Рассчитать потребление электроэнергии

Расчет мощности потребляемой энергии: определение, формула и варианты – Станок

Рассчитать потребление электроэнергии

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

  1. Как высчитать мощность электричества? Для вычисления потребуется формула:
  2. Р = U*I, где:
  3. P — мощность,
  4. U — напряжение в Вольтах,
  5. I — сила тока в Амперах.
  6. 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.

Источник:

Как рассчитать мощность по току и напряжению?

При проектировании любых электрических цепей выполняется расчет мощности. На его основе производится выбор основных элементов и вычисляется допустимая нагрузка.

Если расчет для цепи постоянного тока не представляет сложности (в соответствии с законом Ома, необходимо умножить силу тока на напряжение — Р=U*I), то с вычислением мощности переменного тока — не все так просто.

Для объяснения потребуется обратиться к основам электротехники, не вдаваясь в подробности, приведем краткое изложение основных тезисов.

Полная мощность и ее составляющие

В цепях переменного тока расчет мощности ведется с учетом законов синусоидальных изменений напряжения и тока. В связи с этим введено понятие полной мощности (S), которая включает в себя две составляющие: реактивную (Q) и активную (P).  Графическое описание этих величин можно сделать через треугольник мощностей (см. рис.1).

Под активной составляющей (Р) подразумевается мощность полезной нагрузки (безвозвратное преобразование электроэнергии в тепло, свет и т.д.). Измеряется данная величина в ваттах (Вт), на бытовом уровне принято вести расчет в киловаттах (кВт), в производственной сфере – мегаваттах (мВт).

Реактивная составляющая (Q) описывает емкостную и индуктивную электронагрузку в цепи переменного тока, единица измерения этой величины Вар.

Рис. 1. Треугольник мощностей (А) и напряжений (В)

В соответствии с графическим представлением, соотношения в треугольнике мощностей можно описать с применением элементарных тригонометрических тождеств, что дает возможность использовать следующие формулы:

  • S = √P2+Q2, — для полной мощности;
  • и Q = U*I*cos⁡ φ , и P = U*I*sin φ  — для реактивной и активной составляющих.

Эти расчеты применимы для однофазной сети (например, бытовой 220 В), для вычисления мощности трехфазной сети (380 В) в формулы необходимо добавить множитель – √3  (при симметричной нагрузке) или суммировать мощности всех фаз (если нагрузка несимметрична).

Для лучшего понимания процесса воздействия составляющих полной мощности давайте рассмотрим «чистое» проявление нагрузки в активном, индуктивном и емкостном виде.

Активная нагрузка

Возьмем гипотетическую схему, в которой используется «чистое» активное сопротивление и соответствующий источник переменного напряжения. Графическое описание работы такой цепи продемонстрировано на рисунке 2, где отображаются основные параметры для определенного временного диапазона (t).

Рисунок 2. Мощность идеальной активной нагрузки

Мы можем увидеть, что напряжение и ток синхронизированы как по фазе, так и частоте, мощность же имеет удвоенную частоту. Обратите внимание, что направление этой величины положительное, и она постоянно возрастает.

Емкостная нагрузка

Как видно на рисунке 3, график  характеристик емкостной нагрузки несколько отличается от активной.

Рисунок 3. График идеальной емкостной нагрузки

Частота колебаний емкостной мощности вдвое превосходит частоту синусоиды изменения напряжения. Что касается суммарного значения этого параметра, в течение одного периода гармоники оно равно нулю. При этом увеличения энергии (∆W) также не наблюдается.

Такой результат указывает, что ее перемещение происходит в обоих направлениях цепи. То есть, когда увеличивается напряжение, происходит накопление заряда в емкости. При наступлении отрицательного полупериода накопленный заряд разряжается в контур цепи.

В процессе накопления энергии в емкости нагрузки и последующего разряда не производится полезной работы.

Индуктивная нагрузка

Представленный ниже график демонстрирует характер «чистой» индуктивной нагрузки. Как видим, изменилось только направление мощности, что касается наращения, оно равно нулю.

График идеальной емкостной нагрузки

Негативное воздействие реактивной нагрузки

В приведенных выше примерах рассматривались варианты, где присутствует «чистая» реактивная нагрузка. Фактор воздействия активного сопротивления в расчет не принимался.

В таких условиях реактивное воздействие равно нулю, а значит, можно не принимать его во внимание. Как вы понимаете, в реальных условиях такое невозможно.

Даже, если гипотетически такая нагрузка бы существовала, нельзя исключать сопротивление медных или алюминиевых жил кабеля, необходимого для ее подключения к источнику питания.

Реактивная составляющая может проявляться в виде нагрева активных компонентов цепи, например, двигателя, трансформатора, соединительных проводов, питающего кабеля и т.д. На это тратится определенное количество энергии, что приводит к снижению основных характеристик.

Реактивная мощность воздействует на цепь следующим образом:

  • не производит ни какой полезной работы;
  • вызывает серьезные потери и нештатные нагрузки на электроприборы;
  • может спровоцировать возникновение серьезной аварии.

Именно по этому, производя соответствующие вычисления для электроцепи, нельзя исключать фактор влияния индуктивной и емкостной нагрузки и, если необходимо, предусматривать использование технических систем для ее компенсации.

Расчет потребляемой мощности

В быту часто приходится сталкиваться с вычислением потребляемой мощности, например, для проверки допустимой нагрузки на проводку перед подключением ресурсоемкого электропотребителя (кондиционера, бойлера, электрической плиты и т.д.).  Также в таком расчете есть необходимость при выборе защитных автоматов для распределительного щита, через который выполняется подключение квартиры к электроснабжению.

В таких случаях расчет мощности по току и напряжению делать не обязательно, достаточно просуммировать потребляемую энергию всех приборов, которые могут быть включены одновременно. Не связываясь с расчетами, узнать эту величину для каждого устройства можно тремя способами:

  1. обратившись к технической документации устройства;
  2. посмотрев это значение на наклейке задней панели;
    Потребляемая мощность прибора часто указывается на тыльной стороне
  3. воспользовавшись таблицей, где указано среднее значение потребляемой мощности для бытовых приборов.

Источник: https://regionvtormet.ru/instrumenty/raschet-moshhnosti-potreblyaemoj-energii-opredelenie-formula-i-varianty.html

Способы расчета стоимости электроэнергии

Рассчитать потребление электроэнергии

Оплата коммунальных услуг предполагает плату за поставку такого важного для человека ресурса, как электричество. Помимо стоимости индивидуального энергопотребления, в квитанциях граждан включена сумма за киловатты, потраченные на общедомовые нужды.

Реформы ЖКХ привели к тому, что расчет электроэнергии теперь зависит не только от региона и установленного в нем тарифа и норматива, но и от способа учета потребления. Потребитель может сам выбрать удобный и выгодный для него метод начисления оплаты за электричество, так как он влияет на конечную цифру в платежном документе.

От чего зависит тариф

Тарифы на электроснабжение для населения устанавливаются местным исполнительным органом власти, обладающим полномочиями в сфере их государственного регулирования. За деятельностью регионального ведомства следит Федеральная служба по тарифам (ФСТ), осуществляющая правовую регламентацию цен на услуги и товары и контролирующая их применение.

Стоимость киловатта зависит:

  • от типа населенного пункта (городской или сельский);
  • от вида плиты (газовая или электрическая);
  • от типа тарифной системы (однотарифная, двухтарифная, многотарифная).

ВНИМАНИЕ! Для каждого субъекта РФ установлены свои тарифы на электроэнергию. Узнать их можно на официальном сайте ФСТ, энергосбытовой компании вашего региона или в квитанции по оплате.

Виды тарифных систем

До 1996 в России существовала только однотарифная система, по которой стоимость киловатта ресурса рассчитывалась по одной ставке независимо от времени суток.

Но режим большинства людей таков, что основное индивидуальное потребление электроэнергии приходится на утренние и вечерние часы. Утром мы собираемся на работу, а вечером пользуемся освещением, включаем телевизор и другие бытовые приборы. Днем и ночью потребление значительно ниже. Такой непостоянный ритм негативно отражается на общей работе электростанции.

С целью избежать резких скачков в потреблении, энергосбытовые компании ввели многотарифные системы оплаты. Смысл в том, что тариф дифференцируется по зонам суток, т. е. для разного времени использования электричества своя ставка.

Для двухтарифной системы – дневная зона (с 7 до 23 часов) и ночная зона (с 23 до 7 часов).

Для трехтарифной системы – пиковая зона (с 7 до 10 и с 17 до 21 часа), полупиковая зона (с 10 до 17 и с 21 до 23 часов) и ночная зона (с 23 до 7 часов).

Цель системы – стимулировать использование энергоемких бытовых приборов (посудомоечная машина, стиральная машина, духовой шкаф и др.) в ночное время.

Помимо выравнивания нагрузки электростанции, такая система помогает сэкономить на коммунальных платежах.

Для того чтобы применять многотарифную систему, требуется установка особого счетчика, обеспечивающего возможность учета энергопотребления в зависимости от времени суток.

ВАЖНО! Чтобы платить за свет по счетчику по многотарифной системе оказалось выгодным, придется перестроить свой распорядок дня: перенести часть бытовых дел на ночное время, что неудобно, к примеру, для работающего днем человека.

Способы расчета оплаты

Формула расчета электроэнергии зависит от того, установлен в квартире индивидуальный прибор учета (ИПУ) илинет, и какая система начисления платы применяется. Помимо индивидуального потребления, в квитанции за коммунальные услуги включают стоимость затрат электричества на общедомовые нужды (ОДН).

По данным электросчетчика

Самый простой и понятный способ расчета стоимости энергопотребления – по показаниям электросчетчика.

  1. Формула расчета по одноставочной системе выглядит так:

P = V * T, где

P – стоимость электричества, руб.

V – объем потребленной электроэнергии за месяц, кВт.

T – установленный в регионе тариф на электричество, руб./кВт.

Пример 1. По данным ИПУ за август 2017 года было потреблено 239 кВт. В квартире установлена газовая плита. Стоимость киловатта в регионе составляет 5,38 руб. Тогда стоимость предоставления ресурса равна:

239 * 5,38 = 1285,82 руб.

  1. Формула для расчета электропотребления по двухтарифному счетчику немного сложнее:

P = Vдень* Tдень+ Vночь * Тночь, где

Vдень, Vночь– объем энергопотребления днем и ночью соответственно

Тдень, Тночь– дневная и ночная ставка соответственно

Пример 2. По данным двухтарифного электросчетчика за август 2017 года расход энергии составил 239 киловатт, из них с 7 до 23 часов – 167, с 23 до 7 часов – 72. В квартире газовое оборудование. Тариф на электроснабжение, дифференцированный по двум зонам суток – 4,19 и 2,92 руб./кВт соответственно. Тогда стоимость услуги равна:

167 * 6,19 + 72 * 1,79 = 1162,61 руб.

  1. Посчитать сумму за электроэнергию по многотарифному счетчику можно по формуле:

P = Vпик* Tпик+ Vполупик* Тполупик+ Vночь* Tночь

Пример 3. По данным многотарифного счетчика за август 2017 года энергопотребление в квартире с газовой плитой составило 239 киловатт, из них: пиковая зона – 120, полупик – 47, ночь – 72. Стоимость киловатта в пиковую зону – 6,46 руб., полупиковую – 5,38, ночную – 1,79. Итоговая сумма равна:

120 *6,46 + 47 * 5,38 + 72 * 1,79 = 1156,94 руб.

По данным в примерах получилось, что самым выгодным оказался многотарифный способ расчета. Потребитель может сам определить, какая система принесет экономию именно для него. Для этого надо узнать примерное электропотребление по каждой зоне суток и умножить его на действующие тарифы.

Оплата с учетом социальной нормы потребления

В 2012 году было утверждено Распоряжение Правительства РФ № 1650-р, в котором предлагается проект перехода к системе расчета коммунальных платежей с учетом социальной нормы потребления. В настоящее время система действует в ряде регионов страны (Ростовская, Нижегородская и др. области).

Норма расхода электроэнергии зависит от количества проживающих граждан, сезона, типа отопления и плиты, расположения жилья (город или село). В системе действует 2 тарифа: один на оплату за электроэнергию в пределах социальной нормы, другой – на расход свыше норм.

Формула расчета следующая:

P = Nсп* Т снп + Vсснп*Tсснп, где

Nсп — социальная норма потребления

Тснп — тариф на социальную норму

Vсснп – расход сверхнормы

Tсснп — сверхтариф

Пример 4. В квартире, расположенной в Ростове-на-Дону, проживает 3 человека. За месяц семья потребила 243 киловатт электроэнергии по данным счетчика. Социальная норма установлена 196 кВт. Ставка в пределах соц.нормы – 3,72, сверх нормы – 5,19 руб./кВт. Тогда сумма за электропотребление составит:

196 * 3,72 + (243 -196) * 5,19 = 973,06 руб.

Система способствует воспитанию экономичного потребления ресурсов. Также она применяется и в случаях оплаты по зонам суток.

Без данных электросчетчика

В зависимости от причин, по которым отсутствуют показания счетчика электроэнергии, формула расчета будет разной.

  1. Прибор учета отсутствует или показания не передаются более 6 месяцев. Стоимость потребления ресурса будет рассчитана по формуле:

P = n * N * T или P = n * N * T * k, где

n – количество граждан, постоянно или временно зарегистрированных в квартире, чел.

N – норматив потребления, установленный в регионе

T – утвержденный в регионе тариф

k – повышающий коэффициент для потребителей, у которых нет ИПУ, но есть возможность его установить. С 2017 года коэффициент равен 1,6. Применение коэффициента закреплено Постановлением Правительства №344 от 16.04.2013 г. 

Норма потребления зависит от типа плиты, установленной в квартире, количества комнат и количества проживающих.

Пример 5. В двухкомнатной квартире с установленной электроплитой зарегистрирована семья из двух человек. Электросчетчик отсутствует, хотя возможность его установки имеется. Норматив потребления на 1 человека – 117 кВт. Установленный тариф – 4,04 руб./кВт. Стоимость потребленного ресурса составит:

2 * 117 * 4,04 * 1,6 =1512,58 руб.

Такая система расчета выгодна, когда в квартире проживает больше человек, чем зарегистрировано. Отсутствие какого-либо потребителя ресурса доказывается документально.

ВАЖНО! ТСЖ или УК имеют право проверить, сколько граждан фактически проживают в квартире, и учитывать эту цифру при начислении платы по нормативу.
  1. Показания счетчика не переданы вовремя или он неисправен.

В таких ситуациях считают средний показатель энергопотребления за последние шесть месяцев, а в некоторых случаях за последние три.

Стоимость электроэнергии рассчитывается по формуле:

P = ((V1+V2+….+V6)/6)* T, где

V1….V6 — объем электроснабжение за последние шесть месяцев

T – тариф на электричество

Пример 6. Потребитель просрочил сдачу показаний счетчика. В квартире электрическая плита. За последние полгода электропотребление по переданным показаниям составляло: март – 167, апрель – 185, май – 160, июнь – 179, июль – 159, август – 173 киловатт. Тариф – 4,04 руб./кВт. Сумма к оплате равна:

((167 + 185 + 160 + 179 + 159 + 173) / 6) * 4,04 = 686,82 руб.

Оплата электроэнергии по счетчику принесет экономию потребителю. Если возможность монтажа ИПУ есть, его лучше установить.

Расчет оплаты электроэнергии МОП

Обязанность по оплате электричества, используемого в местах общего пользования (МОП), на основании ст. 39 п.1 ЖК РФ, лежит на собственниках помещений в многоквартирном доме. С 1 января 2017 года расход на общедомовые нужды (ОДН) включаются в строку « общего имущества». Оплата начисляется в зависимости от наличия или отсутствия общедомового прибора учета (ОДПУ) электричества.

С общедомовым прибором учета

На основании ФЗ №261 от 23.11.2009 все дома, за исключением ветхих, аварийных и подлежащих сносу, должны быть оснащены коллективными приборами учета потребления. Платить за электроэнергию по счетчику выгодно, так как учитывается только поставленный ресурс. Формула расчета суммы энергозатрат на ОДН следующая:

P = (VобщVнпVип) * (Sкв/Sобщ) * T, где

Vобщ– объем потребленной электроэнергии во всем доме на основании показаний счетчика

Vнп — объем электропотребления в нежилых помещениях, не относящихся к МОП

Vип— объем потребления в квартирах с установленным ИПУ

Vн — объем ресурса, использованного в квартирах без ИПУ

Sк — площадь квартиры, м2

Sобщ — площадь всех жилых и нежилых помещений в доме, м2

T – тариф на электроэнергию

Пример 7. Суммарный объем электроэнергии в доме с электрическими плитами составил 23071 киловатт. Из них объем потребления в нежилых помещениях составил — 2351, в жилых с ИПУ – 14532, без ИПУ – 3325. Общая площадь квартир во всем доме – 5000 м2. Тариф в регионе – 4,04 руб. Тогда плата за электропотребление МОП для квартиры площадью 63 м2 будет равна:

(23071 — 2351 – 14532 — 3325) * (63 / 5000) * 4,04 = 145,74 руб.

ВНИМАНИЕ! Сумма оплаты на содержание МОП, в том числе электроснабжение, напрямую зависит от площади квартиры.

Без общедомового прибора учета

Если дом не оснащен ОДПУ, тогда плата за электричество на общедомовые нужды начисляется по установленному нормативу. Рассчитать оплату можно по формуле:

P = Nодн* Sои* (Sкв/Sобщ) * T, где

Nодн– норматив расхода электричества на ОДН, кВт

Sои– площадь всех мест общего пользования в доме, м2

Пример 8. В доме с установленными электрическими плитами отсутствует коллективный счетчик электроэнергии. МКД оснащен лифтом и не оборудован другим общедомовых электрооборудованием. Площадь помещений общего пользования – 500 м2. Норматив потребления – 2,88 кВт/м2. Остальные начальные условия возьмем из примера 7. Плата за ОДН составит:

2,88 * 500 * (63 / 5000) * 4,04 = 73,3 руб.

Норматив электропотребления различен для каждого субъекта федерации и зависит от наличия в доме лифта, электроотопительных и электронагревательных приборов, а также этажности.

Платить за электричество обязан каждый потребитель ресурса. Рассчитывается электроэнергия на основании показаний приборов учета или по нормативу. Государство стимулирует установку счетчиков, применяя повышающие коэффициенты. Учитывая распорядок дня и индивидуальное потребление, пользователь может сам выбрать способ начисления платы.

Источник: https://ozhkh.ru/kommunalnye-uslugi/raschet-stoimosti-elektroenergii

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.