Medidor de energía o cómo medir la eficiencia de la salida

En el mundo moderno, a cualquier tipo de energía le encanta la contabilidad, ya sea el consumo de alimentos o una simple bombilla incandescente (si todavía existe). La composición y el contenido de energía aproximado en kilocalorías están escritos en paquetes de alimentos, y se acostumbra indicar su consumo en cualquier aparato eléctrico. Y si con una lámpara de iluminación simple todo es menos o menos claro, entonces ya es más difícil calcular, por ejemplo, el consumo de un calentador de agua eléctrico o, por ejemplo, una aspiradora. Sí, y qué pasa con los dispositivos que funcionan en modo de suspensión, por un lado, prácticamente no lo "comen", pero por otro lado, todavía consumen algo. Eso es solo para tales mediciones y necesitará un dispositivo complicado llamado "Energomer".



Como se indica en la etiqueta del dispositivo, está diseñado para medir el consumo de energía de los electrodomésticos, así como para facilitar el cálculo de la carga en el tomacorriente.

La apariencia del medidor de energía es grande.

Bueno, veamos cómo funciona. Lo insertamos en el tomacorriente, y mientras el dispositivo se enciende y el programa se carga en el microcontrolador, puede ver todos los símbolos posibles en la pantalla. La activación no lleva mucho tiempo, pero no al instante, durante aproximadamente un segundo o dos.



Además, el medidor de energía muestra inmediatamente el voltaje en la salida, así como la frecuencia de la corriente alterna en él.



Para mayor comodidad, el medidor de energía tiene un reloj que muestra el día de la semana, cuyo ajuste se produce presionando el botón "SET", al comienzo, por supuesto, confía en él desde tiempos inolvidables y llega inmediatamente a la hora de editar. Entraría en el modo de edición con un ligero retraso, para eliminar este inconveniente, pero bueno, el dispositivo de estrellas del cielo no es suficiente :)

Procedemos directamente a las mediciones.

La primera prueba será una lámpara de iluminación. Recientemente nos mudamos a nuestro departamento e inmediatamente puse lámparas LED en todas partes, de hecho, no tenemos una sola lámpara en los zócalos estándar. El más común: con una gorra G10 y similares. Afortunadamente, encontré un microsofit para disparar en la softbox y tiene una vieja lámpara halógena de 50W. Aquí vamos a experimentar con eso.

Primero, veamos el consumo con una lámpara halógena:



como puede ver, consume 46.5 Wh, que está cerca del valor nominal declarado de 50 Wh, en mi caso, en consecuencia, "come" 16 kopeks por hora por la tarde (la tarifa es de 3.35 r por kWh durante el día).

Luego cambiamos la bombilla al diodo:



Con una salida de luz aparentemente similar (desafortunadamente no hay nada que medir), el consumo de lámparas LED ya es de 5.9 Wh, que también está cerca de los indicadores declarados por el fabricante y la "glotonería" de dicha lámpara ya es un poco menos de 2 kopeks por hora.

Y aquí hay un hecho interesante. Tengo solo 39 lámparas en casa, 24 de ellas son regulables y si asumimos que las enciendo a pleno brillo, el consumo total de electricidad será de 230 Wh, lo que equivale a dos lámparas incandescentes de 100 W cada una y otra, por ejemplo, en un inodoro de 30 W, aunque no recuerdo si hubiera lámparas de 30 W ... Es decir, en principio, todas las lámparas encendidas "comerán" 77 kopeks por hora, y si se dejan encendidas las 24 horas del mes, podrán reducir mi presupuesto en solo 573 rublos. Esto puede servir, en principio, como argumento, por ejemplo, en una disputa con aquellos que constantemente apagan la luz para usted, motivando esto con el objetivo de ahorrar. Bueno, está bien, gracias a Dios que nadie se equivoca con las bombillas :)

Bueno, descubrimos la eficiencia energética de las bombillas, ahora puedes comparar una técnica más interesante.
Para empezar, mediremos el Apple MacBook Pro 13 ", esta no es la última generación, pero funcionará para la prueba :) La computadora portátil



estaba casi descargada, lo confieso, no recordaba cuánto era el porcentaje de carga de la batería, pero el consumo máximo de energía del cargador fue de 64.5 Wh Y aquí salió a la luz una peculiaridad interesante: la unidad de fuente de alimentación no se "descarga" inmediatamente al máximo, sino que comienza a emitir energía gradualmente, en el momento de la conexión, el primer dígito que fue arreglado por el dispositivo era inferior a diez y luego comenzó a aumentar. culo el uso de un medidor o una fuente de alimentación dio energía, pero hay una señal de la presencia de "cerebros" mínimos en la fuente de alimentación.

Por el contrario, comparemos con una vieja computadora portátil ASUS. En términos de rendimiento, es como el viejo Lada y el platillo volador, y en comparación con el rendimiento, ASUS pierde mucho con el MacBook. Una vez que se enciende, se inicia el programa necesario y se abre el archivo puede diferir en un orden de magnitud, ¿qué pasa con la eficiencia energética?



El lado izquierdo de la foto muestra el consumo de la fuente de alimentación en estado apagado, en principio, las baterías de la computadora portátil han estado en circulación durante mucho tiempo y nunca podrá cargarse al 100%, la computadora portátil se apaga, pero con la fuente de alimentación conectada, consumirá 36 Wh. Y si enciendes al viejo, entonces el consumo comienza a saltar de 70 a 100 Wh, dependiendo de la carga. En principio, con la carga máxima, la diferencia es casi 2 veces, lo cual es significativo en términos porcentuales, pero no tan significativo en términos de consumo en números. Pero en términos de eficiencia laboral, ya pierde más y solo puedes trabajar después de él, haciendo un trabajo simple, de lo contrario sus nervios son más caros :)

Otro dispositivo antiguo pero interesante es, como se llamaban entonces, la computadora portátil ultra móvil del lanzamiento de SONY de alrededor de 2007. Tiene 1 gigabyte de RAM y un procesador de 1,33 GHz, parece que algún tipo de Celerone es una ventaja para él porque reemplacé el HDD con un SSD.



En cualquier caso, la fuente de alimentación consume alrededor de 20-30 Wh, creo que la batería juega un buen papel, ya que todavía está viva y amortigua las sobrecargas de carga.

Bueno, para un ejemplo más llamativo, medí mi iMac de 2009.



Y aquí es más interesante. Se consume bastante notablemente. Casi 4 veces más que su contraparte de manzana más pequeña, bueno, es comprensible, con tal pantalla. Hay hasta 27 pulgadas. Pero la sorpresa fue que en modo de suspensión. O más bien, ni siquiera en el estado de sueño, pero apagado, come tanto como 5 Wh. Hay una razón para apagarlo ahora, de lo contrario siempre estaba enchufado =)

En principio, un ingeniero electrónico moderno no tiene mucha electricidad y todo depende de qué tipo de carga informática esté en este dispositivo en este momento, además de mucho depende de la fuente de alimentación y su comportamiento, ya sea que constantemente suministre una potencia o se adapte a su consumidor, aunque con las fuentes de alimentación de conmutación modernas esto no es tan relevante como, por ejemplo, con los transformadores antiguos.

Por cierto, por cierto sobre cargadores inteligentes. Para muchos, el conocido iMax B6 se comporta casi igual que el cargador de Apple, también aumenta suavemente la potencia de salida y luego, naturalmente, disminuye gradualmente a medida que se carga la batería.



Aquí está la batería LiPo más poderosa que tengo: 2S 30C 5200mAh y en el pico de consumo de energía cuando se carga en modo de 5 Amp, el cargador no consumió más de 60 Wh.

Hemos ordenado el equipo más o menos, es hora de pasar a la artillería pesada.

Primero, verifique el consumo de la tetera.



También tenemos una tetera con cerebros mínimos. Tiene un microcontrolador que calienta el agua, según el programa seleccionado.
En el modo de suspensión, consume muy poco, solo 0.02 Wh / h, y cuando se activa el programa, ya es 0.5 Wh / h.



Pero cuando se activa el elemento calefactor, ya "come" al máximo: 1.9 kWh.



El calentamiento a la temperatura deseada ocurre debido al encendido / apagado periódico. Y me parece que la ebullición hasta 100 grados ocurre a través del paso primero de los dos primeros y luego hasta el final, al agua hirviendo. El hervidor primero se calienta por completo, luego apaga la calefacción (en ese momento consume solo 8 Wh) y luego vuelve a encender la calefacción y así sucesivamente a la temperatura deseada.





Bueno, con una plancha y una aspiradora, todo está extremadamente claro. "Comer" tanto como se indica. Hierro máximo 4 kWh, y una aspiradora máximo 1.2 kWh.

Como resultado, el dispositivo es bastante interesante y puede ser útil cuando necesita determinar el consumo de energía del dispositivo o la corriente que pasa por el tomacorriente. No medí la fuerza actual, ya que estaba más interesado desde un punto de vista económico. Y aquí ya es posible responder fácilmente a las preguntas de cuánto dinero se gasta en esta o aquella acción. Por ejemplo, estoy interesado en calcular el costo neto de imprimir en una impresora 3D, así como también cuánto cuesta nadar en el baño cuando calienta el agua con un calentador de agua. ¿Es rentable calentar agua con electricidad en el hogar o es más barato el agua caliente? Lamentablemente, todavía no puedo llevar a cabo estas pruebas, será solo más tarde. La impresora aún no ha llegado de una tienda china distante, y reparadores negligentes conectaron incorrectamente el calentador de agua. Pero en el futuro definitivamente obtendré respuestas a estas preguntas.

Por mi parte, quiero agradecer a Dadget por el dispositivo provisto para la prueba y les deseo éxito a los muchachos en la industria geek :)

PD. Si alguien está interesado en el dispositivo, aquí está el enlace: Energomer de Dadget.

Source: https://habr.com/ru/post/es381565/