Как диод может экономить электроэнергию?

Как диод может экономить электроэнергию?

В периодике последних лет часто (см. например, [1-5]) можно встретить доступные, по мнению их авторов, способы экономии электроэнергии, электролампочек и денег с помощью полупроводникового диода.

Предлагается в коридоре, туалете, кладовке, на лестнице последовательно с патроном лампы включать диод (как на рис. 1), а в помещениях, где используется люстра и дверной выключатель, включить последовательно с лампами два диода с противоположной полярностью рис.2.

При этом рисуется радужная картина экономии угля, нефтепродуктов, газа и т.д. Однако следует сказать, что на деле не такой уж эффективный это конек — диод.

При всей своей простоте такие схемы требуют непосредственного вмешательства в осветительную электропроводку, а это не всегда возможно и не для всех пользователей выполнимо; лампы горят только вполнакала, что значительно снижает их световой поток; имеет место заметное мерцание (с частотой, равной половине частоты сети).

Устанавливать же в люстру более мощные лампы с целью сохранения прежней яркости неэкономично [5]: при питании через диод действующее напряжение на лампах снижается с 220 до 156В т.е. в V2 раз, а основным параметром, характеризующим источник света, является его световая отдача, которая представляет собою затраты электрической мощности на создание светового потока.

Для осветительных ламп, которые работают при напряжении ниже номинального, световая отдача снижается приблизительно в (U/Uн)2 раз, где U — напряжение, при котором лампа реально работает. DH — номинальное напряжение лампы. Для рассматриваемого случая, когда U=0,71Un, световая отдача ламп будет составлять лишь 0,5 номинальной. Поэтому, чтобы создать один и тот же световой поток в схеме с диодом, нужно затратить в несколько раз больше электроэнергии, чем при обычной схеме питания.

Рассмотрим это положение на конкретном примере, пусть в люстру (рис.2) установлены лампы 220В/ 60Вт. Лампа мощностью 60 Вт имеет световой поток 790 лм.

При включении через диод ее мощность снижается до 58%, т.е. до 34,8 Вт (чуть больше половины номинальной; не равна точно половине номинальной ввиду того, что лампа является нелинейным элементом — чем меньше температура, тем меньше сопротивление), и она генерирует световой поток только 27% номинального, т.е. 213,3 лм.

Таким образом, чтобы получить световой поток в 790 лм при питании через диод, необходимо установить 4 лампы накаливания вместо одной, которые будут потреблять мощность по 34,8 Вт каждая, а всего — 34,8×4 = 139,2 = 140 Вт. Отсюда видно, что использование схем питания через диод вызывает увеличение потребляемой мощности е 2,3 раза при сохранении прежнего светового потока 790 лм, что не позволяет использовать схему питания люстры для рабочего освещения и считать ее экономичной по расходу электроэнергии (да плюс ко всему еще вредное мерцание света).

Из приведенного анализа также видно, что лампа мощностью 60 Вт, включенная через диод, потребляет 34,8 Вт и дает световой поток 213,3 лм, т.е. светит, как лампа мощностью 25 Вт, световой поток которой — 210 лм, а перерасход мощности лампы с диодом составляет около 10 Вт. Так зачем нужна такая люстра с диодами, когда проще и доступнее просто вкрутить в обычную люстру “двадцатилятки” и получить то же самое, что предлагается на рис.2 с лампами в 60 Вт, но при отсутствии мигания, затрат на диоды и монтажные работы, или установить в обычную люстру — сороковки, которые при практически той же потребляемой мощности, что и шестидесятки, включенные с диодом, дают каждая световой поток 460 лм, т.е. в два с лишним раза больший, чем шестидесятка с диодом?

В отдельных случаях (е кладовках, коридоре, и т.д.) более важен продленный срок службы лампы, чем получение необходимой светоотдачи [2]. Вариации в этом случае могут быть самые разнообразные, но все они сводятся к понижению температуры нити накала работающей лампы, Одним из простых и недорогих способов является применение диода, что и нашло отражение в ряде публикаций на эту тему, например, в [1,2.4). Однако лучший результат может быть получен при использовании вместо диода конденсатора, т.к. в этом случае мигания лампы с половинной частотой нет. Можно использовать малогабаритные конденсаторы типа К73-11 2,2 мкФ на 250В или типа К73-17 1 мкФ на 400 В. Для лампы мощностью 60 Вт необходимо три конденсатора по 2,2 мкФ. соединенных параллельно, для лампы мощностью 40 Вт — 2 конденсатора, 25 Вт — один. Действующее напряжение на лампах при этом будет 160 В, а на конденсаторах — 126 В. Желательно конденсатор (для его авторазряда при отключении лампы) шунтировать резистором 0.5. 1 МОм. Следует заметить, что использование диода позволяет избежать вмешательства в электропроводку квартиры (см.[2,4]), а при использовании конденсатора такое вмешательство неизбежно из-за больших габаритов конденсатора, но в этом случае обеспечивается лучшее качество освещения. Конденсаторы устанавливают на основании выключателя предназначенного для скрытой проводки, со стороны распорных лапок, предварительно установив на нем дополнительную клемму.

Для люстры можно рекомендовать схему рис.3 (см. “Радио — 9/93. с.32), которая обеспечивает четыре ступени регулирования освещенности: первая ступень — замкнут выключатель SA2 и лампа EL2 работает вполнакала, т.к. включена через диод, при этом осуществляется дежурное освещение; вторая ступень — замкнуты выключатели SA2 и SA3, в этом случае все лампы горят вполнакала; третья ступень — замкнуты выключатели SA1 и SA2 [SA3), горит лампа EL2 или лампа EL1 полным накалом с номинальной светоотдачей; четвертая ступень — замкнуты все выключатели, обе лампы или группы ламп горят полным накалом, обеспечивая номинальную светоотдачу люстрой.

Детали: трехлолюсный (трехклавишный) стандартный выключатель и диод КД202М или ему подобный на ток 3А и обратное напряжение не ниже 400 В.

Монтируется диод на основании выключателя со стороны распорных лапок, при этом необходимость в установке дополнительной клеммы отсутствует, т.к. диод присоединяется к имеющимся контактам выключателя SA1. Семилетняя эксплуатация такой люстры автором пока не потребовала замены ламп.

Лучший результат можно получить, если использовать схему, приведенную на рис. 4, прототип которой описан в [5]. Схема позволяет в ночную смену переключать светильники помещения по схеме последовательного включения на линейное напряжение 380В. Для этого из всех ламп, которые должны работать в ночное время, формируют две примерно одинаковые по мощности группы параллельно соединенных ламп EL1 и EL2. Фазные провода этих групп и автоматические выключатели SA1, SA2 подключены к фазам А и В сети, а нулевые — через замкнутый контакт выключателя SA4 к нейтрали N сети.

Для обеспечения электробеэопасности при эксплуатации светильников их корпуса 1 должны быть надежно занулены отдельным защитным проводником 2 сечением, равным фазному. Защита от коротких замыканий в схеме обеспечивается установкой автоматических выключателей SA1 и SA2, вместо которых можно использовать предохранители. При включении SA3 и SA5 на группы подается фазное напряжение 220В и лампы работают с номинальной светоотдачей в ночную смену выключают выключатель SA4 в цепи нулевого провода, и группы ламп EL1 и EL2 оказываются включенными последовательно на линейное напряжение 360В.

В результате каждая группа ламп находится под напряжением 380/2 = 190В, ее световой поток — 56%, световая отдача — 72%, ток — 92%, мощность — 78%, срок службы — 1000%. Таким образом, приведенная схема обеспечивает снижение расхода электроэнергии в ночные часы и увеличение срока службы ламп при лучшем качестве освещения (отсутствует мерцание) в сравнении с диодными схемами. Детали: при нагрузках до 6А в качестве выключателей SA3 — SA5 можно использовать обычный трехполюсный выключатель или три однополюсных. При использовании трехполюсного выключателя необходимо разъединить между собой его подвижные контакты, которые соединены общей шинкой распилив ее в двух местах. Автоматический выключатель типа ВА16 — 26 на 380В и ток 6,3 А. Возможно использование автоматического резьбового выключателя-предохранителя типа ПАР — 6,3 (ПАР -10) на 6,3 А и 10 А соответственно, который поступает в розничную торговлю. При больших нагрузках в качестве выключателей необходимо использовать пакетные выключатели и автоматические выключатели на соответствующий нагрузке ток.

1. Савицкий Н. Зачем светите зря? — Сделай сам, 1992. №3 — с.23

2. Почарский В, Даниленко Л. Таблетки для лампочки. — Изобретатель и рационализатор, 1992, №5, 6- с. 23

3. Поройков В. Сбережем и сэкономиим — Радиоаматор. -1996 — №3 — с. 7

4. Коломийцев К. Таблетка для лампы накаливания //Радиоаматор -1996 — №3

5.Афанасьва В. Тульчин И. Снижение расхода электроэнергии в электроустановках — М — Энергоатомиздат, 1987 — 224с.

Как диод может экономить электроэнергию?

• Москва
• Санкт-Петербург
• Самара
• Абакан
• Адлер
• Альметьевск
• Ангарск
• Арзамас
• Армавир
• Артем
• Архангельск
• Астрахань
• Ачинск
• Балаково
• Балашиха
• Барнаул
• Батайск
• Белгород
• Бердск
• Березники
• Бийск
• Благовещенск
• Братск
• Брянск
• Бугульма
• Великие Луки
• Великий Новгород
• Владивосток
• Владикавказ
• Владимир
• Волгоград
• Волгодонск
• Волжский
• Вологда
• Воронеж
• Грозный
• Дербент
• Дзержинск
• Димитровград
• Домодедово
• Евпатория
• Екатеринбург
• Елец

• Ессентуки
• Железнодорожный
• Жуковский
• Забайкальск
• Зеленоград
• Златоуст
• Иваново
• Ижевск
• Йошкар-Ола
• Иркутск
• Казань
• Калининград
• Калуга
• Каменск-Уральский
• Камышин
• Каспийск
• Кемерово
• Керчь
• Киров
• Кисловодск
• Ковров
• Коломна
• Комсомольск-на-Амуре
• Копейск
• Королев
• Кострома
• Котлас
• Красногорск
• Краснодар
• Красноярск
• Курган
• Курск
• Кызыл
• Липецк
• Люберцы
• Магнитогорск
• Майкоп
• Махачкала
• Миасс
• Мурманск
• Муром
• Мытищи
• Набережные Челны

• Назрань
• Нальчик
• Находка
• Невинномысск
• Нефтекамск
• Нефтеюганск
• Нижневартовск
• Нижнекамск
• Нижний Новгород
• Нижний Тагил
• Новокузнецк
• Новокуйбышевск
• Новомосковск
• Новороссийск
• Новосибирск
• Новочебоксарск
• Новочеркасск
• Новошахтинск
• Новый Уренгой
• Ногинск
• Ноябрьск
• Обнинск
• Одинцово
• Октябрьский
• Омск
• Орел
• Оренбург
• Орехово-Зуево
• Орск
• Пенза
• Первоуральск
• Пермь
• Петрозаводск
• Петропавловск-Камчатский
• Подольск
• Прокопьевск
• Псков
• Пушкино
• Пятигорск
• Раменское
• Ростов-на-Дону
• Рубцовск
• Рыбинск

• Рязань
• Салават
• Саранск
• Сарапул
• Саратов
• Севастополь
• Северодвинск
• Северск
• Серпухов
• Симферополь
• Смоленск
• Солнечногорск
• Сочи
• Ставрополь
• Старый Оскол
• Стерлитамак
• Сургут
• Сызрань
• Сыктывкар
• Тамбов
• Тверь
• Тольятти
• Томилино
• Томск
• Тула
• Тюмень
• Улан-Удэ
• Ульяновск
• Уссурийск
• Уфа
• Ухта
• Хабаровск
• Хасавюрт
• Химки
• Чебоксары
• Челябинск
• Череповец
• Черкесск
• Чита
• Шахты
• Щелково
• Электросталь
• Элиста

• Энгельс
• Южно-Сахалинск
• Якутск
• Ярославль
• Казахстан
• Алма-Ата
• Астана
• Шымкент
• Караганда
• Актобе
• Тараз
• Павлодар
• Семей
• Усть-Каменогорск
• Кызылорда
• Уральск
• Белоруссия
• Минск
• Борисов
• Солигорск
• Витебск
• Орша
• Новополоцк
• Могилев
• Бобруйск
• Гомель
• Мозырь
• Брест
• Барановичи
• Пинск
• Гродно
• Лида
• Армения
• Ереван
• Гюмри
• Киргизия
• Бишкек
• Ош

Бесплатная доставка заказа по России и СНГ за 3 дня

Экономия электроэнергии. Интересные опыты.

При подготовке материалов о последовательном и параллельном колебательном контуре на глаза попалась одна интересная схема. Начал рассматривать ее в программах моделирования электронных схем, сначала в самой простой «Начала электроники», затем в более сложной и продвинутой «Multisim». Эти опыты показались мне интересными, решил поделиться с вами, может кого-то вдохновит на новые идеи.

Итак, приступим к рассмотрению схемы. Она простейшая.

Имеется источник переменного напряжения, частотой 50 Гц и амплитудой от 20 В до 70 В. Три лампы, напряжением от 1 В до 5 В. Конденсатор на 10 мкФ и индуктивности на 1 Гн. В схеме два выключателя S1и S2, которые позволяют включать лампы La2 и La3.

Что интересного в этой схеме?

Если включен выключатель S1 то горит лампа La1 и La2, так как ток течет от верхней клеммы источника напряжения через лампу La1 замкнутый выключатель S1, лампу La2 конденсатор С1 и на землю, которая соединена с нижней клеммой источника напряжения. Все просто и понятно.

Если выключатель S1 разомкнуть, а выключатель S2 замкнуть, то будут соответственно гореть лампы La1 и La3. Тоже все просто и понятно.

А если замкнуть выключатели S1 и S2, то казалось бы, должны гореть все три лампы. Но, на практике получается , что горят La2 и La3 лампы, а La1 не горит.

Схема была промоделирована в двух программах «Начала электроники» и «Multisim», результаты получены похожие.

Интересно объяснить это явление, а то получается, если в общую цепь до лампы La1 включить счетчик электроэнергии, то при горящих лампах La2 и La3 он не будет показывать потребление ? Это же не так?

На видео 1, которое ниже, показана работа схемы в программах «Начала электроники» и «Multisim».

Я думаю, многим интересно, почему так происходит. Для того, чтобы разобраться, необходимо уточнить параметры элементов схемы и измерить напряжение на них в различных режимах работы.

Параметры элементов сведены в таблицу:

Саму схему для удобства привожу еще раз:

Процесс проведения измерений показан на видео 2:

Теперь попытаемся объяснить то, что мы видели при работе схемы.

Для удобства анализа схемы обозначим на ней контрольные точки.

Напряжения между контрольными точками для программы «Начала электроники» сведены в таблицу:

Анализируя полученные измерения можно сказать следующее:

1. Напряжение источника питания не изменяется и его амплитудное значение (так как мы измеряли осциллографом) равно 100 В.
2. Когда замкнут выключатель S1 (Режим 1) ток течет через лампу La1, лампу La2 и конденсатор. Основное напряжение падает на конденсаторе, на лампах La1 и La2 по 1,3 В.
3. Когда замкнут выключатель S2 (Режим 2) ток течет через лампу La1, лампу La3 и индуктивность. Основное напряжение падает на индуктивности, на лампах La1 и La3 по 1,3 в.
4. Когда замкнуты выключатели S1 и S2, в работу включаются одновременно конденсатор и индуктивность. Частота источника питания 50 Гц. При величине емкости конденсатора 10 мкФ и индуктивности катушки 1 Гн наступает резонанс.

Если подставить значения емкости в Фарадах (10 мкФ = 10 х 10 -6 Ф), а индуктивности в Генри (у нас 1 Гн), то получим частоту равную 50 Гц.

Индуктивность и емкость включены параллельно. В параллельном колебательном контуре при резонансе резко повышается его сопротивление, в десятки, а то и сотни раз. Чем выше добротность контура, тем больше повышается сопротивление.

Нашу схему при резонансе (когда замкнуты выключатели S1 и S2) можно заменить эквивалентной схемой:

G – источник переменного напряжения частотой 50 Гц, амплитудным значением 100 В

La1 — лампа в общей цепи

Z — комплексное сопротивление параллельного контура, в которое входят две лампы La2 и La3, конденсатор на 10 мкФ, катушка индуктивности 1 Гн

U1- падение напряжения на лампе La1

U2 – падение напряжения на комплексном сопротивлении Z

Общий ток в цепи определяется суммой сопротивлений лампы La1 и комплексного сопротивления Z. При резонансе величина комплексного сопротивления Z увеличена в разы. Общий ток, согласно закона Ома, при этом в разы уменьшается. Этот уменьшенный ток на лампе La1 создает падение напряжения (U1 на схеме) всего 40 мВ, чего недостаточно для ее свечения. Но мощность, передаваемая через La1 даже при таком малом токе и достаточно высоком напряжении источника переменного напряжения, достаточна для свечения двух ламп La2 и La3 находящихся в контуре.

В цифрах это выглядит так:

Мощность каждой лампы 230 мВт, ток через неё 230 мА, рабочее напряжение 1 В. Следовательно ее сопротивление R = 1 В : 0,23 А = 4,34 Ом (Не будем учитывать, что сопротивление холодной нити накала и горячей отличаются, для упрощения расчетов).

При падении напряжения 40 мВ (0,04 В) на La1 при резонансе ток в общей цепи равен: I = 0 ,04 В : 4,34 Ом = 0,0092 А

Так как параметры ламп мы брали для действующего значения, то и при определении мощности отбираемой от источника при резонансе, возьмем действующее значение напряжения 70,7 В (а не амплитудное 100 В).

Без учета сдвига фаз получим:

Мощность Р = 70,7 В х 0,0092 А = 0,65 Вт

Две лампы по 230 мВт это 0,46 Вт. Таким образом мощности передаваемой в контур через, несветящуюся, лампу La1 вполне достаточно для свечения ламп La2 и La3, что мы и наблюдали на видео.

В программе «Multisim» значения элементов схемы отличаются, но суть от этого не меняется, поэтому не будем тратить время на анализ результатов измерений в цифрах.

1. Есть ли в схеме экономия?

Лампа La1 в общей цепи в данном случае выступает как индикатор тока от источника питания. Когда нет резонанса , замкнут один из выключателей, для свечения двух ламп общей и одной из двух других, ток от источника равен 0,23 А. Это рабочий ток одной лампы. Именно такой ток течет через общую лампу La1. При действующем напряжении 70,7 В от источника для свечения двух ламп отбирается мощность:

Р = 70,7 х 0,23 = 16,26 Вт.

При резонансе общий ток равен 0,0092 А и для свечения двух ламп отбираемая от источника мощность равна 0,65 Вт , расчет приведен выше.

Но для свечения двух ламп нужно всего 0,46 Вт , остальное теряется на индуктивности и емкости. Да, при резонансе потери в десятки раз меньше, но это не есть реальная экономия. Убрать индуктивность и емкость, напряжение источника понизить до 1 В, три лампы в параллель, вот и вся экономия для конкретного случая.

2. Реально, что наглядно продемонстрировал анализ схемы, так это то, что для снижения потерь при передаче электрической энергии на расстояние нужно повышать напряжение. Это при той же мощности ведет к снижению тока и уменьшению падения напряжения, а, следовательно, и потерь. Вывод давно известный, не новый и широко применяется на практике в ЛЭП.

3. Почему схема вызвала такой интерес? Потому, что часто встречаются схемы множества устройств, которые обещают фантастическую экономию при резонансе на частоте 50 Гц, например, схемы сварочных аппаратов и т.д. Прежде чем тратить время на изготовление устройства, тем более не массового производства, нужно проанализировать его реальную полезность.

Материалы пояснений продублированы на видео 3:

3 комментария к “Экономия электроэнергии. Интересные опыты.”

Здравствуйте, видеоподборка хорошая. Но повышают напряжение при передаче, на мой взгляд, по другой причине, не связанной с резонансом — потери в проводах считаются по формуле Р=I*I*R, где R — сопротивление проводов. Уменьшать сопротивление проводов невыгодно, поэтому уменьшают силу тока. А соответственно, для передачи той же мощности, уменьшая ток, надо увеличивать напряжение. Причём увеличение напряжения, к примеру, в 2 раза , уменьшает потери в 4 раза., т.е. в квадрате…)

Конечно это так. Во 2 пункте выводов не говорится о резонансе, а о повышении напряжения. Просто в опыте, не учитывая резонанс, очевидно, что для передачи мощности с меньшими потерями выгодно повышать напряжение. Ток будет меньше и падение напряжения ниже. Значит и потери меньше.

Я смотрю, что тут ни кто не говорит о противофазности токов реактивных элементов. Это подтверждает La1 в момент резонанса. Читателям интересен тот факт, что общий ток приближается к нулю, а ток на реактивных элементах максимален. Лампы La2 и La3 горят, а значит на них выделяется необходимая мощность, что собственно и необходимо на практике. А именно горящая лампа La3 говорит о достаточном токе в индуктивности, а значит и возможности снять с нее через магнитный сердечник определенной мощности. При этом лампа La1, стоящая в общей цепи не фиксирует потребления мощности, а теперь на миг представим, что эта лампа является катушкой тока электрического счетчика. Естественно, что он будет фиксировать ничтожно малую потребляемую мощность. Что и хочется понять при экономии электроэнергии.

Способы экономии электроэнергии для дома

В связи с ростом тарифов на электроэнергию в Украине, становится ребром вопрос о том, как добиться экономии электроэнергии в домах и квартирах. Ранее мы приводили график повышения тарифов в Украине, который подтверждает, что с 1 марта 2017 года итоговое подорожание составит порядка 390%.

Ниже мы приводим реальные примеры, которые направлены на то, чтобы позволить всем украинцам снизить расход электроэнергии без существенного ущемления в использовании привычных электроприборов.

8 способов экономить электроэнергию

1. Светодиодное освещение

Освещение является одним из самых важных благ, которое дарит нам электричество. Современные технологии позволили разработать высокотехнологичные полупроводниковые элементы, которые выделяют сильный поток света, кроме этого, диоды по своей структуре являются очень надежными и абсолютно экологически чистыми. В отличие от люминесцентных ламп в них не содержатся пары ртути и даже если подобная лампа будет разбита, самое страшное – осколки стекла.

Светодиодное освещение позволяет экономить электроэнергию как в доме, так и в квартире, по сравнению с лампами накаливания экономия составит не меньше, чем 7 раз, тогда как в сравнении с компактными люминесцентными лампами – 2,5 раза.

Достоинства светодиодного освещения:

экономия в 7 раз по сравнению с лампами накаливания;

экономия в 2,5 раза по сравнению с люминесцентными лампами;

срок службы не менее 10-12 лет (50000 часов наработки);

состоят из экологически чистых материалов;

длительные гарантийные сроки – от 5 лет;

широкий выбор размеров, мощности и типов цоколя.

Недостатки светодиодного освещения:

Срок окупаемости на примере двухкомнатной квартиры:

Расход электроэнергии при использовании ламп накаливания:

Всего используется 4 лампы по 100Вт и 4 лампы по 75Вт;

В среднем в день работают по 8 часов: (4*100+4*75)*8=5600Вт/ч или 5,6кВт/ч;

Стоимость лампы 100Вт=9грн (36 за 4 шт)

Стоимость лампы 75Вт=8грн (32 грн за 4 шт)

Требуется регулярная замена ламп!

Итого за год: 5,6*365*0,9грн/кВт/ч=1’907,60 грн.

Расход электроэнергии при использовании светодиодных ламп:

Всего используется 4 лампы по 12Вт и 4 лампы по 10Вт;

В среднем в день работают по 8 часов: (4*12+4*10)*8=704Вт/ч или 0,7кВт/ч;

Стоимость лампы 12Вт=175грн (700 грн за 4 шт)

Стоимость лампы 10Вт=140грн (560 грн за 4 шт)

Гарантия на лампы 5 лет, срок службы 10 лет!

Итого за год: 0,7*365*0,9грн/кВт/ч=229,95 грн.

С учетом стоимости ламп: 229,95+700+560=1489,95 грн

Срок окупаемости составит: 1489,95/1907,6=0,78 года или 9,5 месяцев.

2. Двух- и трехтарифные счетчики электроэнергии

В данный момент и после всех повышений тарифов на электроэнергию продолжат существовать разделения тарифов в зависимости от времени суток. Поэтому одним из самых реальных способов сэкономить электроэнергию будет установка нового счетчика с двумя или тремя тарифами. Особенно эффективно применять подобные счетчики, когда в доме или квартире присутствуют бойлеры или другое отопительное оборудование, работающее от электричества, поскольку в ночное время тариф будет значительно снижен.

Двухтарифный счетчик и принцип учета

Трехтарифный счетчик и принцип учета

Таким образом, можно добиться весьма серьезного сокращения расхода электричества, если использовать приборы с максимальной мощностью в ночной время с 23 до 7 часов утра.

3. Энергетическая эффективность

Настоятельно рекомендуется приобретать новую бытовую технику высокого класса энергоэффективности, которая работает лучше, но при этом тратит гораздо меньше электроэнергии. Конечно, такие приборы стоят несколько дороже, однако в процессе своей работы разница в цене с неэффективным устройством окупится достаточно быстро и в последствии создаст неплохую экономию.

4. Стабилизатор напряжения

Если наблюдаются частые отклонения уровня напряжения от номинального 220/230В, рекомендуется устанавливать стабилизаторы напряжения. Если рассмотреть на примере нагревательного прибора, то при пониженном напряжении нагревательный элемент будет дольше выходить на требуемую температуру, а может и вовсе ее не достичь, тогда как при номинальном уровне напряжения это произойдет быстро. Поэтому при пониженном напряжении затраты на электричество, как правило, выше. Кроме этого, стабилизаторы обеспечат надежную защиту от аварийных ситуаций, которые могут произойти на линии вследствие погодных аномалий или халатности сотрудников, обслуживающих электрические сети.

5. Замена старой проводки

Если в доме или квартире старая проводка, ее рекомендуется заменить на новую, однако это возможно только при ремонте.

6. Интеллектуальная система управления отоплением

В тех случаях, когда в доме применяется электрическое отопление, появляется возможность удачно использовать программируемые терморегуляторы. В паре с многотарифным счетчиком можно добиться впечатляющей экономии. В дневное время, когда дом пуст и все находятся на работе или учебе, уровень отопления снижается до минимума, перед приходом, автоматически на некоторое время увеличивается. Таким образом, в пиковые высокооплачиваемые периоды контроллер исключает работу на максимальной мощности, при этом не создавая дискомфорта для потребителей тепла.

7. Системы управления уличным освещением

Если речь идет о том, как сэкономить электроэнергию в частном доме или на даче, тогда можно применить дополнительно оборудование:

На базе этих устройств можно построить эффективную систему управления освещением и отоплением помещения. Проектируется система таким образом, чтобы человек прилагал минимальное количество усилий, но при этом включение и отключения освещения происходило максимально ненавязчиво и с максимальным упором на экономию.

8. Солнечная электростанция и «зеленый» тариф

Однако самым эффективным методом экономии электроэнергии для дома является установка солнечной электростанции, конструкция ее такова, что позволить себе это могут только владельцы частных домов, где есть возможность произвести установку на крыше или на участке рядом с домом.

На сегодняшний день возможно использовать электростанции мощностью до 30кВт, если есть потребность в использовании «зеленого тарифа». Выгода от подобной установки очевидна, во-первых, электроэнергия вырабатывается всегда, когда солнечная погода, во-вторых, она накапливается в специальных аккумуляторных батареях и доступна ночью или в моменты полного отсутствия основной сети, в-третьих, когда вырабатывается избыток электрической энергии, она попросту продается государству, тем самым создаются условия не только для экономии, но и заработка.

Согласно законопроекта 2010-д «О внесении изменений в некоторые законы Украины о конкурентных условиях производства электроэнергии из альтернативных источников энергии», на сегодняшний день действуют следующие ставки:

запущенные электростанции в 2015г. – 0,180 Евро за кВт/ч;

запущенные электростанции в 2016г. – 0,172 Евро за кВт/ч;

запущенные электростанции в 2017г. – 0,163 Евро за кВт/ч.

Заключение

В заключение хотелось отметить, что у владельцев частных домов вариантов для экономии электроэнергии больше, чем у жителей квартир. Однако, как правило, расход электричества в частном доме больше, иногда в несколько раз.

По нашему мнению, стоит начать в первую очередь с ликвидации электрических потребителей, которые морально устарели и требуют замены на устройства нового класса с гораздо меньшим потреблением энергии, в первую очередь это касается освещения. Также замене подлежат однотарифные счетчики, однако будьте внимательны, это рентабельно в тех случаях, где есть ощутимое использование энергии в ночное время.

Солнечные электростанции – реальная энергонезависимость уже сегодня, однако стоимость установки с мощностью от 5-6кВт составит порядка 12000 долларов США, а средний срок окупаемости – примерно 12 лет.

Экономят ли электроэнергию светодиодные лампы

Как всем известно, лампы накаливания имеют еле уловимое мерцание, которое при долгом нахождении человека в помещении, негативно влияет на его зрение. Привыкшему, это мерцание может быть вовсе незаметно, однако людям с чувствительными нервными окончаниями в глазном яблоке, это может причинять неудобства, а также приводить к раздражительности. Поэтому были изобретены светодиодные лампы, которые не имеют такого дефекта. Также они не имеют вредных излучений, таких как ультрафиолет и инфракрасный свет. По сути – в этом их главный принцип действия. Из-за подобного рода излучений, глаза чувствуют переутомление, в результате чего, человек может через время потерять зрение. Помимо прочего, немаловажным фактором, является экономия электроэнергии. Светодиодная лампа гораздо экономнее ламп накаливания, но цена диодных намного выше. Поэтому, в данной статье расскажем, как выбрать светодиодную лапу и разберём вопрос: экономят ли электроэнергию светодиодные лампы.

Преимущества и недостатки

Как упоминалось выше, главным преимуществом светодиодных ламп – является экономия электроэнергии, а в нашей стране, экономия электричества, залог комфортной жизни. При чём дизайн этих осветительных приборов очень изящен, что придаёт комнате или помещению некий шарм и привлекательность. В европейских странах давно уже не пользуются лампами накаливания. Мало того, есть даже специальные программы законодательства, по искоренению производства таких ламп и применения их в быту.

Стоит заметить, что обычные лампы очень часто «горят». Плохое качества волоса накаливания приводит к выходу из строя самой лампочки, а её можно только заменить. Светодиодные, или как их в народе называют энергосберегающие лампы, крайне редко приходят в негодность и продолжительность жизни у них от 1 до 5 лет, а иногда и дольше. Такой долгий срок жизни заключается в их устройстве.

Делают светодиодные осветительные приборы из разнообразных материалов, а также придают им разнотипную форму. На рынке Вы можете найти их на любой вкус и цвет, а также подобрать ту лампочку, которая подойдёт к вашему интерьеру, так как существуют светильники для общего (основного) освещения, так и для декора. Не стоит забывать про такой фактор, как очень высокая светоотдача. Например, лампа мощностью 15 Вт обеспечивает светом на все 120, при этом затраты напряжения минимальны.

Недостатком данных ламп является их стоимость, а также то, что лампы нельзя часто менять с одного места на другое, иначе срок её службы сократится в разы.

Смотрите также – Как устроена энергосберегающая лампа

Как выбрать

Когда Вы выбираете, какой осветительный прибор приобрести, то советуем обратить внимание на два фактора: производитель и характеристики. Количество производителей огромно, что позволяет подобрать именно ту лампу, которая Вам наиболее подходит. Производство происходит во всех странах мира, но основным поставщиком является всё же Китай.

Однако аспект, на котором необходимо сосредоточить своё внимание – характеристики продукции. А именно:

• Предельные характеристики, то есть мощность, температура накаливания, углы, яркость и прочее. Характеристики прямо пропорционально зависят от производителя. То есть зачастую неисправности экономок могут быть связаны с неправильно предоставленной информацией о характеристиках прибора;
• Устройство самого осветительного прибора, его внешний вид. На это стоит обратить внимание, потому что только Вы знаете, как та или иная лампа подойдёт к вашему интерьеру. Светильник может прийти в негодность из-за того, что не соответствует своему предназначению;
• Ознакомьтесь со свойствами блока питания и микросхем. Тут важно учесть, что не каждая экономка будет работать при низких температурах, например, зимой на улице. Также учитываются перепады напряжения в электросети, так как это влияет на долговечность светильника в целом. Поэтому, перед эксплуатацией, ознакомьтесь с техникой безопасности и инструкцией по пользованию;
• Дорогостоящие светодиодные лампы чаще всего имеют диоды, которые при выходе из строя можно заменять. На это также стоит обратить внимание, так как обычно срок службы этих светильников высок, но за счёт возможности ремонта он увеличивается в разы, ибо купить заменяемые диоды дешевле, чем саму лампу;
• Также как показатель качества светильника, в коробке должен находиться подробный файл со всей информацией о характеристиках и инструкциями по эксплуатации. Так делает каждый уважающий себя производитель.

Не стоит забывать про подделки, так как они имеют место быть на рынке. На глаз это проверить невозможно, однако существуют специальные лаборатории, в которых вы можете проверить своё оборудование на подделку. Хотя стоит заметить, что подделки иногда не уступают по качеству оригиналу.

Расчёт экономии электроэнергии

Как упоминалось выше, главным преимуществом светодиодных ламп, является экономия электроэнергии. Эта экономия заключается в том, что при малом энергопотреблении, за единицу вырабатывается большое количество светового излучения.

Ниже мы приведем Вам таблицу сравнения некоторых ламп в отличии от светодиодной. Пожалуй, главной характеристикой лампы, является её световое излучение, которое измеряется в Люменах (Лм).

Выбор очевиден, однако стоит учитывать тот факт, что все «экономки» излучают узконаправленную световую энергию. На коробках, производители часто указывают этот параметр, поэтому стоит внимательно отнестись к выбору осветительного прибора, чтобы он не приводил к дискомфорту. Также существует такой параметр, как цветовая теплоотдача, или проще говоря, цвет излучения света. В лампах накаливания только один оттенок, жёлтый, светодиодная лампа имеет несколько цветов и оттенков. Это также сделано для удобства освещения помещения, в зависимости от потребностей покупателя.

Вывод

Итак, из всего вышесказанного можно сделать вывод, что среди всех осветительных приборов на рынке, выгоднее всего брать именно светодиодную лампу, в целях экономии электроэнергии, а соответственно ваших денежных средств.

Надеемся, что данная статья дала вам ответ на вопрос, экономят ли электроэнергию светодиодные лампы и правда ли это.

Экономия электричества с помощью LED-ламп

Без телевизора, электрического чайника или микроволновки можно обойтись в быту с легкостью. Но можете ли вы представить свою квартиру без освещения? Думаю, такая романтическая обстановка очень быстро вам надоест… Другими словами – «без света — никуда».

Поэтому, данную статью мы решили посвятить светодиодным лампам, а именно вопросу, можно ли с их помощью сэкономить или нет?

Преимущества LED-ламп

Для того, чтобы экономить на электричестве без лишних усилий, в первую очередь нужно задуматься об энергосберегающих устройствах, которыми и являются LED-лампы. Но перед тем как начать считать сэкономленные деньги, поговорим и о других преимуществах LED-ламп:

• Элегантный дизайн;
• Длительный срок службы;
• Высокая светоотдача;
• Лампа не нагревается.

Все приведенные выше пункты, как и экономия электроэнергии, осуществляются за счет технологии, отличной от той, что использовалась на старых лампах накаливания. Световое излучение светодиодов вырабатывается в большем количестве. При этом энергия не расходуется на излишнее выделение тепла, в чем вы можете убедиться на личном опыте, поочередно прикоснувшись к работающей лампе накаливания и LED-лампе.

Сколько можно сэкономить на замене лампы?

Для сравнения мы возьмем на Яндекс.Маркете самую простую лампу накаливания в 60 Вт и светодиодную лампу Philips Essential LED мощностью 7 Вт. Они примерно эквивалентны друг другу, имеют одинаковый оттенок света и одинаковый цоколь.

Первое, что бросается нам в глаза — LED-лампа стоит на 178 рублей дороже обычной, это больше чем в 10 раз. Но не стоит паниковать и бездумно гнаться за дешевизной, мы докажем вам, что траты окупятся!

Если учесть, что свет в нашей квартире горит около 5 часов в день, мы получаем примерно такие энергозатраты, при использовании вышеупомянутых ламп:

Как вы можете видеть, при замене одной лампочки мы экономим 95,4 кВт⋅ч в год. С 1 июля по 31 декабря 2019 года стоимость электроэнергии с применением одноставочного тарифа в Москве составляет 5,56 рубля за кВт⋅ч. Таким образом, заменив только одну лампу накаливания на энергосберегающую мы сэкономим 530 рублей на коммунальных платежах.

Также, не стоит забывать о том, что ресурс горения светодиодной лампы составляет около 11 000 часов, за это время успеют перегореть 11 ламп накаливания. Одного лишь этого факта достаточно, чтобы убедиться в том, что со светодиодной лампой можно сэкономить.

Как выбрать светодиодную лампу?

Самое главное, что нужно учитывать при выборе источника света простому обывателю, ничего не понимающему в физике – это ее световая температура. Простыми словами – это тот оттенок света, которым будет гореть лампа. Данная величина измеряется в Градусах Кельвина, она должна быть указана на упаковке лампочки.

Выбирайте световую температуру исходя из ваших личных предпочтений, или назначения того помещения, в котором лампа будет установлена. К примеру, в местах для отдыха лучше установить лампу теплого белого света в диапазоне 2700-3200К, такой свет максимально приближен к свечению привычной лампы накаливания. В местах для активной зрительной работы идеально установить лампы нейтрального белого света (от 3200 до 4500К). А вот холодным светом лучше не злоупотреблять, тем более в спальне, так как он оказывает стимулирующее влияние на мозг.

Избегайте подделок

Это еще одна важная деталь, которую стоит учитывать при покупке. К большому сожалению, в магазинах можно встретить большое количество бракованных изделий. Из-за нарушения технологий при производстве, внутри конструкции LED-лампы возникает сильное нагревание, вследствие чего содержимое цоколя плавится и быстро выходит из строя.

Я сам сталкивался с такой ситуацией, однажды я купил две LED-лампы, которые перегорели на следующий же день после установки. Хорошо, что мне без проблем удалось вернуть товар в магазин. Как оказалось, вся партия была бракованной. Поэтому, я советую покупать лампы только надежных производителей, к которым относятся фирмы Philips, Cree, Semileds, Osram, Nichia. И сохраняйте чек, на всякий случай, мне это пригодилось, может пригодиться и вам.

В заключение

В странах Европы, LED-лампы уже давно вытеснили обычные лампы накаливания, которые значительно уступают светодиодным в энергосбережении, сроке службы и даже в дизайне. И дело тут не в экономии денег граждан, а в большом вкладе этих стран в свою экологию, в качестве ограничения энергопотребления.

Исходя из всех фактов и подсчетов, мы выяснили, что вложение денег в замену старых ламп на новые очень быстро окупается и приносит выгоду. Поэтому, не теряйте время и устанавливайте светодиодные лампочки во всем вашем доме!

Приборы для экономии электроэнергии: миф или реальность?

Не так давно, на наших рынках, в интернете, в некоторых печатных изданиях и даже на телевидении, появилась реклама чудо-прибора, который, по словам рекламирующих, способен экономить до 30-35% электроэнергии. Что же это за прибор? Как он устроен? И неужели это правда, что он способен экономить столько энергии?

Примерно в одно время, в разных регионах, эти приборы появились под разными названиями. Вот примерные названия этих самых приборов: SberBox, smartBox , Energy Saver, Pover Saver, Saving-box, Powersave, Экономыч и т.д.

По словам производителей, и соответственно распространителей, прибор достаточно просто воткнуть в розетку, и он начинает работать, то есть, экономить наши кровные.

Стоимость данного девайса, в зависимости от региона распространения и «щедрости» продавцов, колебалась от 10$ до 70$. В самом простом исполнении, прибор рассчитан на 15 кВт нагрузки для однофазной сети, то есть на средний дом. Также существуют приборы и для трех фазных сетей. К примеру, такой прибор для экономии электроэнергии, рассчитанный для работы в трех фазной сети, на нагрузку до 48 кВт, имеет размеры с обыкновенную пачку от стирального порошка.

Первое знакомство с описанием этого устройства для экономии электроэнергии вызывает у электротехников восторг, смешанный с ощущением собственной некомпетентности. Прибор имеет солидный перечень возможностей, реализованных с помощью загадочных, патентованных технических новаций.

Специалистам трудно представить, как можно реализовать в одном приборе такие функции, как компенсация реактивной мощности, фильтрация помех, защита от перекоса фаз и ударов молнии. Революционная возможность преобразования реактивной электрической энергии в активную энергию вообще не имеет аналогов. Такая перспектива сразу приводит энергетиков промышленных предприятий в состояние экстаза.

Давайте внимательно присмотримся к чудесному изделию и подумаем, можно ли реализовать все заявленные характеристики в одном приборе. И не слишком ли мало за него запрашивают? Ведь автоматические конденсаторные установки сравнимой мощности стоят в 4-6 раз дороже.

Стабилизаторы для выравнивания перекоса напряжений в фазах тоже не дешевы. Фильтры гармоник, громоздкие изделия, содержащие большое количество железа и меди, низкой ценой тоже не страдают. Совмещение возможностей всех этих устройств в одном изделии – это действительно впечатляющее достижение.

Энергосберегающее устройство Smart Boy

В рекламных статьях приведены великолепные фотографии внешнего вида прибора, схемы подключения. А вот изображений устройств с открытым корпусом практически невозможно найти. И можно понять почему: вместо заявленных 5 блоков и модулей, таких как программируемый контроллер и управляющий (?) трансформатор, присутствует простейший, убогий набор деталей.

Итак, мы приобрели один из таких приборов, для того, чтобы попробовать разобраться с ним. Что же он из себя представляет. Это небольшая коробочка, напоминающая обыкновенное зарядное устройство, на передней панели находятся два светодиода.

Взяв на себя смелость, мы попробовали заглянуть внутрь этого чудо-прибора. Что мы увидели внутри? Внутри был диодный мостик, конденсатор неопределенной емкости и небольшой блок питания, от которого питались светодиоды. И …. собственно все. Самой дорогой деталью является стильный корпус с вилкой подключения к сети. Общая стоимость комплектующих вряд ли превышает 3-4 долларов, а самая дешевая модель уже продается за 40. О какой экономии электроэнергии можно говорить при такой схеме?

Как Smart Boy позволяет экономить электроэнергию

Так все-таки за счет чего происходит экономия электроэнергии при использовании такого типа энергосберегающих приборов? А вот тут придется окунуться немного в теорию, без этого никуда. Попробуем изложить все простым, понятным языком.

Итак, энергия бывает активная и реактивная. Останавливаться на высших гармониках, помехах в электросети, сдвигами по фазе и прочих премудростях, мы не станем, рассмотрим лишь то, с чем действительно можно столкнуться в реальной жизни, в бытовых, так сказать, условиях.

Обыкновенные бытовые потребители электричества, то есть, мы с вами, платим за потребление активной энергии. Большие предприятия оплачивают еще и реактивную энергию. Для этого у них установлены специальные счетчики, которые подсчитывают этот самый реактив.

На самом деле они, предприятия, не потребляют, они ее производят. То есть, оборудование с большой индуктивной составляющей, выделяет реактивную энергию, которая дополнительно нагружает сети. Для того чтобы «разгрузить» электрические сети от негативной нагрузки, существуют специальные устройства- Компенсаторы Реактивной Мощности, то есть КРМ.

Эти самые КРМы, достаточно громоздкие и сложные устройства, причем, они изначально рассчитываются под определенную нагрузку. А этот чудо-прибор, о котором собственно сейчас и идет речь, если и может что-то сэкономить, теоретически, то только при строго определенной нагрузке. А подсчитать эту самую нагрузку практически нереально.

Многие современные приборы уже изначально оснащены приборами для компенсирования реактивной составляющей. Так, к примеру, практически все компьютерные блоки питания оснащены Passive PFC, что позволяет сократить потребляемую энергию на 5-10 %. Но в данном случае, номиналы емкости, дросселя и прочего железа, очень тщательно подсчитывалось, что и позволило сократить потребление электричества.

Из всего, что было написано выше, можно сделать вывод, что компенсировать, что-либо в домашних, бытовых условиях — бессмысленно.

Но, справедливости ради, проведенные нами эксперименты на производстве, показали, что, при применении трехфазного статического КРМ, дало некоторые результаты. А именно, позволило стабилизировать перекос по фазам на 10-15 %, то есть, равномерно распределить нагрузку между фазами. Но это на производстве, где нагрузки были относительно постоянные. Так что, выводы делайте сами.

Как чудо-прибор преобразует реактивную энергию в активную

Отдельно поговорим о преобразовании реактивной энергии в активную. Сейчас только энергосберегающее устройство Smart Boy декларирует подобную возможность. В электротехнике нет ни теоретических обоснований подобной возможности, ни практических реализаций устройств. Все попытки получить у дилеров более подробную техническую информацию об этой удивительной возможности оказались неудачными. Они или цитировали рекламные презентации, или ссылались на «ноу-хау» разработчиков.

Торжество современной техники или грандиозная афера?

То, что настораживает специалистов, совершенно непонятно остальному населению, далекому от электротехники. Ну, как можно устоять, когда на экране телевизора седоватый доктор технических наук (а доктор ли?) проникновенно описывает выгодность приобретения прибора, со скидкой для пенсионеров? Судя по размаху и длительности показа рекламных роликов, дела с продажами обстоят неплохо.

Из рекламы устройства для экономии электроэнергии Pover Saver

В заключение можно сказать, что, к сожалению, огромное количество людей, в том числе знакомых с электротехникой, оказались жертвами гигантской аферы под названием «Энергосберегатель Smart Boy» и подобных приборов для экономии электроэнергии. Нет у этих устройств никаких уникальных или революционных свойств, они абсолютно бесполезны в производстве и, тем более, в быту.

Ссылки на то, что изделия сертифицированы в странах СНГ (подразумевается, что потребительские свойства подтверждены серьезными организациями)- это просто лукавство, рассчитанное на незнание процедур сертификации. Проверка проводится только по показателям безопасности изделий, потребительские свойства вообще не рассматриваются. Другими словами: если вы приобрели горькую, как полынь, шоколадку, то она может быть абсолютно безопасна для вас, а вот на вкус – извините.

Можно ли экономить на электричестве при помощи аккумуляторов и инвертора (ИБП)?

Нам часто задают вопрос о возможности экономии электроэнергии за счёт аккумуляторов. Идея такая: заряжать аккумуляторы по ночному тарифу, а днем, когда стоимость кВт*ч выше, переходить на работу от аккумуляторов и так ежедневно. Давайте разберемся, возможно ли это с учетом различных типов аккумуляторных батарей.

Стоимость инверторной системы с гелевыми аккумуляторами “под ключ”

Для начала определимся с первоначальными инвестициями в проект.

1. Инвертор российского производства МАП Энергия PRO 6.0/48 – умеет по расписанию переходить на принудительную генерацию от батарей, а ночью заряжать аккумуляторы. – 78900р.
2. 8 бюджетных гибридных аккумуляторов GEL+AGM Delta GEL 12200 с увеличенным количеством циклов работы по 30400р. за шт.
3. Стеллаж, кабели для подключения, автоматы и байпас – около 20т.р. и монтажные работы около 30т.р.

Итого: 372 100р.

Сколько наша инверторная система сможет аккумулировать энергии?

При расчете систем для циклического режима работы обычно предусматривают глубину разряда аккумуляторов не более чем на 50% (DOD). Это связано с сильной зависимостью количества рабочих циклов от глубины разряда:

График цикличности бюджетных гелевых АКБ

Итак, при средней нагрузке 1000Вт при 50% DOD и учетом КПД инвертора система проработает в режиме генерации около 9 часов. Т.е. отдаст нам 9кВт*ч энергии, а это близко к значению среднего дневного потребления газифицированного коттеджа площадью 200-300 кв.м. В Московской области при двухтарифном счетчике стоимость 1кВт*ч составляет 4р. 47к. Итого: 9*4,47=40р. 23к. В месяц это около 1200р. Заметим, что кратное увеличение объема аккумулированной энергии приводит к пропорциональному наращиванию батарейного банка.

А что с затратами на заряд аккумуляторов?

Для подсчета объема энергии, необходимой на заряд нужно определиться с двумя КПД – зарядного устройства (потери на преобразование переменного напряжения в постоянный ток заряда) и КПД самого электрохимического процесса заряда. КПД ЗУ составляет около 80%, второго около 90% (при токе 0,1С). Итого мы имеем общий КПД – 72%. Возвращаем энергию в АКБ: 9кВт*ч/0,72=12,5кВт*ч заберем из сети на заряд. Ночной тариф – 1р.68к. – итого 12,5*1,68=21р. В месяц это 630р. Ниже производим все расчеты без учета амортизации инвертора.

Посчитаем экономический эффект

Разница между стоимостью полученной и затраченной энергией составляет в наших расчетах 570 рублей в месяц или 19рублей в сутки. В таком режиме работы наш гелевый аккумуляторный банк даст 700 циклов, а это означает, что произведение составит 19р.*700циклов=13300р. Стоимость нашего батарейного банка составляет: 30400р.*8шт.=243200р. Остаточная стоимость аккумуляторов при цене 40р. за кг: 40р*60кг*8=19200р. Итого убыток: 13300р. + 19200р. – 243200р. = – 210 700р.

Хорошо, а если мы будем разряжать батареи не на 50%, а на 30%?

Количество рабочих циклов у нас в этом случае приближается к отметке в 1900. Посчитаем: 1кВт нагрузки продержим уже 5,5часов, а это означает: 5,5*4,43=24,4р. На заряд мы потратим 12,8р. Один цикл принесет нам 11р. 57к. Считаем: 11,57р.*1900циклов=21983р. Итого убыток: 21983р. + 19200р. – 243200р. = – 202 017р. Уже лучше, но всё же весьма далеко даже от нулевой рентабельности даже без учета амортизации инвертора.

Посчитаем ещё одно интересное значение – стоимость запасенного кВт*ч без учета затрат на заряд: 5,5кВт*ч*1900циклов=10450кВт*ч. Разделим стоимость всего банка на эту сумму: (243200р.-19200р.)/10450=21,44р за кВт*ч. Именно при такой разнице в тарифах у нас достигается порог рентабельности.

А какая экономика с использованием карбоновых батарей?

Технология использования углерода в составе свинцового аккумулятора позволяет существенно снизить процесс сульфатации отрицательной и коррозию положительной пластин, что приводит к кратному улучшению показателя доступных циклов заряда-разряда:

Цикличность карбоновых батарей

Максимума в произведении отданной энергии на количество циклов достигается при 80% DOD. Для того, чтобы получить 9кВт*ч при указанной глубине разряда нам необходимо 8 АКБ по 140Ач, стоимость подобного батарейного банка составит около 336 000р. На оплате за электричество мы сэкономим: 19р.*2600циклов=49400р. Итого с учётом остаточной стоимости АКБ: 49 400р. + (40р.*55кг*8) – 336 000р.= – 269 000р.

Общий объем запасенной энергии: 9кВт*ч*2600циклов=23400 кВт*ч. Порог рентабельности разницы в тарифах или стоимость запасенного кВт*ч: (336000-17600)/23400=13,60р.

А если использовать литиевые, в частности LifePO4 аккумуляторы?

Максимальная экономическая эффективность литий-железо-фосфатных аккумуляторов (LifePO4) обеспечивается при 70% DOD, при этом мы получаем 7000 циклов. Плюс к этому КПД заряда получится около 76%. Посчитаем стоимость батарейного банка. Для генерации 9кВт*ч с учетом 70% DOD нам необходимо иметь совокупную емкость 1219Ач – это приблизительно 8шт. АКБ по 150Ач. Стоимость подобного батарейного банка с BMS составляет около 485т.р. Генерация аналогичная – 40р. 23к., на заряд уйдет 20р. С учетом цикличности: (40,23-20)*7000=141 610р. Итого убыток: 141610р. – 485000р. = – 343 390р.

Общий объем запасенной энергии: 9кВт*ч*7000циклов=63000 кВт*ч. Порог рентабельности разницы в тарифах: 485000/63000=7,70р за кВт*ч.

Выводы

• При текущих тарифах на электричество запасать энергию в аккумуляторах по ночному дешевому тарифу, а тратить днем нецелесообразно при использовании батарей любого типа по причине их ограниченной цикличности, потерь на КПД заряда и амортизации инвертора.
• Для циклических режимов работы, которые характерны для автономного электропитания с использованием генераторов и/или альтернативных источников электроэнергии (солнечные панели, ветряки и т.п.) целесообразнее использовать аккумуляторы с литиевой технологией, но они требует заметно больших первоначальных затрат по отношению к гелевым или карбоновым аналогам.
• Для резервного электропитания объектов, в которых аккумуляторы находятся в буферном режиме экономически целесообразно использовать аккумуляторы AGM типа.

Для экономии электроэнергии целесообразно сделать следующее:

• Провести аудит основных потребителей электричества в доме. Часто забытый включенный электрический теплый пол или какой-либо подогрев, неисправный насос и т.п. ощутимо увеличивают потребление. Для мониторинга удобно использовать амперметры/ваттметры после вводного автомата.
• Использовать энергосберегающие технологии в освещении и бытовую технику высокого класса энергоэффективности.
• Если отопление дома производится электричеством рекомендуем, во-первых, произвести обследование дома тепловизором на предмет утечек тепла, во-вторых, установить умный контроллер (например, EctoControl), который будет гибко управлять температурой в доме в зависимости от времени суток и дня недели.

• Использовать теплоаккумуляторы для нагрева теплоносителя по ночному тарифу.

С удовольствием ответим на ваши вопросы в комментариях!

Как диод может экономить электроэнергию?

Содержание

1. Предыстория. Краткий обзор версий
2. Подробное описание схемы и принцип действия
3. Детали и конструкция
4. Инструкция по сборке и наладке

Предыстория. Краткий обзор версий.

Идея создания подобного устройства возникла еще в 1998 году, после знаменитого «Дефолта», когда простому обывателю погреться в холодное время года стало роскошью. То есть теплосети работали, но толку от них было мало, а цена на электроэнергию стремительно росла, опережая зарплату. Вот тогда и появился спрос на всякие там «отмотки». Тогда самым ходовым был трансформаторный способ отмотать счетчик, но он требовал вмешательства в схему учета (надо было поменять фазу и ноль на входе счетчика или взять фазный провод до учета). Раньше было проще — тупо вскрыл, поменял концы, и мотай себе назад. Придет инспектор — лицо кирпичом: типа не я, не знаю и т. д. Да и не каждый инспектор туда лазил. Времена менялись, энергонадзор стал придирчивее, теперь за сорванную пломбу — штраф. А если в доме найдет безучетную розетку, благо уйму приборов изобретено для поиска таковых, мало не покажется.

В начале 2000-х в интернете появилась первая схема для электронной отмотки счетчика. Тогда за схему просили от 50 до 150 долларов США. Подумали всей лабораторией, скинулись да кутили. Я даже счет на Вэбманях открыл. В комплекте оказалось аж три схемы — одна для отмотки, две — способ «обогрев». Долго изучали схемы, высказывали свои мысли, и.

Принцип работы основывался на том, что в первую и четвертую четверть периода сетевого напряжения заряжался накопительный конденсатор током повышенной частоты, а во вторую и четвертую — тупо разряжался назад, в сеть. Автор утверждал, что высокочастотная нагрузка, дескать, не заметна счетчику. В качестве накопительного там использовался полярный электролитический конденсатор. В общем, при первом включении этот самый конденсатор вспучило, если бы не реакция одного человека, кто-то мог остаться без гюз. Опять скинулись, купили батарею неполярных. Включили. Заработало. То есть не совсем. Осциллограммы совпадали с исходными, правда ток оно потребляло, и не маленький, при общей емкости 200 мкФ, амперметр показывал почти 10 ампер. Транзисторы (КТ848А) кипели. Ну ладно. Первым, кто забрал прибор на домашние испытания, был наш зав. кафедрой. На следующий день он торжественно объявил — НИ ХРЕНА оно не отматывает! Правда, и счетчик не особо нагружает, а провода греет. После того, как каждый из нас перетаскал это чудо дамой, в очередной раз скинулись, купили еще и счетчик. Испытали другие схемы —результат тот же. Играли с частотой, скважностью, фазой заряд-разряд, короче со всеми параметрами, которые можно подкорректировать. Результата не было, точнее был — пополнялись горы спаленных радиоэлементов. Дело забросили.

Вспомнили с появлением других схем в интернете и появлением в нашем коллективе новых молодых бойцов. Скачивали все подряд, но в архивах было либо то же самое, либо «усовершенствованное, улучшенное», а принцип оставался тот же — горы, правда уже более современных элементов, росли.

Попадались даже платные архивы и добровольцы, которые отправляли CMC, a потом кусали себя за локти.

Теперь ближе к делу. В схемах с накопительным конденсатором, сом конденсатор является нагрузкой, потому что он заряжается на возрастающей четверти периода, для того, чтоб повернуть диск счетчика назад, его надо зарядить как минимум до напряжения выше сетевого. А если применить дроссели для той же цели? Мысль интересная, и возникла у одного из наших новых электрофакеров. Правда, технически реализовать разряд дросселя в счетчик оказалось сложнее, чем конденсатора. Индуктивность после прекращения тока, может отдать при определенных условиях, энергии даже больше накопленной, но в обратной полярности.

Первая работоспособная схема появилась на свет в ноябре 2009 г. В схеме дроссель работал на частоте 100 Гц. То есть, как и в конденсаторном варианте первая четверть периода — накопление энергии, затем вторая четверть через ключи разрядка в сеть. Правда, экономила она 70-75 процентов мощности нагрузки. Третья и четвертая — по аналогии, только на другой полуволне. Все бы ничего, да габариты устройства для киловаттной нагрузки были очень уж громоздкими. Дроссель мотали на железе от киловаттного трансформатора от сварочного аппарата. Конструкция в народе не пользовалась спросом, поэтому разработки велись в сторону уменьшения габаритов и себестоимости.

Вторым этапом стало перемещение рабочей частоты в сторону единиц килогерц, с модуляцией удвоенной сетевой частотой. Кстати, осциллограммы на сайте, соответствуют именно этой схеме. Дроссель мотали уже на пермаллоевых сердечниках. Принцип остался тот .же, за исключением того, что энергия передавалась в дроссель-обратно несколько сотен раз за период. Схема завоевала популярность среди изготовителей. Но пермаллой — довольно эксклюзивный раритетный материал, и его запасы в наших недрах оказались черезчур ископаемыми. Да и повышенная чувствительность к соотношению мощность-индуктивность дросселя деюла ее узконаправленной. Хотя. Встраивал ее народ в электрокотлы, электроплиты. Это март 2010 года.

Дальше стал вопрос: либо снижать габариты, либо удешевлять производство. В сентябре 2010 родилась еще одна идея. А зачем вообще синхронизировать это все с сетью? Разработки пошли в двух направлениях: увеличение частоты или использование доступных материалов. Схемы обоих устройств одинаковые, различия только в рабочей частоте, моточных данных и номиналами некоторых элементов. Именно эти два варианта и легли в основу данного документа. А в ноябре 2010 года, один из наших покупателей предложил еще и защиту от перегрузок по току и превышения выходного напряжения.