Как рассчитать потребляемую мощность. Формула расчета потребления электроэнергии.

Советы. Механическая энергия, связанная с движением тела, называется кинетической энергией, а энергия, связанная с взаимным расположением тел (частей тела) системы, называется динамической энергией.

Содержание

Как рассчитать потребляемую мощность

Для выбора сечения кабелей и проводов при прокладке электрических сетей для потребителей необходимо знать, какие потребители электроэнергии будут в них включены. Вы можете узнать, как рассчитать потребление электроэнергии электроприбором, объяснив само понятие энергии. Все, что вам нужно, это информация из учебной программы и базовые знания о токе, напряжении и сопротивлении. Эти знания пригодятся вам и при покупке бытовой техники.

Полная мощность и ее составляющие

Электрическая мощность — это мера скорости, с которой изменяется или передается электричество. Полная мощность обозначается буквой S и является произведением действительных значений тока и напряжения. Единицей измерения является вольт-ампер (В-А; V-A).

Общая мощность может быть сведена к двум компонентам: Активная мощность (P) и реактивная мощность (Q).

Активная мощность измеряется в ваттах (Вт; W), а реактивная мощность — в ваттах (Var).

Это зависит от типа нагрузки, задействованной в цепи потребления энергии.

Активная нагрузка

Этот тип нагрузки представляет собой элемент, оказывающий сопротивление электрическому току. В результате ток совершает работу по нагреву нагрузки, а ток преобразуется в тепло. Если последовательно с батареей подключить резистор любого сопротивления, то ток, протекающий в замкнутой цепи, будет нагревать батарею до тех пор, пока она не разрядится.

Предупреждение. Активную нагрузку в сетях переменного тока можно проиллюстрировать на примере электрического нагревательного элемента (ТЭНа). Тепло, выделяемое этим нагревателем, является результатом работы электричества.

Ламповые катушки, кухонные плиты, духовки, утюги и бойлеры являются аналогичными нагрузками.

Емкостная нагрузка

Такие нагрузки представляют собой устройства, способные накапливать энергию в электрических полях и создавать движение (колебания) энергии от источника к нагрузке и обратно. Конденсаторы, кабельные линии (емкость между проводами), конденсаторы, соединенные последовательно и параллельно в цепи, и катушки служат емкостными нагрузками. Усилители мощности звука, современные электродвигатели в режиме перенапряжения также заряжают линии емкостными элементами.

Индуктивная нагрузка

Если конкретное устройство является потребителем электроэнергии, оно включает:

трансформаторы;
трёхфазные асинхронные двигатели, насосы.

На этикетках, прикрепленных к единицам измерения, указан такой атрибут, как cos ϕ. Это коэффициент сдвига фаз между током и напряжением в сети переменного тока, к которой подключено устройство. Он также называется коэффициентом мощности; чем ближе cos ϕ к единице, тем лучше.

Это важно: если устройство содержит индуктивные или емкостные элементы, такие как трансформаторы, катушки, обмотки, конденсаторы, то синусоидальный ток отстает от напряжения на определенный угол. В идеале, емкость обеспечивает сдвиг фаз ы-900, а индуктивность — сдвиг фазы +900.

Емкостная и индуктивная составляющие вместе образуют реактивную мощность. Тогда формула для полной мощности имеет вид:

Где:

S – полная мощность (ВА);
P – активная часть (Вт);
Q – реактивная часть (Вар).

Если мы построим график, то увидим, что векторное сложение P и Q равно сумме S — гипотенузе силового треугольника.

Негативное воздействие реактивной нагрузки

Инерционный груз не совершает никакой полезной работы. Колебания неработающего элемента от источника к потребителю вызывают только паразитные потери. Более того, промышленные предприятия должны платить за поставляемую им реактивную энергию. Это связано с тем, что большинство приемников энергии — это электродвигатели и трансформаторы. Количество потребленной электроэнергии (кВт/ч) не полностью используется для полезной работы, и ее реактивная часть также должна быть оплачена.

Системы конденсаторной компенсации могут помочь решить эту проблему. Когда емкостная нагрузка подключена параллельно индуктивной нагрузке, влияние паразитных токов может быть сведено к минимуму. Эти устройства устанавливаются на подстанциях, питающих нагрузки.

Как посчитать потребление электроэнергии, зная мощность

Независимо от цели расчета энергопотребления, он основан на номинальной мощности источников питания. Поэтому первым шагом в расчете является сбор данных о технических характеристиках всех приборов, которыми вы пользуетесь — от лампочки на потолке до стиральной машины.

Важно! Информацию об энергопотреблении прибора обычно можно найти на паспортной табличке (металлическая пластина или наклейка на задней или нижней части прибора) и в технической документации к прибору. Если у вас нет доступа к необходимой информации, вы можете найти ее в Интернете, введя название прибора в поисковой системе.

В качестве альтернативы можно использовать таблицу производительности агрегатов, приведенную ниже. Данные в таблице выше — это среднее значение для всех приборов данного назначения. Мощность ваших электроприборов может отличаться от указанной в таблице.

Номинальная мощность, Вт

Бытовая техника с потребляемой мощностью

Номинальная мощность, Вт

Напольное отопление (за 1 м²)

Освещение (на м2)

Итак, чтобы рассчитать потребление электроэнергии бытовыми приборами, необходимо знать, сколько электроэнергии потребляет каждый прибор и как долго он используется. В этом случае формула для расчета энергопотребления одного прибора выглядит следующим образом:

Где P — номинальная мощность конкретного прибора, кВт, а T — время его работы, ч.

Приборы, подключенные одновременно

Если вы хотите рассчитать потребление электроэнергии в части сети, к которой подключено несколько приборов, или общее потребление электроэнергии в доме или квартире, необходимо сложить потребление электроэнергии всеми приборами в этой цепи. То есть, формула для этого расчета выглядит следующим образом:

Применение расчета энергопотребления на практике

Давайте рассмотрим примеры того, как можно рассчитать киловатты, использованные за определенный период одним или несколькими потребителями энергии.

Пример 1. Рассчитайте месячное потребление электроэнергии коммерческим феном для ежедневного частного использования.

Фены, используемые профессиональными парикмахерами, имеют впечатляющую мощность. Предположим, наш фен имеет мощность 2000 Вт. Однако человек использует его и тратит около 10 минут в день на сушку и укладку волос. Поскольку в статье нет конкретной информации о том, сколько длится расчетный месяц, мы используем среднее количество дней — 30,4. Это дает следующее решение задачи:

Пример 2. Расчет годового потребления электроэнергии в комнате, где хранятся и регулярно работают следующие электроприборы: телевизор, кондиционер, ноутбук.

Владелец телевизора смотрит телевизор только утром перед работой и вечером во время ужина, в общей сложности 1,5 часа в день. По вечерам он работает на своем ноутбуке — около 2 часов в день. Кондиционер используется только для охлаждения воздуха летом, и только три недели в общей сложности достаточно теплые для этого.

В эпоху тотальной визуализации

Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы:

Важно помнить, что не каждый энергоемкий прибор будет работать на полную мощность в любом режиме. В частности, кондиционер или холодильный агрегат, установленный на низкую холодопроизводительность, будет потреблять меньше номинальной мощности.

Коэффициент использования (загрузки) электрических приборов

Это неравномерное потребление учитывается специальным параметром — коэффициентом нагрузки, определяемым как отношение между фактической и номинальной мощностью. Чтобы учесть его при расчете, просто умножьте номинальную мощность потребителя электроэнергии на указанный коэффициент.

В следующей таблице приведен коэффициент использования для конкретных бытовых приборов.

Расчет №2 — в Вашей квартире отсутствует индивидуальный прибор учета на электроснабжение, техническая возможность установки такого прибора отсутствует.

Если в вашем жилище нет индивидуального счетчика электроэнергии и установка такого счетчика технически невозможна, что подтверждается сертификатом, расходы рассчитываются по формуле 4 как произведение нормы потребления, определенной для вашего региона, количества проживающих в жилище людей и тарифа на электроэнергию, определенного для вашего региона и поставщика электроэнергии.

Формула 4

n_j— количество человек, постоянно или временно проживающих в жилище.

N_j— это стандарт на электроэнергию в вашем регионе.

z. например, тариф на электроэнергию в вашем регионе и поставщика электроэнергии.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ЦЕНЫ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ПО ФОРМУЛЕ 4

Прежде всего, следует отметить, что данный расчет производится

Для квартиры в многоквартирном доме: «В квартире не установлен индивидуальный счетчик электроэнергии»,

ВАША КВАРТИРА НЕ ОБОРУДОВАНА ИНДИВИДУАЛЬНЫМ СЧЕТЧИКОМ, И УСТАНОВКА ИНДИВИДУАЛЬНОГО СЧЕТЧИКА ТЕХНИЧЕСКИ НЕВОЗМОЖНА:

В вашей квартире проживают 4 человека ( n_j— в формуле).

Норма электроснабжения в вашем регионе составляет 80 кВт на 1 человека (N_j— в формуле).

Фиксированная цена для вашего региона и вашего поставщика составляет 3,20 за киловатт (Т р.м. в формуле).

Расходы на электроэнергию для вашего домохозяйства рассчитываются следующим образом:

4 человека x 80 кВт x 3,20 рублей = 1024,00 рублей.

Общая стоимость электроэнергии для вашего дома составляе т-104 024,00 рублей.

Расчет №3 — в Вашей квартире отсутствует индивидуальный прибор учета на электроснабжение, но есть техническая возможность установки такого прибора.

Если в вашем жилище нет индивидуального счетчика электроэнергии, но есть техническая возможность его установить, плата по формуле 4(1) рассчитывается как произведение нормы потребления, установленной для вашего района, количества проживающих в жилище людей и тарифа на электроэнергию, установленного для вашего района и поставщика услуг, плюс коэффициент умножения 1,5.

Тип 4 (1)

n_j— количество человек, постоянно или временно проживающих в жилище.

N_j— это стандарт на электроэнергию в вашем регионе.

К_раз— множитель, который с 1 января 2017 года составляет 1,5.

z. например, тариф на электроэнергию в вашем регионе и поставщика электроэнергии.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ТАРИФА НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ПО ФОРМУЛЕ 4(1).

Прежде всего, следует отметить, что данный расчет производится

«Для квартир в многоквартирном доме?». В квартире не установлен отдельный счетчик электроэнергии, но технически возможно установить такой счетчик.

В вашей квартире проживают 4 человека ( n_j— в формуле).

Норма электроснабжения в вашем регионе составляет 80 кВт на 1 человека (N_j— в формуле).

Коэффициент умножения равен 1,5 ( K_раз— в формуле).

Фиксированная цена для вашего региона и поставщика электроэнергии составляет 3,20 евро за киловатт (Kp в формуле).

Расходы на электроэнергию для вашего домохозяйства рассчитываются следующим образом:

4 человека x 80 кВт x 1,5 x 3,20 рублей = 1536,00 рублей.

Общая стоимость электроэнергии для вашей квартиры составляет — 1536,00 руб.

Теперь рассчитаем размер платы за электроснабжение, предоставленного на общедомовые нужды.

Размер оплаты за электроэнергию, предоставленную для коммунального использования, рассчитывается на основе формул №10 и №15. Формула №15 используется для расчета количества электроэнергии, а формула №10 — для расчета суммы к оплате.

Формула №10

V_iDwt — количество электроэнергии, поставленной за расчетный период для нужд многоквартирного дома и распределенной на квартиру (апартаменты) или нежилое помещение.

Трр — тариф на соответствующий коммунальный ресурс (электроснабжение), установленный в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Тип № 15

N единый — тариф на потребление электроэнергии, предусмотренный на расчетный период на общие нужды в многоквартирном доме и определенный в соответствии с Правилами установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 23 мая 2006 года № 306

S_i— Общая площадь жилых (квартирных) или нежилых помещений в жилом доме

S Общая площадь всех жилых (жилых) и нежилых помещений в многоквартирном доме.

S ei — общая площадь помещений, относящихся к общему имуществу жилища.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПЛАТЫ ЗА ПОСТАВКУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ НУЖД ЗДАНИЯ ПО ФОРМУЛЕ 15

Прежде всего, следует отметить, что данный расчет производится

«Оплата за электроэнергию, поставленную для нужд всего жилого помещения, для жилого помещения, расположенного в многоквартирном доме; » Отсутствует прибор учета электроэнергии, поставляемой в многоквартирный дом,

Количество электроэнергии для коллективного спроса, установленного для вашего района, составляет 1,5 кВтч на 1 м2 ( N ow — в формуле).

Общая площадь коллективной собственности владельцев здания составляет 400 м 2 ( S oi — в формуле).

Площадь квартир (апартаментов) блока составляет 6000 м2 (S r — в формуле).

Общая площадь вашей квартиры составляет 45 м² ( S_i— в формуле).

Размер платы за поставку электроэнергии для коллективных нужд рассчитывается следующим образом:

1. Первым шагом является определение количества электроэнергии, поставляемой для нужд дома, с помощью формулы № 15:

Общее количество электроэнергии, поставляемой для бытовых нужд, составляет — 4,5 кВт.

Калькулятор расчета потребления электроэнергии

Результаты расчета

Количество бытовой техники и гаджетов увеличивается с каждым годом, поэтому расходы на электроэнергию являются большой статьей семейного бюджета. Важно правильно рассчитать счет за электроэнергию, чтобы правильно спланировать свой бюджет. Наш калькулятор поможет вам в этом.

Учет электроэнергии

Счетчик электроэнергии — это специальное устройство, измеряющее переменный ток. Он есть в каждом доме, и измеряется не киловаттами или амперами, а киловатт-часами. Таким образом, киловатт-час — это внесистемная единица измерения, которая показывает, сколько энергии в киловаттах потребляет электроприбор за час работы. Мы платим производителю электроэнергии за киловатт-часы, которые регистрирует счетчик. Мы можем оценить среднесуточное потребление электроэнергии, чтобы планировать свои счета за электричество.

Вычисление потребляемой мощности

Все бытовые приборы имеют этикетку или наклейку с указанием основных электрических параметров. Чаще всего указывается максимальная мощность, потребляемая прибором во время пиковых нагрузок. Поскольку приборы и устройства работают на пиковой мощности лишь небольшую часть времени, вы можете безопасно снизить среднюю мощность прибора на 25 %. Предположим, что в доме имеются следующие приборы:

Холодильник – 500 Вт;
Телевизор – 200 Вт;
Ноутбук – 400 Вт;
Стиральная машина – 2000 Вт;
Микроволновая печь – 900 Вт.

Это максимальная потребляемая мощность от сети. В то время как телевизор обычно имеет постоянное потребление, стиральная машина потребляет разное количество электроэнергии в зависимости от режима стирки. Если вы примерно знаете, сколько времени каждый прибор используется в день или неделю, вы можете рассчитать киловатт-часы. Для этого мощность указывается в киловаттах и умножается на среднее время работы:

Холодильник: 8 часов в день = 0,5 × 8 = 4 кВт/ч;
Телевизор: 2 часа в день = 0,2 × 2 = 0,4 кВт/ч;
Ноутбук: 6 часов в день = 0,4 × 6 = 2,4 кВт/ч;
Стиральная машина: 2 часа в неделю = 2 × 2 = 4 кВт/ч;
Микроволновая печь: 10 минут (0,16 часа) в день = 0,9 × 0,16 = 0,144 кВт/ч.

Для ежемесячного потребления умножьте каждое значение на 28. Стиральная машина работает 2 часа в неделю, а не в день, поэтому умножьте мощность «стиралки» на 4. В результате вы получите общее потребление электроэнергии за месяц:

4 × 28 + 0,4 × 28 + 2,4 × 28 + 4 × 4 + 0,144 × 28 = 210,43

Таким образом, в неделю потребляется 210,43 кВт/ч электроэнергии. Если вы знаете стоимость одного кВт/ч, вы можете легко рассчитать, сколько электроэнергии вы будете использовать в месяц. Однако не стоит забывать о таких устройствах, как планшеты, электронные сигареты и мобильные телефоны. Они не говорят вам, сколько энергии потребляют эти устройства, но это легко выяснить.

Определение мощности по потребляемому току

Как узнать потребляемую мощность мобильного устройства, если его максимальная мощность не указана? Вам необходимо знать напряжение и силу тока. Напряжение во всех электросетях СНГ составляет 220 В. Однако зарядные устройства используют напряжение только 5 В.

Потребляемая мощность может варьироваться. Мобильные телефоны или планшеты обычно заряжаются с помощью зарядных устройств на 1 А, в то время как электронные vape-моды используют 2 А. Известно, что для полной зарядки устройства требуется в среднем 4 часа. Так, мобильный телефон потребляет:

Расчет потребления электроэнергии

Счета за электричество и газ являются неотъемлемой частью семейного бюджета. Для одних людей счета неосязаемы, в то время как другие категории граждан вынуждены считать каждую копейку.

В этой статье мы рассмотрим некоторые теоретические вопросы о потреблении энергии и способах ее экономии.

Расход электроэнергии бытовой техникой

Мы живем в 21 веке, и почти в каждой семье есть целый ряд электроприборов. Рассмотрим потребление основных бытовых приборов в доме.

Рассчитать точное энергопотребление конкретного прибора довольно сложно, так как оно зависит в первую очередь от технических характеристик источника питания и установленного наполнения.

Как правило, используемые блоки питания варьируются от 250 Вт для офисных компьютеров до 500 Вт для домашнего использования.

Таким образом, если вы работаете 2 часа каждый день, то в конце месяца вам придется заплатить за 30 кВт/ч.

Предположим, что расчетный период составляет 365 дней непрерывной работы при напряжении 220 вольт и промышленной частоте 50 Гц с емкостью 100 литров.

Температура окружающей среды и количество хранящихся там продуктов также оказывают значительное влияние на потребление. Другими словами: Когда холодильник заполнен, он потребляет больше, чем среднее значение.

Информацию о потреблении в зависимости от режима работы можно найти в технической документации изделия. Годовое потребление начинается от 250 кВт/ч и может доходить до 500 кВт/ч в год.

Таким образом, ежемесячное потребление составляет около 21 кВт для небольших моделей и 45 кВт для больших моделей.

Традиционно можно выделить два типа единиц: Катодно-лучевые трубки и плазменные установки. В первом случае потребление составляет от 50 до 90 ватт в час.

Потребление начинается от 220 Вт и зависит от диагонали экрана и класса энергопотребления.

Значительное влияние оказывают настройки телевизора, а именно яркость. Чем ярче установлен экран, тем выше потребление, поэтому для получения результата умножьте указанное производителем жирное потребление на 1,4.

Если в доме несколько телевизоров, сложите эти значения вместе.

Энергопотребление этого прибора зависит в основном от таких факторов, как режим мойки, загрузка прибора и загрузка.

В среднем модель потребляет от 1,8 кВт/ч до 3 кВт/ч, но это максимальные значения, которые на практике ограничиваются половиной мощности, заявленной производителем.

Утюг и чайник, конечно, сгруппированы вместе, потому что эти два прибора используются нечасто, но в конце месяца они могут обогнать любой прибор в доме по общему потреблению энергии.

Как правило, чайники выпускаются емкостью 1 — 2,5 кВт/ч, поэтому при среднем использовании 5 раз в день по 4 минуты можно получить не менее 20 кВт в месяц.

Потребление энергии утюгами не сильно отличается от потребления энергии чайником. Если вы пользуетесь утюгом 6 раз в месяц, вы можете заплатить около 15 кВт.

Таблица мощностей электрических приборов для дома

Обычно бытовая техника в квартире располагается на кухне и в ванной комнате. Для того чтобы правильно рассчитать сечение силового кабеля и избежать перегрузки электросети, необходимо знать, какие приборы используются в конкретном помещении и сколько электроэнергии они потребляют.

В качестве ориентира можно воспользоваться следующей таблицей, в которой приведено энергопотребление наиболее часто используемых гражданами бытовых приборов:

Электрические приборы	Мощность, кВт
Чайник	2
Кондиционер	2–6
Стиральная машина	2–3
Холодильник	0,2
Микроволновка	0,9
Вытяжка	0,3
Кофеварка	0,8
Посудомоечная машинка	1,7–2,5
Телевизор	1,2–3,5
Ноутбук	0,4–0,6
Пылесос	1,6–2,2
Утюг	2,2–2,4
Фен	0,6–1,4
Бойлер	1,2–1,5
Зарядка мобильного телефона	0,25

Полная мощность и ее составляющие

Общая мощность может быть сведена к двум компонентам: Активная мощность (P) и реактивная мощность (Q).

Активная мощность измеряется в ваттах (Вт; W), а реактивная мощность — в ваттах (Var).

Это зависит от типа нагрузки, задействованной в цепи потребления энергии.

Активная нагрузка

Предупреждение. В качестве примера активной нагрузки в сетях переменного тока можно привести электрический нагревательный элемент (ТЭН). Тепло, выделяемое этим нагревателем, является результатом работы электричества.

Ламповые катушки, кухонные плиты, духовки, утюги и бойлеры являются аналогичными нагрузками.

Емкостная нагрузка

Индуктивная нагрузка

Если конкретное устройство является текущим потребителем, оно включает его:

трансформаторы;
трёхфазные асинхронные двигатели, насосы.

Это важно: если устройство содержит индуктивные или емкостные элементы, такие как трансформаторы, катушки, обмотки, конденсаторы, то синусоидальный ток следует за напряжением на определенный угол. В идеале, емкость обеспечивает сдвиг фаз ы-900, а индуктивность — сдвиг фазы +900.

Емкостная и индуктивная составляющие вместе образуют реактивную мощность. Формула для полной мощности выглядит следующим образом:

S – полная мощность (ВА);
P – активная часть (Вт);
Q – реактивная часть (Вар).

Если проиллюстрировать это графически, то можно увидеть, что векторное сложение P и Q дает в сумме S — гипотенузу силового треугольника.

Коэффициент использования (загрузки) электрических приборов

В следующей таблице приведен коэффициент использования для конкретных бытовых приборов.