Energiezähler oder wie man den Wirkungsgrad der Steckdose misst

In der modernen Welt liebt jede Art von Energie die Buchhaltung, sei es der Lebensmittelverbrauch oder eine einfache Glühbirne (falls es noch solche gibt). Die Zusammensetzung und der ungefähre Energiegehalt in Kilokalorien sind auf Lebensmittelverpackungen angegeben, und es ist üblich, den Verbrauch an jedem Elektrogerät anzugeben. Und wenn mit einer einfachen Beleuchtungslampe alles weniger oder weniger klar ist, ist es bereits schwieriger, beispielsweise den Verbrauch eines elektrischen Warmwasserbereiters oder beispielsweise eines Staubsaugers zu berechnen. Ja, und was ist mit Geräten, die im Schlafmodus arbeiten? Einerseits „essen“ sie es praktisch nicht, andererseits verbrauchen sie immer noch etwas. Das ist nur für solche Messungen und Sie benötigen ein kniffliges Gerät namens "Energomer".



Wie auf dem Etikett des Geräts angegeben, dient es zur Messung des Stromverbrauchs von Elektrogeräten sowie zur einfachen Berechnung der Belastung der Steckdose.

Das Erscheinungsbild des Energiezählers ist groß

Lassen Sie uns überprüfen, wie es funktioniert. Wir stecken es in die Steckdose, und während sich das Gerät einschaltet und das Programm in den Mikrocontroller geladen wird, können Sie alle möglichen Symbole auf dem Bildschirm sehen. Das Einschalten dauert nicht lange, aber nicht sofort für etwa ein oder zwei Sekunden.



Ferner zeigt der Energiezähler sofort die Spannung in der Steckdose sowie die Frequenz des Wechselstroms in der Steckdose an.



Der Energiezähler verfügt über eine Uhr, die den Wochentag anzeigt. Die Einstellung erfolgt durch Drücken der Taste „SET“. Zu Beginn verlassen Sie sich natürlich auf diese Uhr aus unvergesslichen Zeiten und können sofort mit der Zeitbearbeitung beginnen. Ich würde mit einer leichten Verzögerung in den Bearbeitungsmodus wechseln, um diese Unannehmlichkeiten zu beseitigen, aber na ja, das Gerät der Sterne vom Himmel reicht nicht aus :)

Wir fahren direkt mit den Messungen fort.

Der erste Test wird eine Beleuchtungslampe sein. Wir sind kürzlich in unsere Wohnung gezogen und ich habe sofort überall LED-Lampen aufgestellt. Tatsächlich haben wir keine einzige Lampe in Standard-Sockeln. Am häufigsten - mit einer G10-Kappe und dergleichen. Glücklicherweise habe ich in der Softbox ein Microsofit für Aufnahmen gefunden, das eine alte 50-W-Halogenlampe enthält. Hier werden wir daran experimentieren.

Schauen wir uns zunächst den Verbrauch mit einer Halogenlampe an:



Wie Sie sehen, verbraucht sie 46,5 Wh, was nahe am angegebenen Nennwert von 50 Wh liegt. In meinem Fall „isst“ sie dementsprechend nachmittags 16 Kopeken pro Stunde (Tarif 3,35 r pro Stück) kWh während des Tages).

Als nächstes wechseln wir die Glühlampe zur Diode:



Bei einer scheinbar ähnlichen Lichtleistung (leider gibt es nichts zu messen) beträgt der Verbrauch der LED-Lampe bereits 5,9 Wh, was ebenfalls nahe an den vom Hersteller angegebenen Indikatoren liegt und die "Völlerei" einer solchen Lampe bereits etwas weniger als 2 Kopeken pro Stunde beträgt.

Und hier ist eine interessante Tatsache. Ich habe nur 39 Lampen zu Hause, 24 davon sind dimmbar, und wenn wir davon ausgehen, dass ich sie alle auf volle Helligkeit einschalte, beträgt der Gesamtstromverbrauch 230 Wh, was zwei Glühlampen mit jeweils 100 W entspricht, z. B. in einer 30-W-Toilette. Obwohl ich mich nicht erinnere, ob es 30-W-Lampen gab ... Das heißt, im Prinzip "fressen" alle eingeschalteten Lampen 77 Kopeken pro Stunde, und wenn sie 24 Stunden im Monat bleiben, können sie mein Budget um nur 573 Rubel reduzieren. Dies kann im Prinzip als Argument dienen, zum Beispiel in einem Streit mit denen, die ständig das Licht für Sie ausschalten und dies mit dem Ziel des Sparens motivieren. Nun gut, Gott sei Dank "fummelt" niemand an Glühbirnen :)

Nun, wir haben die Energieeffizienz von Glühbirnen herausgefunden, jetzt können Sie eine interessantere Technik vergleichen.
Zunächst messen wir das Apple MacBook Pro 13 ", dies ist nicht die neueste Generation, aber es funktioniert für den Test :) Der Laptop



war fast entladen, ich gestehe, ich konnte mich nicht erinnern, wie hoch der Prozentsatz der Akkuladung war, aber der maximale Stromverbrauch des Ladegeräts betrug 64,5 Wh Und hier kam eine interessante Besonderheit zum Vorschein: Das Netzteil „entleert“ sich nicht sofort vollständig, sondern gibt allmählich Energie ab. Zum Zeitpunkt der Verbindung war die erste vom Gerät aufgezeichnete Ziffer weniger als zehn und begann zu steigen. Arsch Bei Verwendung eines Messgeräts oder eines Netzteils ergab dies Energie, aber es gibt Anzeichen für das Vorhandensein minimaler "Gehirne" im Netzteil.

Vergleichen wir zum Vergleich mit einem alten ASUS-Laptop. In Bezug auf die Leistung ist es wie beim alten Lada und der fliegenden Untertasse, und im Vergleich zur Leistung verliert ASUS viel an das MacBook. Das einmalige Einschalten, Starten des erforderlichen Programms und Öffnen der darin enthaltenen Datei kann sich um eine Größenordnung unterscheiden. Was ist mit der Energieeffizienz?



Die linke Seite des Fotos zeigt den Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand. Im Prinzip sind die Batterien im Laptop schon lange im Umlauf und können nie zu 100% aufgeladen werden. Der Laptop schaltet sich aus. Bei angeschlossenem Netzteil verbraucht er jedoch 36 Wh. Und wenn Sie den alten Mann einschalten, steigt der Verbrauch je nach Belastung von 70 auf 100 Wh. Bei maximaler Belastung beträgt der Unterschied im Prinzip fast das Zweifache, was prozentual signifikant ist, aber in Bezug auf den Verbrauch in Zahlen nicht so signifikant. Aber in Bezug auf die Arbeitseffizienz verliert er bereits mehr und man kann nur nach ihm arbeiten und einfache Arbeit leisten, sonst sind seine Nerven teurer :)

Ein weiteres altes, aber interessantes Gerät, wie sie damals genannt wurden, ist der Ultra Mobile Portable Computer von SONY, der um 2007 veröffentlicht wurde. Er hat 1 Gigabyte RAM und einen 1,33-GHz-Prozessor. Es scheint, als wäre eine Art Celerone ein Plus für ihn, dass ich die Festplatte durch eine SSD ersetzt habe.



In jedem Fall verbraucht das Netzteil etwa 20-30 Wh. Ich denke, die Batterie spielt eine gute Rolle, da sie noch lebt und Laststöße dämpft.

Nun, für ein eindrucksvolleres Beispiel habe ich meinen 2009 iMac gemessen.



Und hier ist es interessanter. Es verbraucht ganz merklich. Fast viermal mehr als das kleinere Apfel-Gegenstück, mit einem solchen Bildschirm ist das verständlich. Es gibt bis zu 27 Zoll. Aber die Überraschung war, dass im Schlafmodus. Oder besser gesagt, nicht einmal im Schlafzustand, sondern ausgeschaltet, isst er bis zu 5 Wh. Es gibt einen Grund, es jetzt auszuschalten, andernfalls war es immer mit dem Netzwerk verbunden =)

Im Prinzip hat ein moderner Elektronikingenieur nicht viel Strom und alles hängt davon ab, welche Art von Rechenlast dieses Gerät gerade hat, und vieles hängt von der Stromversorgung ab und sein Verhalten, ob es ständig eine Leistung abgibt oder sich an seinen Verbraucher anpasst, obwohl dies bei modernen Schaltnetzteilen nicht so relevant ist wie beispielsweise bei alten Transformatoren.

Übrigens über intelligente Ladegeräte. Für viele verhält sich der bekannte iMax B6 fast genauso wie das Apple-Ladegerät, erhöht die Leistung reibungslos und verringert sie dann natürlich allmählich, wenn der Akku aufgeladen wird.



Hier ist der leistungsstärkste LiPo-Akku, den ich habe: 2S 30C 5200mAh und auf dem Höhepunkt des Stromverbrauchs beim Laden im 5-Ampere-Modus verbrauchte das Ladegerät nicht mehr als 60 Wh.

Wir haben die Ausrüstung mehr oder weniger aussortiert. Es ist Zeit, auf schwere Artillerie umzusteigen.

Überprüfen Sie zunächst den Verbrauch des Wasserkochers.



Wir haben auch einen Wasserkocher mit minimalem Verstand. Er hat einen Mikrocontroller, der das Wasser je nach ausgewähltem Programm erwärmt.
Im Schlafmodus verbraucht es sehr wenig, nur 0,02 Wh / h, und wenn das Programm aktiviert ist, sind es bereits 0,5 Wh / h.



Wenn das Heizelement aktiviert ist, „frisst“ es bereits voll - 1,9 kWh.



Das Erhitzen auf die gewünschte Temperatur erfolgt durch periodisches Ein- und Ausschalten. Und es scheint mir, dass das Kochen bis zu 100 Grad durch den Durchgang zuerst der ersten beiden und dann bereits bis zum Ende zum kochenden Wasser erfolgt. Der Wasserkocher erwärmt sich zuerst bis zum Anschlag, schaltet dann die Heizung aus (in diesem Moment verbraucht er nur 8 Wh) und schaltet dann die Heizung wieder ein und so weiter auf die gewünschte Temperatur.





Mit einem Bügeleisen und einem Staubsauger ist alles sehr klar. "Iss" so viel wie angegeben. Eisen maximal 4 kWh und ein Staubsauger maximal 1,2 kWh.

Infolgedessen ist das Gerät sehr interessant und kann nützlich sein, wenn Sie den Stromverbrauch des Geräts oder den durch die Steckdose fließenden Strom bestimmen müssen. Ich habe die aktuelle Stärke nicht gemessen, da ich aus wirtschaftlicher Sicht mehr interessiert war. Und hier ist es bereits möglich, die Fragen zu beantworten, wie viel Geld für diese oder jene Aktion ausgegeben wird. Ich bin beispielsweise daran interessiert, die Nettokosten für das Drucken auf einem 3D-Drucker sowie die Kosten für das Schwimmen im Badezimmer zu berechnen, wenn das Wasser mit einem Warmwasserbereiter erwärmt wird. Ist es rentabel, Wasser zu Hause mit Strom zu erwärmen, oder ist Warmwasser billiger? Leider kann ich diese Tests noch nicht durchführen, es wird erst später sein. Der Drucker ist noch nicht aus einem entfernten chinesischen Geschäft eingetroffen, und fahrlässige Mechaniker haben den Warmwasserbereiter falsch angeschlossen. Aber in Zukunft werde ich definitiv Antworten auf diese Fragen bekommen.

Von mir selbst möchte ich mich bei Dadget für das für den Test bereitgestellte Gerät bedanken und den Jungs viel Erfolg in der Geek-Branche wünschen :)

PS. Wenn sich jemand für das Gerät interessiert, dann ist hier der Link dazu: Energomer von Dadget.

Source: https://habr.com/ru/post/de381565/