Практическое руководство по измерению использования энергии

Сколько энергии использует ваш компьютер? Ваш медиацентр? Ваша зарядная станция? Если вы понятия не имеете, вы не одиноки. Читайте дальше, как мы покажем вам, как вы можете легко измерить количество энергии, которую затрачивают ваши приборы - идиотские, а в остальном -.

Существует множество причин, по которым вы хотите выяснить, сколько энергии затрачивают ваши гаджеты, устройства и бытовые приборы, начиная от экологических проблем и заканчивая шоком из-за высоких счетов за электричество. Сегодня мы рассмотрим различные способы измерения потребления энергии. Эти методы относятся к широкому спектру «бесплатно как в пиве» с затратами в несколько долларов, с точностью до десятичного знака и достаточно хорошими оценками. Хотя к концу руководства вы увидите, что у нас есть явный фаворит, в интересах информирования вас (и предоставления вам возможности, если вам абсолютно необходимо сделать это бесплатно, как в пиве) мы рассмотрим несколько техник.

Начиная

Каждый метод требует отдельного набора инструментов, поэтому мы собираемся отказаться от нашего обычного раздела «Что вам понадобится» и призываем вас прочитать все руководство, чтобы решить, какой метод будет работать лучше для ваших нужд.

Однако прежде чем мы продолжим, есть одна критическая вещь, которая понадобится вам для каждой техники. Вам нужно будет знать, сколько ваша коммунальная компания берет с вас за электроэнергию. Вытащите счет за прошлый месяц или войдите на веб-сайт коммунальной компании, чтобы узнать, сколько они взимают с вас за киловатт-час (кВтч)

Когда вы посмотрите на свой счет, вы, вероятно, увидите все виды запутанных вещей. Доплаты за это, за то и другое. Федеральные и государственные налоги, все перечислено и закреплено. В конечном итоге имеет значение то, сколько кВтч вы используете и сколько вы в конечном итоге платите после того, как дядя Сэм, государственный деятель Стив и Совет по Android получат свой микросрез. В счете за образец свыше 1325 кВтч потреблялось за месяц, а общая сумма за использование электроэнергии составила 164,87 долл. США. Если мы разделим счет на потребление:

Общая стоимость электроэнергии / общее потребление электроэнергии = стоимость единицы

Мы получаем:

164,87 долл. США / 1325 кВтч = 0,12443 долл. США за кВтч

Поскольку мы предпочитаем проявлять осторожность при оценке наших расходов, мы собираемся округлить это число до 0,125 долл. США или 12,5 цента за кВт-ч для расчетов в этом учебном пособии. Для получения наиболее точных результатов обязательно получите последний счет и рассчитайте свои собственные энергозатраты. Ваша расчетная стоимость на руках? Большой! Давайте перейдем к выяснению ваших затрат.

Оценка ваших расходов по метке производителя

Это наименее точный способ измерения потребления электроэнергии данным устройством, но он бесплатный и даст вам очень-очень-грубая оценка. Каждое ваше устройство, независимо от того, напечатано оно на самом устройстве или на трансформаторе (настенной розетке), которое питает устройство, должно иметь этикетку с указанием потребляемой мощности. Например, у нашей офисной эспрессо-машины есть тарелка на задней панели, которая указывает, что машина потребляет 1200 Вт. На задней панели блока питания одного из офисных компьютеров установлена ​​пластина мощностью 400 Вт. Казалось бы, довольно просто рассчитать переход от использования энергии предметом к стоимости его эксплуатации, верно?

Расчет для преобразования ватт в киловатт-часы таков:

Вт * Используемое время / 1000 = кВтч

Используя этот расчет, мы можем взять 400 Вт с нашего компьютера, умножить его на 12 (количество часов, которое мы оставляем за день), а затем разделить на тысячу, чтобы получить кВтч. Это дает 4,8 кВт · ч, что при нашей ранее заявленной стоимости коммунальных услуг означает, что она стоит нам 60 центов в день (4,8 кВт * 12,5 цента).

Как легко это было! Если не считать хлопот в калькуляторе за полминуты или около того, нет пота, верно? Единственная проблема заключается в том, что это крайне неточно, так как очень немногие приборы получают максимальную мощность в ваттах. Блок питания на компьютере говорит 400 ватт, но это максимальный рейтинг. На самом деле он работает при гораздо более низкой мощности в 100% случаев (если ваш компьютер постоянно превышал или превышал номинальную мощность источника питания, у вас были бы всевозможные проблемы). Можно с уверенностью сказать, что компьютер использует всего лишь половину от номинальной суммы..

То же самое относится и к эспрессо-машине. На табличке указывается мощность 1200 Вт, но за пределами первых нескольких минут дня, когда она нагревает холодный котел, она даже близко не достигает такого уровня энергопотребления. Еще больше усугубляя проблему, многие мелкие приборы, особенно с настенными трансформаторами, перечисляют мощность в амперах. Вы должны пройти совершенно новый набор вычислений, чтобы перейти от усилителей к ваттам, и у вас все равно не будет точного числа.

Мы просто не можем точно рассчитать реальные затраты на энергию, основываясь на этикетке производителя. Мы можем сделать это, мы можем решить, является ли конкретное устройство слишком энергоемким для наших нужд (или будет иметь пиковое потребление слишком высоко для цепи, которую оно разделяет с другими устройствами), но мы не можем надежно рассчитать реальную мировую стоимость. Полезно знать, как работают вычисления, но довольно бесполезно для того, чтобы на самом деле выяснить, сколько устройство стоит вам в реальном мире..

Использование вашего электрического счетчика для измерения потребления электроэнергии

В отличие от предположения, основанного на метке, этот метод фактически начинает что-то вроде движения нас в направлении точного измерения. В вашем доме или квартире есть электрический счетчик, который коммунальная компания использует для выставления счетов. Вы можете наблюдать этот счетчик, чтобы выяснить, сколько энергии всасывает устройство. Суть в том, что вы выходите на улицу и смотрите на прибор, наблюдая за ним в течение определенного промежутка времени, а затем используете новое показание, чтобы вычислить, сколько энергии использует данный предмет..

Есть несколько проблем с этим методом. Во-первых, очень трудно изолировать одно устройство, например, компьютер, из-за хлопот, связанных с попыткой отсоединить все от стены. Например, если вы забыли отключить холодильник и компрессор включился, когда вы стоите снаружи, уставившись на счетчик, показания, которые вы пытаетесь получить для своего компьютера, могут быть легко отключены на несколько сотен ватт. Поскольку ни один разумный человек не будет стоять там, наблюдая за счетчиком в течение длительного времени, ошибка останется незамеченной. Тем не менее, это немного точнее, чем предположение на основе ярлыка устройства, если вы измеряете устройство, которое включено и потребляет постоянное количество энергии. Абсолютно бесполезно измерять небольшие объемы электричества (как, например, зарядка от заряженного ноутбука), и в равной степени бесполезно для чего-то вроде вышеупомянутой кофемашины, которая в течение большей части дня работает на холостом ходу, потребляя только энергию для поддержания бойлера до рабочей температуры.

Помимо потенциальных недостатков, как вы можете использовать эту технику? Вам понадобится секундомер, калькулятор и немного свободного времени. Сначала пройдите через свой дом или квартиру и отключите все. Хотя такие мелочи, как зарядка вашего iPad, не сильно повлияют на чтение, оставьте включенным кондиционер и включенный холодильник. Единственное, что вы должны оставить подключенным, это устройство, которое вы хотите измерить, например, компьютер..

Выйдите на улицу с секундомером и найдите счетчик. Если у вас есть аналоговый измеритель, вы увидите металлический диск, вращающийся за стеклянным фасадом. Если у вас есть цифровой счетчик, то не будет диска; вместо этого вы увидите мигание какого-то цифрового индикатора. Этот миг известен как «удар». Посмотрите на переднюю часть измерителя для числа, обозначенного «kH». Два наиболее распространенных числа - это 1,0 кГц и 7,2 кГц, если у вас другое, это нормально. Запишите этот номер.

Если у вас есть аналоговый счетчик, вам нужно следить за металлическим диском. На диске должна быть какая-то отметка для обозначения начальной точки круга. Подождите, пока эта отметка не пройдет стрелку индикатора на лицевой стороне счетчика. Когда он ударяет по этой стрелке, запустите секундомер и подождите, пока он вращается. Когда метка диска вернется к стрелке, указывающей на один полный оборот, остановите секундомер. Это формула для расчета потребляемой мощности на основе вращения аналогового диска:

(3600 / количество секунд) * kH # = потребляемая мощность

Допустим, мы наблюдали за нашим счетчиком, и диску потребовалось 15 секунд, чтобы развернуть один полный оборот. Кроме того, обозначение kH на лицевой стороне счетчика было 7,2. Мы вставляем цифры так:

(3600/15) * 7,2 = 1728 Вт

Это реальное мировое потребление этого устройства в тот самый момент. Взяв это число и вернувшись к формуле, приведенной ранее в этом руководстве (преобразование ватт в киловатт-часы), мы можем рассчитать, что измеряемое нами устройство будет потреблять 1,728 киловатта в час, если оно будет поддерживать этот уровень потребляемой мощности и будет стоить нам 21,6 центов в час, чтобы работать.

Чтобы рассчитать потребление энергии на цифровом счетчике, мы используем похожую технику и формулу счета. Если у вас есть цифровой датчик, выйдите на улицу с секундомером и будьте готовы считать. Запустите секундомер и начните считать количество ударов. Продолжайте до тех пор, пока вы можете это терпеть. Вставьте числа в эту формулу:

(3600 * ударов) / секунд * kH # = потребляемая мощность

Чем дольше вы можете рассчитывать, тем точнее будет чтение.

Хотя измерение на измерителе является более точным, чем считывание метки и выполнение приблизительного расчета, оно все же показывает нам энергопотребление именно в эту секунду (хотя более точно, если у вас есть цифровой измеритель и высокий допуск для стояния на сторона вашего дома в расчете на себя). Лучше, чем практически угадывать, но все же весьма подвержен ошибкам, поскольку трудно выделить один элемент в доме и нецелесообразно многократно измерять его, чтобы получить среднюю норму потребления.

Использование прибора для измерения индивидуального потребления

Если угадывать на этикетке в высшей степени неточно и стоять снаружи на своем счетчике лишь чуть точнее (и бесконечно более утомительно), то где это нас оставляет? Нам нужен простой и дешевый способ измерения потребления устройства между устройством и розеткой. Введите простой плагин ваттметра!

Ваттметр - это простое устройство, которое вы подключаете между прибором и стеной, которое измеряет потребление энергии на лету. Еще лучше, он выполнит расчеты за вас. Самый известный ваттметр на рынке - это электрический монитор P3 Kill-A-Watt. Существует несколько версий, но наилучшей ценой является Kill-A-Watt 4460, который продается по цене около 28 долларов. P4400 за 20 долларов не хватает внутренней батареи для сохранения настроек во время движения или перебоев в подаче электроэнергии, а P4488 (40 долларов) громоздче и предлагает встроенный таймер сомнительной полезности.

Для наших испытаний мы использовали Kill-A-Watt 4460 и были чрезвычайно довольны простотой использования и точностью устройства. Использовать устройство просто. Сначала вставьте его в розетку, которую вы обычно используете для устройства. В нашем случае мы были весьма заинтересованы в том, чтобы узнать, сколько энергии использует офисный сервер. Как только P3 и устройство подключены, удерживайте нажатой кнопку RESET, пока дисплей не начнет мигать. Затем удерживайте нажатой кнопку SET до тех пор, пока не отобразится значение кВтч и не начнет мигать. Используйте клавиши вверх / вниз, чтобы настроить сумму в поле тарифа, пока она не будет соответствовать вашей текущей ставке коммунальных услуг (в нашем случае мы изменили значение по умолчанию с $ 0,250 до $ 0,125). Нажмите кнопку SET еще раз, чтобы сохранить скорость.

Оттуда вы можете нажать кнопку MENU, чтобы переключаться между различными дисплеями (такими как напряжение линии, ток, ватты, частота линии и стоимость). Когда вы читаете меню стоимости, используйте стрелки вверх / вниз для переключения между часами, днями, неделями, месяцами и годовыми затратами. Чем дольше вы оставляете устройство подключенным к Kill-A-Watt, тем более точные показания вы получите (хотя после нескольких дней регулярного использования, безусловно, снижается отдача от повышенной точности).

Например, когда мы впервые подключили сервер, показания первых нескольких минут показали, что наши затраты на его круглосуточную работу составляли примерно 20 долларов в месяц. Однако при первом запуске машины потреблялось больше, чем обычно, мощности, и после того, как мы оставили Kill-A-Watt на несколько часов, он упал до 17 долларов, а через день - до 15 долларов в месяц, что отражает лучшая средняя стоимость часа.

Усреднение и автоматический расчет - лучшая особенность Kill-A-Watt. Любопытно, сколько энергии эта кофемашина стоит в месяц? Идите и измерьте это на неделю. Kill-A-Watt будет отслеживать взлеты и падения и даст вам среднее энергопотребление за все время от часа до года. Когда вы будете удовлетворены результатами измерений, просто отключите устройство, найдите его рядом с новым прибором, который вы хотите измерить, нажмите кнопку RESET и начните измерять энергопотребление нового прибора. Это так просто.

Как вы можете видеть, хотя ручные расчеты, которые мы описали в начале руководства, отлично подходят для тренировки ваших математических навыков и более тщательного изучения вашего измерителя мощности, ясно, что вложение 28 долларов в Kill-A-Watt сэкономит вам огромное количество время и дать вам самые точные измерения.