Medidor de energia ou como medir a eficiência da tomada

No mundo moderno, qualquer tipo de energia adora contabilidade, seja o consumo de alimentos ou uma simples lâmpada incandescente (se ainda houver). A composição e o conteúdo aproximado de energia em quilocalorias estão escritos em embalagens de alimentos, e é habitual indicar seu consumo em qualquer aparelho elétrico. E se com uma simples lâmpada de iluminação tudo fica menos ou menos claro, já é mais difícil calcular, por exemplo, o consumo de um aquecedor de água elétrico ou, por exemplo, de um aspirador de pó. Sim, e os dispositivos que funcionam no modo de suspensão, por um lado, eles praticamente não o "comem", mas, por outro lado, ainda consomem algo. Isso é apenas para essas medições e você precisará de um dispositivo complicado chamado "Energomer".



Conforme indicado na etiqueta do dispositivo, ele foi projetado para medir o consumo de energia de aparelhos elétricos, além de facilitar o cálculo da carga na tomada.

A aparência do medidor de energia é grande

Bem, vamos verificar como funciona. Nós o inserimos na tomada e, enquanto o dispositivo liga e o programa é carregado no microcontrolador, você pode ver todos os símbolos possíveis na tela. Ligar não demora muito, mas não instantaneamente, por cerca de um segundo ou dois.



Além disso, o medidor de energia mostra imediatamente a tensão na tomada, bem como a frequência da corrente alternada na mesma.



Por conveniência, o medidor de energia possui um relógio exibindo o dia da semana, cujo ajuste ocorre pressionando o botão “SET”. No início, é claro que você clica nele frequentemente a partir de um momento inesquecível e imediatamente começa a editar a hora. Eu entraria no modo de edição com um pequeno atraso, para eliminar esse inconveniente, mas tudo bem, o dispositivo de estrelas do céu não é suficiente :)

Prosseguimos diretamente para as medições.

O primeiro teste será uma lâmpada de iluminação. Recentemente, nos mudamos para o nosso apartamento e imediatamente coloquei lâmpadas LED em todos os lugares, na verdade, não temos uma única lâmpada nos grupos comuns. O mais comum - com uma tampa do G10 e similares. Felizmente, encontrei um microsofit para fotografar na softbox e ela possui uma velha lâmpada de halogênio de 50W. Aqui vamos experimentar.

Primeiro, vejamos o consumo com uma lâmpada de halogênio:



como você pode ver, ele consome 46,5 Wh, o que é próximo da nominal declarada de 50 Wh; no meu caso, consequentemente, "come" 16 copias por hora à tarde (a tarifa é de 3,35 r por kWh durante o dia).

Em seguida, alteramos a lâmpada para o diodo:



Com uma saída de luz aparentemente semelhante (infelizmente não há nada para medir) o consumo da lâmpada LED já é de 5,9 Wh, o que também está próximo dos indicadores declarados pelo fabricante e a "gula" de uma lâmpada já é um pouco menos de 2 kopecks por hora.

E aqui está um fato interessante. Eu tenho apenas 39 lâmpadas em casa, 24 delas podem ser reguladas e se assumirmos que todas elas estão ativadas para brilho total, o consumo total de eletricidade será 230 Wh, o que equivale a duas lâmpadas incandescentes de 100 W cada uma e outra, por exemplo, em um banheiro de 30 W, embora eu não me lembre se havia lâmpadas de 30 W ... Ou seja, em princípio, todas as lâmpadas acesas "comem" 77 copeques por hora e, se forem deixadas 24 horas por dia, em um mês poderão reduzir meu orçamento em apenas 573 rublos. Isso pode servir como argumento em princípio, por exemplo, em uma disputa com quem constantemente apaga a luz para você, motivando isso com os objetivos de economizar. Bem, tudo bem, graças a Deus ninguém se atrapalha com as lâmpadas :)

Bem, descobrimos a eficiência energética das lâmpadas, agora você pode comparar e técnicas mais interessantes.
Para começar, mediremos o Apple MacBook Pro 13 ", não é de última geração, mas funcionará para o teste :) O laptop



estava quase descarregado, confesso, não me lembrava de quanto era a porcentagem de carga da bateria, mas o consumo máximo de energia do carregador era de 64,5 Wh E aqui uma peculiaridade interessante veio à tona - a fonte de alimentação não "choca" imediatamente ao máximo, mas começa a emitir energia gradualmente, no momento da conexão o primeiro dígito que foi fixado pelo dispositivo tinha menos de dez anos e depois começou a subir. bunda o uso de um medidor ou uma fonte de alimentação gerou energia, mas há um sinal da presença de "cérebros" mínimos na fonte de alimentação.

Por outro lado, vamos comparar com um laptop ASUS antigo. Em termos de desempenho, é como o antigo Lada e o disco voador e, em comparação com o desempenho, a ASUS perde muito para o MacBook. Uma vez ativando, iniciando o programa necessário e abrindo o arquivo nele pode diferir em uma ordem de magnitude, e quanto à eficiência energética?



O lado esquerdo da foto mostra o consumo de energia no estado desligado, em princípio, as baterias do laptop estão em circulação há muito tempo e nunca será capaz de carregar 100%, o laptop desliga, mas com a fonte de alimentação conectada, ele consome 36 Wh. E se você ligar o velho, o consumo começará a pular de 70 para 100 Wh, dependendo da carga. Em princípio, na carga máxima, a diferença é quase duas vezes, o que é significativo em termos percentuais, mas não tão significativo em termos de consumo em números. Mas em termos de eficiência no trabalho, ele já perde mais e você só pode trabalhar depois dele, fazendo um trabalho simples, caso contrário, seus nervos ficam mais caros :)

Outro dispositivo antigo, mas interessante, é como era chamado na época, o Computador Portátil Ultra Móvel da SONY, lançado em 2007. Ele tem 1 gigabyte de RAM e um processador de 1,33 GHz, parece que algum tipo de Celerone é uma vantagem para ele: substituí o HDD por um SSD.



De qualquer forma, a fonte de alimentação consome cerca de 20 a 30 Wh, acho que a bateria desempenha um bom papel, pois ainda está viva e diminui os picos de carga.

Bem, para um exemplo mais impressionante, eu medi meu iMac em casa em 2009.



E aqui é mais interessante. Consome bastante visivelmente. Quase quatro vezes mais que o equivalente menor da maçã, é compreensível com essa tela. Existem até 27 polegadas. Mas a surpresa foi no modo de suspensão. Ou melhor, nem mesmo no estado de sono, mas desligado, ele come até 5 Wh. Há uma razão para desativá-lo agora, mas antes ele sempre estava conectado à rede =)

Em princípio, um engenheiro eletrônico moderno não possui muita eletricidade e tudo depende do tipo de carga de computação existente neste dispositivo no momento, além de muito depender da fonte de alimentação. e seu comportamento, se ele constantemente fornece uma energia ou se adapta ao consumidor, embora com as fontes de alimentação modernas de comutação isso não seja tão relevante quanto, por exemplo, com transformadores antigos.

A propósito, a propósito sobre carregadores inteligentes. Para muitos, o conhecido iMax B6 se comporta quase da mesma maneira que o carregador da Apple, também aumenta suavemente a potência e, naturalmente, diminui gradualmente à medida que a bateria é carregada.



Aqui está a bateria LiPo mais poderosa que tenho: 2S 30C 5200mAh e no pico do consumo de energia ao carregar no modo 5 Amp, o carregador não consumiu mais de 60 Wh.

Separamos o equipamento mais ou menos, é hora de avançar para a artilharia pesada.

Primeiro, verifique o consumo da chaleira.



Também temos uma chaleira com cérebros mínimos. Ele tem um microcontrolador que aquece a água, dependendo do programa selecionado.
No modo de suspensão, consome muito pouco, apenas 0,02 Wh / h, e quando o programa é ativado, já é 0,5 Wh / h.



Mas quando o elemento de aquecimento é ativado, ele já "come" ao máximo - 1,9 kWh.



O aquecimento até a temperatura desejada ocorre devido à ativação / desativação periódica. E parece-me que ferver até 100 graus ocorre através da passagem primeiro dos dois primeiros e depois já até a final, para ferver água. A chaleira primeiro esquenta até ficar cheia, depois desliga o aquecimento (nesse momento consome apenas 8 Wh) e depois liga novamente o aquecimento e assim por diante até a temperatura desejada.





Bem, com ferro e aspirador, tudo fica extremamente claro. "Coma" tanto quanto indicado. Passar no máximo 4 kWh e um aspirador no máximo 1,2 kWh.

Como resultado, o dispositivo é bastante interessante e pode ser útil onde você precisa determinar o consumo de energia do dispositivo ou a corrente que passa pela tomada. Não medi a força atual, pois estava mais interessado do ponto de vista econômico. E aqui já é possível responder facilmente às perguntas de quanto dinheiro é gasto nessa ou naquela ação. Por exemplo, estou interessado em calcular o custo líquido de impressão em uma impressora 3D e quanto custa nadar no banheiro ao aquecer a água com um aquecedor de água. É rentável aquecer a água com eletricidade em casa ou a água quente é mais barata? Infelizmente ainda não posso realizar esses testes, será apenas mais tarde. A impressora ainda não chegou de uma loja chinesa distante e reparadores negligentes conectaram incorretamente o aquecedor de água. Mas, no futuro, definitivamente vou obter respostas para essas perguntas.

De mim mesmo, quero agradecer a Dadget pelo dispositivo fornecido para o teste e desejar sucesso aos caras na indústria dos geeks :)

PS. Se alguém estiver interessado no dispositivo, aqui está o link para ele: Energomer da Dadget.

Source: https://habr.com/ru/post/pt381565/