Получая квитанцию за электроэнергию, порой недоумеваешь, откуда появилась эта сумма и почему счетчик столько насчитал.
Чтобы убедится в том, что техника и прибор учета электричества работают исправно, нужно произвести определение потребления электроэнергии доступными методами.
Для этого в нашем арсенале предполагается наличие мультиметра, счетчика электроэнергии либо токоизмерительных клещей. Итак, ниже мы расскажем, как определить потребляемую мощность прибора в домашних условиях!
Смотрим в паспорт
Первый способ — посмотреть в паспорт электроприбора. Все фабричные агрегаты снабжаются этикеткой на корпусе, инструкцией и паспортом с гарантией. В данных книжечках указывается сфера применения, условия эксплуатации, и технические данные.
Выше представлен небольшой фрагмент паспортных данных, вернее таблицы с данными модельного ряда конвекторных нагревателей.
В столбце №1 указывается ток, проходящий через устройство, во втором столбце указано, сколько потребляет электроэнергии прибор при включении одного ТЭНа и двух.
Вот на примере обогревателя с помощью паспорта можно запросто узнать потребляемую мощность аппарата. Аналогичным образом можно определить, сколько потребляет телевизор или даже светодиодная лампа.
Закон Ома в помощь!
Второй способ — определить силу тока и рассчитать потребление с помощью формулы, закона Ома. Берем мультиметр, включаем режим прозвонки или измерения сопротивления. Делаем замер сопротивления R ten. Теперь можем посчитать ток, который может пройти через систему A ten. Еще для решения формулы нужно знать напряжение, а оно в домашней сети 220 Вольт.
После того как найден ток, можно определить мощность прибора. Для этого амперы умножаем на вольты.
Более подробно о том, как пользоваться мультиметром, вы можете узнать из нашей статьи!
Используем электросчетчик
Третий способ — практически все устройства учета снабжены световым индикатором, количество вспышек означает какую-то потребляемую мощность imp/kW.
Отключаем всех потребителей в квартире, оставляем подключенным только интересующий прибор. В течение 15 минут производим подсчет импульсов и умножаем на четыре (что бы получить количество за час). Узнав цифру делим ее на imp/kW и узнаем мощность агрегата.
Также можно записать показание счетчика, включить электроприбор, потребление которого пытаемся определить, на какое-то время, желательно на час. Записываем новые показания, от них отнимаем старые, в результате узнаем приблизительную мощность.
Электронный счетчик позволяет посмотреть все параметры в реальном времени: ток, потребление электроэнергии, напряжение сети, путем перебора меню устройства учета. О том, как снять показания с электросчетчика, мы рассказывали в соответствующей статье!
Аналогом электросчетчика может быть бытовой ваттметр, с помощью которого можно быстро и точно определить мощность потребления электроэнергии прибором. На видео ниже наглядно демонстрируется работа данного устройства:
Замер токовыми клещами
При наличии токовых клещей определить потребление проще простого. Для этого необходимо произвести измерение тока в одном из проводников, подключенному к прибору.
На видео ниже наглядно демонстрируется методика определения мощности потребления электроэнергии по току на примере обычной лампы накаливания:
Если нет под рукой токовых клещей, то лучше тогда использовать обычный тестер. У каждого электрика, даже самоучки, должен быть в арсенале этот измеритель.
Вот мы и рассмотрели, как определить потребляемую мощность прибора по току, формуле и показаниям электросчетчика. Надеемся, предоставленные способы были для вас интересными и пригодились в самостоятельном определении параметров!
Наверняка вы не знаете:
Как определить потребляемую мощность электроприбора: 6 способов
Главная » Электрические измерения
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
- Р = U × I,
- 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 = U2/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.
Обсудить на форуме
Замер потребляемой мощности электрооборудования
Мы живем в окружении бытовых электрических приборов, на работе сталкиваемся с электрооборудованием и оргтехникой – все они являются объектами потребления электрической энергии, количественным показателем которых является потребляемая мощность. Иногда возникает необходимость измерения потребляемой мощности, в частности на работе потребность определить суммарную мощность электрооборудования может возникнуть при проектировании резервной сети, в быту при появлении сомнений при оплате счетов за электроэнергию. Замерить потребляемую мощность можно различными способами, но для начала не будет лишним разобраться с понятием суммарной потребляемой электроэнергии.
Стоимость работ
от 5000 рублей
- Выезд на объект инженера замер мощности токовыми клещами
16000 рублей
- Установка анализатора качества электроэнергии на 1 сутки
Составляющие потребляемой мощности
Из школьного курса физики мы помним, что величина электрической мощности равна произведению напряжения на потребляемый электроприбором ток. Такое утверждение справедливо для цепей постоянного тока и для электроприборов представляющих собой активную нагрузку (лампы накаливания, ТЭНы, теплые полы, электроплиты и т.д.), где электроэнергия практически полностью расходуется на полезную работу.
В реальных условиях суммарная потребляемая мощность складывается из нескольких составляющих, которые при подсчете потребления электроэнергии не стоит сбрасывать со счетов. Так при расчете максимальной нагрузки следует учитывать:
- активную мощность;
- реактивную мощность;
- пусковые токи.
Активной составляющей мы уже касались, она идет на выполнение полезной работы и измеряется в ваттах (W, Вт).
В цепях переменного тока приходится учитывать реактивные нагрузки, которые благодаря наличию емкостей и индуктивностей увеличивают нагрузку на электросеть, хотя в полезной работе участия не принимают. Реактивную составляющую имеют трансформаторы питания, электродвигатели, словом большинство бытовых устройств.
Реальные величины потребляемой мощности корректируются коэффициентом мощности (cosϕ), который всегда меньше 1. Суммарная мощность, представляющая собой частное активной мощности и cosϕ соответственно выше активной, а единицы измерения реактивной и суммарной мощностей ВА (VA).
И, конечно же, не стоит забывать про пиковые нагрузки, коими являются пусковые токи.
В ряде случаев они могут в разы превышать величины номинальных токов, например для ламп накаливания у которых сопротивление холодной нити значительно ниже разогретой эта разница может достигать 13 раз.
Пусковые токи непродолжительны по времени (от нескольких сотых до десятых секунды), однако максимальную мощность энергопотребления все же увеличивают.
Способы замеров мощности
Существует много способов замера электрической мощности электрооборудования и бытовых приборов. Простейшим из них является измерения по счетчику электроэнергии. Включайте каждый из приборов в отдельности и считайте импульсы мигания светодиода за определенный промежуток времени, потом рассчитайте мощность по количеству импульсов, число которых на единицу мощности указано на панели счетчика.
Более точные замеры можно произвести с помощью специальных измерительных приборов:
- токовых клещей;
- бытовых ваттметров;
- анализаторов качества электроэнергии.
Менее хлопотным, нежели считать импульсы электросчетчика будет измерение мощности при помощи токовых клещей. Полученное значение тока через исследуемый проводник умножаем на величину напряжения и получаем значение мощности.
Еще проще измерить мощность бытовых электроприборов при помощи бытового ваттметра, вставляемого непосредственно в розетку сети, в розетку самого прибора вставляется вилка потребителя электроэнергии.
На дисплее прибора можно посмотреть показания мощности и другие параметры электрической сети.
Наиболее точные и объективные данные измерений позволяют получать анализаторы качества электроэнергии.
Помимо измерений активной и реактивной составляющих, а также полной мощности прибор меряет и регистрирует полный спектр параметров электрической сети.
Встроенной памяти достаточно для регистрации в течение суток или недели, а передача данных возможна через стандартные интерфейсы RS232, USB или сеть Ethernet.
К сожалению, высокая стоимость таких приборов делает их доступными только для сертифицированных электроизмерительных лабораторий, поэтому наиболее точные замеры потребляемой мощности целесообразнее доверять им.
Мощность бытовых электроприборов — средние значения
| При подготовке к ремонту квартиры и проектированию будущего устройства инженерных и электрических систем важно их планировать сообразно средним значениям энергопотребления, распределять нагрузку равномерно и с учетом максимально выделенной мощности. |
| Наименование | кВт |
| Бойлер (50—150 л) | 6,0 |
| Варочная панель | 1–2 |
| Вафельница | 1–2 |
| Встраиваемый духовой шкаф | 2–5 |
| Вытяжка кухонная | 0,14–0,25 |
| Гладильная установка | 2,3–3,3 |
| Инфракрасный излучатель | 0,2–2,2 |
| Компьютер | 0,4–1 |
| Кондиционер | 0,5–2,5 |
| Кофемашина | 0,5–1,2 |
| Микроволновая печь | 0,8–2 |
| Миксер кухонный | 0,20 |
| Морозильная камера | 0,2 |
| Посудомоечная машина | 3,5 |
| Проточный водонагреватель | 3,5 |
| Пылесос | 1,0 |
| Сауна (при 3-фазном подключении до 4,5—17 кВт) | 3,5 |
| Скороварка | 1–2 |
| Солярий (при 3-фазном подключении до 4 кВт) | 2,8 |
| Стиральная машина автоматическая | 3,3 |
| Сушильная машина | 2,1–3,3 |
| Телевизор | 0,18 |
| Тостер | 0,9–1,6 |
| Увлажнитель воздуха | 0,1 |
| Утюг | 1,0 |
| Фен | 0,8 |
| Фритюрница | 1,6–2 |
| Холодильник | 0,2 |
| Холодильник с морозильной камерой | 0,2 |
| Электрический гриль | 0,8–3,5 |
| Электроплита | 3,3–8 |
| Электрополотенце | 2,1 |
Представленные в таблице показатели мощности электрических приборов являются усредненными.
Однако они позволяют распределить нагрузку на будущие электрические сети в помещении квартиры наиболее равномерно с учетом климатических, поведенческих и временных факторов пользования полезными свойствами жилого помещения, загородного дома (дачи) или офиса.
Такое планирование следует предусмотреть еще на самой ранней стадии работ по подготовке с дизайн-проекта переустройства квартиры, а проекта электроснабжения квартиры.
Как правило, в Москве максимальная выделенная мощность составляет в квартирах с газовыми плитами 3 кВт, в квартирах с электрическими плитами — 7 кВт.
Следует иметь в виду, что при использовании современных приборов их энергопотребление в большей мере стремится к нижней отметки заданного диапазона.
Суммарное энергопотребление в квартире имеет сезонный характер.
Так, при наличии кондиционера в квартире в летний период энергопотребление возрастает вследствие того, что климатическое оборудование энергоемко — обычное потребление возрастает в среднем на 20%.
Поэтому при распределении нагрузки по группам (планировании устройства распределительного шкафа) важно принимать во внимание и такие обстоятельства также.
На специальной странице вы можете узнать подробности правового и технического регулирования вопросов, связанных с переносом кухни в жилую комнату с учетом новаций в сфере согласования перепланировки, вступивших в силу в декабре 2011 года.
Как измерить мощность электроприбора
Как известно, значение электрической мощности можно получить, умножив значения напряжения и силы тока. Поэтому кажется, что достаточно измерить напряжение и ток мультиметром и их перемножить.
Но не всё так просто.
Точнее, для постоянного тока всё просто и мультиметр вполне подойдёт для измерения мощности, а вот для переменного тока всё зависит от нагрузки. Пока нагрузка резистивная (например обычная лампа накаливания или нагревательный прибор), её потребление энергии постоянно. В этом случае мультиметр покажет средний ток и действующее напряжение. Перемножаем — получаем мощность.
В большинстве современных электроприборов (включая светодиодные лампы) используются электронные преобразователи напряжения, потребление которых обычно выглядит так.
Если измерить потребляемый ток такой нагрузки обычным мультиметром и умножить на сетевое напряжение получится значение, не имеющее ничего общего с реальной потребляемой мощностью.
Дорогие TrueRMS-мультиметры честно измеряют среднеквадратичные значения напряжения и тока даже в самых странных случаях, но их перемножение даёт полную мощность, а нас интересует активная. Дело в том, что все бытовые электросчётчики считают только активную мощность и производители указывают для своей продукции также активную мощность.
За реактивную мощность мы не только не платим, но она и не превращается в работу в устройстве и возвращается обратно в сеть, поэтому её нельзя учитывать при расчёте КПД устройства.
- В принципе, если знать коэффициент мощности (Power Factor, PF) устройства, можно получить активную мощность, умножив полную мощность на PF.
- У некоторых устройств (в данном случае это светодиодные лампы) потребление принимает вот такие причудливые формы.
- Для измерения мощности устройств, работающих от сети, выпускаются сетевые измерители мощности.
Такой измеритель много раз в секунду измеряет мгновенные значения напряжения и тока, перемножает их и вычисляет среднее значение мощности. Только так можно узнать реальную мощность, потребляемую электроприбором от сети. Многие из таких измерителей, показывают и Power Factor.
Как и чем можно замерить мощность электроприбора?
На этикетках и в паспорте на прибор обычно пишут максимальную или номинальную потребляемую мощность. Потребляемая мощность пиборов зависит от нагрузки.
Это легко увидеть на примере радиоприемника — если сигнал отсутствует (пауза в передаче), то потребляемая мощность практически равна нулю. Когда сигнал есть, то потребляемая мощность зависит от этого сигнала и меняется в такт с сигналом.
Кроме того, потребляемая мощность зависит также и от громкости, которую выставил потребитель — чем громче играет радио, тем больше потребляемая мощность.
Потребляемую мощность пибора достаточно легко измерить. Для этого в разрыв одного из проводов, через который питается прибор, надо включить амперметр и измерить потребляемый ток. Также надо измерить напряжение питания.
Потом, пользуясь известной формулой из курса физики посчитать потребляемую мощность — напряжение умножить на потребляемый ток.
Если подставлять значения тока в амперах и напряжение в вольтах, то получим потребляемую мощность в ваттах.
Есть еще один достаточно простой способ измерить потребляемую мощность, если прибор питается от сети 220 В. Надо выключить абсолютно все приборы из сети и включить только тот, потребляемую мощность нам хочется измерть.
Становимся возле электрического счетчика с секундомером и считаем количество оборотов диска (мигания индикатора), при этом измеряем время. Дальше считаем. Например, если на счетчике наприсано, что 1 квт-час соответствует 1200 оборотам диска, а диск сделал 12 оборотов за 50 секунд.
1 час имеет 60*60=3600 секунд. Составляем пропорцию как в школе
Из какой стали делают молотки
- Х=12*3600/50=864 оборота сделает диск счетчика при включенном приборе за один час. Это будет соответствовать
- 1200 об — 1 квт-час
- Получается, что прибор, мощность которого измеряли, имеет мощность 0,72 квт или 720 вт.
Для выбора сечения питающих кабелей и проводов при прокладке электрических сетей потребителей нужно знать, приборы какой мощности будут в них включены.
Как рассчитать потребляемую мощность того или иного электрического прибора, можно узнать, разобравшись в самом понятии мощности.
Для этого хватит информации из школьной программы и элементарных понятий о токе, напряжении, сопротивлении. К тому же эти знания нужны при приобретении бытовых электроприборов.
Полная мощность и ее составляющие
Электрическая мощность – это величина, отвечающая за скорость изменения или передачи электроэнергии. Полная мощность обозначается буквой S и находится как произведение действующих значений тока и напряжения. Её единица измерения – вольт-ампер (В·А; V·A).
- Полная мощность может складываться из двух составляющих: активной (P) и реактивной (Q).
- Активная мощность измеряется в ваттах (Вт; W), реактивная – в варах (Вар).
- Это зависит от того, какой тип нагрузки включён в цепь потребления электроэнергии.
Активная нагрузка
Такой тип нагрузки представляет собой элемент, оказывающий сопротивление электрическому току. В результате чего ток выполняет работу по нагреву нагрузки, и электричество превращается в тепло. Если к батарейке последовательно подключить резистор на любое сопротивление, то ток, проходящий по замкнутой цепи, будет нагревать его до тех пор, пока батарейка не разрядится.
Внимание! В качестве активной нагрузки в сетях переменного тока можно привести пример теплового электронагревателя (ТЭНа). Тепловыделение на нём – результат работы электричества.
К подобным потребителям также относятся спирали лампочек, электроплиты, духовки, утюг, кипятильник.
Емкостная нагрузка
В качестве такой нагрузки выступают аппараты, которые могут аккумулировать энергию в электрополях и создавать движение (колебание) мощности от источника к нагрузке и обратно.
Ёмкостной нагрузкой служат конденсаторы, кабельные линии (ёмкость между жилами), последовательно и параллельно соединённые в контур конденсаторы и катушки индуктивности.
Усилители звуковой мощности, синхронные электрические двигатели в перевозбуждённом режиме тоже нагружают линии ёмкостной составляющей.
Индуктивная нагрузка
Когда потребителем электричества является определённое оборудование, включающее в свой состав:
- трансформаторы;
- трёхфазные асинхронные двигатели, насосы.
На табличках, прикреплённых к оборудованию, можно увидеть такую характеристику, как cos ϕ. Это коэффициент сдвига фаз между током и напряжением в сети переменного тока, в которую будет включено оборудование. Его ещё называют коэффициентом мощности, чем ближе cos ϕ к единице, тем лучше.
Важно! Когда в устройстве содержатся индуктивные или ёмкостные компоненты: трансформаторы, дроссели, обмотки, конденсаторы, синусоидальный ток отстаёт по фазе от напряжения на некоторый угол. В идеале ёмкость обеспечивает сдвиг фазы на -900, а индуктивность – на + 900.
Ёмкостная и индуктивная составляющие в сумме образуют реактивную мощность. Тогда формула полной мощности имеет вид:
Приспособление для закручивания проволоки
где:
- S – полная мощность (ВА);
- P – активная часть (Вт);
- Q – реактивная часть (Вар).
Если отобразить это графически, тогда можно увидеть, что векторное сложение P и Q будет полной величиной S – гипотенузой треугольника мощности.
Негативное воздействие реактивной нагрузки
Реактивная нагрузка не выполняет никакой полезной работы. Колебания реактивной составляющей от источника к потребителю только вызывают паразитные потери.
Кроме того, промышленные предприятия обязаны платить за отпущенную им реактивную энергию. Это вызвано тем, что в большинстве своём приёмники энергии – электродвигатели и трансформаторы.
Количество потреблённого электричества (кВт⋅ч) не всё идёт на полезную работу, а оплачивать нужно и её реактивную составляющую.
Решить эту проблему помогут конденсаторные компенсационные установки. Ведь если включить параллельно индуктивной нагрузке ёмкостную, то можно свести действие паразитных токов к минимуму. На подстанциях, питающих потребителей, устанавливаются такие установки.
Параметры для вычислений
Расчеты потребляемой мощности невозможно произвести, не зная следующих параметров:
- силы тока, потребляемого нагрузкой – I (А);
- напряжения питания, выдаваемого источником – U (В).
Если речь идёт не только об активной мощности, то нужно знать величину cos ϕ. Ее указывают на табличке, прикреплённой к прибору. В некоторых случаях необходимо знать и сопротивление нагрузки.
Формула для вычислений
Все данные, необходимые для подставления в формулу при вычислениях, можно либо измерить, либо взять из характеристик используемых приборов.
К сведению. Если в паспортных данных указана величина cos ϕ, значит, получаемое устройством электричество будет иметь реактивную составляющую. Это тоже нужно учитывать при вычислениях.
Формула для вычисления имеет вид:
где:
- I – ток в амперах;
- U – напряжение в вольтах;
- cos ϕ – сдвиг фаз.
В случае активной нагрузки сдвиг фаз в формулу не подставляется, и она имеет вид:
Особенности вычисления
Чтобы вычислить мощность, не обладая полными данными о потребляемом токе и напряжении, можно воспользоваться средними характеристиками.
Обратившись к справочникам, можно узнать, что осветительное оборудование может потреблять ток до 15 А. Максимальный ток мощных приборов доходит до 50-60 А.
Коэффициент мощности, если он не указан или не известен, можно брать 0,7 – это среднее значение.
Однофазное напряжение в бытовой сети – 220 В. Его линейное значение в трёхфазных сетях равно 380 В.
Математические действия
Основная формула позволяет вычислять неизвестную величину, когда известны две других. К примеру, если известен потребляемый прибором ток I = 2 А и напряжение сети U = 220 В, то потребляемая мощность равна Р = 2*220 = 440 Вт.
- К примеру, известно, что утюг потребляет 2 кВт, а напряжение в розетке – 220 В, то можно найти силу тока, на которую рассчитано сечение жил питающего шнура.
- I = P/U = 2000/220 = 9,1 А.
- В случае дольных величин при использовании для вычислений калькулятора полученные значения округляют до десятых единиц искомой величины.
Правила расчета потребляемой мощности
В быту, когда возникает необходимость самостоятельно определить мощность потребления электроэнергии, выполняют следующее:
- определяют напряжение, необходимое для питания прибора;
- узнают из паспортных данных номинальную силу тока.
Как узнать мощность электроприбора, если вообще не известен ни один параметр? Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В.
Чтобы определить мощность, допустимо измерить потребляемый ток. Это можно сделать с помощью прибора амперметра. Его включают в цепь последовательно, предварительно выставив самый большой предел измерений – не меньше сотни ампер.
Токоизмерительные клещи помогут без особого труда измерить ток, для чего один из проводников обхватывается датчиком клещей, и показания отображаются на дисплее.
Зная напряжение, умножают его на измеренный ток, получают величину потребляемой мощности.
Что нужно для паяния проводов
Расчет мощности лампочек
Подбор мощности ламп накаливания зависит от желаемой величины освещённости жилого помещения. Одна лампочка мощностью 100 Вт, работая в тёмное время суток не менее 12 часов, потребляет мощность 1,2 кВт. За месяц это составит 36 кВт, за год – не менее 432 кВт. Если лампочек в квартире 10 шт., то суммарное годовое потребление составит 4320 кВт.
При цене за 1 кВт электроэнергии – 5 рублей, сумма получается приличная – 21000 рублей. Поэтому замена ламп накаливания на энергосберегающие источники света: светодиодные лампы, светодиодные ленты и им подобные, позволяет экономить средства. Кроме того, снижение мощности таких лампочек не снижает величины светового потока.
Пониженное напряжение питания светодиодных лент также понижает величину потребляемой мощности.
Измерение мощности приборами
Для измерения Р можно воспользоваться специальными приборами. Для этого подойдёт мультиметр, к которому можно подключить токоизмерительные клещи. Как измерить мощность мультиметром? Тестер включается на режим измерения переменного напряжения, клещи должны обхватывать только один проводник, подводимый к нагрузке.
Разделение проводников в кабеле не всегда удобно. К тому же после измерений нужно рассчитывать мощность по формуле.
Измеритель мощности
Для измерения можно использовать специальный прибор – ваттметр. Прибор включается в розетку, в его выходное гнездо включают нагрузку, мощность которой нужно измерять. Результаты проводимого измерения выводятся на дисплей уже в киловаттах.
Измерение мощности с помощью электросчетчика
Используя квартирный счётчик электроэнергии, можно также проверить потребляемую мощность отдельного прибора. Для этого необходимо:
- выключить все потребители энергии, оставив в режиме потребления лишь тестируемый прибор;
- отметить показания на текущий момент и зафиксировать их значения через час;
- произвести вычитания последних значений из предыдущих показаний;
- результат будет измеренной величиной.
Основной недостаток такого блока действий – отключение других необходимых бытовых приборов.
Информация. При использовании этого метода, пользуясь моментом, можно посмотреть, нет ли скрытой утечки тока, и исправность счётчика. При отключении всех приборов электросчётчик должен остановиться.
Потребляемая энергия
Расчёт потребляемой энергии для дома или квартиры не представляет особой сложности. Для этого требуется выполнить следующий алгоритм действий:
- составить таблицу всех электроприборов, используемых в доме, включая и лампы освещения;
- в отдельные графы вынести: мощность прибора, часы работы в сутки;
- для каждого потребителя энергии посчитать (путём умножения мощности на время работы) среднесуточное потребление;
- просуммировать все полученные величины мощности.
Такой расчёт даст реальную картину потребления электроэнергии. Пользуясь этими данными, можно контролировать расход и корректировать потребляемую суточную мощность каждого прибора.
Не важно, каким способом рассчитывается или измеряется потребляемая мощность.
Главная задача процесса – грамотно подобрать сечение проводников для устройства проводки, подвода питающих кабелей и обеспечить срабатывание автоматической защиты.
Кабель, подводящий напряжение в помещение, должен выдерживать одновременное включение всех потребителей, расположенных в нём длительное время. Его выбор напрямую зависит от точности определения мощности потребителей.
Видео
Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик — Электрик и электромонтажные работы Пермь. Замена электропроводки
Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик
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
4 способа, позволяющие определить мощность, потребляемую электроприборами
Порой при расчетах за потребленную электроэнергию возникает недоумение, куда были израсходованы все те киловатты, за которые приходится платить довольно немалые деньги.
Именно в эти моменты возникает желание проверить верность данных учета, определить мощность, потребленную домашними электроприборами.
Именно поэтому сегодня мы намерены рассказать о тех способах определения, которые доступны любому квартиро- и домовладельцу.
Мы прекрасно понимаем, что советуя взглянуть в паспорт домашних электроприборов, мы вовсе не открываем Америку. Однако, как ни странно, хозяева квартир и домов об этом забывают.
Если же паспорта не сохранились или не удается найти, то отчаиваться не стоит, поскольку существует еще 3 способа узнать, какой из домашних приборов наиболее прожорлив и сколько потребляет каждый из них.
Как определить мощность, вспомнив закон Ома
Второй способ состоит в том, чтобы определить потребляемую мощность, воспользовавшись законом Ома. Как известно, для определения мощности (Р) следует знать величину напряжения (U) и тока (A) в сети:
P = U × A
Величина напряжения известна заранее. Она составляет 220 вольт. Величину же тока можно рассчитать, воспользовавшись формулой, хорошо знакомой из школьного курса физики:
где R – величина сопротивления.
Итак, чтобы сделать необходимый расчет, потребуется измерить сопротивление, что можно сделать, воспользовавшись мультиметром.
Определение потребляемой мощности с помощью электросчетчика
Вероятно, многие из вас замечали, что на большинстве моделей современных электросчетчиков имеются световые индикаторы. Но далеко не все знают, что определенное число его вспышек (чаще всего 3200) в час соответствует одному киловатту.
При необходимости определить мощность, потребляемую каким-то домашним электроприбором, остальные приборы, имеющиеся в доме, следует отключить. Посчитав количество вспышек индикатора за 15 минут и умножив это число на 4, можно установить их количество в час. Исходя из полученной величины, можно определить и мощность заинтересовавшего вас прибора.
А знаете ли вы, что электронный электросчетчик способен помочь экономить электроэнергию? Если интересно, более подробно об этом вы можете узнать вот из этой статьи.
Без подсчетов замер потребляемой мощности можно выполнить с помощью бытового ваттметра, если он у вас имеется под рукой.
Использование токовых клещей
Определить мощность, потребляемую тем или иным прибором, можно и с помощью токовых клещей. Для этого в одном из проводов, питающих прибор, производится измерение величины тока.
Итак, мы описали вам четыре самых доступных способа, позволяющих определить мощность, расходуемую электроприборами вашего дома. Они помогут вам достоверно установить те устройства, аппетиты которых наиболее велики.
Нравится: 1 Не нравится: 0
Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей.
Как измерить потребляемую мощность домашних электроприборов
Иногда бывает полезно убедиться в том, что домашний счетчик работает правильно и не насчитывает ничего лишнего. Для этого достаточно измерить реальную потребляемую мощность своих домашних электроприборов. А может быть у вас возникли сомнения, не потребляет ли обогреватель или водонагреватель слишком много, если больно уж внушительные счета в последнее время приходят за электроэнергию.
Так или иначе, существует несколько способов выяснить это.
Первый способ — при помощи самого счетчика узнать потребление, которое он насчитывает, второй — с помощью мультиметра или токовых клещей узнать потребление прибора? третий путь — измерить потребление конкретного прибора бытовым ваттметром. Давайте рассмотрим каждый способ подробно, и пусть читатель выберет наиболее удобный и подходящий для себя.
Узнаем потребление по счетчику
На каждом счетчике, будь он электронным или механическим, есть индикация кВт-часов в реальном времени. На счетчиках с диском это — оборот диска, а на более новых счетчиках — мигание соответствующего светодиода или значка.
Короче говоря, необходимо выключить в доме все приборы и оставить работать лишь тот, потребляемую мощность которого нужно измерить. Итак, оставьте работать интересующий вас прибор, а все остальные (даже холодильник и свет во всех комнатах) выключите, после чего подойдите к счетчику.
Если ваш счетчик с диском, то на нем будет написано например, что 1кВт-ч — это 1200 оборотов диска. Следовательно нужно посчитать, сколько оборотов сделает диск за 10 минут. Затем умножить полученное количество оборотов на 6 — так мы вычислим количество оборотов диска за 60 минут (то есть за час). Разделите это число на 1200, полученное в итоге число как раз и будет мощностью прибора в кВт.
Если ваш счетчик с мигающим светодиодом, то скорее всего на нем будет написано что-то вроде 1600 imp/(kW*h) – 1600 миганий светодиода за час при мощности потребления в 1 кВт.
Посчитайте количество миганий светодиода за 10 минут, умножьте полученное количество на 6 — так вы получите количество миганий с работающим прибором за час. Разделите это число на 1600, полученное в итоге число как раз и будет мощностью прибора в кВт.
Прикинув, сколько часов в месяц работает данный прибор, вы сможете узнать, сколько он наматывает киловатт-часов, просто умножив мощность данного прибора (в кВт) на это количество рабочих часов. Подобное можно проделать с любым бытовым электроприбором.
Измеряем потребление при помощи мультиметра или (и) токовых клещей
Если в вашем домашнем арсенале есть токовые клещи, то придется накинуть их на один из проводов двужильного провода, соединяющего интересующий вас прибор с розеткой. Переведите клещи в режим измерения приблизительного диапазона тока и проведите замер.
Если под рукой вместе с токовыми клещами есть еще и мультиметр, то одновременно можно замерить точное напряжение в сети. Перемножьте показания тока и напряжения в сети — так вы получите мощность данного прибора в ваттах.
При проведении измерений токовыми клещами и мультиметром обязательно соблюдайте правила техники безопасности!
Если клещей под рукой нет, но есть хотя бы мультиметр с возможностью измерения переменного тока, то переведите его в режим измерения переменного тока подходящего диапазона, и присоедините последовательно между розеткой и одним из сетевых вводов прибора (соблюдая технику безопасности!). Так вы узнаете потребляемый прибором ток. После этого останется умножить величину этого тока на напряжение сети. Так вы узнаете мощность прибора.
Следующим шагом лучше всего проделать процедуру измерения мощности, которую при этом наматывает счетчик (описана в предыдущем пункте). Так будет проще понять, правильно ли измеряет счетчик мощность или нет.
Замер потребляемой мощности бытовым ваттметром
Для измерения текущей мощности сетевых электроприборов хорошо подходит бытовой ваттметр в виде сетевого адаптера. Он просто отобразит мощность на дисплее, а при необходимости подсчитает и киловатт-часы за время пользования прибором.
Тут же можно сверить показания данного прибора учета с той мощностью, которая указана на справочной табличке потребителя. Далее желательно сверить мощность со счетчиком по методике, описанной в первом пункте статьи.