Еще не так давно нам не приходилось задумываться об электрической мощности, которую потребляет наша квартира, поскольку эта величина не имела никакого значения. Но времена меняются, и сегодня, когда пошёл процесс введения ограничений, так называемая «социальная норма потребления», стоит подготовиться, посчитать какова потребляемая мощность в квартире, хватит ли нам той мощности, которую предоставят энергетики, пишет Obelektrike. Именно этому вопросу и посвящена наша статья.
Несколько замечаний о природе электричества, или что будем считать.
Когда мы смотрим на электрический счётчик, то видим цифры, которые отражают количество киловатт, использованных нами за период времени. Несмотря на то, что ватт это единица мощности, данная цифра не отражает реальной потребляемой мощности. Давайте разбираться, для чего вернёмся на урок физики.
Итак, проводник (провод) это цепочка электронов, которые перебрасывают друг другу мячик «заряд», причём сами остаются на месте, а по цепочке движется только мячик. Если поставить рядом две такие цепочки, в которых кидается мячик, их, начнёт «тянуть» друг к другу. Силу этого притяжения можно измерить.
Так вот сила тока – это как раз сила притяжения между двумя проводниками, по которым протекает ток. Иными словами, сила тока в Амперах это сила притяжения двух проводников.
Ампер – базовая единица измерения, исчисленная в Ньютонах, поэтому самостоятельных единиц в бытовом измерении электричества нет, все они производные от стандартного набора констант. Электроны, которые перебрасывают мячик-заряд, испытывают затруднения – это сопротивление проводника.
Установлено, что чем тоньше провод (меньше сечение), тем больше сопротивление (потеря электричества) в проводнике. Электронам трудно бросать много мячиков-зарядов в тонкой «трубе».
«Диаметр» мячика-заряда – это Кулон, единица измерения величины заряда (производная, связанная с силой тока). Напряжение, собственно говоря, работа, которую произвели электроны, доставив мячик-заряд из одной точки в другую, создав разность потенциалов на двух концах проводника.
Измеряется напряжение в вольтах. Энергия (не электрическая, а вообще) измеряется в Джоулях.
Джоуль – это сила, потраченная в единицу времени для совершения какой-то работы. Мощность – это сила тока, с учётом напряжения в единицу времени – Ватт. Мощность также напрямую связана с Джоулем как производная от энергии величина.
Сопротивление проводника измеряется в Омах, а все вместе эти единицы измерения позволяют производить расчет потребления электроэнергии с учетом, как времени, так и загрузки потребителями отдельной цепи.
Контроль же осуществляет именно счётчик, отмеривший, сколько киловатт в час потрачено в Вашей квартире. Согласно новым веяниям, вскоре эти счетчики, отсчитав лимит суточного потребления положенной мощности, будут просто отключать Вашу квартиру, или пересчитывать выбранный излишек по более высокой цене. Поэтому так важно понимать какова реальная потребляемая мощность в квартире, прежде чем подписывать документы о согласии с установленным лимитом.
Еще несколько слов о мощности. В отношении мощности электроэнергии различают:
- Полная мощность (ВА) — это произведение силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт). Единица измерения Вольт-Ампер.
- Активная мощность (Вт) — это произведение силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт) и на коэффициент нагрузки (cos φ). Измеряется в Ваттах.
- Коэффициент нагрузки (мощности) cos φ — характеристика потребителя тока. Проще говоря, cos φ показывает, сколько полной мощности (Вольт-Ампер) нужно на извлечение активной мощности (Ватт) из потребителя тока. Этот коэффициент есть в технических характеристиках приборов. Для освещения значение 1, для остальных приборов не меньше 0,6. Обычно для расчёта потребления электроэнергии используют среднее значение 0,8.
В таблице ниже другие единицы измерения, которые могут быть полезны в быту:
| Величина | Единица измерения | Обозначение | Выражение | ||
| Русское название | Международное название | Русское | Международное | ||
| частота | герц | hertz | гц | hz | с -1 |
| сила | ньютон | newton | н | n | кг×м/c 2 |
| энергия | джоуль | joule | дж | j | н×м = кг×м2 /c 2 |
| мощность | ватт | watt | вт | w | дж/с = кг×м2 /c 3 |
| электрический заряд | кулон | coulomb | кл | c | а×с |
| разница потенциалов | вольт | volt | в | v | дж/кл = кг×м 2 ×с -3×а -1 |
| сопротивление | ом | ohm | ом | Ω | в/а = кг×м 2×с -3 ×а -2 |
| ёмкость | фарад | farad | ф | f | кл/в = кг -1×м -2 ×с 4×а 2 |
| электрическая проводимость | сименс | siemens | см | s | ом -1 = кг -1×м -2 ×с 3 а2 |
Если появилось понимание связки характеристик тока: как сила тока, понижаемая сопротивлением, способная порождать энергию (тепловую, механическую, световую и т.д.), которая за период времени может быть рассчитана как потреблённая мощность, давайте перейдём к расчётам. Напомним, что мы считаем активную мощность, имея в уме, что перевести вольт-ампер в ватты мы можем в любой момент, используя коэффициент нагрузки, что даст нам полную мощность.
Способы подсчёта потребляемой мощности в отдельно взятой квартире.
Несмотря на очевидную необходимость для учёта, такого прибора как ваттметр у домашнего мастера, как правило, нет. Дело не в том, что он не нужен, а в том, что нужен он, можно сказать, одноразово. Мультиметр более частый прибор и замер можно сделать им. Но это физическая (хотя и самая точная) оценка мощности, а для расчётов применяют другие методы:
1. Нормативно-усреднённая для многоквартирных домов. Согласно нормативам сейчас допустимая удельная мощность обычной квартиры 4,5 кВт (для сравнения летний домик – 4 кВт.). За счёт перераспределения в рамках одного вводного щита (например, подъезда) допустимо пиковое потребление до 10кВт. Без применения санкций.
Иначе говоря, 10 квартир это 45 кВт, и пока подъезд не потребляет больше, ни у кого к отдельной квартире нет претензий. Учитывая, что максимум потребления – это вечерние часы, а днём и ночью фактически простой, то суточные мощности в рамках нормы практически везде. На самом деле, чем больше квартир в доме, тем ниже фактически потребляемая удельная мощность. Для 200-т квартирных зданий средний показатель на уровне 1 – 1,5 кВт. Кстати, для квартир повышенной комфортности норма сейчас 14кВт.
Для оценки мощности Вашей квартиры достаточно сравнить свои приборы с нормативным списком, в который входит 5 ламп на комнату, стиральная машина, холодильник, микроволновая печь, утюг, телевизоры и пр. Списки можно найти на сайтах энергетиков, они различаются для разных регионов.
Если Ваш список не превышает нормативный – спите спокойно. Значения мощностей можно посмотреть в таблице:
|
Потребители электроэнергии |
Удельная расчетная электрическая нагрузка при количестве квартир | |||||||||||||
|
1-5 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
24 |
40 |
60 |
100 |
200 |
400 |
600 |
1000 | |
| Квартиры с плитами на природном газе |
4,5 |
2,8 |
2,3 |
2 |
1,8 |
1,65 |
1,4 |
1,2 |
1,05 |
0,85 |
0,77 |
0,71 |
0,69 |
0,67 |
| На сжиженном газе (в том числе при групповых установках и на твердом топливе) |
6 |
3,4 |
2,9 |
2,5 |
2,2 |
2 |
1,8 |
1,4 |
1,3 |
1,08 |
1 |
0,92 |
0,84 |
0,76 |
| Электрическими, мощностью 8,5 кВт |
10 |
5,1 |
3,8 |
3,2 |
2,8 |
2,6 |
2,2 |
1,95 |
1,7 |
1,5 |
1,36 |
1,27 |
1,23 |
1,19 |
| Летние домики на участках садовых товариществ |
4 |
2,3 |
1,7 |
1,4 |
1,2 |
1,1 |
0,9 |
0,76 |
0,69 |
0,61 |
0,58 |
0,54 |
0,51 |
0,46 |
2. Суммарный расчёт по мощности потребления электроэнергии. Он заключается в последовательном суммировании потребителей электросети квартиры.
После чего подсчитанная мощность умножается на поправочный коэффициент использования электрооборудования (доля времени в часах) и учитывающий неравномерность использования (для квартир и жилых домов обычно не более 1,5).
Таким образом, мощность утюга можно рассчитать так: используем 30 минут в день (0,5 часа из 24-х это 0,12), утром, когда много света и включённых приборов (1,5) при его мощности в 1500 Ватт. Итого 1,5кВт*0,12*1,5 = 0,27кВт.
Аналогично считаем остальные приборы. Поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность использования для линий освещения составит 1,2. Полученную сумму по 4-м линиям складываем, получая суточную норму потребляемой мощности. Данный расчёт даёт немного завышенную оценку, но зато компенсирует ситуации, когда происходит пиковая нагрузка (например, праздник с гостями).
3. Оценочно-нормативный расчёт по общей площади жилища. В этом расчёте потребляемая мощность в квартире оценивается как среднее количество постоянно и непостоянно работающих приборов ПР и НР, которые приходятся на условный квадратный метр площади в зависимости от региона (среднегодовых температур и освещённости,) а также ряда особенностей района, не относящихся к климату (уровень жизни и т.д.). Мы упоминаем этот способ расчёта, но он более применим для проектных организаций, чем для отдельных квартир.
Пояснение: на счётчике написано сколько оборотов один киловатт час.
- Засекаем время в минутах
- Считаем количество оборотов диска.
- Х — обороты 1 кВтч
- y — количество посчитанных оборотов.
- t — время наблюдения в минутах.
- Формула: Примерная мощность = (y делить на X) умножить на (t делить на 60).
При всех расчётах необходимо помнить о таком факторе как пусковая мощность, которая в момент включения приборов значительно превышает мощность номинальную. Например, утюг в 1,5кВт в момент включения потребляет до 2кВт, а в процессе работы потребление мощности это синусоида (чем больше нагрев, тем меньше потребляется мощности). Разумеется, при этом в сети растут и токи, поэтому одновременное включение нескольких мощных приборов может привести к отключению автомата защиты.
Несколько полезных советов в заключение.
В типовой квартире обычно хорошо спроектированные электросети, но при масштабных переделках или при строительстве своего дома учтите, что чем больше отдельных линий от вводного щита, тем меньше во всей сети нагрузки. Оптимальный вариант для дома – отдельные линии для освещения и розеток в каждую комнату.
Расчётная потребляемая мощность в квартире может отличаться от фактической мощности. Если есть возможность на время раздобыть ваттметр, используйте эту возможность и проведите точные замеры. Современные приборы позволяют сделать это довольно быстро и просто:
При покупке новых электроприборов обязательно учтите мощность, указанную производителем. Подумайте, нужна ли мультиварка 8 кВт, или достаточно будет 5-ти кВт.
Регулярно нагруженные приборы (стиральная, посудомоечная машина и т.д.) старайтесь максимально использовать в ночное время, особенно если у вас двух тарифный счетчик.
Проведя расчёты для своей квартиры, сравните полученное значение с примерной суммарной потребляемой мощностью квартиры в Вашем регионе. Данные можно получить с сайта местной энергосбытовой компании или запросить по почте. Для оценки можно использовать усреднённое значение в 3,1 кВт для районов ближнего Подмосковья.
И напоследок совет – «Уходя, гасите свет». Именно свет потребляет ровно столько мощности, сколько написано на лампочке, причём всё время её работы.