Потребление энергии электроизмерительными приборами - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Потребление энергии электроизмерительными приборами

Как определить потребляемую мощность электроприбора?

Электричество в массовом масштабе используется во всех сферах современной жизни. Необходимая эксплуатационная гибкость электросети обеспечивается использованием розеток к которым подключаются те или иные приборы. Мощность подключаемого устройства не должна превышать определенного максимального значения.

Что такое потребляемая мощность?

Потребляемая мощность — это численная мера количества электрической энергии, необходимой для функционирования электроприбора или преобразуемой им в процессе функционирования. Для статических устройств (плита, утюг, телевизор, осветительные приборы) энергия тока при работе переходит в тепло). При преобразовании (электродвигатели) – энергия электрического тока преобразуется в механическую энергию.

Основная единица электрической мощности – Ватт, ее численное значение

где U – напряжение, Вольты, I – ток, амперы.

Иногда этот параметр указывают в В×А (V×А у импортной техники), что более правильно для переменного тока. Разница между Ваттами и В×А для бытовых сетей мала и ее можно не учитывать.

Потребляемая электрическая мощность важна при планировании проводки (от нее зависит сечение проводов, а также выбор номиналов и количество защитных автоматов). При эксплуатации она определяет затраты на содержание жилища.

Проблема правильной эксплуатации бытовой электрической сети

С конструктивной точки зрения бытовая электрическая сеть отработана до высокой степени совершенства: ее нормальная эксплуатация не требует специальных знаний.

Сеть рассчитана на определенные условия эксплуатации, нарушение которых приводит к полному или частичному отказу, а в тяжелых случаях – к возникновению пожара.

Условие правильной эксплуатации – отсутствие перегрузки.

При этом нагрузочная способность розеток и потребление подключаемой к ним техники измеряется различными единицами:

  • для розеток это максимально допустимый переменный ток (6 А у традиционных советских розеток старого жилого фонда, 10 или даже 16 А у розеток европейского стиля);
  • подключаемое оборудование характеризуются мощностью, которая измеряется в Ваттах (для мощных устройств вместо Ватт указываются более крупные единицы: киловатты (1 кВт = 1000 Вт), что позволяет не путаться в многочисленных нулях).

Отсюда возникает необходимость:

  • определения связи мощности и тока;
  • нахождения мощности отдельного электрического прибора.

Связь между Ваттами и Амперами проста и следует прямо из приведенного выше определения Ватта. Задача упрощается тем, что напряжение исправной бытовой сети всегда одинаково (220 или 230 В). Отсюда по току всегда находится мощность.

Как определить?

Для решения задачи нахождения мощности можно воспользоваться различными способами. Все они доступны для применения даже при знаниях в области физики и электротехники на уровне школьной программы.

Чаще мощность находят через определение тока, иногда можно обойтись без промежуточных процедур и определит ее сразу.

Смотрим в техпаспорт

Обычно потребляемая мощность указывается в паспорте или описании устройства и дублируется на фирменной табличке-шильдике. Последняя находится на задней стенке корпуса или его основании.

В случае отсутствия описания этот параметр можно узнать по интернету, для чего достаточно воспользоваться поиском по названию устройства.

Указываемая производителем техники мощность относится к пиковой и потребляется от сети только при полной нагрузки, что встречается достаточно редко. Образовавшаяся разница рассматривается как запас. На нормативном уровне этот запас определяют через коэффициент мощности.

Закон Ома в помощь

Мощность большинства бытовых электрических устройств можно довольно точно оценить экспериментально-расчетным путем с привлечением известного еще со средней школы закона Ома. Этот эмпирический закон связывает между собой напряжение, ток и сопротивление R нагрузки как:

P = U 2 /R.
U = 230 В, а сопротивление измеряется тестером. Далее следует простой расчет по формуле
P = 48 400/R Вт.

Например, при R = 200 Ом получаем мощность Р = 240 Вт.

Метод не учитывает так называемое реактивное сопротивление прибора, которое создается в первую очередь входными трансформаторами и дросселями, и поэтому получаемая оценка дает некоторое завышение.

Используем электросчетчик

При определении мощности по счетчику можно поступить двумя различными способами. В обоих случаях от бытовой сети должен питаться только тестируемый прибор. Все без исключения остальные потребители должны быть отключены.

При первом подходе для замера мощности привлекается оптический индикатор счетчика, интенсивность вспышек которого пропорциональна потребляемой мощности. Коэффициент пропорциональности указан на лицевой панели в единицах imp/kWh или имп/кВтч, рисунок 1, где imp – количество импульсов (вспышек индикатора) на один киловатт час.

Рисунок 1. Лицевая панель бытового счетчика электроэнергии с оптическим индикатором

После включения исследуемого устройства необходимо начать считать вспышки индикатора на протяжении 15 или 20 минут. Затем полученное значение умножается на 3 или на 4 (при 20- или 15-минутном интервале замера, соответственно) и делится на коэффициент с лицевой панели. Результат выкладки дает мощность прибора в кВт, который в ряде случаев умножением на 1000 удобно перевести в Ватты.

Пример. Для счетчика имеем k = 1600 импульсов на киловатт час. При 20 минутном интервале замера индикатор сработал (вспыхнул) 160 раз. Тогда мощность устройства составит 160*3/1600 = 0,3 кВт или 300 Вт.

При втором подходе также используется 15- или 20-минутный интервал времени, но расход электроэнергии определяется уже по цифровой шкале. Например, при разности показаний за 20 минут 0,2 кВт×час мощность агрегата составляет 0,2 × 3 = 0,6 кВт или 600 Вт.

Ваттметром

Современный бытовой измеритель мощности или ваттметр удобен для использования, так как:

  • включается непосредственно в разрыв цепи, для чего снабжен вилкой и розеткой, см. рисунок 2;
  • оборудован легко читаемым цифровым индикатором и снабжен внутренними цепями автоматической настройки, что исключает ошибки в показаниях;
  • отличается хорошими массогабаритными показателями.

Прибор готов к работе немедленно после включения.

Рис. 2. Цифровой бытовой ваттметр

Единственный его недостаток – узкая специализация, поэтому этот прибор редко встречается в домашнем хозяйстве.

Прямое измерение тока

Методы той группы отличаются более высокой точностью за счет того, что основаны на прямом измерении тока. Существуют два прибора для выполнения этой процедуры в бытовых условиях.

Замер токовыми клещами

Наиболее удобны для использования токовые клещи, которые не требуют разрыва контролируемой цепи. Выполнены как ручное устройство с измерительным узлом на основе тороидального сердечника. Для замера тока узел раскрывают на манер губок клещей, после чего закрывают с охватом провода, рисунок 3. Действующее значение тока находится по изменению магнитного поля, которое фиксируется датчиком Холла.

Рис. 3. Измерение токовыми клещами

Замер тестером

Второй способ основан на применении тестера, который переключают в режим амперметра и включают в разрыв цепи. Сложности реализации этой процедуры простыми средствами делают его мало популярным на практике. Нельзя сбрасывать со счетов также то, что некоторые модели тестеров не имеют токовой защиты и выходят из строя (сгорают) при неправильном выборе диапазона (токовой перегрузке).

Заключение

Как видим, мощность электроприборов может быть определена различными способами. Выбор конкретного из них зависит от уровня технической подготовки пользователя и наличия у него необходимых приборов, а доступность нескольких из них вполне может привлекаться как средство контроля правильности выполнения расчетов и измерений.

Простота реализации любого из рассмотренных способов позволяет гарантировать отсутствие перегрузки силовых розеток и достаточно быстро и довольно точно определять фактический потребляемый ток в том случае, если у электрического устройства отсутствуют паспортные данные.

Как узнать, сколько киловатт-часов потребляет прибор, исходя из его заявленной мощности?

Прочитав данный пост, вы можете узнать, сколько энергии (Вт/ч, кВт/ч) потребляет прибор, исходя из его заявленной мощности (Вт, кВт), а также — сколько нужно платить за энергию, используя этот прибор.

Пример 1: Предположим, у вас есть чайник, мощностью 2100 Вт. И вам нужно узнать, сколько платить за энергию, используя чайник. 2100 Вт он потребляет в час. То есть, 2,1 кВт — это тоже самое, что 2,1 кВт/ч. На кипячение, как известно — тратится 5 минут. Поэтому 2100 Вт поделим на 60, чтобы узнать сколько тратится ватт в минуту.

2100 / 60 = 35 ватт в минуту.

Чтобы узнать, сколько тратится энергии за 5 минут, мы 35 должны умножить на 5.

35 * 5 = 175 ватт за 5 минут.

Кипятить мы будем по 5 раз в день, поэтому умножим еще на 5.

175 * 5 = 875 ватт за 5 кипячений.

Как известно, платить нужно 1 раз в месяц. Поэтому 875 ватт мы умножим на 30 дней.

875 * 30 = 26250 ватт = 26,25 киловатт в месяц.

Округлим 27 киловатт в месяц.

Итак, цена за 1 киловатт — 4 рубля 68 копеек. Поэтому, 27 умножим на 5. Всякие копейки в расчет не берем.

27 * 5 = 135 рублей.

Итог: плата за электроэнергию составит 135 рублей.

Читайте также  Прибор для измерения давления в трубах

Еще один пример: энергосберегающая светодиодная лампа на 7 Вт. Эти 7 Вт она потребляет в час. Гореть она будет по 5 часов в день.

7 * 5 = 35 Вт за 5 часов горения

Далее, 35 умножим на 30 дней.

35 * 5 = 1050 Вт в месяц = 1,05 кВт в месяц

1,05 умножим на 5.

1,05 * 5 = 5 рублей.

Итог: плата — 5 рублей.

И последний пример: электроплита на 7 кВт. Эти 7 кВт она потребляет в час.

Готовить на ней мы будем по 3 часа в день.

7000 Вт * 3 = 21000 Вт = 21 кВт за 3 часа готовки

21000 Вт умножим на 30 дней.

21000 * 30 = 630000 Вт = 630 кВт в месяц.

И 630 умножим на 5 рублей

630 * 5 = 3150 руб.

Плата за энергию составит 3150 руб.

Поэтому, у кого дома электроплита — у того тариф на электроэнергию, где 1 кВт стоит дешевле. То есть — не 5 а 3 рубля.

630 * 3 = 1890 руб плата с тарифом для электроплит.

Дубликаты не найдены

более того придётся ещё и выключить регуляторы

чтобы комфорки и духовка не выключались при наборе температуры

таже фигня и с чайником. по факту он 1.8 а не 2.2

Мда. Аффтор пишет бред. Ну а про 7 кВт в течении 5 часов. У авффтора в квартире ресторан, что у него плита пашет во все 4 конфорки непрерывно?

Это какой класс школьной программы?

Школота, мать её.

Думал, осенью их хоть поменьше будет — хрен там.

кстати твой ПК консоль во время игры кушают от розетки от 300-500вт в час

зарядка от телефона от 8-15вт в час

А ватт-часов в час, или просто ватт.

Ватт-час — это количество энергии.

А Ватт — моментальная мощность, со временем она не меняется.

О чём я и говорил.

Кстати о единице скорости строительства я тока счас узнал))

Да это прикол такой)

Технически всё верно, но никто в своём уме не будет это использовать в работе)

Слышал раньше, но подобной картинки не встречал.

А что это за единица такая — кВт/ч?

Правильно Вт×ч, а не делить

Справочник сначала открывай, а потом статьи пиши.

правильно кВт*ч) приставка кило- с маленькой буквы пишется)

Внесистемная единица количества используемой энергии. Используется в расчётах за потреблённое электричество.

Серьезно? Киловатт делить на час?

Написание через дробь неправильно с точки зрения физики, но используется в половине случаев. Так что привыкайте, с этим уже ничего не поделать.

Сколько потребляет стиралка за месяц

Да, я знаю, что после поста про кипячение чая в микроволновке все ждут сравнения чайника с электроплитой, но для этого ваттметр не годится, т.к. у плиты другая розетка, и для измерений придется использовать электросчетчик, отключив все остальные потребители в квартире, а до этого никак не доходят руки. Я обязательно это сделаю в скором времени.

А пока я постараюсь ответить на вопрос, действительно ли стоит заморачиваться с тем, чтобы ставить стиралку на ночь, чтобы сэкономить на ночном тарифе на электроэнергию, и вообще, много ли она потребляет. Неожиданно? Сам в шоке, но меня давно интересовал этот вопрос.

Стиралка у меня Electrolux EWS 10410W, вот такая:

Она имеет следующие параметры эффективности:

Тут, кстати, указано расчетное потребление энергии, в конце попробуем прикинуть расчеты с ним.

Так как классах энергоэффективности я не шарю, нарыл шпаргалку:

Добавлю, что современные стиралки имеют класс «А» с кучей плюсов, то есть моя стиралка считается еще середнячком.

Я взял ваттметр и засунул его куда-то под кухонный гарнитур в зад стиралки, оставив в таком виде на месяц. Через месяц доставать его было лень (туда очень трудно подлезть), поэтому показания я снял на 37-й день измерений. Вот что я там увидел:

За 37 дней стиралка потребила 10.67 кВт*ч, что соответствует 8.8 кВт*ч/месяц.

Теперь о количестве стирок. За это время было сделано 10 стирок. Чаще всего стирка ставилась на 2 часа при 60 градусах, отжим 1000 об/мин, но пару раз было час-полтора, 40 градусов и 900 об/мин.

Перейдем к подсчетам.

У нас в Санкт-Петербурге дневной тариф 4.06 руб/кВт*ч, ночной — 2.34 руб/кВт*ч.
Таким образом, при дневном тарифе стиралка намотает за месяц 35.72 руб, при ночном — 20.59 руб. Разница составляет 15.13 руб в месяц. Это даже меньше, чем экономия за счет отказа от электрочайника! При этом цена одной стирки получилась 4.3/2.5 руб за день и ночь соответственно (не считая 3 руб за воду).

А теперь сравним наши замеры с расчетами исходя из паспорта стиралки. Для этого возьмем:

суммарное время стирок — 18.5 ч, средняя загрузка стиралки — 3 кг (прикинул исходя из 4.5 кг максимальных по паспорту), расход по паспорту 0.19 кВт*ч/кг, все перемножаем, получаем расчетное потребление за 37 дней — 10.55 кВт*ч, за месяц — 8.7 кВт*ч. Божечки, сошлось!

Вывод: утверждение о возможности сэкономить на ночных стирках немного преувеличено, проще не париться и запускать стиралку когда удобно. Но если 15 руб в месяц не лишние, то лучше ставить на ночь.

12.4. Потребление энергии электроизмерительными приборами

Включение измерительного прибора в исследуемую электрическую цепь в некоторой степени изменяет ее режим работы. Это изменение вызывается тем, что работающий прибор потребляет определенную энергию. Поэтому при исследовании объектов малой мощности могут существенно исказиться результаты. Желательно, чтобы собственное потребление энергии измерительным прибором было возможно меньше.

Простейшим примером влияния собственного потребления энергии измерительными приборами на результаты измерения служит косвенное измерение сопротивления резистора (при постоянном токе) при помощи вольтметра и амперметра с вычислением по закону Ома. Для такого измерения возможны две схемы включения приборов.

В схеме на рис. 12.2 амперметр изменяет ток I в резисторе с сопротивлением r, а вольтметр — напряжение U‘ = U + rAI, где rA — сопротивление амперметра; U напряжение на резисторе. Следовательно, на основании закона Ома определяется сумма сопротивлений резистора и амперметра:

U’/I = r’ = r + rA.

Действительное значение сопротивления резистора

r = r’(1 – rA/r’).

Очевидно, что ошибка измерения будет тем меньше, чем меньше

При измерении по схеме на рис. 12.3 вольтметр присоединен непосредственно к выводам резистора и показывает напряжение на резисторе, а амперметр измеряет сумму токов в резисторе и в цепи вольтметра: I’ = I + IV. Таким образом, в этом случае на основании показаний приборов определяется проводимость

g’ = I’/U = g + gV = 1/r + 1/rV,

где rV сопротивление вольтметра.

Чтобы определить проводимость объекта измерения — резистора, нужно из найденной проводимости вычесть проводимость вольтметра:

g = g’ – gV = g’(1 – gV/g‘), т. е.

r = r‘(1 – r‘/rV).

Чем больше сопротивление вольтметра rV, тем меньше поправка к результатам измерения.

При переменном токе учет поправок осложняется тем, что сопротивления цепей переменного тока — комплексные величины.

Чем меньше мощности контролируемых цепей, тем существеннее влияние собственного потребления энергии измерительными приборами на результаты измерений.

12.5. Механические узлы показывающих приборов

В показывающих измерительных приборах прямого отсчета подвижная часть под действием измеряемой величины перемещается по отношению к неподвижной. По конструкции отсчетного устройства различают показывающие приборы со стрелочным и световым указателями. Общей особенностью этих приборов является установка подвижной части на растяжках, на осях или на подвесе.

Установка на растяжках применяется в большинстве показывающих приборов. Растяжки — это упругие ленты из бериллиевой и оловянно-цинковой бронзы. Подвижная часть подвешивается на двух растяжках (рис. 12.4), а концы последних крепятся к двум плоским пружинам. Растяжки могут служить для подвода тока в подвижную часть прибора.

При установке подвижной части на оси последняя имеет обычно горизонтальное расположение (рис. 12.5) для уменьшения трения в опорах.

Установка на подвесе — металлической или кварцевой нити — применяется в приборах особо высокой чувствительности, например в зеркальных гальванометрах (рис. 12.6). Луч света 1 от специального источника 2 выполняет роль светового указателя.

Закручивание растяжек и нити подвеса в показывающих приборах обеспечивает противодействующий момент. В приборах с установкой подвижной части на осях для создания этого момента служат спиральные пружины (1 на рис. 12.5), изготовляемые из фосфорной бронзы.

Вследствие температурных влияний, остаточных деформаций, а чаще механических толчков при перегрузках стрелка неработающего прибора может находиться не на нулевом делении. Корректор необходим для возвращения стрелки на нуль шкалы. В случае применения пружины 1 (рис. 12.5) к корректору прикрепляется один ее конец. Второй конец пружины прикрепляется к оси 2 подвижной части. Стрелку 5 можно смешать посредством поводка 3, поворачивая винт 4, укрепленный на корпусе прибора. Для уравновешивания подвижной части прибора на ней укрепляют грузила — противовесы 6. Показания уравновешенного прибора почти не зависят от его положения.

Читайте также  Приборы для испытания силовых трансформаторов

Подвижная часть прибора вместе с пружиной образует обладающую массой и упругостью механическую систему, в которой, следовательно, возможны механические колебания. Поэтому при изменении измеряемой величины новое положение равновесия у подвижной части прибора получается не сразу, а в большинстве случаев после нескольких колебаний около нового положения равновесия. Для того чтобы подвижная часть возможно скорее устанавливалась в этом положении, у приборов есть успокоители. Последние нужны для поглощения кинетической энергии подвижной части. Для большинства стрелочных приборов время успокоения должно быть не более 4 с, причем временем успокоения считается время от момента включения прибора до момента, когда стрелка прибора отклоняется от положения равновесия не более чем на 1% шкалы.

Применяются магнитоиндукционные и воздушные успокоители.

Магнитоиндукционное успокоение основано на взаимодействии вихревых токов, индуктируемых в подвижной части при ее движении в магнитном поле постоянных магнитов, с этим полем. Алюминиевый сектор 1 (рис. 12.7, а), укрепленный на оси подвижной части, движется в поле нескольких постоянных магнитов 2, которые укреплены на опорной пластине 3. При движении сектора в нем возникают вихревые токи. Их взаимодействие с магнитным полем постоянных магнитов создает силу, которая (согласно принципу Ленца) тормозит подвижную часть.

В воздушных успокоителях для торможения используется разность давлений воздуха в закрытой камере по обе стороны легкого алюминиевого крыла, возникающая при его движении (рис. 12.7, б). Крыло укреплено на оси подвижной части прибора. Воздушные успокоители значительно слабее магнитоиндукционных; их приходится применять в тех случаях, когда наличие постоянного магнита внутри прибора может быть причиной дополнительных погрешностей в его показаниях.

В некоторых новых приборах установлены очень компактные жидкостные успокоители: в невысыхающей жидкости перемещается крыло, укрепленное на подвижной части прибора.

Сколько электричества «едят» бытовые приборы и на чем можно сэкономить?

Рассчитываем энергопотребление домашних электроприборов и электромобиля, и ищем способы экономить.

Каждая единица домашней техники «ест» определенное количество электроэнергии, что сказывается на общей сумме за свет в месячной квитанции. Мы объясним, как и на чем можно сэкономить без ущерба потери комфорта, в частности с ночным тарифом. Также расскажем, как заряжать электромобиль дешевле.

Энергопотребление бытовой техники

В каждом доме количество электрической бытовой техники, а также ее энергопотребление и время использования может значительно отличаться. Мы приведем расчет для средних показателей мощности бытовой техники по тарифам для жителей Москвы. Если вы живете в другом регионе, тогда просто умножьте стоимость за 1 кВт/ч по вашему тарифу и получите приблизительную стоимость энергопотребления. В таблице ниже приведены средние показатели по «поглощению» электричества бытовыми приборами для тех, у кого газовая плита (для квартир с электрическими плитами стоит добавить ее энергопотребление):

Прибор Время работы в сутки Потребление в сутки Потребление в месяц
Холодильник 400 Вт 24 ч 9,6 кВт 28,8 кВт
Лампочки светодиодные 10 шт по 10 Вт 5 ч 0,5 кВт 15 кВт
Телевизор 150 Вт 5 ч 0,75 кВт 22,5 кВт
Компьютер 500 Вт 4 ч 2 кВт 60 кВт
Фен 1500 Вт 15 мин 0,375 11,25 кВт
Стиральная машина 2000 Вт 3 ч/неделю 0,85 кВт 25,5 кВт
Утюг 2200 Вт 15 мин 0,55 кВт 16,5 кВт
Пылесос 2300 Вт 2 ч/неделю 0,657 кВт 19,71 кВт
Бойлер 1600 Вт 1 ч 1,6 кВт 48 кВт
Электроника и прочие бытовые приборы 1000 Вт 1 ч 1 кВт 30 кВт
Итого 277,26 кВт

В Москве на данный момент стоимость 1 кВт электроэнергии для квартир и домов с газовой плитой составляет 5,56 рублей. Таким образом 277,26 кВт будет стоить 1541,6 рубля. Эти показатели весьма усредненные и минимальные для современного человека, так как в каком-то доме может дополнительно быть варочная панель, кондиционер, насосная станция и другие приборы. Также в разное время года электрооборудование может использоваться по-разному. Так, например, те же лампочки зимой будут работать в квартире 8 — 9 часов, тогда как летом максимум 4 — 5 часов.

Энергопотребление электромобиля

Для счастливых обладателей электромобилей сумма в квитанции за свет значительно увеличится. Отметим, что если заряжать автомобиль исключительно дома, не пользуясь услугами заправочных станций, то можно снизить затраты на «заправку» до 2,5 раз. Сколько же потребляет электромобиль? Рассмотрим на примере модели Nissan Leaf.

Емкость аккумулятора у этого автомобиля составляет 30 кВт (есть и на 24 кВт), что по заявлению производителя позволяет проехать до 160 км. В день среднестатистический москвич проезжает около 40 км, что составляет примерно четверть заряда аккумулятора Nissan Leaf. Получается необходимо заряжать аккумулятор раз в четыре дня, что в месяц составит 7,5 * 30 = 225 кВт. В год это получится 225 * 12 = 2700 кВт. Для москвича с трехфазным счетчиком и тарифом, как для квартиры с газовой плитой, расход на «заправку» электромобиля составит: 2700 * 5,56 = 15012 руб/год. Если вы не из Москвы, то можете умножить на свой тариф и получите сумму.

На чем можно сэкономить?

В принципе сэкономить можно на всем, если реже пользоваться. Однако мы хотим снизить растраты и при этом не потерять удобство и комфорт использования этих самых приборов, поэтому для экономии мы воспользуемся многотарифным учетом электроэнергии. Если у вас электрические плиты или вы живете в сельской местности (Московской области), тогда тарифы можете посмотреть здесь. Для примера возьмем тариф для жителей Москвы для квартир и домов с газовыми плитами. Приведенные ниже показатели в таблице приравнены к соотношению руб/кВт/ч.

Однотарифный 5,56
Двухтарифный Ночная зона Т2(23.00 — 7.00) 2,41
Дневная зона Т1(7.00 — 23.00) 6,39
Многотарифный Ночная зона Т2(23.00 — 7.00) 2,41
Полупиковая зона Т3(10.00 — 17.00, 21.00 — 23.00) 5,56
Пиковая зона Т1(7.00 — 10.00, 17.00 — 21.00) 7,23

Чтобы сэкономить, нам необходимо задействовать как можно больше приборов ночью в зоне Т2. Устройствами, которые будет удобно использовать ночью, являются: электрокотел, умный электрочайник, электромобиль, стиральная машина. Остальные приборы довольно неудобно использовать ночью (только если вы не ведете ночную жизнь).

Котел

Предположим у вас отопительный котел мощностью 9 кВт. Если в доме хорошее утепление, тогда достаточно включать его на максимальную мощность на 8 часов с 23:00 по 7:00. В этом случае стоимость эксплуатации будет следующим: 9 * 8 * 2,41 = 173, 52 руб/день. Месяц такого использования будет стоить 5205,6 руб, тогда как при обычном дневном тарифе 12009,6 руб — весьма немаленькая экономия. Отметим, что это мы считаем работу котла на максимальной мощности все часы в зоне Т2. В теплые дни можно включать на меньшее время, и естественно «накрутит» котел меньше.

Умный чайник

Умный чайник, например, Xiaomi Smart Kettle, имеет функцию отложенного старта, благодаря которой можно выставить нагрев прямо перед пробуждением. Например, если греть чайник каждый день до 7:00 и устанавливать функцию подогрева, тогда на таких утренних включениях можно сэкономить следующее: 1800/60 * 4= 120 Вт/ч, где 4 минуты — это среднее время нагрева полного чайника воды. В месяц такой утренний расход составит 120 * 30 = 3,6 кВт, что по ночной зоне Т2 составит: 3,6 * 2,41 = 8,676 руб. На наш взгляд экономия 4,3 рубля в месяц не стоит таких усилий. Поэтому пытаться экономить на электрочайнике нет смысла.

Электромобиль

При том потреблении электромобиля, что мы писали выше, его нужно будет заряжать раз в два дня по 7 — 8 часов, что как раз подходит для ночного тарифа. Итак, за год по ночному тарифу мы потратим 2700 * 2,41 = 6507 рублей, что на 8505 рублей меньше, чем по дневному тарифу. Здесь экономия более чем в два раза, поэтому экономить на заряде электромобиля ночью стоит.

Стиральная машина

Возьмем стиральную машину из нашей таблицы. За месяц она потребляет в среднем 25,5 кВт электроэнергии, что по дневному тарифу составит 25,5 * 5,56 = 141,78 рубля. В год это будет 141,78 * 12 = 1701,36 рубля. Если ставить стирку после 23:00, тогда мы получим следующую сумму: 25,5 * 2,41 * 12 = 737,5 рубля, что сэкономит нам в год порядка 963,9 рублей. Вроде бы сумма и немаленькая, но вот есть ли смысл ради нее заморачиваться и ложится спать позже обычного, решать вам. Плюс некоторые стиралки сильно шумят, поэтому проблематично будет заснуть.

Читайте также  Испытания на электробезопасность бытовых приборов

Наш вердикт

Экономить, без потери комфорта пользования электроприборами, можно только на работе электрокотла и зарядке электромобиля и только в ночное время, при наличии многотарифного учета. Если же этих устройств нет, тогда ночной тариф вам особо не поможет.

Возможно вы знаете другие способы сэкономить на работе электрического оборудования в доме — поделитесь ими в комментариях!

Краткие теоретические сведения. Измерение электрических величин (тока, напряжения, частоты, фазы, мощности, энергии и т.д.) производят электроизмерительными приборами

Измерение электрических величин (тока, напряжения, частоты, фазы, мощности, энергии и т.д.) производят электроизмерительными приборами. В основу принципа действия приборов положен результат взаимодействия либо магнитных полей постоянного магнита и катушки, по которой протекает ток, либо двух катушек с током, либо электростатических зарядов и других факторов, способных так или иначе превратить электрическую энергию в механическую. Механическое усилие, развиваемое механизмом электроизмерительного прибора, отклоняет стрелку на угол, пропорциональный измеряемой величине, вращает диск счётчика или перемещает перо самописца по бумажной ленте, фиксируя результаты измерения.

Большое распространение получили также цифровые электроизмерительные приборы, не имеющие механических показывающих или регистрирующих устройств. Результаты измерений в них индуцируются в виде светящихся цифр на табло прибора.

Принцип действия цифровых измерительных приборов основан на преобразовании измеряемого непрерывного сигнала в электрический код, отображаемый в цифровой форме.

В общем случае цифровой прибор содержит входное устройство, аналогово-цифровой преобразователь и цифровое отсчетное устройство. Входное устройство предназначено для обеспечения большого входного сопротивления, изменения пределов измерения и определения полярности входного устройства.

Аналогово-цифровой преобразователь преобразует аналоговую величину в дискретный сигнал в виде электрического кода, пропорциональный измеряемой величине. Результат измерения регистрируется на табло цифрового отсчетного устройства.

Достоинствами цифровых приборов являются: малые погрешности измерения (0,1 – 0,001%) в широком диапазоне измеряемых сигналов, высокое быстродействие (до 500 измерений/с), выдача результатов измерений в цифровом виде, возможность документальной регистрации измеряемой информации с помощью цифропечатающих устройств и ввода её в ПЭВМ для последующей обработки.

Электрический сигнал, воспринятый цифровым датчиком, может также непосредственно восприниматься специально созданной компьютерной программой с дальнейшей машинной обработкой и представлением результатов измерений в форме табличного и графического представления на экране монитора или распечатки принтере.

Электроизмерительные приборы, предназначенные для непосредственных измерений, называют рабочими. Градуировку и поверку рабочих приборов производят по образцовым приборам. Образцовые приборы, изготовленные с наивысшей достижимой точностью, называют эталонными. Последние, в свою очередь, также подразделяются на рабочие, используемые только для поверки образцовых приборов, и государственные, хранимые в специальных учреждениях и служащие для воспроизведения и поверки рабочих.

Измерительные приборы различают по назначению, конструкции, роду измеряемой величины, условиям эксплуатации, принципу действия, классу точности и другим признакам.

В зависимости от условий эксплуатации измерительные приборы по исполнению разделяют на три группы: А − для работы в сухих отапливаемых помещениях, Б − в закрытых неотапливаемых помещениях и В − в полевых (В1) или морских (В2) условиях. По защищённости от внешних полей приборы разделяют на две категории с допускаемыми изменениями в показаниях по классам точности. Устойчивость к механическим воздействиям определена следующими категориями: обыкновенные, обыкновенные с повышенной прочностью и устойчивые к механическим воздействиям, нечувствительные к тряске (ТП), вибропрочные (ВП), тряскоустойчивые (ТН), нечувствительные к вибрациям (ВН) и ударопрочные (УП).

В зависимости от рода измеряемой величины приборы подразделяют на амперметры, вольтметры и т.д. и комбинированные, измеряющие две и более величины (например, ампервольтметры, авометры). По способу преобразования энергии измеряемой величины во вращающий момент, действующий на подвижную часть, а также по конструктивным особенностям самого измерительного механизма приборы разделяют на магнитоэлектрические, электромагнитные, термоэлектрические и другие.

Во всём многообразии электроизмерительных приборов помогает разобраться специальная система условных обозначений, наносимых на шкалу (рис. 1.1). Кроме того, на шкале указывают род измеряемой величины (V − напряжение, вольты; A − ток, амперы; W − мощность, ватты и т.п.), категорию защищённости прибора от внешних полей, год выпуска и порядковый номер серии, товарный знак (фабричная марка) завода изготовителя (табл.1.1; 1.2).

В качестве примера на рис. 1.1. дана иллюстрация внешнего вида многопредельных вольтметра (рис. 1.1. а) и миллиамперметра (рис. 1.1. б). Предел измерения задаётся кнопочным переключателем с указанием предела в единицах измеряемой величины. Вольтметр предназначен для работы в цепях постоянного тока, принцип его действия магнитоэлектрический с подвижной рамкой (табл. 1.1), рабочее положение − вертикальное, класс точности 0,5. Миллиамперметр может быть использован в цепях постоянного и однофазного переменного токов, принцип действия − электромагнитный, рабочее положение − горизонтальное, класс точности 1,0. Изоляция обоих приборов испытана при напряжении 2 кВ.

Условные обозначения на электроизмерительных приборах

Дополнительные обозначения на электроизмерительных приборах

Электроизмерительный прибор механического действия, включённый в измеряемую цепь, потребляет из неё некоторую энергию, расходуемую на перемещение (вращение) подвижных частей измерительного механизма, нагревание проводов рамки, добавочных резисторов и других вспомогательных элементов. Эта энергия называется собственным потреблением прибора. Собственное потребление − важный параметр электроизмерительного прибора: чем оно больше, тем «грубее» прибор и тем большее влияние он оказывает на режим измеряемой цепи, увеличивая погрешность измерений.

Токоведущие элементы электроизмерительного прибора рассчитаны на длительную эксплуатацию при определённых значениях тока и напряжения. При ошибочном включении в аварийной ситуации ток через прибор и напряжение могут во много раз превышать номинальное. Перегрузки опасны не столько перегревом или пробоем электрической изоляции, сколько динамическими нагрузками, вызывающими механические повреждения деталей и узлов прибора. В паспорте для каждого типа приборов указывают перегрузочную способность, которая нормируется государственным стандартом. Электрическая прочность изоляции токоведущих частей прибора имеет немаловажное значение. Существенная утечка тока через изоляцию приводит к погрешностям в измерениях и может являться причиной поражения электрическим током обслуживающего персонала. Значение синусоидального напряжения частотой 50 Гц, которое выдерживает изоляция проводников и элементов прибора в течение одной минуты, обычно указано на его шкале в киловольтах.

Чувствительность, цена деления, погрешность и входное сопротивление измерительных приборов

Есть общие для всех электроизмерительных приборов характеристики. Это такие, как чувствительность и погрешность.

Чувствительностью электроизмерительных приборов называется отношение линейного или углового перемещения указателя Dj к изменению измеряемой величины Dх, вызывающему это перемещение

(1.1)

Величина С = 1/S называется ценой деления и определяет значение электрической величины, вызывающей отклонение на одно деление. Если шкала прибора имеет n делений, а A − предел шкалы (максимальное показание), то

(1.2)

Результат измерения всегда отличается от истинного значения измеряемой величины. Величина отклонения от истинного значения характеризуется погрешностью измерения. Если в качестве действительного значения измеряемой величины принимается величина, получаемая при измерении образцовым прибором, то тогда абсолютная погрешность

(1.3)

где a − показания прибора; a − действительное значение измеряемой величины.

(1.4)

В большинстве случаев для характеристики точности электроизмерительных приборов пользуются приведенной погрешностью, %,

(1.5)

Где А − предел шкалы прибора (максимальное показание).

По значению приведенной погрешности приборы делят на группы по классу точности. Класс точности характеризуется числом, показывающим наименьшее допустимое значение основной приведенной погрешности.

Абсолютная погрешность может быть определена по известному классу точности из выражения (1.5). Например, класс точности 0,5 вольтметра с верхним пределом измерения 150 В означает, что его абсолютная погрешность составляет 0,75 В:

(1.6)

Согласно ГОСТу приборы делятся на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 − прецезионные; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 − технические.

Входное сопротивление прибора − это сопротивление прибора со стороны его входных зажимов. Чем больше входное сопротивление вольтметра, тем меньшее влияние оказывает прибор на измеряемую цепь и тем меньше погрешность измерений. Для амперметра − наоборот: чем меньше входное сопротивление, тем меньше погрешность. По этой причине амперметры, как правило, изготовляются с малыми внутренними сопротивлениями в расчёте, что при эксплуатации они будут включаться в цепь последовательно с нагрузкой.

Иное включение в цепь амперметра (без последовательно подсоединённой нагрузки) ведёт к мгновенному выходу прибора из строя и категорически воспрещается.

Принципы действия электроизмерительных приборов

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: