Меню

Как определить суммарную мощность всей квартиры

Расчет потребления электроэнергии в квартире

Расчет потребления электроэнергии в квартире

Для проведения расчета необходимо определить мощность бытовых приборов и их количество.

Проанализировав электроприборы, для расчета потребления электроэнергии в квартире составим ориентировочную таблицу потребителей. В таблицу введем данные по потребителям, которые используются в квартире, количество ламп и их работу за сутки. В таблице (ниже) указаны мощности сберегающих ламп в соответствии к лампам накаливания.

Потребление электроэнергии всех потребителей в таблице указано на основе тестирования и паспортных данных электроприборов.

Суммируя расход электроприемников применяем формулу W = Р · t · T, где: W – расход электроэнергии (кВт, мощность) t –время работы бытового прибора в день в часах. Т – количество суток электроприемника.

В настоявшем случае каждый бытовой прибор снабжен специальной биркой по электропотреблению, которая находится на задней стенке или внизу прибора,

К сожалению, с точностью подсчитать расход бытовой электроэнергии очень трудно, так как некоторые приборы могут задействовать разные режимы работы с различными нагрузками, например, стиральная машина или холодильник.

Так как стоимость потребления электроэнергии в каждом регионе России разная можно использовать 4 р. за 1 кВт-час.

Таблица соответствия мощностей ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп. Каждый проставляет свои данные касающиеся количества и времени работы ламп, затем по формулам можно провести несложные расчеты, по затрате энергии на освещение.

Кол-во ламп Мощность ЛН, Вт Мощность ЛЛ, Вт Мощность лампы LED, Вт Количество часов работы в день
40 14 8
60 20 11
75 32 18
100 46 28 светодиодная панель

Расчет расхода электроэнергии в квартире для обеспечения безопасного использования электроприемников определяется по потребляемой мощности, которая находится по формуле:

Р = Р общ х К, Р общ общая мощность, К – коэффициент спроса.

Коэффициент принимается исходя из количества электроприемников и времени использования, пользуются этим коэффициентом на ранних этапах расчета, когда о потребителе имеется мало информации, взять его можно из справочной литературы.

Коэффициент спроса нагрузки находится из отношения мощностей бытовых приборов:

Кс = Рр /Ру где:Рр – расчетная мощность, Ру номинальная или установочная мощность

Коэффициент использования принимается отношением фактической мощности к номинальной Ки = Р /Рн

Коэффициент мощности cos φ равен отношению расчетной мощности к полной Рр / S

Расчетная активная мощность электроприборов различных групп находится по формуле:

Полная мощность определяется по формуле

Расчетный ток определяется из формулы Ip = Pp / Uxcos φ = S/U

Сводная таблица мощности и необходимых для работы коэффициентов отдельных бытовых приборов

(Полную таблицу бытовых приборов можно посмотреть здесь)

Источник

Как определить потребляемую мощность электроприбора?

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

Что такое потребляемая мощность?

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

Основная единица электрической мощности – Ватт, ее численное значение

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

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

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

Читайте также:  Самсунг 4520 пылесос мощность всасывания

Проблема правильной эксплуатации бытовой электрической сети

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

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

Условие правильной эксплуатации – отсутствие перегрузки.

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

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

Отсюда возникает необходимость:

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

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

Как определить?

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

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

Смотрим в техпаспорт

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

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

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

Закон Ома в помощь

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

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

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

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

Используем электросчетчик

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

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

Лицевая панель бытового счетчика электроэнергии с оптическим индикатором

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.

Читайте также:  Мощность усилителя раскачать колонки

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.

Цифровой бытовой ваттметр

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.

Измерение токовыми клещами

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.

Источник



Как найти мощность: определение общего электропотребления дома

Монтаж электроснабжения

Во время работы электрооборудование потребляет электроэнергию. Единицей измерения потреблённой электроэнергии является величина квт*час (Вт*час). Она определяется как произведение мощности на время работы. Потребитель расплачивается с поставщиком по потреблённой электроэнергии, которая измеряется электрическими счётчиками. Показания счётчика умножаются на тариф. Поэтому, как найти мощность, интересует не только тех, кто непосредственно работает с электричеством.

Расчёт потребляемой мощности

Потребление электроэнергии

Расчёт электроэнергии по мощности можно произвести и самостоятельно, так как формула расчёта потребления электроэнергии нетрудная. Для этого надо определить суммарную мощность устройств и умножить на время, которое они проработали.

Расчёт можно сделать и по интернету: отдельные сайты предлагают калькуляторы для данных целей. Знание электропотребления фирмы, производства или дома, позволит выбрать необходимые электроматериалы и устройства защиты.

Чтобы определить потреблённую электроэнергию, надо узнать мощность каждого потребителя (устройства). Мощность P обычно указывается в паспорте на аппаратуру, даже на электролампочку. Как выбрать P, если она не указана в документе или на шильдике устройства. P можно определить по напряжению питания и потребляемому току.

Величина напряжения — это 220 или 380 вольт и обозначается буквой U. Сила тока цепи определяется при работающем устройстве с помощью амперметра или токоизмерительных клещей и обозначается I. Перемножая напряжение U на величину измеренного тока, получим нужную P для однофазной сети на 220 вольт. P=U*I. Как правило, P на устройство указывается в его паспорте. При проектировании расположения электропроводки в помещении необходимо электропотребители равномерно распределить по нагрузке и на несколько групп (на 2 или 3- 4) для того, чтобы предохранять каждую группу в отдельности.

Читайте также:  Мощность электрическая это формула

Для выбора автомата определяем суммарную мощность группы. Формула расчёта потребления электроэнергии по мощности представляет собой сумму потребляемой мощности каждого устройства. Например: на кухне P1 (холодильник) + P2 (электрочайник) + P3 (микроволновка) + P4 (люстра) + P5 (электрический утюг) + P6 (розетки). Общая потребляемая мощность: P =P1 + P2 + P3 +P4 + P5 + P6 (KBT). И так для каждой группы.

Зная мощность P и напряжение U = 220v, определяем потребляемый ток этой группы. I = P/U. Например, суммарная мощность равна 5,5 квт. При этом ток равен I = 5500 /220 = 25 A. Надо отметить, что это максимально вероятный ток, когда все электрические приборы функционируют в одно и то же время (практически этого не случается). защитные автоматы выпускаются по сетке на 6, 10, 16, 20, 25, 32A и так далее. Выбираем автомат с запасом на 32 A. Для остальных групп расчёт аналогичный.

Расчёт нагрузки трёхфазной сети

Расчёт потребляемой мощности по току и напряжению для трехфазной сети рассчитать сложнее. При проектировании считается, что нагрузка симметричная, то есть, распределение нагрузки по фазам равномерное, и токи во всех фазах равные, а в общем проводе потенциал равен нулю. На практике нагрузка по каждой фазе разная. Общая мощность равна сумме нагрузке на каждой фазе P =Pа + Pв + Рс.

Трехфазные электрические сети

Трехфазная сеть переменного тока применяется для питания силовых установок — электродвигателей, трансформаторов, Расчёт мощности трёхфазной сети учитывает P электродвигателей, нагревательных печей и P прочих одно фазных нагрузок — освещения, кондиционеров, бытовых приборов, электроприборов, инвертора.

Потребляемая мощность формируется из их P KBT. Включение комбинированных нагрузок к одной сети может вызвать перекос фаз, что негативно скажется на работе трехфазных устройств. Чтобы избежать этого, нужно равномерно разделить электропотребителей по группам — по цехам, помещениям, домам.

Полная мощность P = P электродвигателей группы + P освещения + P одно фазных потребителей. Отметим, что это максимально возможная нагрузка. Вследствие расчёта необходимо получить суммарный ток по фазам, чтобы определить сечение питающего кабеля и выбрать автомат защиты.

Выбор электрического кабеля

Ток одного двигателя определяем по упрощённой формуле I = P квт * 1.52. например: P1 = 3 квт, I = 3*1.52 = 4.56 А и так для всех потребителей 380 вольт. Для потребителей на 220 v: P1 = P *4.55. например, P = 1.5 * 4.55 = 6.28А. Также определяем ток каждого потребителя. Далее складываем полученные значения тока по каждой фазе. Значение сечения кабеля и защитного автомата находим из максимального полученного значения тока. Например: I = 21A. По сетке выбираем 3 — фазный автомат на 15%больше.

Выбираем на 25 A с маркировкой на автомате С25. Кабель питания выбирается в зависимости от условий эксплуатации и цены. По таблице находим кабель сечением 2.5 мм 2 , с учётом допустимых потерь.

Типы электрических кабелей:

Выбор защитного автомата

Защитные автоматы можно выбрать следующих производителей:

  1. ABB
  2. ИЭК
  3. АсКО
  4. ETI
  5. IEK BA 47
  6. PL4−16

Для учёта потреблённой активной электроэнергии в электрощите устанавливается 3- фазный счётчик. При средней потребляемой P применяется прямое подключение счётчика к нагрузке. При большой нагрузке, когда ток нагрузки больше 60−100 A, электросчётчики подсоединяют через трансформаторы напряжения или тока. Место установки назначается совместно с энергослужбой при следовании правил ПУЭ.

Источник