Як оцінити потреби в електроенергії
Отримуючи рахунок за енергію щомісяця, ви можете не зрозуміти, як саме була розрахована загальна сума. Кожен пристрій чи прилад у вашому домогосподарстві вносить свій внесок у загальну суму рахунку. Щоб з’ясувати, які прилади та пристрої використовують найбільше енергії, можна оцінити загальну кількість вимоги до потужності для кожної одиниці. Ця оцінка також є цінною для оцінки потреб у енергії для альтернативної або резервної енергосистеми.
Оцінити енергетичні потреби та витрати на живлення електронного пристрою чи приладу дуже просто. На задній панелі кожного пристрою є ярлик із перерахованими ватами, які він використовує. Це цифра, яка вам знадобиться, щоб з’ясувати ваше споживання енергії та потреби. Поряд з ватами, вам потрібно буде оцінити кількість годин щодня, коли використовується пристрій чи прилад. Якщо ви віддаєте перевагу не перевіряти всі свої пристрої вручну, ви можете придбати пристрій, який допоможе вам оцінити споживання енергії. Ці прилади варіюються від простих приладів для вимірювання потужності до складних рішень для моніторингу будинку. У цій публікації ми припустимо, що у вас немає доступу до складного рішення моніторингу будинку. Якщо ви вперше читаєте енергетичні етикетки на задній панелі своїх приладів та пристроїв, перегляньте кілька наступних фонових розділів, щоб ви могли зрозуміти основи електрики та термінологію.
Щоб зрозуміти електричні терміни, зазначені на етикетках приладів або пристроїв, потрібно зрозуміти кілька електричних термінів. Основні терміни - це напруга, струм та опір:
• Напруга (Вольт): Різниця в потенційній енергії (заряді) між двома точками в ланцюзі. Одна точка має більше енергії, ніж інша точка, і різниця між точками називається напругою. Напруга вимірюється у вольтах.
• Струм (Ампер): Потік електронів (заряду) між двома точками в ланцюзі. Струм вимірюється в амперах.
• Опір (Ом): Опір - це електричний опір (складність) між двома точками провідника. Опір вимірюється в Омах.
Напруга, струм і опір пов'язані за допомогою рівняння, що називається законом Ома, яке є:
V = I x R
де V - вольт, I - струм, а R - опір. При описі напруги, струму та опору поширеною аналогією є “вода, що тече в трубі”. Струм аналогічний потоку води, а напруга - це тиск у трубі. Коли напруга (тиск) буде вищим, буде текти сильніший струм. На рисунку 1 показано аналогію води з (а) тиском (напругою) відсутності струму та (б) тиском (напругою) та струмом.
Рисунок 1. Механічна ілюстрація напруги та струму.
Електрика також може бути виражена в одиницях потужності, що називаються ват. Ват - це одиниця електричної потужності, представлена одним ампер струму через ланцюг з різницею потенціалів 1 вольт. Потужність пов'язаний з напругою та струмом за допомогою наступного рівняння:
P = I x V
де P - потужність, I - струм, а V - вольт. Потужність (електрична енергія) вимірюється у ватах або кіловатах. Його також можна виміряти з часом. Наприклад, лампочка потужністю 60 Вт споживає 60 Вт у певний час. Кіловат-година (кВт-год) - це електрична енергія, що дорівнює потужності, яку подає один кіловат за одну годину.
Електричні поняття, які ми описали до цього часу, є прикладами постійний струм (постійний струм) . Постійний струм (постійний струм) - це електричний струм, який тече лінійно в постійному напрямку. Існує також інший тип струму, який називається змінний струм (змінного струму), який відрізняється від постійного струму тим, що змінює напрямки. Рисунок 2 ілюструє різницю між цими двома поняттями. Як показано, напруга постійного струму з часом є постійною. Напруга змінного струму має синусоїдальну хвилю, що означає, що вона змінюється з часом.
Рисунок 2. Візуальна різниця між постійною та змінною напругою.
Ми можемо використати попередню аналогію води для опису змінного струму; замість води, що тече прямо по трубі, вода в трубі переміщується вперед-назад за допомогою кривошипа, підключеного до поршня. На малюнку 3 показано ілюстрацію цієї концепції. Розбризкування рідини може бути дуже швидким при 50 або 60 циклах в секунду (50 або 60 Гц). Пристрої, що живляться від паливні елементи або акумулятори використовувати потужність постійного струму; однак пристрої, які підключаються до стіни в наших будинках, використовують джерело змінного струму.