Как определить потребляемую мощность электроприбора

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.

Онлайн калькулятор рачета мощности.

Расчет потребляемой электроэнергии домашними (бытовыми) приборами и оборудованием.

Здесь Вы можете самостоятельно подсчитать сколько элетричества потребляет электрический прибор (холодильник, микроволновка, стиральная машина, электрический чайник, микроволновая печь, электроплита, электромясорубка, электрический гриль, тостер, электрический утюг, сушильная машина, пылесос, домашний кондиционер, компьютер, телевизор и другие домашние приборы).

В калькуляторе Вы сможете точно расчитать сколько поребляет тока тот или иной прибор в час, затем умножить на количество дней и получить количество затраченного электичества в КВт. Хоти сказать, что во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток (потребляемая мощность) изменяется.

Например Вы пользуетесь бытовым феном для сушки волос, и потребляемая мощность фена когда он просто дует холодным воздухом одна, а при включении в фене нагрева воздуха потребляемая мощность увеличивается.

И так соответственно происходит с другими бытовыми приборами (холодильник, микроволновка, стиральная машина, электрический чайник, микроволновая печь, электроплита, электромясорубка, электрический гриль, тостер, электрический утюг, сушильная машина, пылесос, домашний кондиционер, компьютер, морозильная камера, электроинструмент, электрическая мясорубка, телевизор и другие домашние приборы).

Онлайн калькулятор для расчета потребляемой мощности различными приборами и оборудованием.

В поле «напряжение Вт» вставляете 220 или 380, а в поле «сила тока» вписываете потребляемую мощность бытового прибора, которая есть ниже в таблице.

Таблица потребляемой мощности различными бытовыми приборами и оборудованием.

Наша фирма «220W» осуществляет все виды электромонтажных работ от замены розетки до полной разводки электрики под ключ. Мы делаем монтаж и подключение электрощита с установкой электро автоматов согласно проекта. Разводка электрического кабеля выполняется как наружная, проводимая через кабель каналы, так внутренняя в гофре или методом штробления в стенах (кирпичных, газобетон, бетонный монолит и т.п.).

Выполняем установку и подключение бытовых электро приборов и электрического оборудования. Более подробно с выполняемыми электромонтажными работами Вы можете ознакомиться в прайс-листе или связавшись с нами. В разделе «сметы», Вы можете выбрать по размеру и материалу загородный дом, в котором нужно сделать электрику и узнать стоимость монтажных работ.

Как заказать недорогой монтаж электрики в квартире или в загордном доме (на даче, в танхаузе, в бане и других строениях) и получить скидку, смотрите ниже на сайте онлайн заказ «получить скидку!».

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.

Паспортные данные электроприборов

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.

Прочтите и запомните! Когда-то это может очень пригодиться!

Здравствуйте. Я не электрик, никаких приборов нет, но узнать потребление электроэнергии калорифером нужно. Про светодиодную лампочку в счетчике не знала. Воспользуюсь. Верно я понимаю, так я узнаю не только уровень потребления, но и увижу перерасход прибором в случае неисправности калорифера?

Да, Светлана, Вы сможете определить перерасход, если Вам известно то значение мощности, которое соответствует нормальному потреблению прибора (его, вероятно, можно увидеть в паспорте)

На одной кнопке киловат написано в час, на другой два в час. А еще вопрос об этом: если обогреватель не греет, выключен, но при этом вилка в розетку вставлена — мотает электроэнергию? Может глупый вопрос, но вот я такая, в электричестве не понимаю.

Если прям выключен и не горят индикаторы то конечно надо смотреть другие приборы потребления, типа холодильника который беззвучно работает (просто не слышите и не обращаете на него внимание).

у меня на дисплее счетчика помимо ночного дневного показывает текущий расход

К примеру я высчитал мощность прибора, пусть будет 70 ватт, не могу понять- какое потребление в киловатт/часах у моего прибора, то есть узнать потребление энергии за промежуток времени, если прибор работает постоянно

Сергей, определенная Вами мощность прибора составляет 70 Вт, т.е. 0,07 кВт. Следовательно, ежечасно Ваш прибор потребляет именно эту мощность

Сергей пример: паспортные данные приборов в ваттах, получается имеется ввиду,- именно столько ватт данный прибор потребляет в час? ( подчеркну моё непонимание,), все производители пишут мощность прибора расходом в один час? скажем 0.8 ампера написано на приборе, х220, :1000 = 0.176 вт= 0.176 вт/ч

Вы совершенно верно все понимаете, Сергей. Производители указывают эту величину, исходя из потребления именно за 1 час. Основываясь на ежечасном потреблении, можно определить также и потребление за день или за месяц. Если прибор работает круглосуточно, значит за месяц — 30 дней *24 часа в день. Потом, чтобы вычислить, сколько киловатт-часов в месяц потребляет прибор, умножьте количество киловатт на количество часов, которое он работает каждый месяц.

Альтернативная энергия Альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, энергетические ресурсы планеты.

Мощность потребляемой электроэнергии – один из самых важных параметров любого электроприбора. В инструкции к бытовой технике или прямо на электроприборе обязательно будут указаны данные о количестве Ватт, которые необходимы для его корректной работы. Безусловно, это только усредненные значения, которые могут варьироваться. К примеру то, сколько энергии будет потреблять компьютер, зависит от мощности встроенных в него элементов (блок питания, процессор, видеокарта и т.п.), а также от режима его работы и загруженности процессами. Если рассматривать холодильник, то параметры его электропотребления зависят от количества хранящихся в нем продуктов, от режимов заморозки. В стиральной машине количество потребляемых Ватт зависит от режима стирки, температуры воды, массы белья и т.п.

Ниже представлен список различных бытовых приборов с указанием их приблизительной мощности, которая поможет рассчитать потребляемое количество электроэнергии.
1. Электрическая печь – 17 221 ватт
2. Центральный кондиционер – 5000 ватт
3. Сушильная машина для белья и одежды – 3400 ватт
4. Духовка электрическая – 2300 ватт
5. Посудомоечная машина – 1800 ватт
6. Фен – 1538 ватт
7. Обогреватель – 1500 ватт
8. Кофеварка – 1500 ватт
9. Микроволновая печь – 1500 ватт
10. Аппарат для приготовления попкорна – 1400 ватт
11. Тостер-печь (тостер овен) – 1200 ватт
12. Утюг – 1100 ватт
13. Тостер – 1100 ватт
14. Комнатный кондиционер – 1000 ватт
15. Электрическая кухонная плита – 1000 ватт
16. Пылесос – 650 ватт
17. Нагреватель воды – 479 ватт
18. Стиральная машина – 425 ватт
19. Кофеварка эспрессо (эспрессо-машина) – 360 ватт
20. Осушитель воздуха – 350 ватт
21. Плазменный телевизор – 339 ватт
22. Блендер – 300 ватт
23. Морозильная камера – 273 ватта
24. Жидкокристаллический телевизор (LCD) – 213 ватт
25. Игровая приставка – 195 ватт
26. Холодильник – 188 ватт
27. Обычный телевизор (с электронно-лучевой трубкой) – 150 ватт
28. Монитор – 150 ватт
29. Компьютер (блок питания) – 120 ватт
30. Портативный вентилятор – 100 Вт
31. Электрическое одеяло – 100 Вт
32. Стационарный миксер – 100 Вт
33. Электрическая открывалка для банок – 100 Вт
34. Плойка для завивки волос – 90 Вт
35. Потолочный вентилятор – 75 Вт
36. Увлажнитель воздуха – 75 Вт
37. Лампа накаливания (60-ваттная) – 60 Вт
38. Стереосистема – 60 Вт
39. Ноутбук – 50 Вт
40. Принтер – 45 Вт
41. Цифровой видеорегистратор (DVR) – 33 Вт
42. Аквариум – 30 Вт
43. Кабельная коробка – 20 Вт
44. Компактная люминесцентная лампа (энергосберегающая лампа), эквивалентная 60-ваттной – 18 Вт
45. DVD-плеер – 17 Вт
46. Спутниковая антенна – 15 Вт
47. Видеомагнитофон – 11 Вт
48. Радиочасы – 10 Вт
49. Переносная стерео-система (бумбокс) – 7 Вт
50. Беспроводной роутер Wi-Fi – 7 Вт
51. Зарядка для мобильного телефона – 4 Вт
52. Беспроводной телефон – 3 Вт
53. Автоответчик – 1 Вт

Как определить потребляемую мощность электроприбора

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). 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.

Как перевести амперы в киловатты?

В случаях, когда в данных о параметрах электроприбора указаны только напряжение и ток типа:

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.

Ранее ЭлектроВести писали, что в рамках налоговой реформы правительство Австрии планирует отменить налог на электроэнергию собственного производства для собственного потребления в размере 1,5 евроцента за кВтчас.

Измерение потребляемой мощности

Время на чтение:

Любой бытовой прибор работает при помощи электроэнергии. Электричество может поступать из электросети через розетку, от батарейки или аккумулятора. При этом важной характеристикой техники становится его мощность. Как определить потребляемую мощность электроприбора и рассчитать ее?

Что это такое

Мощность — это физическая величина, которая равна скорости передачи или потребления энергии системой. Второе значение — отношение работы к промежутку времени, за который она была выполнена.

Большая часть бытовых приборов работает от электросети

Потребляемая бытовым прибором мощность — это количество электроэнергии, которая необходимо прибору для функционирования. Если устройство статично (неподвижно, например, телефон, лампа, плита), энергия преобразуется в тепло или свет, если устройство двигается (например, двигатель), ток преобразуется в механическую энергию.

Правильное определение мощности необходимо при планировании электросети, количества разветвлений и розеток (нужны ли дополнительные розетки, можно ли запитать несколько приборов от одной), при выборе защитных автоматов, при определении затрат на электричество (сколько тока будут потреблять все приборы).

Излишек приборов, подключенных к одной розетке, может привести к пожару.

В чем измеряется потребляемая мощность

Количество потраченного тока измеряется в Ваттах (Вт) или Вольт-Амперах (ВА). Измерение в Вольт-Амперах часто встречается у зарубежных производителей, в Ваттах — у российских.

Важно! Часто указывают не Ватты (Вт) или Вольт-Амперы (ВА), а килоВатты (кВт) и килоВольт-Амперы (кВА) — тысяча Ватт и тысяча Вольт-Ампер.

Многие считают, что Вт и ВА — это равные величины, но это не так. В Ваттах измеряется активная мощность (количество потребляемой энергии, обозначается буквой «Р»), в Вольт-Амперах — полная (сумма активной и пассивной мощностей, обозначается «S»). То есть эти величины не равны, приравнивать Ватты к Вальт-Амперам нельзя.

Необходимы значения могут быть указаны прямо на технике

Для перевода необходимо воспользоваться формулой:

Р = S*коэффициент мощности.

Если коэффициент неизвестен, его принимают за 0,8 (0,8-0,95 — хорошее значение, 0,65-0,8 — удовлетворительное).

При подсчете также можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Если использовать формулу не получится, можно приблизительно приравнять: 1 кВА = 0,7 кВт.

Особенности определения мощности сети

Вообще электрическая сеть сконструирована так, чтобы для ее эксплуатации не требовались специальные знания. Достаточно соблюдать некоторые правила, главной из которых — не допустить перегрузки.

Важно! Несоблюдение правил пользования электросетью может привести к отказу в работе и даже к пожару.

Важно отметить, что технические характеристики розетки и бытового прибора различаются между собой:

• В розетках максимально допустимый переменный ток измеряется в Амперах: в старом жилом фонде России он равен 6 А, в Европе — 10 или 16 А;
• Мощность подключаемых приборов измеряется в Ваттах.

Информация на электроприборе может быть обозначена по-разному

Как высчитать мощность электричества? Для вычисления потребуется формула:

U — напряжение в Вольтах,

I — сила тока в Амперах.

Напряжение исправной розетки составляет 220-230 Вольт, силу тока можно измерить мультиметром.

Для определения силы тока в розетке стоит использовать мультиметр

Как узнать мощность прибора

Сделать это можно несколькими способами:

• Посмотреть в техническом паспорте или на специальной наклейке (шильдике) на устройстве. Последний обычно располагается на задней стенке или основании.
• Посмотреть по модели прибора характеристики в интернете.
• При помощи счетчика электроэнергии. Необходимо выключить все прочие потребители тока, замерить показатель, затем включить нужное устройство и подождать 15 минут. Затем вновь замерить показатель и полученную разницу умножить на 4. В итоге получится потребление тока за час.

При помощи счетчика можно измерять примерную мощность

• При помощи закона Ома: P = U2 /R, где U — напряжение в 230 В, а R — сопротивление, которое необходимо измерить тестером.
• Ваттметром: это измеритель, который представляет собой «переходник» между розеткой и прибором. При включении на индикаторе появится точное значение.

Производитель обычно указывает максимальную мощность — больше этого значения оборудование потреблять не будет. В обычном состоянии устройству требуется меньше энергии, при расчете стоит брать максимальное значение.

При самостоятельном определении получится среднее число — столько в среднем потребляет техника. Это число стоит немного увеличить, чтобы остался небольшой запас.

При определении при помощи ваттметра цифра получается крайне точной — столько тока в конкретный момент потребляет прибор. Значение также стоит немного увеличить.

Ваттметр позволяет точно определить количество электричества

Потребляемая мощность техники — это важная величина, которая показывает, сколько электроэнергии потребляется. Эта величина необходима для правильной и безопасной эксплуатации электросети: при несовпадении мощности прибора и розетки возможно короткое замыкание или пожар.

Как рассчитать мощность, силу тока и напряжение: принципы и примеры расчета для бытовых условий

Владельцы квартир, частных домов и других электрифицированных объектов часто сталкиваются с вопросом определения значений основных электрических величин, так как рассчитать мощность по допустимой силе тока и известному напряжению или решить обратную задачу не очень просто.

Прямое применение известного закона Ома без учета особенностей бытовых сетей и приборов может привести к неверному результату.

В этом материале мы разберемся, что такое мощность и расскажем о том, как вычислить этот показатель.

Основные понятия величин

Электротехнические расчеты базируются на общеизвестных соотношениях между силой тока (I, Ампер), величиной напряжения (U, Вольт), значения мощности (P, Ватт) и сопротивления (R, Ом). Практические расчеты обычно требуют знания значений первой тройки.

Числовых выражений перечисленных величин, предупредим, недостаточно – нужны дополнительные характеристики, раскрывающие режим электропотребления.

Сила электрического тока

Расчет достаточного сечения жил и номинала автоматического выключателя для конкретной ветки электросети проводят согласно значению максимально возможной для этого участка силы тока. Это необходимо для предотвращения ситуации возгорания проводки, что часто приводит к возникновению пожара.

Рабочие параметры автоматов и УЗО выбирают согласно нормативным требованиям. Для определения допустимого сечения жил в зависимости от максимально возможной силы тока необходимо использовать таблицу, предоставленную производителем продукции, потому что кабеля чаще всего произведены по ТУ, а не по ГОСТ.

Так как рассчитать силу электрического тока можно по потребляемой приборами мощности и напряжению сети, то необходимо правильно определить значения этих двух показателей.

Напряжение в бытовых сетях

Многие владельцы квартир считают, что стандартное напряжение в фазе для бытовых нужд приблизительно равно 220 В. В большинство случаев это действительно так. Хотя по ГОСТ 29322-2014 с 01.10.2015 в пределах Российской Федерации должен был произойти переход на совместимую со странами ЕЭС систему 230 В.

Отклонение в 5% от эталона является допустимым на любой срок, а 10% – на период, не превышающий 1 час. Таким образом по старым правилам значение напряжения может колебаться в диапазоне от 198 до 242 В, а по действующему ГОСТу – от 207 до 253 В.

Также есть случаи, когда напряжение в сети длительное время значительно ниже нормативного. Такая ситуация возникает тогда, когда суммарная мощность подключенных к ветке электроприборов гораздо выше запланированной и при включении большинства из них происходит “просадка сети”.

Эта проблема возникает в зоне ответственности организаций, отвечающих за поставку электроэнергии, и связана она с перегрузкой распределительных трансформаторов, изношенностью подстанций или с недостаточным сечением проводов.

Для выяснения значения реального напряжения нужно периодически проводить замеры с использованием вольтметра. Если показатели сильно “гуляют”, то необходимо применение стабилизатора или более дорогого преобразователя с функцией накопителя электроэнергии.

Нюансы в понятии мощности электроприборов

Все потребляющие электричество устройства имеют такой параметр как мощность. Чем больше этот показатель, тем больше энергии забирает прибор из цепи.

Всего существует три вида мощности:

• Активная (P). Характеризует скорость перевода электрической энергии в иной вид, например электромагнитный или тепловой. Ее нужно учитывать при расчете необратимых затрат электроэнергии, а значит, и стоимости работы прибора. Единица измерения – Вт.
• Реактивная (Q). Характеризует энергию, которая приходит от источника (трансформатора) к реактивным элементам потребителя (конденсаторы, обмотки двигателя), но потом практически мгновенно возвращается к источнику. Единица измерения – Вт или вар (расшифровка – вольт-ампер реактивный).
• Полная (S). Характеризует нагрузку, которую потребитель налагает на элементы цепи. Ее используют при вычислении площади сечения кабеля и выборе номинала автоматов, то есть расчет силы тока производят по полной мощности всех подключенных в цепь электроприборов. Единица измерения – Вт или V*A (В*А – вольт амперы).

Все эти параметры можно пересчитать через угол сдвига фаз, который возникает между вектором напряжения и током (f):

К бытовым устройствам, у которых полная мощность может существенно превышать активную, относят холодильники, стиральные машины, люминесцентные и некоторые энергосберегающие лампы, а также блоки силовой электроники.

Также есть такое понятие как пиковая или стартовая мощность. Дело в том, что для разгона двигателей требуется гораздо больше усилий, чем для поддержания их вращения. Поэтому при включении таких приборов как холодильник или стиральная машина происходит кратковременный всплеск нагрузки на участке цепи.

Стартовые токи могут быть выше рабочих в несколько раз. При расчете необходимого сечения кабелей и подборе номинала автомата следует это учитывать.

Для этого нужно определить прибор с наибольшей разницей стартовой и рабочей мощности и добавить ее к общему значению. Стартовые токи остальных устройств можно не учитывать, так как вероятность одновременного срабатывания на включение двигателей у разных потребителей практически равна нулю.

Линейные и фазные соотношения

Сейчас получила распространение практика подключения бытовых объектов к трехфазным электросетям.

Это обосновано по следующим причинам:

• Значительное потребление электроэнергии. В этом случае подведение однофазной сети большой мощности будет очень нерационально по причине большого сечения кабеля и высокой материалоемкости трансформатора.
• Наличие приборов, работающих от трех фаз. Реализация схемы подключения такого устройства к однофазной цепи не очень проста и чревата помехами, которые возникают, например, при старте асинхронного двигателя.

Существует два способа подключения трехфазных приборов – “звезда” и “треугольник”.

В цепях типа “звезда” линейные и фазные токи идентичны, а линейное напряжение больше фазного в 1,73 раза:

Эта формула объясняет известное соотношения напряжений для бытовых и низковольтных промышленных сетей частоты 50 Гц: 220 / 380 В (по новому ГОСТу: 230 / 400 В).

При соединении типа треугольник, наоборот, напряжение совпадает, а линейные токи больше фазных:

Эти формулы можно применять только при симметричной нагрузке фаз. Если потребление тока по кабелям отличается (несимметричный приемник), то расчеты проводят с использованием правил векторной алгебры, а возникающий выравнивающий ток компенсируют за счет нейтрального провода. Однако для сетей с подключенными бытовыми приборами такие случаи редки.

Взаимосвязь основных величин

Самая распространенная задача, с которой сталкиваются рядовые потребители, заключаются в расчетах реально действующей силы тока. Так как же правильно рассчитать ампераж по известным значениям напряжения и мощности? Решить ее необходимо при обосновании значений сечения жил и номинала автомата, имея техническую информацию об устройствах, которые будут в эту цепь запитаны.

После вычисления силы тока часто выбирают кабеля с наименьшим допустимым сечением. Однако это не всегда правильно, так как такое решение приводит к существенным ограничениям при необходимости добавления новых электроприборов в сеть.

Иногда необходимо провести обратные вычисления и определить какой суммарной мощности можно подключить приборы при известном напряжении и максимально допустимой силе тока, которая ограничена уже существующей проводкой.

Решить эти две задачи для однофазной цепи можно с помощью простой формулы:

где S – суммарная полная мощность всех электропотребителей.

Для решения задачи расчета силы тока по известным или вычисленным значениям мощности и напряжения в трехфазной цепи надо знать суммарную нагрузку, налагаемую на каждую фазу.

И необходимое сечение жил кабеля, и минимально допустимый номинал автомата подбирают по самой загруженной линии, считая что:

Допустимую мощность для каждой из фаз можно вычислить по следующей формуле:

S_1,2,3 Выводы и полезное видео по теме

Вычисление силы тока по мощности для подбора сечения кабеля:

Определение потребляемой мощности групп электроприборов на примере частного дома:

Вычисление силы тока для определения параметров проводки или определение допустимой мощности в уже существующей цепи можно сделать самостоятельно. Для правильного решения поставленной задачи необходимо учесть нюансы, возникающие на практике, а не только использовать известные формулы, которые работают при “идеальных” условиях.

Если появились вопросы по теме статьи или вы можете дополнить этот материал интересной информацией, пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.