитаны на номинальные токи в 16; 30; 40; 60; 80 А. Эта характеристика обозначает силу тока, которую реле способно пропустить без выхода из строя. Реле напряжения выбирают по значению номинального тока в цепи с 20—30%-ным запасом. То есть, если главный автоматический выключатель имеет номинальный ток в 25 А, то реле напряжения должно быть рассчитано на 32 или 40 А Обычно в домах и квартирах достаточно 30 или 40 А, что соответствует мощности примерно 6 и 8 кВт.

На трехфазном вводе чаще всего устанавливают по однофазному реле напряжения на каждую фазу (при отсутствии трехфазных потребителей).

Схемы вводно-распределительных устройств

Результаты расчетов и подбора защитных устройств, как правило, отражаются в схемах, которые становятся основным документом, позволяющим выполнить правильный монтаж распределительного щита. По схеме можно еще раз проверить правильность выбора защитных устройств и наметить последовательность их монтажа.

Схема распределительного щита. Однофазное питание приходит от вводного устройства с разделенными проводниками РЕ и N. На вводе установлены два вводных однополюсных автомата защиты на 50 А. На схеме они спаренные и вместо них можно использовать один двухполюсный автомат. Далее электропитание поступает на счетчик учета электроэнергии, а затем распределяется по группам. Проводник защитного заземления соединяется с шиной РЕ, от которой осуществляется разводка по помещениям. Рабочий нуль соединяется с шиной N и затем распределяется по группам.

Недостаткам этой схемы является отсутствие после электросчетчика дифференциального автомата защиты, объединяющего в себе функции устройства защитного отключения (УЗО) и автомата защиты электропроводки от сверхтоков (токов короткого замыкания) и перегрузки. Номинал этого дифференциального автомата должен быть 50 А, номинал по току утечки — 30 мА, его время отключения при коротком замыкании должно быть меньше времени отключения вводных автоматов.

На группе розеток кухни и стиральной машины установлен автомат защиты на 16 А и УЗО на 20 А, так как номинал УЗО должен быть больше номинала автомата защиты, установленного с ним в паре.

Схема вводно-распределительного устройства трехфазного тока для среднего частного дама с хозяйственной постройкой. В пластиковый или металлический шкаф вводится кабель с проводниками L1, L2,L3, и PEN. Проводник PEN расщепляется (на главной заземляющей шине) на проводники N (рабочая нейтраль) и РЕ (защитное заземление), которые присоединяются к двум медным шинам. К шине N приходят рабочие нейтрали от всех групп, к шине РЕ подключаются провода защитного заземления, приходящие от устройств большой мощности.

Фазные провода через главный трехфазный автоматический выключатель приходят к счетчику. К нему же подключается и рабочая нейтраль. Затем устанавливается трехфазное УЗО, которое защищает всю электрическую цепь дома. Далее электрический ток распределяется по линиям, защищенным, в свою очередь, автоматами или УЗО.

Первые три автоматических выключателя предназначены для защиты осветительных цепей от перегрузки и короткого замыкания. Отдельная линия, защищенная дифференциальным автоматом, выделена для розеточной группы кухни. Далее следует группа розеток для других помещений, защищенная УЗО и тремя автоматическими выключателями. Последняя линия, состоящая из одного УЗО и двух автоматических выключателей, предназначена для защиты цепей отдельно стоящего помещения. Все группы запитываются от разных фаз L1, L2,L3, а защитные приборы подбираются в соответствии с предварительно разработанной схемой с учетом нагрузок на каждую группу и условиями эксплуатации оборудования.

Схема квартирного распределительного щита, оснащенного (наряду с другими защитными устройствами) реле напряжения. В ней указаны номиналы всех автоматов защиты и сечений электрических кабелей. Энергопотребители разделены на отдельные группы с учетом их функциональных особенностей. Ввод выполнен по трехпроводной системе (с PE-проводником защитного заземления).

Для электропроводки здесь принят кабель марки ПВС. Это круглый гибкий кабель с двойной изоляцией и многопроволочными токопроводящими жилами, который не рекомендуется для скрытой проводки. Кроме того, концы жил такого кабеля в многочисленных соединениях требуют лужения. Разумнее использовать кабель марки ВВГ или NYM. Подобная схема вполне может быть полезна для организации электропитания небольшого частного дома.

Схема распределительного щита может быть выполнена с использованием условных обозначений, принятых правилами ПУЭ. На такой схеме указываются типы и характеристики защитных устройств, а также установка их на конкретные группы.

Тип ввода на приведенной схеме однофазный, с защитным проводником РЕ. Марка и сечения проводов здесь приняты в соответствии с номиналами защитных устройств и типом нагрузки.

Простейшая электрическая схема распределительного щита в квартире при однофазном вводе. Она не предусматривает установку счетчика энергии. В квартиру входят три провода — L, N и РЕ. На фазный провод установлен автоматический выключатель. Далее следует УЗО, которое защищает всю систему от возможности поражения человека электрическим током. Система разделена на девять групп потребителей, защищенных автоматами. Каждая группа подключена к проводнику защитного заземления РЕ.

Схема распределительного щита частного дома с сауной с трехфазным вводом без защитного проводника заземления РЕ, что является ее основным недостатком. В этом случае замыкание фазного провода на любой открытый токопроводящий корпус не вызывает короткого замыкания, необходимого для отключения автомата защиты. Кроме того, на линиях сауны, стиральной машины и группы розеток кухни установлены УЗО, что не защищает цепи от сверхтоков, вызванных перегрузкой или коротким замыканием (УЗО на короткое замыкание не реагирует). Здесь должны быть установлены УЗО + автомат или дифференциальные автоматы, совмещающие функции автомата и УЗО.

Для квартир различной планировки и степени комфортности можно предложить несколько электрических схем распределительных щитов с подбором номиналов устройств защиты.

Примеры оформления схем электропроводки

Каждый проект электроснабжения квартиры составляется с учетом особенностей жилья, типов электропитания, а также индивидуальных запросов. В общем случае для качественного последующего монтажа электрику необходимы:

Схема распределительного щита
План с размещением осветительных приборов, выключателей и регулирующих устройств
План размещения розеток и распределительного щита
Планы и схемы могут быть выполнены в достаточно упрощенном виде с использованием условных графических обозначений конкретных устройств. Их наличие поможет подобрать провода, а также электромонтажные и алектроустановочные изделия, необходимые для монтажа

Схема подключения дифференциального автомата, выполняющего функции УЗО и автоматического выключателя.

Схема подключения общего УЗО с выводом нулевого проводника на нулевую шину. Номинал УЗО принят на порядок выше номинала общего защитного автомата.

Однолинейная электрическая схема. Представляет собой систему электропитания однокомнатной квартиры с трехфазным вводом и защитным проводником РЕ. Она включает в себя результаты расчетов сети и наиболее полно отражает все ее особенности. Здесь указаны типы и характеристики защитных устройств, марка и сечения проводов, мощность потребителей. Такая схема позволит правильно укомплектовать и качественно смонтировать распределительный щит.

Смотрите также:

Как рассчитать потребляемую мощность двигателя

В этой статье мы разберем, что такое мощность трехфазного асинхронного двигателя и как ее рассчитать.

Понятие мощности электродвигателя

Мощность – пожалуй, самый важный параметр при выборе электродвигателя. Традиционно она указывается в киловаттах (кВт), у импортных моделей – в киловаттах и лошадиных силах (л.с., HP, Horse Power). Для справки: 1 л.с. приблизительно равна 0,75 кВт.

На шильдике двигателя указана номинальная полезная (отдаваемая механическая) мощность. Это та мощность, которую двигатель может отдавать механической нагрузке с заявленными параметрами без перегрева. В формулах номинальная механическая мощность обозначается через Р₂.

Электрическая (потребляемая) мощность двигателя Р₁ всегда больше отдаваемой Р₂, поскольку в любом устройстве преобразования энергии существуют потери. Основные потери в электродвигателе – механические, обусловленные трением. Как известно из курса физики, потери в любом устройстве определяются через КПД (ƞ), который всегда менее 100%. В данном случае справедлива формула:

Р₂ = Р₁ · ƞ

КПД в двигателях зависит от номинальной мощности – у маломощных моделей он может быть менее 0,75, у мощных превышает 0,95. Приведенная формула справедлива для активной потребляемой мощности. Но, поскольку электродвигатель является активно-реактивной нагрузкой, для расчета полной потребляемой мощности S (с учетом реактивной составляющей) нужно учитывать реактивные потери. Реактивная составляющая выражается через коэффициент мощности (cosϕ). С её учетом формула номинальной мощности двигателя выглядит так:

Р₂ = Р₁ · ƞ = S · ƞ · cosϕ

Мощность и нагрев двигателя

Номинальная мощность обычно указывается для температуры окружающей среды 40°С и ограничена предельной температурой нагрева. Поскольку самым слабым местом в двигателе с точки зрения перегрева является изоляция, мощность ограничивается классом изоляции обмотки статора. Например, для наиболее распространенного класса изоляции F допустимый нагрев составляет 155°С при температуре окружающей среды 40°С.

В документации на электродвигатели приводятся данные, из которых видно, что номинальная мощность двигателя падает при повышении температуры окружающей среды. С другой стороны, при должном охлаждении двигатели могут длительное время работать на мощности выше номинала.

Мы рассмотрели потребляемую и отдаваемую мощности, но следует сказать, что реальная рабочая потребляемая мощность P (мощность на валу двигателя в данный момент) всегда должна быть меньше номинальной:

Р 2 1

Это необходимо для предотвращения перегрева двигателя и наличия запаса по перегрузке. Кратковременные перегрузки допустимы, но они ограничены прежде всего нагревом двигателя. Защиту двигателя по перегрузке также желательно устанавливать не по номинальному току (который прямо пропорционален мощности), а исходя из реального рабочего тока.

Современные производители в основном выпускают двигатели из ряда номиналов: 1,5, 2,2, 5,5, 7,5, 11, 15, 18,5, 22 кВт и т.д.

Расчет мощности двигателя на основе измерений

На практике мощность двигателя можно рассчитать, прежде всего, исходя из рабочего тока. Ток измеряется токовыми клещами в максимальном рабочем режиме, когда рабочая мощность приближается к номинальной. При этом температура корпуса двигателя может превышать 100 °С, в зависимости от класса нагревостойкости изоляции.

Измеренный ток подставляем в формулу для расчета реальной механической мощности на валу:

Р = 1,73 · U · I · cosϕ · ƞ, где

U – напряжение питания (380 или 220 В, в зависимости от схемы подключения – «звезда» или «треугольник»),
I – измеренный ток,
cosϕ и ƞ – коэффициент мощности и КПД, значения которых можно принять равными 0,8 для маломощных двигателей (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью более 15 кВт.

Если нужно найти номинальную мощность двигателя, то полученный результат округляем в бОльшую сторону до ближайшего значения из ряда номиналов.

Р₂ > Р

Если необходимо рассчитать потребляемую активную мощность, используем следующую формулу:

Р₁ = 1,73 · U · I · ƞ

Именно активную мощность измеряют счетчики электроэнергии. В промышленности для измерения реактивной (и полной мощности S) применяют дополнительное оборудование. При данном способе можно не использовать приведенную формулу, а поступить проще – если двигатель подключен в «звезду», измеренное значение тока умножаем на 2 и получаем приблизительную мощность в кВт.

Расчет мощности при помощи счетчика электроэнергии

Этот способ прост и не требует дополнительных инструментов и знаний. Достаточно подключить двигатель через счетчик (трехфазный узел учета) и узнать разницу показаний за строго определенное время. Например, при работе двигателя в течении часа разница показаний счетчика будет численно равна активной мощности двигателя (Р₁). Но чтобы получить номинальную мощность Р₂, нужно воспользоваться приведенной выше формулой.

Другие полезные материалы:
Степени защиты IP
Трехфазный двигатель в однофазной сети
Типичные неисправности электродвигателей

Расчет электрических нагрузок

2018-03-08 Статьи

Сегодня речь пойдет о том, как правильно выполнить расчет потребляемой мощности электроэнергии для частного дома, что такое установленная и расчетная мощность нагрузки и для чего вообще нужны все эти расчеты.

Расчет электрических нагрузок производится по двум основным причинам.

Во первых имея представление, какая выделенная мощность нужна для вашего дома, вы можете обратиться в свою энергосбытовую компанию с целью получения именно той мощности, которая вам необходима. Правда надо учитывать наши реалии, далеко не всегда вам пойдут на встречу. В сельской местности зачастую электросети находятся в весьма плачевном состоянии и действует жесткий лимит на выделяемую электроэнергию, поэтому в лучшем случае вам выделят не более 15 кВт, а порой даже этого не добиться.

Во вторых расчетная мощность всех потребителей является основным показателем при выборе номинальных токов защитных и коммутационных аппаратов, а также при выборе необходимого сечения проводников.

Итак, выполнив расчет электрических нагрузок всех наших потребителей, мы узнаем суммарную расчетную мощность (расчетный ток). Под этим понятием подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке сети за 30 минут.

Для того, чтобы правильно выполнить расчет нам необходимо знать установленную мощность всех электроприемников и расчетные коэффициенты.

Установленная мощность — это сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей электроэнергии в доме. Значение номинальной мощности берется из паспортных данных на электрооборудование и не является фактической мощностью потребления.

Расчетные коэффициенты, которые необходимо учитывать при расчетах — коэффициент спроса Кс, коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos φ.

Коэффициент спроса — это отношение совмещенного получасового максимума нагрузки электроприемников к их суммарной установленной мощности. То есть он вводится с учетом того, что в любой момент времени не все электроприборы будут потреблять свою полную мощность.

Кс = Рр/Ру ,

где Рр – расчетная электрическая нагрузка, кВт;
Ру – установленная мощность электроприемников, кВт.

Коэффициент использования — это отношение фактически потребляемой мощности к установленный мощности за определенный период времени.

Ки = Р/Ру

Коэффициент мощности cosφ — это отношение активной мощности, потребляемой нагрузкой к ее полной мощности.

cosφ = Р/S

где P – активная мощность, кВт;
Ру – полная мощность, кВА.

Все коэффициенты принимаются из таблиц соответствующих нормативных документов. Также ниже в таблице указана паспортная (номинальная) мощность отдельных электропотребителей.

Наименование	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты
		спроса Кс	использования Ки
Стиральная машина	2	1,0	0,6
Посудомоечная машина	2	0,8	0,8
Проточный водонагреватель	3,5	0,4	1,0
Кондиционер	2,5	0,7	0,8
Электрокамин	2	0,4	1,0
Бойлер	6	0.6	0,9
Электрообогреватель	2	0,8	1,0
Тепловентилятор	1,5	0,9	0,9
Теплый пол	60 Вт/м2	0,5	1,0
Кухонные комбайны, кофеварки, электрочайники(суммарно)	4-5 кВт	0,3	1,0
Сауна	4-12 кВт	0,8	0,8
Душевая кабина	3,0	0,6	0,8
Газонокосилка	1,5	0,4	0,8
Погружной насос	0,75 – 1,5 кВт	0,8	0,9
Компьютеры	0,5	0,6	1,0
Бытовая розеточная сеть (телевизор, холодильник, утюг, пылесос и т.д)	100 Вт/розетку	—	0,7 — 1,0
Освещение кухни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8
Освещение коридора	20-25 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение гостиной	35-40 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение спальни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8

Для примера предположим, что у нас есть дачный домик с двумя комнатами, кухней и прихожей. Питание дома однофазное. Для дальнейших расчетов составим таблицу со всеми имеющимися в доме электропотребителями.

Помещение	Потребители	Номинальная мощность кВт
Кухня	Освещение 2 Розетки Стиральная машина Холодильник	0,1 0,2 2,2 0,7
Комната	Освещение 3 Розетки Электрообогреватель Компьютер	0,2 0,3 2 0,5
Комната	Освещение 2 Розетки Вентилятор	0,1 0,2 0,3
Прихожая	Освещение 2 Розетки	0,1 0,3

Далее переходим уже непосредственно к расчету мощности с учетом всех коэффициентов. Все однотипные электроприемники, такие как розеточная сеть, освещение, объединим в группы и сложим их номинальную мощность. Остальные приемники посчитаем отдельно.

Потребители	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты			Расчетная мощность		Расчетный ток
		Спроса	Использования	Мощности	Активная кВт	Полная кВА
Освещение	0,5	0,7	0,8	1	0,28	0,28	1,3
Розетки	1	0,3	0,8	0,8	0,24	0,3	1,4
Стиральная машина	2,2	1	0,6	0,75	1,32	1,76	8
Холодильник	0,7	—	0,8	0,65	0,56	0,9	4
Электрообогреватель	2	0,8	1	1	1,6	1,6	7,3
Компьютер	0,5	0,6	1	0,65	0,3	0,5	2,3
Вентилятор	0,3	—	1	0,75	0,3	0,4	1,9
	7,2				4,6	5,74	26,2

Для определения расчетной активной мощности необходимо номинальную (установленную) мощность умножить на коэффициенты спроса и использования — Pр = Pу * Кс * Ки.

Полную мощность находим, разделив расчетную активную мощность на коэффициент мощности — S = Pp/cos φ.

Расчетный ток для однофазной сети определяется по формуле Ip = Pp/U*cos φ или Ip = S/U. Для трехфазной сети формула будет иметь такой вид Ip = Pp/1,73*U*cos φ или Ip = S/1,73*U.

Для того, чтобы примерно прикинуть какая мощность нужна для дома, можно и не делать таких подробных расчетов. Достаточно сложить установленную мощность потребителей, которые будут использоваться и умножить это значение на коэффициент спроса.

Номинальная мощность кВт	до 14	20	30	40	50	60	70 и более
Коэффициент спроса	0,8	0,65	0,6	0,55	0,5	0,48	0,45

Правда надо учитывать, что это значение будет очень приблизительное и в дальнейшем его придется корректировать.

Расчет мощности бытовой электрической сети

В данной статье приведен порядок расчета нагрузки бытовой электрической сети по установленной мощности и коэффициенту спроса (так называемый метод коэффициента спроса).

Рассчитанная по данной методике электрическая бытовая мощность может применяться для выбора аппаратов защиты и сечения кабелей электропроводки.

Методика расчета бытовой мощности

Расчет мощности бытовой электросети по методу коэффициента спроса производится в следующем порядке:

Справочно: Так как в соответствии с действующими правилами силовые и осветительные сети принято разделять, расчет необходимо производить раздельно для силовой сети (розеточных групп) и сети освещения.

1) Определяется установленная (суммарная) электрическая мощность (P_уст) отдельно для силовой сети (розеточной группы) — P_уст-с и сети освещения P_уст-о:

P_уст-с=P₁+P₂+…+P_n

где: P₁,P₂,P_n— мощности отдельно взятых электроприемников (электрических приборов) в доме. При отсутствии фактических значений мощностей их можно принять нашей таблице мощностей бытовых электроприборов.

P_уст-о=P₁*n₁+P₂*n₂+…+P_n*n_n

где: P₁,P₂,P_n— мощность одной отдельно взятой лампы каждого типа в доме;

n₁, n₂, n_n, — количество ламп каждого типа.

Примечание: при отсутствии данных о мощности и количестве ламп для расчета установленной мощности сети освещения можно воспользоваться нашим онлайн-калькулятором расчета освещения помещения по площади помещения.

2) Исходя из установленной определяем расчетную мощность:

При определении мощности бытовой электросети необходимо учитывать, что все имеющиеся в доме электроприборы, как правило, одновременно в сеть не включаются поэтому для определения расчетной мощности применяется специальный поправочный коэффициент называемый коэффициентом спроса, значение которого принимается исходя из установленной мощности (суммарной мощности бытовых электроприборов):

Примечание: При значении установленной мощности силовой сети до 5 кВт включительно коэффициент спроса рекомендуется принимать равным 1.

Расчетную мощность так же определяем раздельно:

Для силовой сети:

P_рс=P_уст-с*К_сс

где: P_уст-с— установленная мощность силовой сети;

К_сс — коэффициент спроса для силовой сети.

Для сети освещения:

P_ро=P_уст-о*К_со

где: P_уст-о— установленная мощность сети освещения;

К_со — коэффициент спроса для сети освещения.

Общую расчетную мощность бытовой сети можно получить получить сложив расчетные мощности силовой сети и сети освещения:

P_общ.=P_рс+P_ро

Полученные значения расчетных мощностей можно применять для определения расчетного тока сети и выбора аппаратов защиты (автоматических выключателей, УЗО и т.д.), а так же расчета сечения электропроводки. Подробнее об этом читайте в статье: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты.

Так же для данных расчетов можно воспользоваться следующими нашими онлайн калькуляторами:

ВАЖНО! В случае применения для расчета аппаратов защиты (автомата, дифавтомата, УЗО) вышеуказанных онлайн калькуляторов с использованием значения расчетной мощности определенного по методике приведенной в данной статье в калькуляторах при выборе типа указанной мощности следует поставить галочку в пункте: «Мной указана максамальная разрешенная к использованию мощность (проектная/расчетная мощность, либо мощность указанная в договоре электроснабжения)», т.к. в противном случае калькулятор использует при расчете коэффициент спроса который вами уже учтен, что приведет к некорректному расчету.

Пример расчета мощности бытовой сети

Для примера расчета бытовой мощности возьмем частный дом в котором имеются следующие электроприемники:

В силовой сети:

стиральная машина — 2000 Вт
микроволновая печь — 1800 Вт
мультиварка — 1200 Вт
кухонная вытяжка — 120 Вт
пылесос — 550 Вт
телевизор — 130 Вт
персональный компьютер — 350 Вт
принтер — 60 Вт

В сети освещения:

Лампочки накаливания — 6 шт по 75 Вт
Энергосберегающие лампочки — 8 шт по 22 Вт

Производим расчет мощности силовой сети:

Установленная мощность (сумма мощностей всех электроприборов):

P_уст-с=2000+1800+1200+120+550+130+350+60=6210 Вт

теперь переведем данную мощность в киловатты для чего необходимо разделить полученное значение на 1000:

P_уст-с=6210/1000=6,21 кВт

Определяем расчетную мощность силовой сети, для чего умножаем полученную установленную мощность на коэффициент спроса значение которого определяем по таблице выше (К_сспринимаем равным 0,8):

P_рс=P_уст-с*К_сс=6,21*0,8=4,968 кВт

По аналогии определяем мощность сети освещения:

Установленная мощность сети освещения:

P_уст-о=6*75+8*22=450+176=626 Вт (или 0,626 кВт)

Определяем расчетную мощность силовой сети (учитывая малую мощность сети освещения и тот факт, что в такой небольшой сети все лампочки могут одновременно работать длительный период времени коэффициент спроса для сети освещения (К_со)принимаем равным 1):

P_ро=P_уст-с*К_со=0,626*1=0,626кВт

Общая мощность бытовой сети составит:

P_общ.=P_рс+P_ро=4,968+0,626=5,594 кВт

Применим рассчитанные значения для определения номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля с помощью соответствующих онлайн калькуляторов (на примере силовой сети):

Автоматический выключатель для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета автомата по мощности:

Сечение кабеля для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета сечения кабеля по мощности:

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

↑ Наверх

Электроэнергия компьютера

Средний настольный компьютер потребляет от 60 до 300 Вт. Очень трудно точно узнать, сколько компьютеров в среднем используют, потому что существует очень много различных конфигураций оборудования. Блок питания компьютера не является точным способом измерения энергопотребления, потому что мощность блока питания рекламируется как максимальное количество ватт, которое может выдавать блок питания. Потребление электроэнергии компьютером также сильно зависит от видеокарты, видеокарта высокого класса может потреблять много энергии, а наличие более одной (режим SLI или Crossfire) во время тяжелых игр или рендеринга 3D может потреблять большое количество энергии.По нашим оценкам, средний современный настольный ПК потребляет примерно 100 Вт энергии, не считая экрана дисплея.

Щелкните «Расчет», чтобы узнать энергопотребление настольного компьютера с использованием 100 Вт в течение 6 часов в день по цене 0,10 доллара США за кВтч .

Часов в день: Введите, сколько часов устройство используется в среднем в день, если потребление энергии меньше 1 часа в день, введите десятичное число. (Например: 30 минут в день — 0.5)

Потребляемая мощность (Вт): Введите среднее энергопотребление устройства в ваттах.

Цена (кВтч): Введите стоимость, которую вы платите в среднем за киловатт-час, наши счетчики используют значение по умолчанию 0,10 или 10 центов. Чтобы узнать точную цену, проверьте свой счет за электричество или взгляните на Глобальные цены на электроэнергию.

Для экономии энергии выключайте компьютер, когда он не используется, или активируйте функции энергосбережения, такие как переход в спящий, ждущий или спящий режим.Режимы энергосбережения позволят вам быстро включить компьютер, когда вам нужно его использовать. В спящем режиме обычно используется всего 1-5 Вт энергии, и его можно настроить на автоматическое включение по истечении заданного времени бездействия.

Если вы хотите узнать точное количество электроэнергии, потребляемой вашим настольным компьютером, мы рекомендуем вам купить монитор потребления электроэнергии или измеритель мощности, который находится между вашей розеткой питания и любыми подключаемыми устройствами. Это позволит вам точно определить из точного количества энергии, потребляемой вашим компьютером.

Сколько мощности фактически потребляют ваши устройства?

Автор: Николас Браун.

На этой странице я объясню модели энергопотребления различных типов бытовых приборов, как определить, сколько бытовые приборы потребляют в режиме ожидания, и другие мелочи, которые вам следует знать. Приборы / устройства периодически добавляются на эту страницу.

Конденсаторные агрегаты кондиционеров. Изображение получено с благодарностью от chooyutshing на Flickr.

Прежде чем продолжить чтение , вы должны прочитать пояснения к единицам энергопотребления с разбивкой по различным единицам энергии.

Потребляемая мощность устройства в равной степени определяется временем, как и мощностью (время работы в часах * Вт = потребляемая мощность). Если бы мощность прибора составляла 10 000 Вт, но вы включали ее всего на 1 секунду, потребляемая мощность была бы всего 2,7 Втч (ватт-часов), что примерно столько же, сколько фонарик потребляет в час (почти ничего).Вы можете знать, что их важность одинакова, потому что потребляемая мощность = мощность x затраченное время.

Существуют бытовые электроприборы с высокой мощностью и недолгий срок службы, например, тостеры, и большинство других электроприборов имеют малую мощность и работают длительное время. Кондиционеры и обогреватели хуже всех, потому что они имеют большую мощность и работают долгое время.

Люди часто указывают на приборы с высокой мощностью, такие как тостеры, водонагреватели и т. Д., И думают, что они составляют большую часть счетов за электричество, но это не так.

Основы (пример тостера)

Сначала прочтите этот раздел на странице «Общие сведения о потребляемой мощности»

Тостер-печь обычно имеет мощность 1200 Вт, но помните, что это почасовая норма потребления электроэнергии. Таким образом, через час он потребляет 1200 Втч. Из-за того, что он работает только в течение нескольких минут за раз, потребление на одно использование не так много, как вы ожидали. Чтобы определить минутное потребление, разделите 1200 на 60, потому что в часе 60 минут.

В результате уровень энергопотребления составляет 20 Вт на каждую минуту его работы. Это означает, что он потребляет 20 Втч на каждую оставшуюся минуту. Если духовка была включена в течение 5 минут, умножьте 20 на 5, и получится общая потребляемая мощность 100 Втч на одно использование. Если ваш тариф на электроэнергию составляет 0,10 доллара США / кВтч, то стоимость этого составляет 0,10 доллара США. 100 Втч = 0,1 кВтч. Я рассчитал стоимость, умножив 0,1 кВтч на тариф на электроэнергию в размере 0,10 за кВтч.

Тостер-печь. Изображение предоставлено iStock.com / JohnnyVillan

Тостерные печи работают несколько раз в день, в среднем 30 дней в месяц. Если ваша печь работает 4 раза в день, то она будет стоить 0,024 доллара США в день, что в сумме составит 0,72 доллара США в месяц.

На задней панели приборов

обычно указано энергопотребление в ваттах, но на самом деле оно варьируется во многих случаях из-за того, что люди меняют настройки, такие как температура термостата кондиционера или нагревателя, яркость монитора и многое другое.

Компьютеры

также имеют множество настроек, которые могут повлиять на энергопотребление, включая режим производительности (при этом используется больше всего электроэнергии), сбалансированный режим (он пытается сбалансировать энергоэффективность, но при этом обеспечивает достойную производительность) и режим энергосбережения (или «эко» режим), который является режимом с низкой производительностью, позволяющим максимально экономить электроэнергию.

К сожалению, существует много устройств, энергопотребление которых невозможно определить, просто проверив их этикетки, включая, помимо прочего, следующее.До содержания

Энергопотребление кондиционеров

Бытовые кондиционеры — один из немногих типов устройств, которые сами по себе могут существенно повлиять на ваш счет за электричество.

Рассчитайте с помощью калькулятора энергопотребления Kompulsa (веб-страница) или загрузите приложение для Android для автономного использования.

Средний бытовой кондиционер на 24 000 БТЕ в США потребляет 1800 кВт / ч электроэнергии ежегодно. Это составляет 150 кВт / ч в месяц.[Источник]. Это стоит 198 долларов в год при среднем тарифе на электроэнергию по стране 0,11 доллара за кВтч, или 16,50 долларов в месяц.

Примечание: В США 4 месяца зимы, поэтому, если вы живете в тропической стране, приведенные выше расчеты вам не подходят. Также имейте в виду, что это стоимость за комнату, а не за семью.

У кондиционеров есть номинальная потребляемая мощность, но это их максимум, и они обычно не расходуют его большую часть времени.Если вы используете устройство с недостаточным энергопотреблением, такое как устройство на 5000 БТЕ, которое слишком мало для охлаждения вашей большой комнаты, то оно, вероятно, будет работать на максимальной мощности и оставаться включенным весь день. Покупка устройства меньшего размера не сэкономит электроэнергию, она просто проработает дольше, так как ей трудно охладить комнату.

Потребляемая мощность, указанная на этикетке, верна, но применима только при включенном устройстве. Правильно выбранный агрегат выключится, когда в комнате будет достигнута желаемая температура. Если, например, у вас есть блок на 24 000 БТЕ, и он работает только половину времени.Его (обычно) номинальная потребляемая мощность 2400 Вт фактически будет вдвое меньше (1200 Вт), если предположить, что он работает на полную мощность (в данном случае это максимальное значение).

Вы можете определить, сколько энергии потребляет ваш кондиционер, определив процент дня, в течение которого он работает, а затем умножьте это десятичное процентное значение (в данном случае 0,5) на номинальную потребляемую мощность устройства, чтобы получить результат 1200 Втч (1,2 кВтч). Умножьте 1,2 кВтч на тариф на электроэнергию вашей коммунальной компании, чтобы определить, сколько стоит единица в день, и умножьте это на 30, чтобы определить (примерно), сколько это стоит в месяц.

Если вы хотите найти самые эффективные кондиционеры на рынке, вы можете использовать наш поиск кондиционеров, который сортирует кондиционеры по эффективности. Наиболее эффективные устройства будут отображаться в верхней части результатов поиска вместе с их расчетным ежемесячным энергопотреблением, ежемесячной стоимостью энергии, ценами, EER и т. Д. Вы также можете фильтровать результаты поиска по типу устройства (разделенное, оконное устройство, PTAC и т. Д.).

Люди часто используют блоки на 9 000, 12 000 и 24 000 БТЕ, которые увеличивают или уменьшают скорость своих компрессоров, когда погода становится жарче или прохладнее соответственно.Это так называемые инверторные блоки.

Неинверторные блоки все время работают с одной и той же скоростью (за исключением скорости вращения вентилятора), и когда в комнате достигается желаемая температура, они отключаются, пока снова не станет слишком тепло, затем они снова включаются, чтобы охладить комнату. выкл.

Хотите снизить или полностью отказаться от счетов за электричество? Солнечная энергия — отличный способ сделать это. В подробном руководстве Kompulsa по переходу на солнечную энергию объясняется, как это работает, а также приводятся преимущества и недостатки, а также различные советы.

Многие современные кондиционеры относятся к инверторному типу. Это означает, что устройство, называемое инвертором, регулирует скорость компрессора кондиционера в зависимости от температуры термостата, которую вы, пользователь, установили.

Компрессор — это то, что обеспечивает механическое охлаждение воздуха. Инверторные кондиционеры упрощают контроль температуры в реальном времени, что означает, что вы можете регулировать температуру блока почти сразу. Однако для изменения температуры в комнате все же требуется некоторое время (несколько минут).

Производители заявили, что их кондиционеры с инверторами могут потреблять на 50-60% меньше энергии, чем кондиционеры без инверторов. Учитывая исключительно высокое энергопотребление кондиционеров, в некоторых случаях инверторные блоки могут стоить дополнительных денег.

Если вы увеличиваете температуру на термостате, компрессор выключается, потому что вы в основном говорите ему, что он вам не нужен для такого большого охлаждения, и в результате он потребляет меньше энергии, потому что у компрессора меньше работы .До содержания

Дополнительная литература

DOE — Среднее годовое энергопотребление кондиционеров (начало на стр. 7-21)

Энергопотребление нагревателей

Комнатные обогреватели / комнатные обогреватели / системы центрального отопления могут иметь несколько температурных настроек, таких как низкая, средняя или высокая, или вы можете установить термостат на точную температуру, которую вы хотите. Чем больше вы увеличиваете температуру термостата, тем больше тепла должен произвести нагреватель для достижения этой температуры.До содержания

Энергопотребление сушилок для одежды

Блоки на 240 В, без вентиляции: Среднее энергопотребление сушилки для белья составляет от 500 до 900 кВт / ч в год. Это стоит от 55 до 99 долларов в год при средней цене на электроэнергию в США 0,11 доллара за кВт / ч. [Источник]

Энергопотребление освещения

Анализ встроенного освещения и энергопотребления домашнего освещения, а также способы снижения его стоимости можно найти здесь.

Энергопотребление воздуходувок

Энергопотребление воздуходувок зависит от модели, так как некоторые из них более эффективны, чем другие. Мощность модели (Worx WG516 400 CFM) составляет 470 Вт на низком уровне и 731 Вт на высоком.

С другой стороны, совокупная потребляемая мощность этих устройств сильно зависит от использования. Вам нужно задать себе два вопроса:

Какие настройки вы используете?
Как долго это будет?
Сколько раз в месяц вы будете им пользоваться?

В нашем примере мы будем использовать следующие выдуманные переменные.Это не обязательно отражает средние модели использования, этот пример служит только для демонстрации расчета.

High — это означает, что во включенном состоянии он потребляет 731 Вт.
15 минут. Разделите 731 на 8, чтобы определить, сколько Втч (ватт-часов) энергии он потребляет после 15 минут использования, поскольку 15 минут составляют четверть часа. Результат — 182,75 Втч. Это также мощность на одно использование для этого примера, что также полезно.
8 (каждую субботу и воскресенье) раз в месяц (один раз в день).Умножьте это на потребление энергии за одно использование: 8 * 182,75 = 1462 Втч (1,462 кВтч) / месяц.

Умножьте 1,462 кВтч на тариф за электроэнергию: (

Куда идет вся энергия?

Будущее Биткойна и других криптовалют светлое — смотря кого вы спросите. Задайте этот вопрос криптотрейдеру или инвестору, и вы получите положительный ответ. Однако спросите эколога, и вы можете получить совсем другой ответ.

Это потому, что по мере роста популярности Биткойна растет и его общее глобальное энергопотребление.Полностью цифровая валюта требует значительных вычислительных мощностей. Процесс создания новых биткойнов («майнинг биткойнов») также требует значительных вычислительных мощностей. Настолько, что Биткойн якобы потребляет больше электроэнергии, чем страны Ирландии и Дании.

Это правда? Действительно ли Биткойн потребляет больше энергии, чем вся нация? Или есть другие факторы, которые игнорируют недоброжелатели Биткойна?

Куда идет сила?

Майнеры создают около 3600 новых биткойнов каждый день.Процесс майнинга биткойнов требует компьютеров или (специального оборудования для майнинга) для решения сложных математических уравнений, которые подтверждают криптосеть. Сеть Биткойн производит один блок каждые 10 минут, при этом трудно настроить блок для поддержания этого периода. Более высокая сложность означает большую вычислительную мощность, что, в свою очередь, требует больше электроэнергии.

Вся сеть Биткойн в той или иной форме использует электричество.Однако майнинг, несомненно, требует наибольшей мощности. Сайт анализа криптовалюты Digiconomist предоставляет один из самых популярных методов расчета энергопотребления сети Биткойн.

Формула Digiconomist берет за отправную точку общий доход от добычи биткойнов.Затем он оценивает эксплуатационные расходы майнеров в процентах от выручки. Наконец, затраты преобразуются в потребление энергии на основе средних цен на электроэнергию. По текущим оценкам, текущее глобальное потребление электроэнергии Биткойном составляет 32,71 ТВтч (тераватт-часов).

Что это значит? Что ж, это означает, что потребление энергии Биткойном больше, чем в Дании (около 32 ТВт-ч), но немного меньше, чем в Беларуси (33 ТВт-ч).Цифра 32,71 ТВтч не является надежной. Из-за характера сети Биткойн это постоянно развивающаяся фигура. По большинству оценок, в ближайшем будущем это число увеличится.

Как это соотносится с другими отраслями?

Его потребление энергии не очень хорошо для Биткойна.В эпоху, когда подавляющее большинство людей признают, что антропогенное загрязнение усугубляет глобальное потепление, потребление энергии для цифровой валюты кажется несколько несерьезным. Как тогда Биткойн сравнивается с другими энергоемкими отраслями по всему миру?

Что ж, все эти прекрасные данные, которые мы создаем и потребляем так много жизней в центрах обработки данных.На центры обработки данных приходится более 400 ТВтч электроэнергии в год (в 12 раз больше, чем у биткойнов). Твердые цифры по другим отраслям установить труднее. Показатели глобального промышленного потребления представлены в виде процента от общего мирового производства энергии, которое в 2016 году составляло около 24 800 ТВтч. На промышленные секторы конечного потребления приходится [PDF] около 54 процентов от общего объема поставленной энергии. Однако крупнейшими потребителями энергии считаются:

Сталь и железо
Рафинирование
Базовое химическое производство
Целлюлоза и бумага
Производство цветных металлов (например, алюминия)
Неметаллические минералы (прежде всего цемент)

На эти отрасли приходится более половины всей поставляемой энергии.Сталь и железо потребляют около 20 процентов этой энергии, что составляет более 2500 ТВт-ч потребления. На базовую химическую промышленность приходится около 33 процентов энергии, приходящейся на более чем 4 400 ТВтч.

Когда мы сравниваем глобальное потребление энергии Биткойном с другими мировыми отраслями, он использует лишь часть той же энергии.

По сравнению с другими денежными системами

Конечно, Биткойн — это валюта.Криптовалюта отклонилась от своей первоначальной цели по замене глобальной гегемонии фиатной валюты. Вместо этого мы теперь рассматриваем Биткойн как новый класс активов, больше похожий на золото. Помимо этого, мы можем лучше оценить использование энергии биткойнами, посмотрев, сколько энергии использует банковская система. В статье для Hackernoon соучредитель SPiCE VC Карлос Доминго оценивает глобальное энергопотребление всей банковской системы VISA.

Для сравнения с #Visa, которая выполняет около 200 миллионов транзакций в день, когда сеть #Bitcoin обрабатывает менее 350 000, ее центры обработки данных в США потребляют только 2% энергии, необходимой для #BTC
— Мэтт Петерсен (@matt_peterse) 30 ноября 2017

Он использует приблизительные цифры, но получает в общей сложности 97 ТВтч в год — значительно больше, чем 32 ТВтч, потребляемые Биткойном.

Конечно, основной аргумент здесь прост: VISA и глобальная банковская система делают гораздо больше для почти для каждого , в то время как Биткойн все еще отстает на отметке 0.14 процентов глобального распространения, и, как уже упоминалось, изменилось от первоначального видения создателя Сатоши Накамото. (В дополнение к этому, VISA обрабатывает более 24000 транзакций в секунду, в то время как Биткойн обрабатывает только от 3 до 7 транзакций в секунду.)

Будет ли расти потребление энергии биткойнами?

Да, в краткосрочной перспективе потребление энергии биткойнами будет продолжать расти.Растущая цена привлекает все больше и больше майнеров и инвесторов. В свою очередь, это увеличивает нагрузку на сеть и потребляет больше электроэнергии. Биткойн собирается потребить всю мировую энергию к 2020 году, но этого не произойдет. Вот почему.

Горное оборудование

Майнинг биткойнов уже находится за тысячу миль от своего зарождения.Когда биткойн-майнинг только появился, можно было решать сложные уравнения, используя только центральный процессор. Теперь требуется специализированное оборудование для майнинга (или вы присоединяетесь к пулу облачного майнинга). Однако это оборудование постоянно совершенствуется. Например, популярный Bitmain Antminer S9 в 2,5 раза эффективнее своего предшественника S7.

Биткойн самонастраивается

Основная функция Биткойн — вознаграждение за майнинг блоков.Текущее вознаграждение составляет 12,5 биткойнов за блок, плюс любые комиссии за транзакции. Награда составила 50 биткойнов в 2009 году, снизившись вдвое до 25 биткойнов в 2015 году и до 12,5 в 2016 году. В 2020 году вознаграждение за блок сократится вдвое до 6,25 биткойнов. Когда доходы горнодобывающей промышленности упадут вдвое за ночь, снизится и деятельность по добыче биткойнов. В свою очередь, потребление электроэнергии тоже должно упасть.

Награды за блок будут снижаться каждые четыре года.Теоретически потребление энергии будет продолжать снижаться, поскольку майнинг биткойнов становится убыточным видом деятельности.

Альтернативные алгоритмы майнинга

Процесс добычи биткойнов не закреплен.Один из «самых простых» способов — изменить способ добычи биткойнов. В настоящее время Биткойн использует систему Proof of Work.

Proof of Work — это данные, которые сложно получить, но легко проверить.Что касается Биткойна, Proof of Work проверяет транзакции в сети после того, как майнеры подтверждают данные в блоке. Вероятность получения блока для майнинга определяется предыдущей проделанной работой. Эта система сильно отдает предпочтение существующим майнерам.

Некоторые пользователи биткойнов считают, что сеть должна перейти на систему Proof of Stake .Proof of Stake сравнивает количество биткойнов, которое держит майнер. Если майнер владеет 1% всех биткойнов, он может добывать 1% всех блоков. Это сделано для того, чтобы дать другим майнерам возможность увеличить свою долю, а также распределить комиссию за транзакции по сети. Кроме того, Proof of Stake (теоретически) останавливает накопление в стиле холодной войны лучшего, большего и более быстрого оборудования для майнинга биткойнов.

Конечно, это отличная идея, только если вы еще не потратили десятки тысяч долларов на оборудование для майнинга и , вы не можете потерять свое доминирование в майнинге биткойнов.

Сетевые изменения

Между 350-500 кВтч.Это еще один широко разрекламированный показатель энергии Биткойна. Цифра показывает, сколько энергии якобы использует каждая биткойн-транзакция. Он астрономически высок и потребляет достаточно энергии, чтобы освещать тысячи домов. Но проблема в самой сети Биткойн. Несколько будущих технологий попытаются решить эти проблемы.

Например, недавний софт-форк Bitcoin Segwit призван устранить ограничения размера блока Биткойн, разделив транзакции на две части.Форк также увеличивает размер блока с 1 МБ до 4 МБ (хотя это не совсем так — прочтите интересную статью разработчика Биткойна Джимми Сонга о Medium Понимание размера блока Segwit ). Общая идея состоит в том, что блоки содержат больше данных, обрабатываются быстрее, сокращают время обработки, что, в свою очередь, снижает комиссию за транзакцию при увеличении количества, доступного майнеру.

Еще одна развивающаяся технология Биткойн — это Lightning Network.Lightning Network снимает проверку транзакции с блокчейна для обработки в отдельной, но параллельной одноранговой сети. Сеть Lightning позволяет пользователям выполнять транзакции напрямую, не публикуя транзакцию в цепочке блоков. Коммутатор должен значительно снизить нагрузку на транзакции в майнинг-сети, что, в свою очередь, снизит затраты на электроэнергию.

Fiat для золота, как Lightning Network для биткойна.
Fiat был эффективным решением второго уровня для очистки золота. Он был обеспечен золотом до тех пор, пока его не удалили. Однако, в отличие от фиатных денег, расчет LN на биткойны криптографически защищен и не может быть удален!
— Чарли Ли [LTC⚡] (@SatoshiLite) 10 декабря 2017 г.

Все переходят на Ethereum

Окончательное решение — это просто для каждого пользователя Биткойна перейти на Ethereum.Ethereum — еще одна криптовалюта, которая потребляет значительно меньше энергии, чем сеть Биткойн, при обработке большего количества транзакций. Сеть Ethereum также предлагает перейти на вышеупомянутую систему майнинга Proof of Stake.

Не поймите меня неправильно: Ethereum не бесплатен от электричества.По данным Digiconomist, сеть Ethereum потребляет около 4 ТВтч электроэнергии — это восьмая часть потребляемой мощности Биткойна, но все же больше, чем Кипр, Непал или Лаос (всего около 3,9 ТВтч).

Что касается криптовалют, Ethereum обладает просто ошеломляющим потенциалом и регулярно является базовой платформой для других удивительных криптостартапов.

Пора выключить майнинг биткойнов

Сеть Биткойн самая большая.Он потребляет больше энергии, имеет большую ценность и привлекает больше новых инвесторов, чем любая другая криптовалюта. Он остается прародителем криптовалюты, и сам по себе этот тег (не говоря уже об астрономической цене биткойнов) означает, что многие пользователи очень уважают его. Однако криптопользователи знают иначе.

Неумолимый марш Биткойн не настоящий .Существует слишком много других криптовалют с лучшими функциями, более быстрыми сетями, большей конфиденциальностью, отличной безопасностью и многим другим, которые в конечном итоге узурпируют Биткойн на вершине кучи. Кроме того, Биткойн не может продолжать расти вечно, но все спекулятивные пузыри в какой-то момент лопнут.

Основная проблема связана с местами, где добыча биткойнов наиболее высока.На Китай приходится более 50 процентов мощностей майнинга биткойнов. Но подавляющая часть этой энергии , в настоящее время , поступает из огромного избытка китайских угольных электростанций (хотя китайская программа по возобновляемым источникам энергии значительно превосходит большинство других стран, если честно), и потенциально составляет более четверти всех связанных с биткойнами электричество.

Однако есть и другие истории успеха власти.Так же, как несколько крупных технологических компаний размещают свои центры обработки данных в очень холодных местах, операции по добыче биткойнов делают то же самое. В Исландии горняки используют ледяные температуры и геотермальную энергию, чтобы снизить затраты и потребление ресурсов. В Австрии Hydrominer-IT Services ведет добычу внутри плотины гидроэлектростанции. В Китае даже есть несколько работ по добыче гидроэлектростанций.

Но пока что Биткойн продолжает работать, не обращая внимания на его поразительное энергопотребление — и на самом деле вы ничего не можете с этим поделать.

Вы бы предпочли более экологичный биткойн? Интересуют ли вас другие криптовалюты с более экологичными учетными данными? Или же стоимость энергии ничтожна по сравнению с другими глобальными отраслями, наносящими ущерб климату? Сообщите нам свои мысли ниже!

Кредит изображения: haak78 / Depositphotos

Насколько легко взломать смартфон в открытой сети?

Используете ли вы общедоступный Wi-Fi? Вы — большая цель для хакеров, поэтому вот как защитить себя.

Об авторе Гэвин Филлипс (Опубликовано 653 статей)

Гэвин — младший редактор отдела Windows and Technology Explained, регулярный участник Really Useful Podcast и редактор дочернего сайта MakeUseOf, посвященного криптографии, Blocks Decoded.У него есть степень бакалавра (с отличием) в области современного письма с использованием методов цифрового искусства, разграбленных на холмах Девона, а также более десяти лет профессионального писательского опыта. Он любит много пить чая, настольные игры и футбол.

Ещё от Gavin Phillips

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.