Как посчитать, какую мощность потребляет станок?
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.
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.
Как рассчитать расход электроэнергии
Как рассчитать потребление электрической энергии в своей квартире или доме. Сколько электроэнергии потребляют бытовые приборы. Расчет потребления электроэнергии. Как вычислить киловатт-часы.
За электроэнергию нужно платить, так же как и за любые другие ресурсы и услуги. Чтобы не дать себя обмануть при оплате, нужно научиться рассчитывать ее расход. Для этого есть специальные приборы, например, индивидуальный счётчик, который установлен в каждом доме или квартире. Однако он показывает общее потребление, а как рассчитать расход электричества отдельным прибором мы расскажем в этой статье.
Мощность, напряжение и ток
Основными характеристиками электроприборов являются напряжение, ток и мощность. При этом на корпусе либо в паспорте прибора могут указываться либо все три параметра, либо в избирательном порядке. В России и ближнем зарубежье используются электроприборы, рассчитанные под напряжение электросети 220В переменного тока, в Америке, для сравнения, может быть напряжение 110 или 120В.
Ток измеряется в Амперах (А), напряжение в Вольтах (В), а мощность в Ваттах (Вт) (смотрите — Сколько в ампере ватт, как перевести амперы в ватты и киловатты). Если прибор маломощный — скорее всего мощность будет указана в Ваттах, для мощных потребителей, типа стиральной машины или кухонной электроплиты, указывают обычно в киловаттах (кВт). 1кВт = 1000Вт.
В паспорте прибора, в зависимости от конкретного случая, в явном виде мощность вообще может не указываться, а указываться потребление электроэнергии за какой-то период, например кВт в год или в день или за другой промежуток времени.
Итак, вы оплачиваете счета за электроэнергию согласно потребленными кВт*ч. Давайте более подробно рассмотрим, что такое киловатт часы и как их рассчитать.
Электросчетчик
Сейчас в каждой квартире установлен прибор учета электроэнергии или, говоря простыми словами, электросчетчик. На современных моделях есть дисплей, на котором указано количество кВт*ч, которое вы потребили с момента его установки.
На старых моделях это указывается на механическом дисплее-индикаторе из вращающихся барабанчиков с нанесенными на них цифрами.
Вы можете узнать потребление электроэнергии с помощью счетчика, если отключите все потребители и оставите тот, который вас интересует, например на 1 час, тогда вы сможете узнать, сколько Вт*ч или кВт*ч он потребляет. Но такой метод не всегда удобен и возможен.
На большинстве счетчиков крайняя правая цифра обычно либо отделяется запятой, либо выделяется другим цветом, либо обозначается другим способом. Это десятая часть киловатта, при снятии показаний для оплаты она не учитывается.
Также стоит отметить, что далеко не все электрооборудование потребляет указанную в документации мощность в течение всего времени работы. Это связано с режимом работы. Например, стиральная машина потребляет ток в зависимости от того включен ли нагрев, работает ли насос, с какой скоростью вращается двигатель и так далее.
Немного позже мы рассмотрим простой способ определить реальный расход такого оборудования.
Расход электроэнергии по мощности
Если вам известна электрическая мощность прибора, то для расчетов расхода электричества нужно умножить мощность на количество часов. Приведем пример, допустим, у нас есть 2 лампочки — 100 и 60Вт и электрочайник мощностью 2.1 кВт. В день лампочки светят около 6 часов, а чайник закипает 5 минут, пьете чай вы 4 раза в день, значит, всего он работает 20 минут в день.
Рассчитаем расход электроэнергии все этим оборудованием.
Электрочайник работает 20 минут в день, так как нам нужно перевести в часы, то это 1/3 часа, тогда:
Переведем в кВт*ч:
В день этот набор электрооборудования расходует 1.66 кВт*ч.
Теперь можно посчитать, сколько денег вы тратите на его работу в день, неделю, месяц. Для этого умножим на тариф, например 4 рубля за 1 кВт*ч
Итого стоимость работы перечисленного оборудования равна:
Как перевести амперы в киловатты?
В случаях, когда в данных о параметрах электроприбора указаны только напряжение и ток типа:
Нужно перед расчетом потребления вычислить мощность, для этого воспользуемся формулой: P=U*I
Если не вдаваться в подробности — это верно для нагрузки с cosФ равным единице, собственно и для большей части бытового электрооборудования. Дальнейшие расчёты аналогичны предыдущим.
Как узнать реальное потребление электроэнергии прибором?
Расчёты не покажут реальных значений, чтобы их узнать, нужно просто произвести измерения. Наиболее верным способом является использовать счётчик электроэнергии. Самым удобным вариантом является использование специального счётчика для розетки.
Их ещё называют энергометром или ваттметром, возможно, это поможет вам найти прибор в продаже.
Что может энергометр? Это универсальный измерительный прибор, обладающий следующим набором функций:
Измерение мощности потребляемой в данный момент.
Измерение потребления за промежуток времени.
Измерение ток и напряжения.
Расчёт расходов при заданных вами тарифах.
То есть вам нужно просто вставить его в розетку, а прибор, потребление которого нужно определить просто, подключить в розетку расположенную на энергометре. После этого вы можете наблюдать, как изменяется потребляемая мощность в процессе работы и сколько потребляется за один рабочий цикл.
Пример использования розеточного счетчика для определения расхода электроэнергии холодильником, изображен на видео.
Заключение
Расчёт расхода электроэнергии может понадобиться в ряде ситуаций, например для проверки потребления новым оборудованием, или при совместном использовании мощных потребителей с соседей для равной её оплаты. Лучшим способом является установка индивидуального счетчика на прибор или его розеточную версию, как было описано выше.
Как правильно рассчитать потребляемую мощность
Количество потребляемой электроэнергии приборами бытовой техники, освещения, отопления, кондиционирования и вентиляции, напрямую влияет на сумму оплаты за электричество. Любое оборудование поглощает энергию в объёме соответствующей мощности прибора. Эта важная характеристика является основой для расчёта потребления электроэнергии. Как рассчитать потребляемую мощность электроприборов и определить расход электричества — это вопросы, ответы на которые даны в этой статье.
Подключение потребителя электроэнергии:
Что такое мощность электропотребителя
Этот физический параметр отражает потребление определённого количества электричества за единицу времени. По-иному — отношение работы к промежутку времени, за который она была выполнена. Практически на каждом электроприборе есть маркировка. Например, надпись на лампочке «60 Вт» означает, что она за 1 час истратит именно это количество энергии. А вот если на перфораторе указана характеристика — 800 Вт, то за полчаса его работы будет израсходовано 400 Вт.
Происхождение единицы измерения киловатт/час
Интенсивное изучение электричества учёными Европы началось примерно в XVII веке, тогда же были сделаны основополагающие открытия, положившие началу и развитию такой науки, как электротехника. Шотландский инженер, изобретатель-механик (1736–1819 г.г.) Джеймс Уатт ввёл в обиход первую единицу мощности — лошадиную силу.
Портрет Джеймса Уатта:
В 1782 году Британская ассоциация инженеров присвоила фамилию учёного единице измерителя мощности — Ватт. Нужно иметь в виду, что на русском языке английская буква «W» имеет двойное прочтение, как «В» или «Уа». Поэтому фамилию изобретателя читаем Уатт, а единицу измерения — Ватт. В 1889 году единица измерения получила мировое признание. Лишь в 1960 году «Ватт» официально вошёл в международную систему СИ, как измеритель мощности любого вида энергии, будь-то она тепловой, механической или электрической.
Расход электроэнергии, потреблённой за определённый промежуток времени, измеряют в Вт/ч. Чтобы сократить количество символов при обозначении мощности потребления электроприбором электроэнергии, была введена в обиход такая единица, как киловатт/час — кВт/ч (1000 Вт/ч).
Определение потребляемой мощности
Вычисление потребления электроэнергии по мощности можно осуществить несколькими способами. Они описаны далее.
Данные на шильдике
Со временем сложилась общепринятая практика — обозначать технические параметры бытовых приборов на шильдиках. Чтобы узнать потребляемую мощность, достаточно прочитать данные на табличке.
Расчёт по формуле
Зная напряжение в источнике тока (розетка бытовой сети, батарейки или аккумулятор) и ток, который потребляет прибор, нет ничего проще, как определить потребляемую мощность электроприбора. В этом случае формула расчёта будет выглядеть так:
N = VxI. Где N — мощность (Вт); V — напряжение (В); I — сила тока (А).
Например, с помощью мультиметра в режиме амперметра узнают силу тока, на которую рассчитана электропила — 8.2 ампер. Так как оборудование работает от бытовой электросети напряжением 220 вольт, то посчитать расход электроэнергии пилой будет довольно просто: 220×8.2 = 1800 Вт = 1.8 кВт.
Схема измерения силы тока мультиметром:
Измерение ваттметром
Это универсальный способ того, как рассчитать потребление электроэнергии с помощью подобного прибора. В настоящее время его довольно просто приобрести в сетевой торговле в одном из китайских интернет-магазинов.
Ваттметр — измеритель мощности различных электрических потребителей. Устройство определяет силовую характеристику прибора любого назначения, работающего от бытовой электросети. На его тыльной стороне находится вилка, которую вставляют в розетку. В передней части корпуса под дисплеем расположена своя розетка. К ней подсоединяют испытуемое оборудование.
Использование этого тестера — это один из способов, как рассчитать расход электроэнергии любого бытового электроприбора. Измеритель мощности является своеобразным мостиком, соединяющим через себя потребителя с источником тока. Им производят измерения в течение определённого времени. Потом можно рассчитать, сколько денег «тратит» холодильник или стиральная машина. В тестере есть встроенный аккумулятор, который нужен для запоминания полученных ранее показаний и расчёта денежных затрат за потреблённое электричество. Иными словами, ваттметр можно охарактеризовать как индивидуальный электросчётчик, который обслуживает один электроприбор.
Метод исключения
При таком способе в роли измерителя мощности выступает электросчётчик. Допустим, что в доме работает электрооборудование, на котором нет шильдика, документация на него давно утеряна или её не было вообще. Есть самый простой способ, как рассчитать расход электроэнергии — это метод исключения. Поступают следующим образом: в квартире или доме обесточивают все приборы, гасят освещение, на электросчётчике блочные тумблеры ставят в положение «Выкл.» кроме одного.
Снятие показаний электросчётчика:
Нужный прибор включают на возможно длительное время. Следует зафиксировать количество потреблённого электричества в течение 1 часа. Если обстоятельства не позволяют сделать это, то включение производят в течение временного промежутка, кратного 60 минутам.
Например, если оборудование проработало 10 или 20 минут, то результат соответственно умножают на 6 или 3. Если в течение часа прибор потребил 800 Вт, то это значит, что его мощность равна 0.8 кВт/ч. Если вывести среднее количество часов работы электропотребителя в месяц, то можно определить затраты, которые приносит данное оборудование. Для этого показатель умножают на стоимость 1 кВт/ч.
Калькулятор потребляемой мощности
В качестве измерителя мощности можно использовать онлайн-калькулятор. Один из его вариантов всегда можно найти в интернете. Основное предназначение сетевого сервиса поможет в том, как определить мощность всех потребителей электрического тока, находящихся в доме, квартире или офисе. Полученные результаты носят ориентировочный характер, но с их помощью можно посчитать траты электричества разными типами потребителей.
Пользуясь калькулятором, хозяева жилья могут рассчитывать будущие расходы на оплату электроэнергии. Зная слабые места в общей картине энергопотребления, можно оптимизировать режим работы основных электроприборов. Это может принести существенную экономию семейному бюджету.
Калькулятор прост в обращении. В окна интерфейса вводят соответствующие данные о приборах освещения — мощность и количество ламп разного типа, затем вносят информацию об электроприборах: холодильнике, телевизоре, стиральной машине и прочей бытовой технике, компьютере, сопутствующей оргтехнике и различных электроинструментах. После этого в окно «Стоимость 1 кВт» вводят действующий тариф на электроэнергию. Нажав курсором на кнопку «Рассчитать», получают расчётное значение энергопотребления за месяц, а также сумму к оплате за электричество.
Информативный способ
В интернете есть много информации о мощностях различных бытовых приборов. Хозяева жилья знают и могут составить перечень потребителей электроэнергии с указанием их средней мощности, взятой в сети. Также жильцы могут посчитать определённое количество рабочих часов приборов в сутки. Отсюда получают конечный результат расхода электроэнергии за месяц.
Для силовых установок (к ним относится оборудование с электромоторами) следует вводить поправочный коэффициент k = 1.2, учитывающий резкий рост пусковой мощности. В следующей таблице указан стандартный список бытовых приборов. Он может существенно отличаться от списка, в котором будет присутствовать оборудование приусадебного хозяйства — это станки, насосы, газонокосилки и многое другое.
Средняя мощность бытовых приборов:
После прочтения данной статьи становится понятно, что такое потребляемая мощность электроприборов и как её можно рассчитать. Правильность любого расчёта расходов на оплату электричества проверяется счётом местной электрокомпании. При существенном расхождении результатов, нужно пересмотреть методику подсчёта потребляемой мощности всех электроприборов. Надо знать, что все способы подсчётов не будут точными, зато они смогут подсказать, где можно сэкономить электроэнергию.
Видео по теме
Как рассчитать потребляемую мощность
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:
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.
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
Статистика и ЦОД: откуда берутся 5 кВт на стойку и почему это немало
В новостях про запуск дата-центров вы обязательно встретите упоминание мощности в «киловаттах на стойку». За последний год наша объединенная команда DataLine и «Ростелеком-ЦОД» запустила 4 дата-центра, и мы каждый раз сталкивались с комментариями в соцсетях и вопросами в чатах:
Суть всех вопросов: «Почему средняя мощность 5 кВт на стойку? Как так, 21-й век, 21-й год, а цифра не меняется? Это слишком мало».
Сегодня по порядку ответим: как мы считаем мощность на стойку, почему эта цифра не ограничивает заказчика, а наоборот, экономит его ресурсы. Объясню с точки зрения статистики и возьму пару наглядных аналогий из популярной книги «Статистика и котики» (очень классного пособия для обновления забытых знаний).
Представим, что у нас 10 котиков (а мы знаем примеры, когда и 100 котиков бывает). Самый маленький котик ест 1 кг корма, средний – 3, а самый крупный – вообще 10. Мы не покупаем каждому по 10, а подсчитываем общий расход корма на всех и планируем покупки из среднего значения. Так же, ну или почти так же – со стойками.
Как мы считаем киловатты на стойку и причем тут котики
Показатель средней мощности на стойку помогает провайдеру еще на этапе проектирования спланировать основные ресурсы: электричество, холод и место. В случае с котиками такие ресурсы тоже есть: корм, вода и туалет.
Этот вид планирования называют capacity management (можете так и передать своим пушистым). Мы уже рассказывали о нем раньше в другой статье. Напомню, что основной принцип такого планирования – электричество, холод и место в дата-центре должны заканчиваться одновременно. Мы не можем допустить использование какого-то ресурса вхолостую и потому следим, чтобы все расходовалось равномерно. С закупками для котов бывает похожая ситуация: оптимальнее покупать корм и наполнитель сразу, еще и скидку от зоомагазина получить.
Когда мы проектируем новый ЦОД, то сначала планируем самый неэластичный ресурс, который нельзя добавить потом. Чаще всего это место: у нас есть площадка определенного размера, на которой мы не можем разместить бесконечное число стоек. Выясняем площадь, расставляем на ней оборудование, потом планируем мощность для него. Иногда бывает и наоборот, но в этом контексте не так важно. В самом конце расставляем холод, с ним проще всего.
Так выглядит план на этом этапе: пока все стойки одинаковые.
Чтобы подвести достаточно электричества к каждой запланированной стойке, нужно знать ее потребление. Возникает вопрос, как предсказать мощность стоек. Тут есть 2 варианта дата-центров:
Если это корпоративный ЦОД, то требования компании могут включать любое количество высоконагруженных стоек. Например, недавно мы спроектировали для заказчика зал со стойками более 15 кВт.
Если это коммерческий ЦОД с множеством независимых заказчиков, нужно оценить реальные потребности рынка.
Во втором случае нам помогает наша статистика. Вот уже 13 лет мы ежеминутно собираем данные по потреблению наших 5000 стоек.
График среднего потребления всех стоек DataLine за год.
В статистику входят компании из разных отраслей. У кого-то уходит 7 кВт на стойку, у кого-то – 3 кВт. Мы считаем по потреблению и смотрим динамику за последние годы. Сейчас в среднем получаем 4 кВт на стойку. Рост потребления с 2010 года составляет не больше 100 ватт на стойку в год. Так что для нового дата-центра мы закладываем небольшой запас и получаем те самые 5 кВт на стойку.
Знатоки статистики скажут, что среднее арифметическое – не единственный способ узнать центральную тенденцию. И будут правы. Среднее арифметическое не сработает, если у нас есть высоконагруженные стойки, которые существенно сдвинут среднее в свою сторону. Обратимся к таким случаям.
Как статистика учитывает исключения из правила
Основной контраргумент в споре про 5 киловатт примерно такой: «Если я поставлю в стойку 3 блейд-корзины, они будут потреблять существенно больше 5 кВт, и что тогда?» Давайте разбираться с точки зрения статистики и реальной практики.
Начну с теоретической статистики. «Прожорливые» стойки намного больше среднестатистической называют . Для статистики это выглядит так:
Чтобы среднестатистическая стойка отражала реальную ситуацию в машзале, из совокупности рекомендуют убирать 5–10 % экстремально больших и экстремально маленьких значений и считать . Так в статистике очищают выборку от исключительных случаев.
Значит, при проектировании мы всегда должны учитывать долю нестандартных стоек у заказчиков. Сейчас кажется, что мы все чаще видим в наших дата-центрах оборудование для high-performance computing с потреблением в районе 25 кВт. Но, по сухой статистике, это все еще пара десятков серверов на зал: как раз вписываются в те самые 10 % выброса.
На практике эти подсчеты не означают, что мы не учитываем потребности заказчиков с нестандартными стойками. В прошлый раз мы уже показывали, что спокойно размещаем стойки на 8, 11, 15 кВт с соблюдением нескольких правил. Стараемся ставить их в такие места, где с охлаждением точно не будет проблем. Если же у заказчика много высоконагруженных стоек, выделяем для них особые ряды и залы с дополнительным охлаждением. В некоторых новых дата-центрах мы сразу проектируем отдельные залы со стойками повышенной мощности под особые запросы.
Что будет, если планировать стойки с большим запасом
Теперь посмотрим внимательнее на проектирование 3 ресурсов в дата-центре. Что будет на каждом этапе планирования, если мы решим сделать запас больше одного кВт на стойку?
Итак, мы начали проектировать ЦОД от здания: берем общую площадь, вычитаем место под офисную часть и вспомогательные помещения. Понимаем размер машинных залов и прикидываем количество стоек: с учетом всей инфраструктуры исходим из 6 кв. м на стойку. Получившиеся стойки умножаем на планируемую среднюю мощность. Допустим, берем на стойку 6 кВт.
Если мы строим ЦОД в столице, его емкость составит не меньше 1 000–2 000 стоек. Итого, 9 000 кВт вместо 7 500 для усредненных 1,5 тысяч стоек. Добавим к этому 30 % на тепло. Уже 11 700 кВт, а не 9 750. Смотрим, есть ли у нас столько подведенной мощности, или нужно «докинуть» электричества.
Дальше распределяем электричество по нескольким точкам отсечки на схеме электроснабжения:
Стандартная схема энергоснабжения дата-центров DataLine.
Посмотрим на мощность самой стойки, которая определена PDU (справа). Дальше по схеме справа налево идет мощность зального щита ЩР. Затем следует мощность щита распределения от ИБП (ЩИБП). Дальше ИБП, и так доходим до ГРЩ. Каждое из этих устройств имеет свою мощность, необходимо распределять нашу нагрузку в этих пределах. Для стоек помощнее нам понадобятся дополнительные ИБП и вообще оборудование помощнее – это снова дополнительные расходы.
Затем разбираемся с холодом, самым управляемым ресурсом. Раз наши стойки потребляют и выделяют больше энергии, нужно поставить больше кондиционеров или сделать их более мощными.
Итого, каждый лишний киловатт приведет к дополнительным затратам на электричество, оборудование для электроснабжения и холодоснабжения. Вся «лишняя» стоимость по нескольким статьям размажется по всем стойкам нового дата-центра. Но цена за киловатт для заказчика растет не линейно. На каких-то масштабах каждый новый киловатт в 2 раза дороже предыдущего из-за дополнительных затрат на инфраструктуру. Стоимость инфраструктуры растет пропорционально росту мощности, эффекта масштаба здесь уже нет. Зачастую дешевле взять две стойки по 5 кВт, чем одну на 10 кВт.
Именно поэтому мы не рекомендуем брать стойки с запасом на будущее – экономически невыгодно не только проектировать «на вырост», но и брать стойки «на вырост».
Всегда ли заказчику нужно больше 5 кВт в стойке
Когда к нам приходит новый заказчик со стойками больше 5 кВт, наш дизайн-центр должен подготовить проект. Задача ответственного инженера – согласовать проект с точки зрения соответствия запросам заказчика. В идеальном сценарии заказчик берет свои требования из реальной статистики: «У меня на другой площадке работает точно такое же оборудование и оно потребляет те самые 7-8 заявленных киловатт». Но такое бывает нечасто. Чаще есть примерный список оборудования, которое будет установлено в дата-центре.
Нередко бывает, что в спецификации на серверное оборудование мощность считают по мощности блоков питания и затем закладывают запас 30 %. Получается, что нагрузку рассчитали «на бумаге». Но в реальности инженеры никогда не грузят свою систему на 100 %. Реальный коэффициент спроса с сервера будет максимум 80 %, так что искусственный запас будет лишним. Такие расчеты мы корректируем, обсуждаем и согласовываем с заказчиком.
Для понимания общей картины наши инженеры копают еще глубже и анализируют нагрузку с точки зрения задач системы. В сервере несколько потребителей электричества: процессор, память, диски, кулеры. Больше всего ресурсов требует CPU. Например, у сервера со средним потреблением 1–1,2 кВт на процессор уходит 800–900 Вт. При этом далеко не все нагрузки требуют максимальной утилизации процессора. Если мы говорим о среднестатистических задачах вроде файловых шар, почты, системы хранения данных, терминальных серверов или веб-серверов, то загрузка CPU составит 20–30 %. Серьезную нагрузку на процессор стоит планировать в случае баз данных: там мы легко можем дойти до 80–90 %.
Про 5 кВт с точки зрения ИТ мы говорили с моим коллегой Андреем Будреевым в нашем последнем выпуске подкаста «Разговоры из-под фальшпола». Заодно обсудили будущее процессоров с точки зрения экологии – заглядывайте на огонек и делитесь своими прогнозами.
Так что не бойтесь дополнительных вопросов от специалистов дата-центра. Мы помогаем заказчикам грамотно планировать нагрузку и за счет этого не только экономим деньги заказчиков, но и правильно распределяем свои ресурсы.
Как рассчитать энергопотребление кухонной техники
Содержание
Содержание
Кухня в современной квартире — самая энергоемкая ее часть. Именно на кухне сконцентрировано большее количество электроприборов. Причем все они довольно «прожорливы». Как не допустить проблем с электропроводкой и обеспечить комфортную работу с кухонными электроприборами — об этом и пойдет речь.
Необходимое количество розеток
В первую очередь продумайте расположение и просчитайте количество розеток для подключения устройств. Постоянно подключать к одной розетке то микроволновку, то чайник, то кофеварку, то еще что-нибудь крайне неудобно. Чтобы вычислить необходимый минимум, проведите инвентаризацию имеющейся бытовой техники, разделив кухонные устройства на две категории: те, что включены постоянно и те, что используются периодически.
Стационарного подключения потребуют:
- холодильник;
- духовка;
- чайник;
- варочная поверхность;
- вытяжка;
- кофеварка;
- микроволновка;
- посудомоечная машина;
- телевизор.
Для этих устройств необходимы розетки рядом с ними, чтобы для подключения хватало длины кабеля, идущего в комплекте. Розетки могут располагаться под столешницей, за мебельными панелями, в углах и других скрытых местах.
Не используйте на кухне различные удлинители и тем более не располагайте их на полу. Даже капля воды может привести к удару током, короткому замыканию и возгоранию.
Для техники, эксплуатируемой время от времени: миксер, кухонный комбайн, блендер, фритюрница, тостер, мультиварка, кофемолка — все зависит от ваших нужд, потребуется еще 2-3 стационарные розетки, расположенные в удобных местах рабочей зоны кухонной поверхности.
Ключевой фактор здесь — легкий доступ к розетке и удобство использования.
Общая мощность электричества в квартире
У каждой квартиры или частного дома есть предел мощности, который определяет, сколько всего приборов можно включить одновременно без проблем. Так как кухня — часть жилища, нельзя всю мощность отдать под кухонную технику. Так что рассчитывать нагрузку, не обращая внимание на остальные приборы в квартире некорректно.
В жилых домах, построенных до 2006 года, средний показатель мощности для одной квартиры составляет порядка 3,5 кВт для газифицированных домов и около 7 кВт для квартир, оборудованных электрическими плитами. Начиная с 2006 года эти показатели несколько повысили: сейчас они составляют 4,5 кВт и 10 кВт соответственно. По современным меркам этого, конечно же, недостаточно. В частных домах ситуация лучше: стандартно подключают 15 кВт с возможностью увеличения потребляемой мощности. За дополнительную плату, конечно.
Наиболее точно определить мощность, которую безаварийно выдержит электропроводка, можно из договора на поставку электроэнергии, заключенного с энергопоставляющей компанией.
Если договор не содержит таких данных, то отправной точкой считается вводной автомат, а точнее его номинальный ток. Для определения мощности нужно значение тока, указанное на приборе, умножить на величину сетевого напряжения (220 В). К примеру, для 16 А автомата мощность составит 3,5 кВт, а для 25 А — 5,5 кВт.
Рассчитываем энергопотребление техники
Когда вы уточнили все данные о том, какая мощность выделена для вашего дома, следует «выработать стратегию» одновременного использования мощных электроприборов, ведь ее превышение гарантированно приведет к срабатыванию защиты и обесточиванию всей квартиры.
Повторимся — кухня энергозатратнее остальных комнат, поэтому из общей мощности ей выделяется значительная часть. Номинальная мощность любого электроприбора указана на информационной табличке на корпусе или в инструкции по эксплуатации.
Чтобы не искать инструкции ко всей бытовой технике, можно воспользоваться усредненными таблицами мощности бытовых приборов. Найти в интернете такую таблицу не составит особого труда.
Располагая этими сведениями и зная ограничения электропроводки своей квартиры, вы легко просчитаете, какие кухонные девайсы можно включать одновременно без каких либо последствий для проводов.
Автомат или пробки защищают только электропроводку от избыточной нагрузки, а никак не вашу технику.
Не стоит забывать и о других электроприборах, расположенных в квартире. Совместить чаепитие с обогревом жилища масляным обогревателем при работающей стиральной машинке вряд ли получится. Автомат с большой долей вероятности «выбьет». Одновременно можно включать только те прибры, суммарная мощность которых не превышает разрешенную мощность электропроводки.
Кто-то может подумать, что все проблемы решаются установкой автомата с бльшим значением номинального тока. Но делать это категорически нельзя! Иначе вы сожжете проводку и всю квартиру вместе с ней.
Самым мощным — отдельное питание
Отдельного внимания заслуживают электрическая плита, варочная поверхность и электрическая духовка, ведь это самые мощные «обитатели» на домашней кухне, если она не газифицирована. Для их подключения, в проекте электроснабжения дома, предусматривают отдельные линии, состоящие из медных проводников необходимого сечения (согласно нормативов — не менее 6 мм 2 для варочной поверхности, если ее мощность превышает 3,5 кВт) и обязательно защищенные индивидуальными автоматами.
Как правило, производитель не снабжает провода мощных устройств электрической вилкой для включения в розетку. В таком случае установка электрической розетки нецелесообразна, поскольку ее контакты будутсущественно нагреваться в моменты работы устройства на полной мощности. Разумней будет подключить электрический кабель из щитка напрямую, присоединив его ссразу к клеммам устройства или воспользовавшись гильзами для электрических соединений, то есть срастить два кабеля друг с другом. Так вы исключите ненужные дополнительные соединения и возникающие в них переходные сопротивления.
Безопасность
Любой электроприбор — источник опасности, неосторожное обращение с которым чревато электротравмами. К тому же техника может ломаться, подвергая пользователя риску удара током.
Это особенно актуально для кухонной техники, поскольку зачастую берутся за нее или случайно касаются мокрыми руками.
Большинство стационарной кухонной техники должно подключаться к трехпроводной электрической сети, одним проводником подключенной к контуру заземления. Но как быть, если дом им не оборудован? А ведь таких в нашей стране — большинство. Наиболее простое решение — установка устройства защитного отключения (УЗО), которое мгновенно отключит линию при обнаружении на ней тока утечки, тем самым сведя к минимуму риск поражения электрическим током. Для экономии места в распределительном щитке, вместо автоматического выключателя и УЗО можно использовать дифференциальный автомат. Правда, такое решение несколько дороже.
Источник: