Электрическая мощность

Электрическая мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является ватт (русское обозначение: Вт, международное: W).

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.

Достоинства и недостатки

Помимо возможности отключения избыточной мощности ограничитель мощности обладает целым рядом дополнительных характеристик. Они уникальны и очень полезны. Он помогает не только следить за не превышением мощности, но и повышать безопасность энергосети, следить за безопасностью эксплуатируемого оборудования.

К достоинствам можно отнести наличие следующих технических характеристик у ограничителей:

В первую очередь стоит отметить точность измерения потребляемой мощности. Для большинства приборов она составляет 2,5 % и в этом диапазоне осуществляется точное срабатывание.

Он следит не только за активной частью мощности, которую дают обычные электронагреватели и другие активные потребители. Он отслеживает также и реактивную составляющую потребления, которую дают электродвигатели. Реактивную мощность невозможно отследить другими устройствами.

Рабочие характеристики этого аппарата не зависят от температуры окружающей среды, он работает с одинаковой точностью в широком диапазоне температур. В отличие от него автоматический выключатель может длительное время не срабатывать при пониженных температурах, создавая при этом опасные перенапряжения в сети.

Это устройство обладает цветовой индикацией. В самых простых устройствах один светодиод показывает наличие избыточной нагрузки, в более совершенных устройствах производится индикация текущей потребляемой мощности на цифровом дисплее, которая дает текущую информацию о нагрузке в сети и другие параметры.

При превышении заданного уровня потребления электроэнергии потребитель отключается не мгновенно, а в соответствии с некоторой задержкой, которая выставляется вручную. Это позволяет пропускать короткие пиковые нагрузки и не давать работать сети с большими длительными нагрузками. Например, выставив нужное время можно дать время мощному электрочайнику вскипятить воду, но не допустить более длительных нагрузок.

На нем можно выставлять значение потребления, на которое он будет срабатывать. Для установки новых значений по нагрузке не требуется покупка новых приборов. Благодаря этому можно следить за отсутствием хищений электроэнергии.

Можно выставить значение ограничения мощности немного больше стандартного потребления в сети, и следить за работой аппарата и его срабатываниями.

Это устройство включает нагрузку самостоятельно по истечении заданного времени. Это время выставляется на устройстве вручную. Выполняется так называемое автоматическое повторное включение. Благодаря этому нет необходимости открывать электрический щит при каждом срабатывании. Это очень удобно не только для потребителей, но и для снабжающих организаций. Они могут ограничивать доступ к электрическому щиту, так как включение электричества осуществляется автоматически по истечении определенного времени.

Ограничитель не выполняет функции по отключению сети. Он измеряет ток, проходящий через силовую линию, и подает управляющие сигналы на пускатели, которые управляют системой. Поэтому нет необходимости создавать дополнительные разрывы в сети.

Ограничители потребления могут выполнять функцию по защите трехфазных электродвигателей при обрывах фазы, могут контролировать не симметрию токов и реагировать на неё. Дополнительной функцией является защита от некачественного напряжения. В этом случае он контролирует питающее напряжение всех трех фаз. Аппарат может выполнять функцию устройства защитного отключения (УЗО). При этом он контролирует токи уходящие из системы в землю.

К недостаткам этого устройства можно в первую очередь можно отнести его дороговизну. Он существенно дороже обыкновенного автомата. Сам ограничитель не может производить отключение и включение нагрузок с большими токами. Вместе с ним необходимо устанавливать магнитные пускатели или контакторы.

Ограничитель подает небольшой ток на управляющие катушки пускателя и он осуществляет включение или выключение силовой линии. Стоимость электромонтажных работ дополнительно увеличивается на стоимость этого оборудования. Кроме того необходимо регулярно следить за исправностью пусковых устройств, так как в них есть движущиеся части.

И наконец, стоит отметить, что эти аппараты требуют дополнительного пространства в электрическом щите. В силу этих причин потребители по собственному желанию редко устанавливают подобное оборудование. Оно в большинстве случаев устанавливается по требованию поставщиков электроэнергии в соответствии с согласованными проектами по подключению.

Упрощенным вариантом расчёта, является примерный подсчёт с использованием данной таблицы или адаптировав её под свою ситуацию.

В данной таблице указана каждодневная работа электрических приборов на максимальной мощности, в реальности потребление может отличаться. Некоторые приборы могут работать несколько часов в неделю или месяц, поэтому лучше всего исходить из реальной ситуации на месте.

Табличная форма позволяет наглядно понять, какой прибор потребляет больше всего энергии, проанализировать возможность сокращения работы тех или иных приборов, перейти на более энергоэффективные устройства или отказаться от использования некоторых приборов.

По формуле

Также можно рассчитать потребление энергии при помощи тока нагрузки и напряжения в сети. Тем более это удобно, когда вы знаете потребляемый ток, но не знаете мощность прибора. В такой ситуации, по закону Ома для начала определяют максимальную потребляемую мощность прибора: P=I(ток)*U(напряжение). А затем, рассчитывают потребляемую мощность в час: Pч = P(мощность)*t (1 час).

На основании расчёта по этой формуле, можно также составить таблицу и проанализировать потребление энергии в данном помещении, тогда станет понятно, какой прибор самый энергозатратный.

Онлайн-калькулятором

Самым простым и удобным инструментом для расчета электрической энергии является бесплатный онлайн-калькулятор.

Он позволяет посчитать потребляемую мощность как для одного прибора, так и для всех устройств в жилом помещении. Для этого не нужно иметь специального опыта и знаний. Достаточно ввести информацию в каждое поле: цену за кВт электрической энергии в вашем регионе, мощность каждого прибора и период, за который вы хотите посчитать потребление.

Работа трехфазных электродвигателей отличается высокой производительностью и эффективностью. Здесь не требуется наличие дополнительных пусковых устройств. Для нормальной эксплуатации важно правильно подключить устройство и выполнять все рекомендации.

Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети создает вращающее магнитное поле тремя обмотками, соединенными звездой или треугольником.

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Схема звезды позволяет плавно запускать двигатель, но его мощность снижается до 30 %. Эта потеря отсутствует в схеме треугольника, но при пуске токовая нагрузка значительно больше.

У двигателей есть коробка подключения, где находятся выводы обмоток. Если их три, то схема соединяется только звездой. При наличии шести выводов двигатель можно подключить любым способом.

Характеристики ваттметров

Ряд моделей имеет отверстия для расположения аккумуляторов, батареек, которые потребуются, если предусмотрены функции сохранения измеренных параметров и анализ, сопоставление данных.

Обычно технические характеристики устройств следующие:

• номинальная мощность — 3,6 кВт;
• ток — 16А;
• напряжение — 190 – 270 В;
• частота — 50 Гц;
• минимальная измеряемая мощность — 0,1 Вт;
• точность измерения — погрешность до 1 %;
• суммарное отражаемое энергопотребление — до 10000 кВт/ч;
• собственное потребление энергии — меньше 0,5 Вт;
• оптимальная температура окружающей среды — 5 – 40 градусов.

Чаще всего при помощи ваттметров в розетки с индикатором потребляемой мощности оценивают работу чайников, стиральных машин, обогревателей, прочей бытовой техники.

Применение расчета энергопотребления на практике

Рассмотрим примеры того, как можно рассчитать киловатты, потребленные за определенный период времени, тем или иным энергоприемником (энергоприемниками).

Пример 1. Рассчитать месячное электропотребление профессионального фена при личном ежедневном его использовании.

Фены, которые используют профессиональные парикмахеры обладают внушительной мощностью. Допустим, номинальная мощность нашего устройства 2000 Вт. При этом пользуется им один человек и тратит на сушку и укладку волос с его помощью около 10 минут в день. Поскольку в задании нет конкретной информации, о том, сколько длится расчетный месяц, используем усредненное количество дней – 30,4. Таким образом, имеем следующее решение рассматриваемой задачи:

Пример 2. Рассчитать годовое электропотребление в комнате, в которой находятся и периодически эксплуатируются следующие предметы электрической техники: телевизор, кондиционер, ноутбук.

При этом телевизор владелец комнаты смотрит только утром, собираясь на работу, и вечером за ужином – итого 1,5 часа в день. За ноутбуком он работает по вечерам – около 2 часов в день. Кондиционер используется исключительно для охлаждение воздуха в летний период, при этом достаточно жаркими для этого выдаются в общей сложности только 3 недели.

В век тотальной визуализации

Исходя из вышеизложенного, имеем:

Важно! Следует иметь в виду, что далеко не каждое энергопринимающее устройство работает на полную мощность в том или ином режиме. В частности, кондиционер или холодильный агрегат, установленные на небольшое охлаждение будут потреблять мощность, которая окажется ниже заявленной.