Измеритель мощности потребления. Измеряем потребляемую мощность домашних приборов. Как работает ваттметр

Ваттметр - бытовой измеритель мощности (портативный счетчик потребляемой электро энергии, энергометр) предназначен для измерения и анализа потребляемой мощности, подключёнными к нему устройствами.
Ваттметр ­ это устройство, которое показывает потребление и стоимость энергии ваших бытовых приборов. По своей сути является мобильным счетчиком потребленного электричества. Этим счетчиком можно измерить сколько электричества потребляет тот или иной прибор, умножить на стоимость единицы электроэнергии и получить стоимость использования прибора. Идеально подходит для измерения потребленной мощности приборов с непостоянным потреблением (например, стиральная машина)

Функции:
1. Измеритель потребляемой мощности (Ватт).
2. Сумма потребленной электроэнергии (КВт*ч).
3. Напряжение в Вольтах и частота в Герцах.
4. Сила тока в Амперах и коэффициент мощности (значение 1 - идеальное).
5. Минимальное значение мощности за период измерения
6. Максимальное значение мощности за период измерения.
7. Стоимость потребленной электроэнергии.

Технические характеристики:
Напряжение: 230В (переменное)
Частота: 50Гц
Разброс напряжений: 230В - 250В
Рабочий ток: <16А
Диапазон отображаемого времени: 0 сек - 9999 дней
Диапазон отображаемой мощности (Ватт): 0Вт - 9999Вт
Диапазон отображаемого тока потребления (Ампер): 0.000А - 16.000А
Диапазон отображаемой частоты: 0Гц - 9999Гц
Диапазон отображаемой минимальной мощности: 0.0Вт - 9999Вт
Диапазон отображаемой максимальной мощности: 0.0Вт - 9999Вт
Диапазон отображаемой стоимости электроэнергии: 0.00€/кВт - 99.99€/кВт
Диапазон отображаемой потребленной мощности и денежные затраты: 0.000кВт - 9999кВт, 0.00€ - 9999€

Режимы отображения:
1. Время работы / Потребляемая мощность / Денежные затраты;
2. Время работы / Количество полезной энергии;
3. Время работы / Напряжение / Частота;
4. Время работы / Ток / Коэффициент мощности;
5. Время работы / Минимальная потребленная мощность;
6. Время работы / Максимальная потребленная мощность;
7. Время работы / Стоимость электроэнергии;
8. Перегрузка

Время - как долго нагрузка подключена к сети. До одного часа тут отображаются минуты: секунды, далее - часы: минуты. После 24 часов счет начинается заново. К числу дней прибавляется один.
Мощность - U*I. Измеряется в диапазоне 0..9999Вт.
Стоимость - стоимость 1КВтч * количество потребленной энергии. Показывает на какую сумму была израсходована электроэнергия.
Количество потребленной энергии - сколько киловатт часов было потреблено. Диапазон - 0..9999КВтч.
Число дней - принимает значения 0..9999 дней. (Думаю достаточно)
Напряжение - принимает значения 0..9999В.
Частота - принимает значения 0..9999Гц.
Ток - принимает значения 0..9999А.
Коэффициент мощности - показывает, насколько реактивна нагрузка. То есть это «КПД» - отношение активной мощности к полной, измеряемое в %. Принимает значения 0,00..1,00PF. Подробнее в Википедии.
Стоимость - одного КВтч энергии принимает значения 0,00..99,99 единиц/Квтч. Единицей измерения могут быть рубли или любая другая валюта.

Различные электроприборы потребляют неодинаковое количество энергии. Существует масса технологий, позволяющих экономить энергию без утраты качества эксплуатации. Разработаны устройства для измерения энергопотребления, помогающие оценить все затраты. Одно из них - бытовой ваттметр в розетку.

Общая информация

Ваттметр - комбинированное устройство, измеритель мощности в розетках. Его можно назвать прибором учета электричества, но на этом функциональность устройства не заканчивается. Прибор служит и как вольтметр, показывая напряжение постоянного тока в сети.

Есть разные виды ваттметров в розетку:

• цифровые;
• аналоговые.

Первые отражают всю нужную информацию на табло, вторые требуют произведения простых расчетов самостоятельно, зато стоят дешевле. Внешне ваттметр напоминает переходник в розетку. На панели есть кнопки управления и регулировки работы. Важно приобрести прибор, который можно включить непосредственно в гнездо. Если подключать устройство в розетку, оно показывает, сколько ватт потребляют приборы.

Бытовые ваттметры в розетки не требуют особых схем подключения. Если счетчик покажет лишь общую мощность в квартире, то эти мини-устройства отразят работу каждой розетки в отдельности. В их конструкции предусмотрена вилка для присоединения к розетке, гнездо для включения нагрузки.

Устройство состоит из следующих составляющих:

• датчиков тока, напряжения;
• преобразователя аналогово-цифрового;
• микроконтроллера;
• клавиатуры (средства ввода данных).

Качественные ваттметры для розеток, которые показывают, сколько прибор потребляет электроэнергии, могут параллельно измерять напряжение, коэффициент мощности, силу тока, частоту и ряд других показателей. Параметры измерения прибора - длительность работы техники, общее число киловатт, которые может расходовать техника.

Некоторые ваттметры после ввода тарифа даже отразят сумму, которую нужно заплатить за электроэнергию. Существуют ваттметры в розетки с регулятором мощности: при превышении показателя приборы издают сигналы.

Как работает ваттметр

В эксплуатации устройство довольно простое. Его следует включить в розетку, а через него подключить прибор, который нужно проверить. На экране будет отражена необходимая информация.

Порядок эксплуатации цифрового прибора таков:

1. Подсоединить устройство к сети.
2. Удостовериться, что оно показывает «ноль», а предыдущие цифры сброшены.
3. Включить бытовую технику.
4. Через несколько секунд оценить показания - количество ватт/час и другие.

Аналоговый счетчик устроен проще. В нем есть вращающиеся диски, по которым информацию придется вычислять с привлечением секундомера. Включив секундомер, нужно посчитать, за какое время диски развернулись. Далее нужно умножить киловатты по счетчику на 3600 и поделить на вычисленное время в секундах. Так будет получен коэффициент мощности.

Характеристики ваттметров

Ряд моделей имеет отверстия для расположения аккумуляторов, батареек, которые потребуются, если предусмотрены функции сохранения измеренных параметров и анализ, сопоставление данных.

Обычно технические характеристики устройств следующие:

• номинальная мощность - 3,6 кВт;
• ток - 16А;
• напряжение - 190 – 270 В;
• частота - 50 Гц;
• минимальная измеряемая мощность - 0,1 Вт;
• точность измерения - погрешность до 1 %;
• суммарное отражаемое энергопотребление - до 10000 кВт/ч;
• собственное потребление энергии - меньше 0,5 Вт;
• оптимальная температура окружающей среды - 5 – 40 градусов.

Чаще всего при помощи ваттметров в розетки с индикатором потребляемой мощности оценивают работу чайников, стиральных машин, обогревателей, прочей бытовой техники.

Плюсы и минусы приборов

К недостаткам можно отнести ограничение по максимальной нагрузке в пределах 3,6 кВт, хотя большинство домашних приборов укладываются в этот показатель. Не удастся проверить работу техники при сильном морозе: в неотапливаемом помещении работа прибора будет неправильной.

Достоинств у ваттметров множество:

• возможность оценить работу всех приборов в доме;
• простота в эксплуатации - справится даже новичок;
• отсутствие необходимости в особых схемах включения, в применении переходников;
• получение полной информации о работе техники;
• возможность подсчитать затраты и сэкономить в будущем;
• приемлемая цена, доступность.

Бытовые ваттметры - многофункциональные устройства, которые должны быть в каждом доме. Изделия заменят ряд других приборов для любителей электротехники и помогут контролировать энергопотребление в квартире.

Тарифы на электроэнергию только растут и что бы научится экономить, необходимо знать сколько электроэнергии потребляет то или иное устройство и именно при ваших условиях эксплуатации, определить это и поможет, протестированный мной ваттметр.

Однорозеточный измеритель мощности EG-EM1 поставляется в небольшой коробке, название и назначение прибора продублированы на нескольких языках, в том числе и на русском, спецификации и меры предосторожности – на английском.
{img:1:click:big}
{img:10:click:big}

Комплектация:

В коробке находится сам прибор и маленькая книжка, громко названная руководством пользователя. Единственная картинка-руководство показывает нам, что прибор включается в розетку электросети, а на кнопки управления нужно нажимать пальцем.
{img:2:click:big}

Спецификация

Напряжение: 230 V переменного тока, 50/60 Hz
Максимальный ток нагрузки: 16 A
Диапазон измерения мощности: 5 VA - 3680 VA
Отображение потребленной энергии: 0.0 KWh - 999.9 KWh
Максимальное время записи: 999.9 часов.
Использовать только в закрытом помещении не выше 2000 метров над уровнем моря.
Рабочая температура: от + 5 C до +40 C
Рабочая влажность: 80% при + 31 С. С 31 до 40 С эта цифра уменьшается линейно до 50%.
{img:3:click:big}

Прибор имеет встроенный аккумулятор, который позволяет при отключении от электросети не потерять накопленные показания и при необходимости изменить настройки.

Инструкция

Полная инструкция, в том числе и на русском языке есть только на сайте производителя, а не в комплекте с прибором, поэтому я кратко ее продублирую:
Кнопки - и + служат для изменения значений (время, тариф и т.д.) в режиме настройки прибора, для перехода между значениями служит кнопка MODE .
{img:6:click:big}

Для перехода в режим настройки необходимо одновременно нажать кнопки - и + и удерживать их нажатыми 3-4 секунды.
{img:7:click:big}

Обратите внимание, что стоимость киловатт часа указывается в копейках (вероятно из-за минимума кнопок управления).
{img:8:click:big}

В режиме измерения кнопка MODE переключает отображаемые на экране показатели.
В основном режиме на экране отображается текущее время в 24-х часовом формате, день недели, текущая потребляемая мощность и ее стоимость по тарифу.
При превышении максимальной нагрузки в 3680 Вт на экране должна отображаться мигающая линия.
{img:4:click:big}

При нажатии на кнопку MODE экран переключается на отображение всего использованной электроэнергии и начисленной стоимости на электроэнергию, через несколько секунд экран возвращается к основным показателям – времени, текущей потребляемой электроэнергии и стоимости.

{img:5:click:big}

Несмотря на возможность двухзонной тарификации, прибор отображает только общую потребленную электроэнергию и ее стоимость.
При двукратном нажатии на кнопку MODE экран переключается на отображение общего времени записи, общего времени под нагрузкой и процентного соотношения и так же через несколько секунд прибор возвращается к отображению основных показателей.
{img:9:click:big}

Использование

Измерение потребляемой отдельными бытовыми приборами и их группами, электроэнергии может сэкономить не только ваши деньги, но и время.
Например, при выборе источника бесперебойного питания для вашего компьютера куда проще включить сам компьютер и всю необходимую периферию через ваттметр, чем искать потребляемую мощность в характеристиках каждого подключенного устройства.
С другой стороны, далеко не на всех устройствах помимо максимальной потребляемой энергии написаны средние значения (последний раз я такое видел в инструкции к посудомоечной машине, где помимо максимально потребляемой мощности было указано среднее значение за цикл, но это скорее исключение из правил), да и не везде это возможно предсказать, а вот посчитать с измерителем мощности EG-EM1 можно без особых сложностей – достаточно свести в одной таблице суточное потребление электроэнергии для большинства электроприборов в доме (для редко используемой бытовой техники нужно увеличить интервал измерения).

Потребляемая мощность некоторых бытовых устройств

Зарядное для смартфона 1А – 6-7 Вт
Лампочка накаливания 95 Вт – 94 Вт
Фен (2кВт) (на максимуме) – 2085 Вт
Ноутбук MSI 17" – 65 Вт при обычной работе и 122 Вт при нагрузке
Монитор 24" – 34 Вт
Электрочайник с маркировкой (2,0-2,4кВт) при кипячении – 2075 Вт
Водонагреватель 2,5 кВт – 2470 Вт

Выводы

Перед нами простой в эксплуатации и настройке прибор для измерения потребляемой мощности бытовых электроприборов. Несмотря на то, что данный ваттметр не может показать сколько «набежало» по дневному и ночному тарифу раздельно, а только в сумме. Так же этот прибор не может зафиксировать максимальные показатели за время измерения (пиковая нагрузка).
Тем не менее он прекрасно справляется со своим основным назначением – измерением потребляемой мощности и позволяет выявить самую расточительную, в расходах на электричество, бытовую технику.
Модель безопасна для детей, так как в ней предусмотрены защитные шторки.

Здравствуйте коллеги, хочу рассказать вам о своем маленьком опыте по реальному измерению мощности домашних электроприборов и своего компьютера.

Преамбула
После выставления мне больших счетов за электроэнергию я решил провести ревизию своих электроприборов и проверить какой прибор сколько потребляет реально и сколько все это мне будет стоить. В итоге решил приобрести локальное (то есть вставляемое в розетку, а не в электрический щиток) устройство подсчета кВт.ч.

Выбор устройства
То, что продается в магазинах моего города, мягко говоря, меня совсем не устраивало по цене (от 1к руб) да и по функционалу, посему купил у китайцев нечто EU Version Power Balance Energy Meter всего за 600р. Немного об устройстве. Девайс позволяет замерять мощность от 1 Вт до 3кВт, хранит информацию о потреблении электроэнергии за сессию и за все время, считает стоимость израсходованной электроэнергии по заданной цене кВт.ч., показывает напряжение в сети, есть куча алярмов по превышению какого-либо порога. В общем очень удобный.

Измеряем все и вся
Лампа
Первое, что я решил измерить - это насколько прибор реально показывает мощность электроприбора. Берем обычную лампу накаливания и проверяем

Ага, отлично, видим, что прибор показывает точно и нет ни каких двойных стандартов в измерении мощности в РФ и Китае.

Компьютер
Тут сразу хочется отметить, что домашний комп у меня очень специфический и, думаю, у большинства все-таки нормальные ЭВМ. Так вот, имею supermicro x6dvl-eg, 2 х Xeon 3Ггц, 4GB ECC, 2 HDD, 500Вт FSP, radeon 5670 512Mb. Короче старая серверная мамка оставшаяся от погибшего сервера, перепаянная и возвращенная в строй.
Монитор DELL U2212HM

Включаем комп через прибор и смотрим потребление мощности.

Вопрос: А зачем мне блок питания на 550 Вт, если вместе с моником система не выходит ну край в 400 Вт? Обман потребителей?
Вообще результаты печальны: вся эта система в среднем потребляет 250 Вт. Что многовато.

Решил прибор оставить в сети и посмотреть, сколько набежит за длительный период. В итоге имеем
12 дней аптайм, из них 3-ое суток режим торента, остальные по 2-4 часа в день, потребление электроэнергии за 12 дней составило 24кВт.ч что в пересчете из стоимости 2.22 за кВт.ч (у меня) выходит 60р.

Рассчитаем стоимость в месяц. Получим 60/12*31=155р. Вот такая занимательная математика. то есть подключая дома инет за 400р/мес имеем накладные расходы на комп еще 155р за электроэнергию при не сильной эксплуатации.

Другие электроприборы
Померив комп, задался целью померить все электроприборы в доме. Результаты удивили. ВСЕ приборы, что я замерял, оказывается, имеют мощность меньше заявленной производителем примерно на 20%! Грабеж господа! Были замерены на полную мощность: утюг, стиральная машина, микроволновка, пылесос.
Единственный электроприбор, которой соответствовал заявленной мощности, оказался советский самовар 1978 года выпуска. Нагревательный элемент его по паспорту 1кВт, по факту 950Вт.
В качестве шутки - померил стоимость стирки 15 пар носков (одновременно) в стиральной машинке. Вышло 2 руб.

Обновлено 29.09.2012
По просьбам хабровчан выкладываю результаты замеров

Вот, если кого-то заинтересуют замер какого либо прибора, думаю, при наличии последнего, смогу выложить информацию.

Современные технологии все больше проникают в нашу размеренную повседневную жизнь. При этом облегчается множество задач, на которые ранее нужно было затрачивать огромное количество ресурсов и времени.

Благодаря им, уже можно дистанционно узнавать о расходе электроэнергии в любой момент времени у себя дома, на даче, в квартире. При этом получать всю информацию о напряжении в розетках, подключенной мощности и ее характере. И все это при помощи обыкновенного смартфона.

Достаточно установить в своем распредщите анализатор качества и количества электроэнергии Wibeee и множество параметров электросети станут доступными вам в реальном времени дистанционно.

Что измеряет Wibeee

Измеряемые величины анализатором Wibeee:

• полная мощность. При этом он может раскладывать ее на активную и реактивную составляющие!
• ток в цепи. По тому же принципу что и токоизмерительные клещи.
• напряжение. За счет контактов в своей конструкции, которые соприкасаются с винтами в автомате.
• частота сети

В настройках можно указать цену за 1квт и получать сразу результат расхода электроэнергии в денежных выражениях, а не в киловаттах.

С помощью Wibeee вы сможете полностью проанализировать на что, как и в какие часы используется электричество у вас в квартире. А благодаря подключению через Wi-fi и облачному сервису, эта информация будет доступна в любой точке мира.

Все эти данные можно легко записать и хранить в памяти компьютера, облачного сервиса, а затем проанализировать. Доступ к ним обеспечивается через любой планшет, смартфон или ПК.

Для подключения устройства в отличии от других анализаторов не требуется прокладки новых проводов. Все что вам нужно это иметь устойчивый Wifi сигнал. Вы можете сравнивать свое потребление по графикам за разные месяца и сделав соответствующие выводы понять, где и сколько вы теряете и как можно на этом сэкономить электроэнергию.

Больше не нужно будет искать квитанции, перебирать счета и калькулятором скрупулезно высчитывать лишние киловатты. Все это будет у вас под рукой в любой момент времени.

Установка и подключение анализатора качества и количества электроэнергии в щите

Установка устройства wibeee очень проста и не требует отдельного места на динрейке в электрощите. Для этого даже может не потребоваться отключать напряжение.

• Открутите внешнюю защитную панель с электрощитка, чтобы обеспечить доступ к вводному автомату
  
• Просто защелкните анализатор Wibeee на верхних клеммах автомата как показано на картинке. При этом обязательно требуется соблюсти нужное расположение фазного и нулевого проводов. Они должны зайти в пространство между перегородками Wibeee, каждый под свое место, которое указано на лицевой части устройства.
  Если вы перепутаете ноль и фазу прибор может выйти из строя.
• При правильной установке красный светодиод в левом углу начнет светится.
  Это означает что контакты анализатора сети соприкоснулись с винтами автомата и оно находится под напряжением. Если этого не произошло, возможно контакты просто не достают до винтового зажима. В комплекте идут магнитные удлинители контактов. Примагничиваете их к основным контактам и тем самым увеличиваете общую длину на нужное расстояние.
• По истечение некоторого времени заморгает синий светодиод. Это означает что Wibeee начал излучать сигнал. На этом физическое подключение устройства завершено.
  

Важное замечание: для работы анализатора электроэнергии необходимо чтобы нулевой провод обязательно проходил через автоматический выключатель.

Если ноль у вас жестко сидит на корпусе или шинке, а через автомат подключены только фазные проводники, то при таком подключении Wibeee работать не будет!

Подключение и настройка программы

Пройти регистрацию устройства через интернет. После регистрации и окончательной настройки синий светодиод уже не будет моргать, а начнет светиться постоянно и вы начнете получать все данные электрических параметров вашей сети в режиме онлайн.

При этом можно подключать и регистрировать не одно, а несколько устройств Wibeee одновременно. Хоть на отдельные автоматические выключатели, хоть на отдельные объекты. Данный анализатор параметров электросети выпускается как в однофазном так и трехфазном исполнении.

Поэтому его можно использовать не только в домашних условиях, но и в коммерческих целях на промышленных объектах. Объединив отдельные анализаторы в целую сеть, можно создать что-то наподобие АСКУЭ. Всю собираемую информацию вы будете получать в режиме реального времени.

Применение анализатора параметров электросети в быту

Каким образом Wibeee можно использовать еще в нашей повседневной жизни? Вот несколько примеров:

• находясь на работе или в любом другом месте вы дистанционно по расходу электроэнергии сможете узнать, не забыли ли вы выключить утюг, и стоит ли бежать домой чтобы это проверить.
• если электрощиток со счетчиком находится в отдельном помещении или закрыт под замок, можно находясь дома узнать все нужные вам параметры (напряжение, ток, расход в квт) не дожидаясь прихода представителей энергоснабжающей или управляющей компании.
• когда вы недовольны качеством поставляемой электроэнергии энергопередающей компании, можете смело прийти в кабинет к руководителю организации, и что называется онлайн продемонстрировать ему какое напряжение у вас дома не только сейчас, но и каким оно было в часы пик или при скачках, из-за которых у вас вышла из строя бытовая техника.

Технические данные анализаторов сети wibeee

Самые распространенные модели анализаторов Wibeee рассчитаны на ток до 70А и для их подключения требуется модульный автоматический выключатель на динрейку с максимальным током нагрузки 63А. Существуют также модели для промышленного использования на гораздо большие токи.

Технические параметры устройства Wibeee

• рабочее напряжение 85-265 Вольт
• потребление на холостом ходу - 17мА
• номинальный ток - до 70А
• сечение проводника для подключения - до 16мм2
• погрешность измерения - 2%
• материал корпуса - самозатухающий пластик выдерживающий нагрев до 90 градусов.
• рабочая температура - от -25 до +45С

Вот так выглядит информация на дисплее которую передает устройство на ваш компьютер или смартфон:

• расход электроэнергии в текущем месяце и за предыдущий период
  
• наглядное графическое сравнение расхода электроэнергии по месяцам. Можно установить как в киловаттах, так и денежном выражении.
  
• отображение информации в цифровом значении за текущий период времени
  
• просмотр любого параметра - напряжения, мощности, расхода электроэнергии за любую дату, вплоть до конкретного часа и минуты времени.
  
• последние данные измеряемых величин в облачном сервисе