Формула расчета потребления электроэнергии по мощности

Формула расчета потребления электроэнергии по мощности

Наверняка каждый человек хотя бы раз в жизни слышал о таком понятии, как мощность. Однако далеко не все люди знают, что это такое, и довольно часто путают это понятие со словом мощь. Сегодня речь пойдёт об этом понятии. Вы узнаете, в чём заключается смысл этой физической величины, и научитесь её рассчитывать. А главное — для чего нужно её рассчитывать. Поехали!

Определение

Начнём с определения мощности: это работа, выполненная за единицу времени. Причём неважно о какой работе идёт речь, электрической или механической. Эта физическая величина является показателем эффективности работы, а также количества энергии, потребляемой электрическим прибором.

В счета коммунальных услуг входят расходы за потребление электроэнергии. Её потребляют следующие бытовые приборы:

Количество этих приборов гораздо больше. И каждый из них вносит свой вклад в формирование суммы за ваши коммунальные услуги.

Например, потребляемая мощность вашего пылесоса составляет 1 тыс. Ватт в час. Соответственно, если вы пылесосите 30 минут, он потребляет 500 ватт. Одна тысяча ватт в час равняется одному киловатту в час. Это общепринятая единица расчёта потребляемой энергии в коммунальных службах.

Например, за этот месяц вы пылесосили вашу квартиру 6 раз по полчаса. Соответственно, пылесос работал 3 часа и потребил из электросети 3 киловатта в час. Стоимость одного киловатта в час составляет 3 рубля. Это значит, что вам необходимо заплатить 9 рублей за энергию, которую потребил ваш пылесос во время уборки квартиры. По такому же принципу подсчитываются ваши траты с другими электроприборами.

Считать мощность необходимо для следующих целей:

  1. Оптимизация расходов за потребляемую электроэнергию.
  2. Обеспечения вашей безопасности.
  3. Оценки эффективности ваших работ.

Конечно, все эти расчёты производятся для разных видов этой физической величины. Всего их два:

Давайте более подробно поговорим о каждом из них.

Электрическая мощность

Для подсчёта мощности нам понадобятся формулы закона Ома и знание трёх важнейших параметров.

Сила тока — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в единицу времени. Эта величина является очень важной при расчёте мощности, так как в основе её расчёта лежит работа, совершенная в единицу времени.

Например, за 10 секунд через поперечное сечение проводника прошёл электрический заряд, равный 100 кулон. Для нахождения этой величины необходимо разделить заряд на время. Результат будет равен 10 ампер.

Сопротивление — величина, которая характеризует свойства проводника по препятствию прохождению электрического тока. Для управления напряжением в электрические цепи вводят элементы сопротивления — резисторы. Эта величина измеряется в Омах.

Напряжение — физическая величина, характеризующая работу по перемещению электрического заряда. Напряжение в цепи равно произведению тока и сопротивления в этой цепи.

Например, ток в цепи равен 10 ампер, а сопротивление равно 20 Ом. Соответственно, для нахождения напряжения перемножим эти показатели. В результате мы получаем 200 вольт.

Варианты расчёта

Закон Ома связывает между собой три этих параметра, которые необходимы нам для расчёта электрической мощности. Давайте разберём три возможных варианта расчёта:

  1. Известны ток и напряжение.
  2. Известны ток и сопротивление.
  3. Известны сопротивление и напряжение.

Мощность равняется произведению напряжения и силы тока. Соответственно, если нам известны эти две величины, необходимо просто их перемножить. Например, ток в цепи 10 ампер, а напряжение равно 200 вольт. Соответственно, мощность равна 2 тыс. Ватт.

Если нам известно сопротивление и сила тока, то формула будет немного другой. Сначала найдём напряжение. Для этого необходимо перемножить силу тока и сопротивление. После этого полученный результат необходимо умножить на ток. Соответственно, в этом случае напряжение равняется произведению сопротивления и силы тока в квадрате. Например, сопротивление равно 50 Ом, а сила тока равна 10 ампер. Нам необходимо умножить 50 на 10, а потом ещё раз на 10. Получаем результат, равный 5 тыс. Ватт.

В случае с известными напряжением и сопротивлением нам придётся прибегнуть к делению. Согласно закону Ома, сила тока равна частному напряжения и сопротивления. Соответственно, в этом случае мощность равна напряжению в квадрате, делённому на сопротивление. Например, напряжение в цепи равно 100 вольт, а сопротивление равно 50 Ом. Нам необходимо возвести 100 во вторую степень, после чего разделить полученное число на 50. Получаем результат, равный 200 Ватт.

Механическая мощность

Механическая мощность не имеет отношения к электричеству. Здесь суть заключается в том, что работа выполняется под действием определённой силы. В основном это сила внешнего воздействия. Так, механическая мощность — это работа, выполняемая в единицу времени.

Читайте также:  Xon xoff управление потоком

Например, кран поднимает тяжёлый груз. Для этого он прикладывает силу, которая по модулю больше, чем гравитационная сила. Давайте разберём два возможных случая расчёта:

  1. Груз поднимается с одинаковой скоростью.
  2. Груз поднимается с ускорением, равным 1 метру, делённым на секунду в квадрате.

Работа — это произведение силы и расстояния, на которое был перемещён объект под действием этой силы.

Предположим, что масса груза равна 50 килограмм. Так как груз движется с постоянной скоростью, его сила тяжести равна 500 ньютон. Кран поднял груз на высоту 100 метров. Соответственно, работа, которую совершил кран, равна произведению пятисот ньютон и ста метров. Получаем результат, равный 50 тыс. Джоулей.

Предположим, что кран осуществлял работу по подъёму груза в течение 50 секунд. Для расчёта его мощности разделим 50 тыс. джоулей на время, равное пятидесяти секундам, и получим 1 тыс. Джоулей. Так, за одну секунду кран тратил 1 тыс. джоулей энергии для совершения работы, а значит, его мощность равна 1 тыс. Ватт.

Давайте теперь рассмотрим случай, в котором груз поднимается с ускорением 1 метр, делённый на секунду в квадрате. В таком случае груз будет доставлен в точку назначения примерно за 13 секунд.

Для перемещения груза с таким ускорением, крану необходимо прикладывать силу, равную 550 ньютон. Перемножим значение этой силы на 100 метров. Получим 55 тыс. Джоулей. Это энергия, которую израсходовал кран для поднятия этого груза с ускорением на высоту 100 метров. Далее, разделим 55 тыс. Джоулей на 13 секунд и получим примерно 4200 Джоулей секунду. В случае с ускорением мощность работы крана составила 4200 Ватт.

При движении с ускорением кран выполняет работу гораздо быстрее. Соответственно, эффективность труда становится гораздо выше. Именно механическая мощность и является показателем этой эффективности.

Дополнительные рекомендации

От мощности зависит довольно много вещей в нашей жизни. Поэтому мы хотим дать вам несколько советов, которые помогут обезопасить и приукрасить её.

Для сокращения расходов необходимо их оптимизировать. Например, когда вы выходите из комнаты, можно выключать в ней свет. Это сократит потребление энергии, и в конце месяца вам придут счета с более приятными цифрами. Помимо выключения света, есть много других способов сократить количество потребляемой энергии.

Можно использовать электрические приборы, которые потребляют меньше мощности. Например, чистота в вашей квартире не станет хуже, если пользоваться пылесосом средней мощности. Это относится и к другим бытовым приборам. Главное, чтобы качество вашей жизни не ухудшилось. А это можно осуществить, пользуясь приборами средней мощности. Ведь они делают все необходимое и потребляют не так много энергии.

Если вы так и не поняли все детали расчёта мощности, не мучайте себя. Лучше воспользуйтесь онлайн-калькулятором или установите на ваш смартфон специальное приложения для её расчёта. Помните, в жизни важно экономить не только энергию, но и время.

Расчётами электрической мощности занимаются инженеры, которые разрабатывают бытовую технику. Они делают это для избежания короткого замыкания и пожаров. Помните, это нужно прежде всего для вашей безопасности.

Теперь вы знаете, как посчитать мощность, и в чём заключается суть этой физической величины. Выбирая бытовой прибор, вы будете иметь представление о том, какая мощность вам нужна для достижения той или иной цели. Успехов вам!

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) (смотрите — Сколько в ампере ватт, как перевести амперы в ватты и киловатты). 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.

Читайте также:  Багажник на поперечины своими руками

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.

Теперь можно посчитать, сколько денег вы тратите на его работу в день, неделю, месяц. Для этого умножим на тариф, например 4 рубля за 1 кВт/ч

Итого стоимость работы перечисленного оборудования равна:

Как перевести амперы в киловатты?

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

Нужно перед расчетом потребления вычислить мощность, для этого воспользуемся формулой: P=U*I

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.

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.

Читайте также:  Сколько лет держат гусей

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)

Потребитель Мощность номинальная характеристика Коэф.спроса Коэффициентиспользования cos φ
Телевизор 100 Вт60 Вт

300 Вт

ЖКLED

Плазменный

0,7 – 1,0 0,65 Холодильник 70 Вт100Вт

Большой

0.7 – 1.0 0,65 Стиральная машина 350 Вт1500 Вт

2600 Вт

ПолуавтоматМалая, автомат

Большой, автомат

1,0 0,6 0,8 Электроплита для расчета выбирается кол-во работающих конфорок 1000 Вт1200 Вт

2500 Вт

Малая конфорка

0,8 1,0 0,9 Электрообогреватель От 1000 до 4000 Вт 0,4 1,0 1,0/0 Кондиционер От 800 до 1200 Вт 0,7 0,8 0,75 Фен От 400 до 1800 Вт 0,7 – 1,0 Утюг От 400 до 2500 Вт 0,7 – 1,0 Пылесос Мощности 800, 1200, 1600, 1800, 2000, 2500 Вт 0,7 – 1,0 Бойлер От 700 до 2000 Вт 0.6 0.8 1,0 Компьютер потребляет в среднем 70 Вт

500 Вт

Компьютер для офиса

Очень мощный

0,6 1,0 0,65 Монитор компьютера От 15 до 200 Вт 0,65 Ноутбук От 30 до 200 Вт Принтер 11, 16, 20Вт22 Вт

300

СтруйныйМатричный

лазерный домашний

Теплый пол 60 Вт/м 2 0,5 1,0 Кухонный комбайн, чайник, кофеварка 4 – 5 кВт 0,3 1,0 тепловентилятор 1.5 — 2 кВт 0,9 0,9 Водонагреватель проточный 1,5 – 2 кВт 0,4 1,0 1,0 Посудомоечная машина 2,2 кВт 0,8 0,8 Бытовая сеть розеток 100 Вт на розетку 1 розетка на6 м 2 0,7при числе розеток 50 шт.-1,0- 10 розеток Осв. коридора 25 Вт/м 2 ЛН 0,8 0,8 1,0 Осв. кухни 30 Вт/м 2 ЛН 1,0 0,8 1,0 Осв. спальни 30 Вт/м 2 ЛН 0,6 0,6 1,0 Освещение зала 40 Вт/м 2 ЛН 0,8 0,8 1,0

Также коэффициент спроса можно определить по зависимости от заявленной суммарной мощности всех электроприемников в квартире.

Мощность кВт 14 20 30 40 50 60 70
Кс 0,8 0,65 0,6 0,55 0,5 0,48 0,45

Для экономного пользования электроэнергией существуют калькуляторы энергопотребления, которые просто незаменимы для рачительного хозяина, при их помощи автоматически рассчитывается расход электроэнергии. Такая программа помогает оптимизировать расходы на электроснабжение, а также поможет тем, кто собирается применить автономную систему энергоснабжения и рассчитать ее мощность.

Ссылка на основную публикацию
Финская фасадная краска для наружных работ
Наличие и доставка Наличие и доставка Наличие и доставка Наличие и доставка Наличие и доставка Наличие и доставка Наличие и...
Фасадная штукатурка для наружных работ по газобетону
Газобетон является видом ячеистого бетона, который обладает рядом преимуществ и недостатков, многие из которых можно устранить правильно выбранной штукатуркой. Выбирая...
Фасадная штукатурка для цоколя
Штукатурка цоколя не просто декор и завершение архитектурного дизайна дома, это обязательная защита фундамента от атмосферного негатива, случайных ударов и...
Финские двери межкомнатные отзывы
Финские входные двери Fenestra и Jeld Wen – выбираем лучшее. Входные двери финского производства достаточно популярны на европейском рынке дверных...
Adblock detector