Для некоторых этот вопрос покажется наивным – ведь все так очевидно! Но ведь школьные знания из области физики, если они не имели практического приложения в жизни человека, имеют свойство потихоньку улетучиваться. А задача понять взаимосвязь между двумя этими величинами иногда становится насущной даже для далеких от электротехники людей, чисто на бытовом уровне. Например, при приобретении новой домашней техники, электрооборудовании для автомобиля, при установке новой розетки или выключателя, при прокладке линии питания и т.п.
Сразу оговоримся, что в самой формулировке вопроса – как перевести амперы в киловатты, уже заложена явная некорректность. Это тесно взаимосвязанные, но все же совершенно разные величины. То есть речь может идти не о переводе, а о ясном представлении этой взаимосвязи и возможности при необходимости провести нужные вычисления. Об этом и пойдет речь дальше.
Какая взаимосвязь между показателями силы тока, напряжения и потребляемой мощности?
Для начала – буквально несколько слов о природе этих величин.
- Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи. А потенциал, упрощенно – количество заряда, то есть, по сути, показатель энергии в данной точке. Измеряется в вольтах (В).
- При наличии разности потенциалов (то есть напряжения) при замыкании цепи по ней начинает протекать ток – направленное движение электрически заряженных частиц. Показатель силы тока – это количество заряда, прошедшее через какую-то точку в единицу времени (в секунду). Единицы измерения — амперы (А).
- Наконец, конечная цель электрического тока в приборах и устройствах – это выполнение определенной работы, связанной либо с перемещением самого заряда, либо с преобразованием в другие виды энергии – тепловую, кинетическую, волновую и т.п. Количество этой работы, выполненное за единицу времени (за секунду), как раз и является электрической мощностью. Единица измерения – ватт (Вт).
Для любой из упомянутых величин имеются производные величины, показывающие десятичную разрядность. Весь «спектр» знать необязательно, но в наиболее часто используемых — разбираться надо:
- микро…(мк или µ) — n×0.000 001
- милли…(м) — n×0.001
- кило… (к) — n×1 000
- мега… (М) — n×1 000 000
Например, показатель мощности в 3.2 кВт – не что иное, как 3200 Вт
При проведении расчетов все величины должны быть приведены к одинаковым по десятичному разряду производным. Обычно на бытовом уровне оперируют «чистыми» величинами, и только показатель мощности, если он достаточно высокий, указывают в результате в киловаттах.
Взаимосвязь этих трех величин в упрощенном виде для цепи постоянного тока описывается следующей формулой:
P = U × I
где:
P — мощность, Вт;
U — напряжение, В;
I — сила тока, А.
Как видно, провести расчет, зная эту формулу – труда не составит.
Для чего бывают необходимы такие расчеты?
Давайте посмотрим, так ли нужен бывает подобный расчет?
- Даже неопытный в электротехнике человек наверняка видел в паспортных характеристиках бытовых приборов показатель их потребляемой мощности, выраженный в ваттах или киловаттах. А для обеспечения безопасности эксплуатации электропроводка в доме (или, что лучше – отдельные ее линии) должна защищаться автоматическими включателями. Ну или плавкими предохранителями – «пробками», что еще встречается в домах старой постройки. И на автоматах или предохранителях максимальный ток указан в амперах. Вот – классический пример, когда требуется оценить, какой же по номиналу прибор защиты подойдёт к той или иной нагрузке, выраженной в ваттах.
Особенно это важно, если выделяются линии для подключения мощной бытовой техники. Здесь будет важен не только номинал автомата, но и сечение кабеля для прокладки такой линии.
Какой кабель должен прокладываться в домашней электросети?
Однозначно на этот вопрос не ответить – приходится принимать во внимание множество нюансов. Они хорошо изложены в специальной публикации нашего портала «Какой кабель использовать для проводки в квартире».
- Ограничения по току могут быть и на изделиях электротехнической арматуры – розетках, выключателях, клеммных разъемах и т.п. Они часто указываются непосредственно на корпусе прибора. То есть необходимо подсчитать, какую допустимую нагрузку в ваттах можно подключать к такой точке. Опять же – особую важность такие расчёты должны представлять для любителей использовать удлинители с тройниками (что делать настоятельно не рекомендуется), тем самым подключающих к одной розетке сразу несколько приборов.
- Ситуация с необходимостью подсчета в одну или другую сторону может возникнуть и у автолюбителей. Например, приобретен какой-то прибор, и требуется узнать, каким предохранителем следует защитить линию его подключения.
- Случается необходимость и в обратной задаче. Она может быть вызвана отсутствием информации о реально потребляемой мощности того или иного прибора. Кстати, с показателями мощности некоторыми недобросовестными производителями бытовой техники устраивается порой такая неразбериха, что не знаешь, чему верить. И чтобы реально оценить потребление, приходится прибегать к замерам. Прибор для прямого измерения мощности, ваттметр – штука редкая, но вполне можно обойтись обычным мультиметром, замерив сначала напряжение, а поток ток, и затем проведя необходимый расчет.
Как правильно измерить силу тока?
Работа с амперметром – не такая простая, так как его приходится подключать в разрыв тестируемой цепи. Кроме того, требуется соблюдение особых мер предосторожности, иначе можно просто погубить свой измерительный прибор. Как измерить силу тока мультиметром – читайте в специальной публикации нашего портала.
Проводим расчеты
Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.
- Расчет для постоянного тока
Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.
При расчете мощности по силе тока:
P = U × I
Если считается сила тока по известной мощности,
I = P / U
- Расчет для однофазного переменного тока
Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.
Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом φ (cos φ). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.
Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:
P = U × I × cos φ
и
I = P / (U × cos φ)
У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных, будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.
- Расчет для трехфазного переменного тока
Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:
P = √3 × U × I × cos φ
и
I = P / (√3 × U × cos φ)
Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.
Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.
Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.
Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.
Калькулятор расчеты силы тока по известному значению потребляемой мощности
Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока
Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.
А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:
Видео: Как подобрать автомат по току нагрузки
Все автоматы, которые имеются в продаже, содержат в маркировке величину предельно допустимого тока (но никак не поддерживаемой мощности в ваттах), а большинство потребителей имеют пометку на бирке о потребляемой мощности. Чтобы правильно подобрать кабель и автоматический выключатель нужно знать, как перевести амперы в киловатты и обратно. Об этом мы и расскажем читателям сайта Сам Электрик далее.
Содержание:
Краткие о напряжении, токе и мощности
Напряжением (измеряют в Вольтах) называется разность потенциалов между двумя точками или работу, выполненную по перемещению единичного заряда. Потенциал, в свою очередь, характеризует энергию в данной точке. Величина тока (количество Ампер) описывает, сколько зарядов протекли через поверхность за единицу времени. Мощность (ватты и киловатты) описывает скорость, с которой этот заряд был перенесен. Из этого следует – чем больше мощность, тем быстрее и больше переместилось носителей заряда через тело. В одном киловатте тысяча ватт, это нужно запомнить для быстрого расчета и перевода.
В теории звучит довольно сложно, давайте рассмотрим на практике. Основная формула, которой вычисляется мощность электрических приборов следующая:
P=I*U*cosФ
Важно! Для чисто активных нагрузок используется формула P=U*I , у которых cosФ равен единице. Активные нагрузки – это нагревательные приборы (электрический обогрев, электропечь с ТЭНами, водонагреватель, электрочайник), лампы накаливания. Все остальные электроприборы имеют некоторое значение реактивной мощности, это обычно небольшие значения, поэтому ими пренебрегают, поэтому расчет в итоге примерный получается.
Как выполнить перевод
Постоянный ток
В сфере автоэлектрики и декоративной подсветки используются цепи 12 В. Давайте рассмотрим на практике, как перевести амперы в ватты на примере светодиодной ленты. Для её подключения зачастую необходим блок питания, но подключить «просто так» его нельзя, он может сгореть, или наоборот, вы можете купить слишком мощный и дорогой БП там, где он не нужен и зря потратить деньги.
В характеристиках блока питания на бирке указываются такие величины, как напряжение, мощность и ток. Причем количество Вольт указываются обязательно, а вот мощность или ток могут быть описаны вместе, а может быть и такое, что только одна из характеристик указана. В характеристиках светодиодной ленты указаны те же характеристики, но мощность и ток с учетом на метр.
Представим, что вы купили 5 метров ленты 5050 с 60 светодиодами на 1 метр. На упаковке написано «14,4 Вт/м», а в магазине на бирках БП указан только ток. Подбираем правильный источник питания, для этого умножим количество метров на удельную мощность и получим общую мощность.
14,4*5=72 Вт – необходимо для питания ленты.
Значит нужно перевести в амперы по этой формуле:
I=P/U
Итого: 72/12=6 Ампер
Итого нужен блок питания минимум на 6 Ампер. Более подробно узнать о том, как выбрать блок питания для светодиодной ленты, вы можете узнать из нашей отдельной статьи.
Другая ситуация. Вы установили на свой автомобиль дополнительные фары, но на лампочках указана характеристика, допустим 55 Вт. Подключение всех потребителей в авто лучше производить через предохранитель, но какой нужен для этих фар? Нужно перевести ватты в амперы по формуле выше – разделив мощность на напряжение.
55/12=4,58 Ампера, ближайший номинал – 5 А.
Однофазная сеть
Большинство бытовых приборов рассчитаны на подключение к однофазной сети 220 В. Напомним, что в зависимости от страны, в которой вы живете, напряжение может быть и 110 вольт и любым другим. В России принятая за стандарт величина именно 220 В для однофазной и 380 В для трёхфазной сети. Большинству читателей чаще всего приходится работать именно в таких условиях. Чаще всего нагрузку в таких сетях измеряют в киловаттах, при этом автоматические выключатели содержат маркировку в Амперах. Рассмотрим немного практических примеров.
Допустим, что вы живете в квартире со старым электросчетчиком, и у вас установлена автоматическая пробка на 16 Ампер. Чтобы определить, какую мощность «потянет» пробка, нужно перевести Амперы в киловатты. Здесь эффективна та же формула, связывающая силу тока и напряжение в мощность.
P=I*U*cosФ
Для удобства расчетов принимаем cosФ за единицу. Напряжение нам известно – 220 В, ток тоже, давайте переведем: 220*16*1=3520 Ватт или 3,5 киловатта – ровно столько вы можете подключить единовременно.
С помощью таблицы можно быстро перевести амперы в киловатты при выборе автоматического выключателя:
Немного сложнее дело обстоит с электродвигателями, у них есть такой показатель как коэффициент мощности. Чтобы определить, сколько у вас будет потреблять киловатт в час такой двигатель, нужно обязательно учитывать коэффициент мощности в формуле:
P=U*I*cosФ
Следует отметить, что cosФ должен быть указан на бирке, обычно от 0,7 до 0,9. В данном случае, если полная мощность двигателя 5,5 киловатт или 5500 Ватт, то потребляемая активная мощность (а мы платим, в отличие от предприятий, только за активную):
5,5*0,87= 4,7 киловатта, а если точнее то 4785 Вт
Стоит отметить, что при выборе автомата и кабеля для электродвигателя нужно учитывать полную мощность, поэтому нужно брать ток нагрузки, который указан в паспорте к двигателю. И также важно учитывать пусковые токи, так как они значительно превышают рабочий ток двигателя.
Еще один пример, сколько ампер потребляет чайник на 2 кВт? Делаем расчет, сначала нужно выполнить перевод киловатт в ватты: 2*1000 = 2000 Ватт. После этого переводим ватты в Амперы, а именно: 2000/220 = 9 Ампер.
Это значит, что пробка на 16 Ампер выдержит чайник, но если вы включите еще один мощный потребитель (например, обогреватель) и в суммарная мощность будет выше 16 Ампер – она через время выбьет. Также дело обстоит и с автоматами, и предохранителями.
Для подбора кабеля, который выдержит определенное количество ампер чаще, чем формулы используют таблицу. Вот пример одной из них, кроме тока в ней и указана мощность нагрузки в киловаттах, что очень удобно:
Трёхфазная сеть
В трёхфазной сети есть две основных схемы соединения нагрузки, например обмоток электродвигателя – это звезда и треугольник. Формула определения и перевода мощности в ток несколько иная, чем в предыдущих вариантах:
P = √3*U*I*cosФ
Так как наиболее частым потребителем трёхфазной электросети является электродвигатель, рассмотрим на его примере. Допустим, у нас есть электродвигатель мощностью в 5 киловатт, собранный по схеме звезды с напряжением питания 380 В.
Нужно запитать его через автоматический выключатель, но чтобы его подобрать, нужно знать ток двигателя, значит нужно перевести из киловатт в амперы. Формула для расчета будет иметь вид:
I=P/(√3*U*cosФ)
На нашем примере это будет 5000/(1,73*380*0,9)=8,4 А. Таким образом мы без труда смогли перевести киловатты в амперы в трехфазной сети.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Для оперативной работы электромонтеру необходимо освоить навыки быстрого перевода. На электродвигателях часто указывается и ток, и напряжение, и мощность, и её коэффициент, но случается, так, что табличка утеряна, или же информация на ней читается не полностью. Кроме электродвигателей часто приходится подключить ТЭНы или тепловую пушку, где кроме напряжения питания и мощности зачастую ничего не известно. Для оптимального подбора кабеля нужно знать, как быстро перевести амперы в киловатты соответственно. Мы надеемся, что предоставленные формулы и советы помогли вам понять всю нюансы перевода. Если вы не можете самостоятельно перевести мощность в амперы или наоборот, пишите в комментариях, мы вам постараемся помочь!
Будет полезно прочитать:
—> Продолжаю обзоры гаджетов-даджетов. На этот раз рассмотрим устройство, которое поможет снизить расходы на электроэнергию. Называется прибор «Энергомер». Это измеритель мощности. Помимо измерения мощности он еще много что умеет измерять: напряжение в сети, силу тока и даже считать потраченную электроэнергию в самых понятных единицах измерения — в рублях.Любопытно? Давайте посмотрим на энергомер поближе и проведем ряд экспериментов.2. Энергомер представляет собой вилку и розетку с жидкокристаллическим дисплеем и четырьмя кнопками. Для измерения нужно воткнуть энергомер в розетку, а в энергомер воткнуть устройство, параметры энергопотребления которого вы хотите измерить. Все очень просто.Перед измерением можно настроить энергомер, введя время и значения тарифов. Прибор дружит даже с тарифами день/ночь, у нас именно такой.3. Начнем с кофеварки. У многих же есть традиция начинать утро с чашечки кофе. Посмотрим, сколько уходит электроэнергии на приготовление кофе.4. С помощью кнопки FUNC осуществляется переключение между режимами. Мы видим, что в сети 227 вольт.5. Потребляемый ток 4,09 ампера.6. Мощность, потребляемая кофеваркой 914,5 ватт.7. Кофе готов! Стоимость затраченной электроэнергии по дневному тарифу составила 31 копейку.8. На очереди электрический чайник. Мы в хозяйстве сейчас используем обычный эмалированный, который нужно греть на газу, поэтому отправляемся к родителям. Наполняем чайник до отметки MAX, это полтора литра. Включаем.9. Напряжение в сети 229 вольт.10. Ток 9,14 ампер. Это довольно большой ток, в домах со старой проводкой запросто может выбить пробки, особенно если кроме чайника включен еще какой-нибудь серьезный потребитель тока.11. Потребляемая мощность 2 киловатта.12. На дисплее отображена стоимость электроэнергии. Показания я не обнулял, следовательно, на кипячение одного чайника затрачено электроэнергии 88 копеек.Можно прикинуть, что отказавшись от электрического чайника семья, выпивающая 3 чайника кипятка в сутки экономит за год 964 рубля при условии фиксированной платы за газ. Не очень большие деньги, но меня всегда интересовал вопрос, сколько это в цифрах, наконец-то узнал.13. Следующий потребитель — утюг.14. Погладить сыну рубашки с майками стоило 0,42 рубля. Обратите внимание, что это уже Total Price 2, то есть учитывается второй тариф. У нас дневной тариф действует с 07:00 до 23:00. Ночью электроэнергия почти в три раза дешевле. Мы ложимся спать поздно, поэтому иногда остаток домашних дел как раз выпадает на поздний вечер.15. Всего на текущий момент нажгли электричества на 1 рубль 61 копейку.16. Еще мы ночью включаем посудомоечную и стиральную машинки, благо соседи не жалуются.17. Посуда моется, в сети 230 вольт.18. Утром смотрим, сколько натикало. 2,25 рубля по ночному тарифу, за вычетом вечерней глажки получается всего 1 рубль 83 копейки.19. Всего же описанные эксперименты с четырьмя потребителями намотали 3 рубля 45 копеек.Что ж, «Энергомер» — полезная штуковина в хозяйстве тех, кто привык прикидывать расходы. Позволяет задуматься о снижении расходов на электроэнергию и посчитать реальную экономию. Все эти рубли с копейками за год превращаются в суммы, с которыми приходится считаться.Прибор предоставлен для обзора компанией «Даджет». У них на сайте можно приобрести энергомер со скидкой 10% по промокоду DR.Также компания заинтересована в публикации независимых объективных обзоров даджетов в разного рода СМИ. Компания «Даджет» предоставляет свои товары блогерам и авторам, желающим протестировать их и написать обзор. Даджет после написания обзора остается у автора.Если вы хотите предоставить какой-нибудь девайс, гаджет, автомобиль, теплоход или отель на обзор обращайтесь.Также я есть в фейсбуке, твиттере и в инстаграме.Поделитесь ссылкой:
Электрический чайник – очень удобный прибор, помогающий получить кипяток в кратчайшие сроки. Чайник есть практически в каждой семье, и люди оценили преимущества его использования. Но наряду с удобством, появляется вопрос: сколько потребляет чайник, не является ли он источником очень большого расхода электроэнергии, можно ли пользоваться этим прибором и экономить.
Потребление
Электрический чайник
Чтобы разобраться, какую мощность потребляет нагреватель электрического чайника, произвести необходимые расчеты, следует учесть, что электрочайники бывают разные. По этой причине расходы на потребление энергии будут разниться.
- потребляемая мощность чайника – показатель, разграничивающий модели между собой;
- литраж – максимальный объем жидкости, который прибор доводит до кипения за раз.
Два упомянутых аспекта влияют на количество потребленного электричества. Чем выше мощность электрического чайника, тем большее количество электрической энергии тратится. Чем большего объем, тем больше времени необходимо затратить на доведения воды до нужной температуры. Чтобы узнать, много ли потребляется электричества, нужно знать какова у чайника мощность потребления.
Возьмем за пример типичный электрочайник мощностью две тысячи ватт. Это значит, что за час работы он потратит два киловатта. За минуту прибор расходует тридцать три ватта, но для закипания воды требуется около четырех минут. Значит, потратиться сто тридцать три ватта. Дальнейшие расчеты зависят от интенсивности использования чайника. Кто-то пьет чай пару раз в день, кто-то кипятит воду каждый час. Если взять за пример, что в сутки чайник используется семь раз, за один день потратится девятьсот тридцать три ватта.
Определить потребляемую чайником мощность несложно.
Чтобы рассчитать, сколько потребляет электрочайник, имеющийся на вашей кухне, произведите такие подсчеты:
- в паспорте прибора указана мощность чайника, также информация может располагаться на корпусе прибора;
- произведите расчеты времени закипания чайника;
- умножьте получившееся число на количество раз кипячения воды;
- таким же образом узнаем расходы за месяц, умножив получившиеся результаты на количество дней в месяце.
Мощности современного чайника варьируются в промежутке от семисот до трех тысяч ватт. Кроме этой характеристики прибора, важно понимать, что расход зависит от множества факторов:
- объема прибора;
- материала корпуса;
- количество воды;
- разновидности нагревательного элемента;
- химического состава воды.
Мощность электрочайника
Нагревательный элемент оказывает непосредственное влияние на показатели. На рынке производители представляют чайники с двумя вариантами тэнов:
- Спираль или тэн открытого типа. Этот нагревательный элемент располагается непосредственно в колбе, напрямую контактирует с водой. Такой вариант чайника отличается бесшумностью, высокой скоростью нагревания воды.
- Пластина или тэн закрытого типа. Нагревательный элемент располагается на дне прибора. Данный тип кипятильника требует большего времени для закипания, производит шум, но накипь образуется гораздо медленнее, в сравнении с выше описанным аналогом.
Чайник с закрытым тэном закипает около трех-четырех минут, вариант с открытой спиралью – за две минуты. Несмотря на это, современные варианты представлены в основном чайниками с пластиной.
На скорость закипания влияют материалы, из которого изготовлен продукт. Учитывайте этот момент, выбирая чайник. Чтобы понизить энергопотребление, ознакомьтесь с особенностями каждого материала корпуса:
- Металл. Такие приборы очень быстро прогреваются и удерживают тепло, но тратиться дополнительное количество ресурса на прогревание рабочего корпуса.
- Стекло. Стекло быстро разогревается, но плохо удерживает тепло.
- Керамика. Материал не обладает высокой скоростью разогревания, но очень долго сохраняет тепло. Чайник из керамики длительное время остается горячим.
Чайник с закрытым тэном
Некоторые люди задают вопрос, что больше плита или электрический чайник расходуют электричества? Ответить на этот вопрос однозначно нельзя: следует произвести расчеты, поскольку на показатели влияют слишком многие факторы. Но наблюдения показывают, что затраты на кипячение воды чайником ниже, чем затраты при использовании газо- или электроплиты.
Потребление электроэнергии
Планируя свой бюджет и контролируя расходы, пользователи задумываются, сколько электричества потребляет электрический чайник, как снизить цифры в платежках.
Потребление электроэнергии чайником напрямую связано с производственной мощностью и множеством факторов, упомянутых ранее. Средние показатели колеблются в пределах полутора – трех квт в час. Путем несложных расчетов удается понять, что при среднем прогреве воды в три минуты и четырехкратном использовании прибора в сутки, в месяц тратится восемнадцать киловатт. Также на количество расхода влияет объем подогреваемой воды, сколько чайник вскипятит за одно кипячение. Чтобы получить информацию относительно ампер чайника, нужно разделить номинальную мощность на номинальное напряжение. Например, 2000 ватт разделить на двести двадцать, получим десять ампер.
На первый взгляд, расход электрочайника небольшой, особенно это видно в сравнении с многими бытовыми приборами, мало какой меньше расходует электроэнергии. Но необходимо учесть продолжительность работы: некоторые приборы работают часами, в то время, как электрочайник функционирует сравнительно недолгое время за сутки. Напрашивается вывод, что электрочайник за непродолжительный период времени расходует большое количество электроэнергии.
Внимательно изучив, сколько электроэнергии потребляет чайник, можно прийти к заключению, что прибор относится к затратным в плане экономии электроресурса.
Данный факт не значит, что нужно отказаться от удобного способа приготовить чай или закипятить воду. Для сокращения расходов необходимо прислушаться к рекомендациям, которые помогут сэкономить:
- Даже в режиме ожидания техника потребляет электроэнергию. Количество ее невелико, но, чтобы исключить расходы полностью, выключайте чайник с розетки, когда не используете его.
- Доводите до кипения только необходимое количество воды. Планируя выпить чашку кофе, очень неэкономно кипятить литр воды.
- Следите за состоянием тэна, регулярно очищайте его от накипи. Образование твердого налета на нагревательном элементе увеличивает длительность закипания воды, становится причиной бОльших расходов электричества. Также накипь может стать причиной поломки чайника. Избавиться от твердого налета можно с помощью простого способа: в колбе кипятиться вода с растворенной лимонной кислотой. Способ копеечный, но очень эффективный.
- Освободитесь от заблуждения, что кипячение воды на электрической плите более экономичное. На самом деле, чайник быстрее согреет воду, а также сделает этот процесс менее энергозатратным.
На рынке появился новый прибор, который составил конкуренцию электрочайнику — термопот или чайник-термос. Это устройство, похожее на электрический чайник, но имеет свои особенности. В приборе находится постоянно горячая вода и не нужно ее бесконечно кипятить. Это преимущество для любителей чая. Недостатком оборудования назван тот факт, что он занимает много места. Но в реальности термопот занимает практически столько же места, сколько и электрический чайник.
Термопот
Основными характеристиками термопота в плане расходов электрической энергии является его потребляемая мощность, объем воды. Главное энергопотребление чайника-термоса происходит в процессе нагревания воды, впоследствии он просто поддерживает необходимую температуру и расходует минимальное количество ресурса.
На рынке представлены термопоты такой мощности: 750, 800, 900, 1450, 1600 ватт. Самыми ходовыми являются чайники-термосы мощностью до девятисот ватт. Этого вполне достаточно для ежедневного использования небольшой семьей. Более мощный термопот следует использовать в коммерческих целях, там, где следует подогревать большое количество воды в кратчайшие сроки. Попробуем подсчитать расходуемое количество и объем киловатт за день, месяц и сравнить с показателями, которые дает чайник.
Возьмем за основу классический термопот объемом четыре литра и номинальной мощностью восемьсот ватт. В процессе доведения воды до кипения, прибор работает на всю мощность. На кипячение потребуется около пятнадцати минут. Расчет производим по такой формуле: мощность разделяем на шестьдесят минут и получаем, что на одну минуту нагрева расходуется тринадцать ватт. За одно кипячение потратится сто девяносто пять ватт (количество расхода за минуту умножается на время работы). В режиме ожидания тратится тридцать ватт в час. За сутки при условии работы в течение пятнадцати часов, потратится четыреста пятьдесят ватт. За месяц расходы составят тринадцать с половиной ватт. Расход электрочайника в среднем составит двадцать восемь киловатт за месяц. Получается, что использование термопота более выгодное и позволяет экономить до пятидесяти процентов.
Что выбрать, вы решаете самостоятельно. Уменьшить расходы, не понижая комфортности, реально. Важно просто правильно пользоваться приборами и рационально расходовать ресурс.
Электричество в массовом масштабе используется во всех сферах современной жизни. Необходимая эксплуатационная гибкость электросети обеспечивается использованием розеток к которым подключаются те или иные приборы. Мощность подключаемого устройства не должна превышать определенного максимального значения.
Содержание
Что такое потребляемая мощность?
Потребляемая мощность — это численная мера количества электрической энергии, необходимой для функционирования электроприбора или преобразуемой им в процессе функционирования. Для статических устройств (плита, утюг, телевизор, осветительные приборы) энергия тока при работе переходит в тепло). При преобразовании (электродвигатели) – энергия электрического тока преобразуется в механическую энергию.
Основная единица электрической мощности – Ватт, ее численное значение
Р = U × I,
где U – напряжение, Вольты, I – ток, амперы.
Иногда этот параметр указывают в В×А (V×А у импортной техники), что более правильно для переменного тока. Разница между Ваттами и В×А для бытовых сетей мала и ее можно не учитывать.
Потребляемая электрическая мощность важна при планировании проводки (от нее зависит сечение проводов, а также выбор номиналов и количество защитных автоматов). При эксплуатации она определяет затраты на содержание жилища.
Проблема правильной эксплуатации бытовой электрической сети
С конструктивной точки зрения бытовая электрическая сеть отработана до высокой степени совершенства: ее нормальная эксплуатация не требует специальных знаний.
Сеть рассчитана на определенные условия эксплуатации, нарушение которых приводит к полному или частичному отказу, а в тяжелых случаях – к возникновению пожара.
Условие правильной эксплуатации – отсутствие перегрузки.
При этом нагрузочная способность розеток и потребление подключаемой к ним техники измеряется различными единицами:
- для розеток это максимально допустимый переменный ток (6 А у традиционных советских розеток старого жилого фонда, 10 или даже 16 А у розеток европейского стиля);
- подключаемое оборудование характеризуются мощностью, которая измеряется в Ваттах (для мощных устройств вместо Ватт указываются более крупные единицы: киловатты (1 кВт = 1000 Вт), что позволяет не путаться в многочисленных нулях).
Отсюда возникает необходимость:
- определения связи мощности и тока;
- нахождения мощности отдельного электрического прибора.
Связь между Ваттами и Амперами проста и следует прямо из приведенного выше определения Ватта. Задача упрощается тем, что напряжение исправной бытовой сети всегда одинаково (220 или 230 В). Отсюда по току всегда находится мощность.
Как определить?
Для решения задачи нахождения мощности можно воспользоваться различными способами. Все они доступны для применения даже при знаниях в области физики и электротехники на уровне школьной программы.
Чаще мощность находят через определение тока, иногда можно обойтись без промежуточных процедур и определит ее сразу.
Смотрим в техпаспорт
Обычно потребляемая мощность указывается в паспорте или описании устройства и дублируется на фирменной табличке-шильдике. Последняя находится на задней стенке корпуса или его основании.
В случае отсутствия описания этот параметр можно узнать по интернету, для чего достаточно воспользоваться поиском по названию устройства.
Указываемая производителем техники мощность относится к пиковой и потребляется от сети только при полной нагрузки, что встречается достаточно редко. Образовавшаяся разница рассматривается как запас. На нормативном уровне этот запас определяют через коэффициент мощности.
Закон Ома в помощь
Мощность большинства бытовых электрических устройств можно довольно точно оценить экспериментально-расчетным путем с привлечением известного еще со средней школы закона Ома. Этот эмпирический закон связывает между собой напряжение, ток и сопротивление R нагрузки как:
P = U2/R. U = 230 В, а сопротивление измеряется тестером. Далее следует простой расчет по формуле P = 48 400/R Вт.
Например, при R = 200 Ом получаем мощность Р = 240 Вт.
Метод не учитывает так называемое реактивное сопротивление прибора, которое создается в первую очередь входными трансформаторами и дросселями, и поэтому получаемая оценка дает некоторое завышение.
Используем электросчетчик
При определении мощности по счетчику можно поступить двумя различными способами. В обоих случаях от бытовой сети должен питаться только тестируемый прибор. Все без исключения остальные потребители должны быть отключены.
При первом подходе для замера мощности привлекается оптический индикатор счетчика, интенсивность вспышек которого пропорциональна потребляемой мощности. Коэффициент пропорциональности указан на лицевой панели в единицах imp/kWh или имп/кВтч, рисунок 1, где imp – количество импульсов (вспышек индикатора) на один киловатт час.
После включения исследуемого устройства необходимо начать считать вспышки индикатора на протяжении 15 или 20 минут. Затем полученное значение умножается на 3 или на 4 (при 20- или 15-минутном интервале замера, соответственно) и делится на коэффициент с лицевой панели. Результат выкладки дает мощность прибора в кВт, который в ряде случаев умножением на 1000 удобно перевести в Ватты.
Пример. Для счетчика имеем k = 1600 импульсов на киловатт час. При 20 минутном интервале замера индикатор сработал (вспыхнул) 160 раз. Тогда мощность устройства составит 160*3/1600 = 0,3 кВт или 300 Вт.
При втором подходе также используется 15- или 20-минутный интервал времени, но расход электроэнергии определяется уже по цифровой шкале. Например, при разности показаний за 20 минут 0,2 кВт×час мощность агрегата составляет 0,2 × 3 = 0,6 кВт или 600 Вт.
Ваттметром
Современный бытовой измеритель мощности или ваттметр удобен для использования, так как:
- включается непосредственно в разрыв цепи, для чего снабжен вилкой и розеткой, см. рисунок 2;
- оборудован легко читаемым цифровым индикатором и снабжен внутренними цепями автоматической настройки, что исключает ошибки в показаниях;
- отличается хорошими массогабаритными показателями.
Прибор готов к работе немедленно после включения.
Единственный его недостаток – узкая специализация, поэтому этот прибор редко встречается в домашнем хозяйстве.
Прямое измерение тока
Методы той группы отличаются более высокой точностью за счет того, что основаны на прямом измерении тока. Существуют два прибора для выполнения этой процедуры в бытовых условиях.
Замер токовыми клещами
Наиболее удобны для использования токовые клещи, которые не требуют разрыва контролируемой цепи. Выполнены как ручное устройство с измерительным узлом на основе тороидального сердечника. Для замера тока узел раскрывают на манер губок клещей, после чего закрывают с охватом провода, рисунок 3. Действующее значение тока находится по изменению магнитного поля, которое фиксируется датчиком Холла.
Замер тестером
Второй способ основан на применении тестера, который переключают в режим амперметра и включают в разрыв цепи. Сложности реализации этой процедуры простыми средствами делают его мало популярным на практике. Нельзя сбрасывать со счетов также то, что некоторые модели тестеров не имеют токовой защиты и выходят из строя (сгорают) при неправильном выборе диапазона (токовой перегрузке).
Заключение
Как видим, мощность электроприборов может быть определена различными способами. Выбор конкретного из них зависит от уровня технической подготовки пользователя и наличия у него необходимых приборов, а доступность нескольких из них вполне может привлекаться как средство контроля правильности выполнения расчетов и измерений.
Простота реализации любого из рассмотренных способов позволяет гарантировать отсутствие перегрузки силовых розеток и достаточно быстро и довольно точно определять фактический потребляемый ток в том случае, если у электрического устройства отсутствуют паспортные данные.
Используемые источники:
- https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/elektroxozyajstvo/kak-perevesti-ampery-v-kilovatty.html
- https://samelectrik.ru/kak-perevesti-ampery-v-kilovatty-i-obratno.html
- https://zhzhitel.livejournal.com/502524.html
- https://schetchik-info.ru/skolko-energii-potreblyaet-elektricheskij-chajnik/
- https://www.asutpp.ru/kak-opredelit-potreblyaemuyu-moschnost-elektropribora.html
