Среднесуточное энергопотребление любого бытового прибора рассчитывается по формуле формуле .Чтобы рассчитать энергопотребление электроприбора, достаточно вспомнить его основные параметры. Эти три параметра – ток, мощность и напряжение. Ток выражается в амперах (A), Мощность – в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт), напряжение – в вольтах (В). Из школьной физики мы знаем, как измеряется электричество – это киловатт-час. это киловатт-час, Означает количество электроэнергии, потребляемой за один час.
Как рассчитать потребляемую мощность электроприбора и расход электроэнергии?
Потребляемая мощность – это числовая мера количества электроэнергии, необходимой для работы или преобразования электроприбора во время его работы. В случае статических электроприборов (плиты, утюги, телевизоры, светильники) электричество в процессе работы преобразуется в тепло). В преобразовании (электродвигатели) – энергия электрического тока преобразуется в механическую энергию.
Основной единицей электрической мощности является ватт, его численное значение имеет вид
Где U – напряжение, вольт, а I – сила тока, ампер.
Иногда она приводится в В×А (В×А для импортных приборов), что более правильно для переменного тока. Разница между ваттами и В×А для бытовых приборов невелика, и ею можно пренебречь.
Потребление электроэнергии важно при планировании электропроводки (от этого зависит сечение проводов, а также выбор номиналов и количество автоматических выключателей). Во время использования он определяет стоимость обслуживания дома.
Происхождение единицы измерения киловатт-часа
Интенсивные исследования электричества учеными Европы начались примерно в XVII веке, когда были сделаны фундаментальные открытия, положившие начало и развитие такой науки, как электротехника. Шотландский инженер-механик и изобретатель (1736-1819) Джеймс Уатт ввел первую единицу измерения мощности – механическую лошадь.
В 1782 году Британское общество инженеров назвало единицу измерения мощности в честь ученого – Уатт. Обратите внимание, что в русском языке английская буква "W" имеет двойное значение, как "V" или "Wah". Поэтому фамилия изобретателя – Уатт, а единица измерения – ватт. В 1889 году эта единица измерения была признана во всем мире. Только в 1960 году ватт официально вошел в международную систему СИ как мера мощности любого вида энергии, будь то тепловая, механическая или электрическая.
Количество электроэнергии, потребленной за определенный период времени, измеряется в ваттах в час. Для того чтобы сократить количество символов, используемых для обозначения энергопотребления электрического устройства, была введена единица измерения киловатт-час – кВт/ч (1000 Вт/ч).
Пример расчета полной мощности для электродвигателя
Нагрузка, подключенная к трехфазной сети, представляет особый интерес, поскольку электрические величины, протекающие через нее, напрямую связаны с номинальной нагрузкой каждой фазы. Однако для наглядности мы не будем анализировать, как найти мощность несимметричного устройства, поскольку это довольно сложная задача, а приведем пример расчета трехфазного двигателя.
Особенностью как асинхронных, так и синхронных машин является то, что к обмоткам может быть приложено как фазное, так и сетевое напряжение. Тот или иной вариант обычно определяется способом подключения обмоток двигателя. Тогда мощность будет рассчитываться по формуле:
Для расчетов с использованием сетевого напряжения для нахождения мощности формула будет следующей:
Активная и реактивная мощности будут рассчитываться так же, как и для сети переменного тока, как обсуждалось ранее.
Теперь рассмотрим расчеты на конкретном примере электрической машины асинхронного типа. Следует отметить, что официальная мощность, указанная в паспорте двигателя, – это полезная мощность, которую двигатель может выдать при вращении вала. Однако полезная мощность отличается от полной мощности, которая может быть рассчитана по коэффициенту мощности.
Как видите, для расчета возьмем из паспорта следующие данные об электродвигателе:
- полезная мощность – 3 кВт, а в пересчете на систему измерения – 3000 Вт;
- КПД – 80%, а в пересчете для расчета будем использовать значение 0,8
- тригонометрическая функция соотношения активной и реактивной составляющих – 0,74%;
- Напряжение, когда обмотки соединены в треугольник, составляет 220 В;
- Ток при таком же способе подключения – 13,3 А.
Примеры проблем
В качестве примера рассмотрим расчеты по частям электрической цепи с последовательным и параллельным соединением частей. В первом случае все детали подключаются одна за другой от одного полюса источника питания к другому.
Как видно из схемы, мы используем батарею с номинальным напряжением 9 вольт и три резистора со значениями 10, 20 и 30 Ом соответственно. Поскольку номинальный ток нам неизвестен, мы рассчитаем напряжение и сопротивление:
P = U 2 /R = 81 / (10+20+30) = 1,35 W
Для параллельной цепи возьмем в качестве примера участок цепи с двумя резисторами и одним источником тока:
Как видите, для удобства расчета нам необходимо ввести параллельно соединенные резисторы в эквивалентную схему цепи, из которой мы получаем:
Затем мы можем найти требуемую мощность нагрузки через значение тока и сопротивления:
P = I 2 *R = 25*6 = 150 ВТ.
Определение потребляемой мощности
Существует несколько способов расчета потребления электроэнергии по мощности. Они описаны ниже.
Данные заводской таблички
Стандартной практикой стало обозначение технических характеристик приборов на их паспортных табличках. Простого прочтения данных на табличке достаточно, чтобы узнать потребление энергии.
Расчет по формуле
Зная напряжение на источнике (бытовая розетка, батарея или аккумулятор) и ток, потребляемый прибором, легко рассчитать потребляемую прибором мощность. В этом случае формула для расчета будет выглядеть следующим образом:
Где P – мощность (Вт);
U – напряжение (В);
Для примера, используя мультиметр в режиме амперметра, проверьте силу тока, на которую рассчитана электропила – 8,2 ампера. Поскольку оборудование работает от домашней сети 220 В, расчет потребления электроэнергии пилой будет достаточно простым: 220×8,2 = 1800 Вт = 1,8 кВт.
Схема измерения тока мультиметром:
Измерение с помощью ваттметра
Это универсальный способ расчета потребления электроэнергии с помощью такого ваттметра. В настоящее время его можно довольно легко приобрести в одном из китайских интернет-магазинов.
Ваттметр – это измеритель мощности различных электропотребителей. Прибор определяет мощностные характеристики электроприбора любого назначения, работающего от бытового источника питания. На задней части находится вилка, которая вставляется в розетку. На передней части корпуса, под дисплеем, находится собственная розетка. Тестируемое оборудование подключается к ней.
Калькулятор потребления электроэнергии
Потребление электроэнергии можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора электроэнергии. Для этого введите следующую информацию в поля ниже:
- Мощность одного или нескольких электроприборов (например, лампочек, компьютеров или телевизоров). (Вы можете использовать этот калькулятор для расчета своего потребления электроэнергии;)
- ценаЦена покупки 1 кВт/ч электроэнергии;
- время работы прибора, если точное время неизвестно, следует взять приблизительное время;
- частота и часы работы в день (час, день, месяц, год).
После того, как вы введете свой региональный тариф на электроэнергиюОнлайн-калькулятор покажет, сколько денег вы можете потратить на каждый электроприбор или электроинструмент.
Если калькулятор не отображается, перейдите в раздел Калькуляторы и сервисы – здесь.
Вы также можете воспользоваться другими нашими калькуляторами, нажав здесь.
Как и зачем экономить энергию, используя данные об энергопотреблении электроприборов
Существует как минимум по крайней мере, две причиныпочему вы должны экономить энергию. Это экономия природных ресурсов и выбросов в окружающую среду и снижение потребительских расходов. ПроверьтеСколько электроэнергии потребляет каждый прибор в вашем доме и можете ли вы уменьшить эту цифру. Если общая сумма превышает Среднестатистическая норма потребления электроэнергии в России 350 кВт на человека в месяц, вам достаточно принять несколько простых мер. Что вы можете сделать для экономии электроэнергии
- Не выключать свет Не выключайте свет;
- Выключайте электроприборы из розетки, когда они не используются;
- Используйте Используйте только энергосберегающие лампочкиИспользуйте только энергосберегающие лампы – их высокая стоимость быстро окупается, так как они служат намного дольше обычных ламп;
- Настройте компьютер на и переведите компьютер в энергосберегающий режим ожидания.Компьютер автоматически выключается через заданное время и потребляет меньше электроэнергии, когда переводится в режим ожидания;
- Не оставляйте окна открытыми при включенном кондиционере, заставляя его работать вхолостую;
- Держите холодильник и морозильную камеру подальше от от горячих радиаторов и окон, чтобы предотвратить попадание теплых солнечных лучей;
- Размораживание холодильникаКогда в морозильном отделении образуется лед, это увеличивает потребление электроэнергии;
- по возможности не используйте адаптеры и удлинители;
- регулярно регулярно удаляйте накипь из чайника.Из-за этого чайник расходует больше энергии на нагрев;
- установите высокотарифные счетчикиОсновная причина заключается в необходимости установки многотарифных счетчиков, чтобы вы могли использовать энергоемкие приборы ночью, когда тарифы снижаются почти вдвое.