Расчёт мощности потребления электроэнергии. Энергия расчет

Калькулятор расчета общей работы (энергии)

Работа в физике — это действие, в результате которого объект перемещается в пространстве или воздействует на другое тело. Этот показатель напрямую связан с понятием кинетической энергии.

Потенциальная энергия

Прежде чем разбираться с понятием кинетической энергии, следует рассмотреть энергию потенциальную. Для совершения работы физическому объекту, человеку или животному необходима энергия. Живые организмы берут энергию из пищи или солнечного света, физические объекты — из сил природы, механизмы — от усилий человека, а электроприборы — из энергосети. Энергия в переводе с греческого означает действие, силу или мощь.

Если тело обладает возможностью совершить работу, то есть переместиться на определенную дистанцию или воздействовать на другой объект, то с точки зрения физики такое тело обладает потенциальной энергией. Среди наиболее очевидных примеров тел, обладающих потенциальной энергией, выделяются:

• объекты, поднятые на высоту;
• упруго деформированные тела;
• сжатые газы.

Например, если взять в руки мяч, то он будет обладать потенциальной энергией, пропорциональной высоте, на которую его подняли. Если мяч уронить, то его потенциальная энергия высвободится, а сила тяжести совершит работу по «доставке» его на поверхность земли. Если мяч бросить, то работу совершит результирующая сила из мускульной силы человека и силы тяготения. Но в момент, когда мяч начнет лететь, его потенциальная энергия начнет трансформироваться в кинетическую.

Кинетическая энергия

Древнегреческое слово «кинетикос» имеет отношение к движению, поэтому простыми словами кинетическая энергия — это мощь движения. Кинетическая энергия тела в первую очередь зависит от массы тела, но гораздо больше на уровень энергии влияет скорость. Формула, известная еще со школы, описывает зависимость энергии от массы и скорости следующим образом:

Ek = 0,5 m × v2,

где m – масса объекта, v – его скорость.

Такой энергией обладают все тела, скорость которых не равна нулю. Это и движущийся автомобиль, и летящий самолет, и ползущая улитка. Движущийся тела способны совершить работу, то есть переместить предмет на заданную дистанцию или воздействовать на него. Летящий мяч обладает кинетической энергией до тех пор, пока он не упадет на землю. Если словить его на лету, мяч окажет воздействие на ловца, которое в некоторых случаях может быть довольно болезненным. Но как связаны кинетическая энергия и работа?

Связь работы и кинетической энергии

Сила — это мера действия на объект, в результате которого происходит изменение состояния данного объекта. Под действием силы тела перемещаются, сжимаются или растягиваются. Сила связывается с массой тела и ускорением при помощи формулы:

F = m × a,

где а – ускорение.

В свою очередь работа — это влияние силы на тело, в результате которого происходит движение. При однонаправленном движении работа тела выражается по формуле:

A = F × S = m × a × S,

где S — дистанция перемещения.

Из курса динамики мы знаем, что ускорение тела связано со скоростью и пройденным расстоянием следующим соотношением:

a = (v22 − v12) / 2S,

где v1 — начальная скорость, а v2 — конечная скорость.

Если бы подставим это выражение ускорения в формулу работы, то получим:

A = m × a × S = m × S × (v22 – v12) / 2S =

m × (v22 – v12) / 2 = 0,5 (m × v22) − 0,5 (m × v12) = Ek2 − Ek1

Из выражения очевидно, что работа — это разница кинетических энергий тела в начальной и конечной точке. Если тело набирало ускорение с нуля, то работа равна кинетической энергии в конечной точке.

Закон сохранения энергии

Энергия не появляется ниоткуда и не исчезает в никуда, она лишь превращается из одного вида в другой. В состоянии покоя тела обладают потенциальной энергией, которая во время движения трансформируется в кинетическую.

Потенциальная и кинетическая энергия в сумме дают механическую энергию тела, которая в свою очередь может трансформироваться в электрическую, а затем — в химическую. Наиболее простой пример трансформации механической энергии в электрическую и обратно — это электрические двигатели и генераторы, в которых вращение вала в магнитном поле продуцирует электродвижущую силу и напряжение. Более интересным примером являются пьезоэлементы — кристаллы, которые при сжатии генерируют электрическую силу. В любом случае для получения электричества требуется осуществить механическую работу.

Наша программа позволяет вычислить работу тела, которую оно совершило при изменении его скорости. Для этого требуется ввести в соответствующие ячейки значения массы тела, его начальную и конечную скорость.

Пример из реальной жизни

Теннисный мяч

Давайте определим работу мускульной силы Серены Уильямс при подаче теннисного мяча. Мы знаем, что масса мячика составляет всего 90 г или 0,09 кг. Скорость подачи знаменитой теннисистки или конечная скорость мячика составляет 207 км/ч или 57,5 м/с. Начальная скорость мяча составляет 0 м/с. Рассчитаем итоговую работу при помощи калькулятора и получим работу, равную 148,78 Дж.

Заключение

Вычисление общей работы в виде разности его кинетических энергий не представляет сложностей, но гораздо удобнее осуществлять расчеты в автоматическом режиме. Именно для этого и разработан наш калькулятор, который пригодится школьникам или студентам начальных курсов.

bbf.ru

Расход электроэнергии - расчет и контроль потребления для квартиры и частного дома (таблицы + инструкция)

Норма расхода электроэнергии на одного человека в среднем по России составляет около 350 кВт/ч, однако точная цифра зависит от этажности дома, количества техники и приборов, климатических условий, квадратных метров помещений и других показателей. Контролировать потребление электричества можно и самостоятельно через счетчик или специальную формулу расчета.

Подробнее о том, как снимать показания с энергосчетчика, лично высчитать количество потребляемых киловатт и сократить ежемесячный счет за свет, читайте ниже.

Краткое содержимое статьи:

Контроль с помощью счетчиков

Счетчики расхода электроэнергии точно дают понять, сколько киловатт было потрачено. Во всех квартирах и частных домах установлены подобные приборы, на основании данных которых и рассчитывается ежемесячная стоимость услуг энергоснабжающей компании.

Однако сейчас становятся популярными локальные приборы, устанавливаемые на конкретного потребителя энергии — холодильник, кондиционер или стиральную машину. Таким образом можно выяснить реальное потребление любого устройства.

Как снять показания с такого счетчика, разберется любой:

• Зафиксировать начальную последовательность цифр;
• Отмерить требуемый интервал времени;
• Записать новую числовую комбинацию;
• Отнять от последних данных первоначальные;
• При необходимости перевести расход в рубли, умножив полученное число на местный коэффициент, который указывается в квитанции от ЖКХ.

Самостоятельный расчет

Месячное потребление электричества — это суммарная работа всех подключенных и подключаемых электроприборов в квартире или частном доме. Чтобы узнать общий показатель, необходимо высчитать, сколько потребил каждое устройство.

Для выявления заветного числа существует специальная формула расчета электроэнергии:

Номинальная мощность оборудования * коэффициент загрузки * количество дней подключения к сети.

Для проведения расчетов необходимо предварительно определить умножаемые показатели.

Мощность прибора указывается непосредственно на корпусе устройства, прилагаемом техническом паспорте, наклеенном на шнур, верхнюю или нижнюю стенку ярлычке среди других электрических параметров. Обозначается показатель символом «W», измеряется в ваттах, киловаттах.

Реже можно встретить указание годового, часового потребления (тогда необходимо разделить или умножить число для определения нужного промежутка времени), диапазон мощности (в этом случае берется среднее значение) или расчетного тока и напряжения (которые перемножаются для выяснения мощности).

Коэффициент загрузки — это среднее число потребленного электричества в сутки. Определить такие данные порой очень сложно, так как они индивидуальны для каждого устройства, зависят от режима работы аппарата, времени года. Например, холодильник в основном работает примерно половину суток, а остальное время находится в спящем режиме, а стиральная машина большую часть энергии расходует при стирке, а ополаскивание и отжимания проходят в щадящем режиме.

Легче посчитать коэффициент загрузки у незначительных приборов: пылесос — 0,2 часа или 10 минут в день, телевизор — 1,5 часа и так далее. В крайнем случае рекомендуется брать средние показатели из справочной литературы или интернета.

Самым точным показателем будет количество дней в расчетном периоде, который рассчитывается обычным подсчетом суток, когда прибор был подключен к сети.

Интересным будет и подсчет данных о том, какой расход электроэнергии приходится на одного человека. Узнать такой параметр просто: разделить полученное ежемесячное потребление на количество проживающих в квартире или частном доме жильцов.

Онлайн-расчет

Существует более быстрый и легкий способ расчетов — через бесплатный онлайн калькулятор на любом доступном сайте. Здесь также потребуется ввести исходные данные в специальные поля, ориентируясь на всплывающие подсказки.

При желании можно сразу рассчитать и месячную плату за потраченное электричество, указав региональный тариф из квитанции ЖКЗ.

Однако стоит учитывать, что онлайн системы не всегда предусматривают социальные нормы или учитывают двойные тарифы.

Что еще стоит учитывать

Необходимо сразу настроиться и понять тот факт, что вычисленные значения не способны отразить реальное положение дел.

Учесть все факторы работы практически невозможно во время расчетов, ведь для этого требуется постоянный мониторинг, что может позволить себе только локальный счетчик.

Также в платежные квитанции нередко входят и другие услуги, оказываемые энергоснабжающими компаниями — общедомовые нужды, в числе которых освещение подъезда, работа домофона

Как сократить потребление?

Если рассчитанные показатели выше среднероссийского уровня или платить по счету из ЖКХ с каждым месяцем все труднее, то пора задуматься о том, как уменьшить расход электроэнергии.

Рациональными и экономичными будут следующие меры:

• Не оставляйте включенным свет в комнатах, где сейчас никого нет;
• При выборе бытовой техники и электроприборов обращайте внимание на степень энергосбережения, самыми оптимальными считается наличие на маркировке букв A, B и C;
• Включая кондиционер, плотно закрывайте окна и двери, не заставляя устройство работать даром;
• Своевременно удаляйте накипь с приборов и посуды, чтобы снизить процесс нагревания воды до 30%;
• Размещайте холодильники и морозильники как можно дальше от солнца, отопительных и нагревательных приборов;
• Поменяйте обычные лампы на энергосберегающие, высокая цена которых окупится за пару месяцев;
• Не оставляйте в розетках шнуры от неработающих приборов, так как даже в выключенном режиме электричество поступает в устройство;
• Помните, что количество запущенных процессов на компьютере стимулируют большее потребление энергии;
• Не заряжайте телефон, ноутбук или планшет ночью, ведь время зарядки значительно увеличится во время сна, как и количество затраченного света.

Желание контролировать потребление электроэнергии — нормальное явление, ведь расходовать такой дорогой ресурс впустую не захочет ни один человек. Узнав о количестве электричества, которое затрачивает в день тот или иной прибор, можно контролировать поток энергии, снижать нагрузку или экономить на более щадящих режимах.

Фото советы как снизить расход электроэнергии

electrikmaster.ru

Расчёт мощности потребления электроэнергии | Родовые поместья Руси

Создание на своём участке электроустановки (будь то ветровой или солнечной) мощностью, достаточной для обеспечения энергией всех потребителей, вопреки всему может оказаться недостаточным, если мощности преобразователя тока недостаточно. Как быть, чтобы этого не произошло? На выручку может придти предварительный расчёт мощности потребления электроэнергии. О том, как это сделать мы и поговорим в этом посте.

Для того, чтобы рассчитать суммарную мощность потребления электроэнергии нужно выполнить простейшие арифметические действия: суммирование мощности всех электроприборов и умножение полученного результата на время их работы. Лучше всего для этого все данные записать в виде таблицы – получится проще и нагляднее. Если домашняя электростанция рассчитывается для имеющегося уже хозяйства – это одно, а если для будущего поместья, то возможно лучше составить два списка возможных электроприборов: в одном указать те, без которых жизнь в поместье Вами не мыслится в принципе, а в другом – перечисляются все, которые Вам хотелось бы иметь. И напротив каждого пункта ставится потребляемая им мощность – в случае, если данный прибор ещё отсутствует и только планируется, следует написать примерную мощность, которую можно посмотреть в таблице или Интернете.

Итак, давайте приступим… Сразу хочу оговориться, что данные приведённые в этой таблице – примерные. Ну, а чтобы получить более точные данные, потребуется ещё ввести ряд поправок-коэффициентов: к примеру, для снивелирования неминуемых потерь мощности в преобразователе (инверторе), полученную мощность потребуется умножить на 1,2. Кстати, при выборе инвертора обязательно следует учесть, что некоторые потребители (например, холодильник) имеют довольно высокий пусковой ток, значительно превышающий мощность, заявленную в паспорте. Из этого следует, что инвертор должен быть способен кратковременно выдержать значительную мощность (не менее, чем в два-три раза превышающую номинальную).

Первым шагом на пути планирования домашней электростанции явилось составление таблицы потребителей. Далее проанализируйте, сколько времени используется тот или иной прибор: например, в доме несколько лампочек, причем одна из них (та, что в столовой), горит десять часов, а та, что в подвале – всего десять минут. Все результаты внесите в свою таблицу и заодно добавьте туда повседневную потребность в электроэнергии для данного прибора – время работы умножьте на его мощность: к примеру, 10 Вт х 5 часов = 50 Вт.

В результате всех произведённых действий мы и получим требуемую мощность электростанции.

Для примера произведу небольшой расчёт: в итоговой таблице видно, что ежедневно нам требуется 3767 Вт/ч. Умножаем это число на 1,2 (поправка к инвертору) и получаем:

 3767 х 1,2 = 4520,4

Иначе говоря, нам нужно, чтобы наша электростанция могла вырабатывать порядка 5кВт в день. Разумеется, здесь я привёл лишь принцип, которого следует придерживаться при выборе мощности генератора и инвертора и, если позволяет возможность, лучше иметь хотя бы небольшой запас – мало ли что нам потребуется впоследствии.

На этом я заканчиваю. Если Вы можете что-то добавить или поделиться своим опытом, обязательно оставьте комментарий.

Поделитесь с друзьями ссылкой на страницу:

Похожие статьи

rodpomestia.ru

Как рассчитать потребление электроэнергии: советы

Каждый владелец недвижимости неизбежно сталкивается с такой статьей затрат, как коммунальные платежи. У некоторых хозяев могут появиться подозрения, что поставляемые в квартиру или дом источники жизнеобеспечения, перерасходуются в течение месяца. Чтобы уметь контролировать этот процесс, необходимо знать технологию, как рассчитать потребление электроэнергии.

При этом можно выделить приборы, которые становятся причиной больших счетов. При проведении правильных подсчетов можно разработать план по уменьшению затрат. Технология проведения этого процесса будет подробно рассмотрена далее.

Современная техника

Перед тем как рассчитать потребление электроэнергии, необходимо ознакомиться с некоторыми особенностями, которыми обладает современная электротехника. Научные разработки в области поиска экономных технологий привели к созданию приборов, инструментов, которые потребляют значительно меньше энергоресурсов, чем их предшественники.

Например, советский холодильник требовал в 2 раза больше энергоресурсов, чем современные разновидности с аналогичными характеристиками. Поэтому первое, на что следует обратить внимание, это на то, какие приборы установлены в квартире. Если они старого образца, необходимо разработать план постепенной их замены на новое оборудование.

Сегодня для определения энергосберегающих качеств приборов существует определенная шкала. Она включает в себя буквы A, B, C, D. Первая буква указывает на самые экономные характеристики устройства. Если на приборе указана буква G, это техника, которая потребляет много электричества.

Расчет нагрузки

Существует несколько способов, позволяющих подсчитать потребление электроэнергии в доме. Первый из них подразумевает определение мощности бытовых приборов. Как рассчитать потребление электроэнергии по мощности, следует рассмотреть подробнее.

Для представленной методики потребуется создать таблицу, в которой будут указаны все электрические потребители, которые находятся в квартире. Далее необходимо выписать, согласно инструкциям производителей, мощность всех приборов.

Затем производится суммирование мощностей. В итоге получится значение, какое количество электроэнергии требуют все электроприборы, если они будут работать одновременно. Однако такая ситуация случается крайне редко. Каждый тип оборудования работает только определенное количество времени. Поэтому реальное потребление значительно отличается от номинального значения, заявленного производителем.

Формула расчета

Существует определенная методика, помогающая понять, как рассчитать расход электроэнергии. Формула при этом довольно простая. Она выглядит так:

Р = М * В * С, где Р – расход электроэнергии потребителем за месяц, М – мощность прибора, В – время работы прибора в день, С – количество суток, которое проработало оборудование.

В таблицу вносятся рядом с мощностью реальные значения потребления по каждому электроприбору. Расчеты производятся на основании тестирования, а также данных инструкции каждого прибора.

Применение специального прибора

Задаваясь вопросом, как рассчитать расход электроэнергии по мощности оборудования, следует рассмотреть такой вариант, как применение специальных приборов учета. Существуют стационарные и локальные разновидности подобной техники.

В первом случае прибор учета установлен непосредственно в распределительном щитке. Он замеряет потребление электроэнергии всех приборов, подключенных к общей точке запитки.

Локальные же устройства предназначены для контроля каждой отдельной единицы техники. С одной стороны, можно получить реальную информацию о потреблении тем или иным устройством электроэнергии, но с другой – придется считать суммарное значение всех измерительных приборов. Лучший вариант хозяева дома подбирают самостоятельно, на свое усмотрение.

Основные потребители

В современном доме или квартире существует несколько основных потребителей электроэнергии. Они работают практически каждый день, тем самым составляя большую часть от суммарных затрат на оплату за энергоресурсы.

В первую очередь необходимо выделить холодильник. Он включен в сеть 24 часа в сутки. Работа его, конечно, контролируется специальными устройствами. Но это один из основных потребителей электроэнергии. Далее в этом списке идет электрический бойлер (если он есть в квартире). Он также занимает значительное место в общих затратах. После этих двух приборов следуют: компьютер, телевизор, а также осветительные приборы.

Чтобы понять, как рассчитать расход электроэнергии на освещение, а также работу всех бытовых приборов, необходимо уделить особое внимание основным потребителям. Следует также отметить, что в отопительный сезон у многих хозяев этот список дополняется еще и электрическими конвекторами, радиаторами и прочей подобной техникой.

Затраты на освещение

Следует отметить, что при возникновении перерасхода электроэнергии, а также необходимости проведения мероприятий по снижению затрат на электричество, в первую очередь необходимо обратить внимание на тип устройств, применяемых в быту. Ярким примером могут стать осветительные приборы.

Чтобы понять, как рассчитать расход электроэнергии по мощности лампы, следует сравнить разные устройства. Старые разновидности осветителей потребляют значительно больше ресурсов. Например, для освещения небольшой комнаты раньше применялись лампы накаливания с мощностью около 100 Вт.

Сегодня в подобных целях применяют другие устройства. Энергосберегающая лампа способна выдавать такой же поток излучения, как представленное устройство, но потреблять при этом всего 15 Вт.

Если сложить сумму всех потребителей старого образца, применяемых в квартире, а потом посчитать экономию от применения светодиодных, люминесцентных ламп, выбор станет очевидным.

Холодильник

Сегодня не найдется, пожалуй, ни одной семьи, которая бы не пользовалась холодильником. Это оборудование считается одним из главных потребителей электроэнергии. Поэтому при его разработке технологи стараются найти как можно более экономные принципы его работы.

Многие производители указывают среднее значение энергетических ресурсов, которое холодильник может потреблять в год. Это число для небольших моделей составляет около 250 кВт, а для объемных моделей – до 500 кВт. Ежемесячный расход, соответственно, составляет 21 и 45 кВт.

Другая бытовая техника

Чтобы было проще понять, как рассчитать потребление электроэнергии, необходимо рассмотреть средние значения, потребляемые бытовой техникой в обычных условиях. Средний компьютер потребляет в месяц около 30 кВт при работе около 2 часов в день.

Стиральная машина может потребить при 4 стирках в месяц на средних режимах около 10 кВт. Но при увеличении частоты и интенсивности ее действий этот показатель будет повышаться.

Утюг и электрочайник стоят практически на одном уровне по потреблению энергоресурсов. Их применяют не так часто. Но, даже вскипятив чайник 5 раз в день, за месяц можно заплатить за 20 кВт электричества. Утюг же, который применяется 6 раз в месяц, способен потребить 15 кВт за 30 дней.

Эти факты следует обязательно учитывать, производя расчеты потребления электроэнергии. Если хозяевам стали приходить большие счета за энергоресурсы, следует знать, как рассчитать потребление электроэнергии. Это поможет сократить расходы в будущем.

fb.ru

• 
  Работа и мощность электрического тока
• 
  Электрическая схема цепь
• 
  Емкость соединенных параллельно конденсаторов
• 
  Закон сохранения энергия
• 
  Сток исток затвор на схеме база эмиттер коллектор
• 
  Ветвь в электрической цепи
• 
  Подключение двухклавишного проходного выключателя
• 
  Схема простого генератора
• 
  Если силовые линии параллельны и густота их одинакова то магнитное поле
• 
  Реактивная и активная мощность определение
• 
  Как соединить две лампочки на один выключатель