Прибор для экономии электроэнергии, стоит ли овчинка выделки

Немного теории

На примере разберем пока только компенсаторы реактивной мощности. Но для этого следует несколько разобрать теорию.

Все электроприборы обладают определенной мощностью, которая состоит из двух составляющих – активной и реактивной.

Активная составляющая – это та, которая выполняет полезное действие. Она преобразовывается для выполнения того или иного вида работ (нагрев, звук, свет).

Реактивная же появляется в приборах, где возникает индукция. В целом, в любом приборе, где имеется электродвигатель или конденсатор, возникает реактивная составляющая.

Она никакого полезного действия не выполняет, всю свою мощность реактивная составляющая тратит на нагрев проводки, конденсатов и т.д.

При этом в электрической цепи эти составляющие ведут себя по-разному: активная от источника передается к потребителю для совершения определенного полезного действия.

При этом форма тока полностью идентична форме напряжения, поэтому сдвига фаз не происходит.

А вот реактивная составляющая потребляемую энергию накапливает и передает ее обратно источнику.

Происходит это из-за сдвига фаз между напряжением и током. А поскольку полезное действие электрического тока не производится, то и действие реактивной составляющей является негативным.

Если по-простому, то реактивная составляющая возвращает энергию обратно, при этом никакого полезного действия она не выполняет.

По заверениям производителей «чудо-приборов», в них реактивная составляющая либо преобразуется в активную, либо снижается, чем и достигается экономия.

Но здесь следует указать, что в домашних условиях реактивная нагрузка если и возникает, то в очень небольшом количестве, и компенсировать 30% энергии она не может.

И здесь еще одна особенность – счетчики электроэнергии, которые устанавливаются в домах, производят подсчет только активной нагрузки, реактивную она в расчет не берет.

На производствах, где потребление энергии очень большое и используются приборы со значительной индуктивностью, устанавливаются отдельные счетчики для реактивной нагрузки.

И это только одна составляющая того, что якобы выполняют данные приборы. А ведь указывается, что приборы и стабилизируют напряжение, правильно перераспределяют, увеличивают коэффициент мощности.

В дополнение к теории можно указать одно из основополагающих правил физики – энергия «ниоткуда» не берется и «никуда» не исчезает, она переходит из одного состояния в другое.

Из этого следует, что, к примеру, фен потребляет 600 Вт, он их и будет потреблять, ну или не сможет полноценно функционировать. Никакой прибор не сможет снизить или компенсировать потребление электроэнергии феном.

А поскольку снизить потребление энергии домашними электроприборами без нарушения их функциональности невозможно, то откуда возьмется энергия? Вряд ли «чудо-прибор» способен вырабатывать электроэнергию.

Теоретическое обоснование и принципиальная схема самодельного экономителя

Суть экономии состоит в том, что нагрузка питается не от сети с переменным током, а от подключенного конденсатора, заряд коего производится импульсами высокой частоты, при этом соответствуя синусоиде напряжения в сети. Электросчетчики комплектуются входным индукционным преобразователем с низкой чувствительностью к высокочастотным токам. По причине этого импульсное энергопотребление счетчиком учитывается со значительной отрицательной погрешностью.

Для создания прибора необходимы такие детали:

• микросхема (К155 ЛАЗ),
• стабилитрон (D2 -КС156А),
• диоды (D1 — Д226Б; Вr2 — Д242Б; Br1 — Д232А),
• транзисторы (ТЗ — КТ315, Т2 — КТ815В,Т1 — КТ848А),
• высокочастотные конденсаторы (С2, СЗ — 0.1 мкФ, С1- 1мкФ х 400В),
• электролитические конденсаторы (С5 — 1000 мкФ х 16В, С4 — 1000 мкФ х 50Б),
• маломощный трансформатор 220/36 В,
• резисторы (RЗ — 56 Ом; R1, R2 — 27 кОм; R5 -22 кОм; R4 — 3 кОм; R6 — 10 Ом; R7, R9 — 560 Ом; R8 — 1.5 кОм).

Сборка проводится согласно схемы 1. Транзисторы устанавливаются с использованием изолирующих прокладок на радиатор 150 кв.см. Обязательно применять плавкие предохранители. Собранный блок питания низковольтный должен давать на выходе 36 В ток 2 А и 5 В для питания генератора, который формирует импульсы ориентировочной частотой 2 кГц и  с амплитудой 5 В. Во время сборки схемы нужно проверять режим работы при помощи осциллографа. После этого подключается конденсатор.

Собранное устройство рассчитывалось на нагрузку 1 кВт. Рекомендуется нагружать прибор по номиналу или отключать при снятии нагрузки, поскольку ненагруженное устройство потребляет значительную мощность, которая счетчиком учитывается.

Разработана также схема 2, позволяющая питать потребителей, работающих как на постоянном, так и на переменном токе (камины, электроплиты, освещение, водонагреватели). Главным предостережением является отсутствие в таких приборах элементов, которые рассчитаны на переменный ток (трансформаторы, электродвигатели).

Недостатки инверторных кондиционеров

• высокая цена инверторных кондиционеров по сравнению с неинверторными аналогами;
• повышенная чувствительность к скачкам напряжения и частоте тока в сети, из-за более сложной электронной начинки;
• больший вес кондиционера, так как внешний блок содержит силовую электронику с массивными радиаторами;
• потеря электрической энергии на инверторном преобразователе;
• электроника большинства инверторных кондиционеров не включит компрессор, если температура уличного воздуха выше допустимой (обычно от -10°С до +42°С), в это время обычные сплит-системы будут работать;
• неунифицированность запасных частей, что часто вызывает длительный ремонт, связанный с ожиданием необходимой детали от официального поставщика (в России — до 3 месяцев). У кондиционеров же не инверторного типа многие части (компрессор, пуско-защитное реле, датчики температуры) унифицированы и в случае поломки легко заменяются на аналогичный узел другого производителя;

Мировая монополия

Теперь представим на минутку, что какая-то лаборатория все же смогла создать прибор, который законным способом существенно влияет на количество используемого электричества бытовыми приборами.

Такая инновация не осталась бы незамеченной в научном мире. Его особенность в том, что всего несколько действительно авторитетных исследовательских центров владеют правом на продажу почти всех современных устройств, которые могут изменять качество жизни человека.

Примечательно, что некоторые из этих открытий делаются не ими, а небольшими научными центрами. В этом случае монополисты не оставят изобретение без внимания и точно сделают исследователям, его изобревшим, предложение, от которого невозможно отказаться.

Вот и получается, что любая малоизвестная торговая марка не может произвести революцию на рынке бытовых приборов. Ведь все действительно стоящие вещи выпускаются именитыми производителями.

Расчет снижения энергозатрат

В работе принимает участие один насос производительностью Qсеть = 1250 м3/ч. Проанализировав данные оператора по расходу за месяц, определяем, что средний расход составляет Qпотр = 625 м3/ч. Таким образом, фактически необходимый расход можно создавать не путем закрывания задвижки (дросселированием), а с помощью преобразователя частоты, снижая частоту вращения электродвигателя и тем самым снижая энергопотребление.

Определим энергопотребление электродвигателей при регулировании расхода методом дросселирования.

Мощность насоса 250 кВт, но учитывая, что при дросселировании также снижается энергопотребление (см. рис. 1), находим, что для точки кривой, соответствующей данной насосной системе, энергопотребление при дросселировании будет снижено на ~25 % и соответственно потребляемая мощность электродвигателя Nд = 0,75×250 = = 187,5 кВт.

Определим энергопотребление электродвигателя при регулировании расхода с помощью преобразователя частоты:

Разница в энергопотреблении между способом регулирования расхода путем закрывания задвижки и способом снижения частоты вращения электродвигателя с помощью преобразователя частоты: Δ N = Nд – N0 = 156,25 кВт.

Фактически Δ N – это напрасно потребляемая мощность, которую можно было бы сэкономить, используя преобразователь частоты.

Мастерим прибор своими руками

Мы уже упоминали ранее, что можно сделать экономитель энергии своими руками. Для этого нужно всего лишь купить основу, впаять в нее несколько деталей и приделать штепсельную вилку. Корпусом по старинке можно сделать обычную мыльницу, которую надо оклеить скотчем со всех сторон, чтобы не открывалась.

А вот найти подробную схему этого устройства практически нереально. Производители ее скрывают, а те, кто понимает принцип работы прибора, считают ниже своего достоинства составлять схему совершенно бесполезного устройства.

Поэтому лучше забыть об этой идее и подумать, на чем более реальном можно сэкономить. Например, заменить некоторые лампочки в доме на менее мощные, где это целесообразно: коридор, подвал, туалет. Это даст примерно такой же процент экономии, или даже больше, чем дорогущее китайское устройство.

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.

Источники реактивной энергии

Как уже упоминалось ранее, реактивную энергию порождает электромагнитная катушка. Но для большинства людей остается непонятным, где именно в их доме находятся эти катушки. Это предельно просто: практически во всем, что имеет вращательный элемент. На кухне это блендеры, кухонные комбайны, электромясорубки, микроволновки, холодильники. В других комнатах встречаются еще фены, пылесосы, различный электроинструмент.

Но это еще не все. В телевизоре тоже есть свои катушки, но они там выполняют немного иную функцию, описывать которую здесь нет смысла. Также катушки есть в газовых лампах, а их сейчас большинство используют в квартирах.

Так что у каждого дома есть достаточно источников, производящих реактивную энергию. Именно на это и ссылаются продавцы, которые предлагают экономитель энергии. Отзывы отрицательные на многих ресурсах говорят же о том, что это совершенно бесполезное устройство.

Рекламируемый принцип работы

Агрессивная реклама и немного подозрительные сайты предлагают купить современный экономитель энергии. Отзывы на них же гласят, что с помощью устройства покупатели начали получать счета с сумами на 50% меньше, чем раньше. В момент, когда все коммунальные платежи имеют тенденцию к росту, такое устройство становится просто незаменимым.

В рекламе сказано, что для экономии просто достаточно включить прибор в свободную розетку поближе к счетчику электроэнергии и больше не выполнять с ним никаких действий. Он сам будет работать на ваш семейный бюджет.

Устройство каким-то образом начинает влиять на реактивную энергию, которой полно в электросети и которая существенно увеличивает уровень потребления электричества бытовыми приборами. В этом моменте и начинается экономия, которую обеспечивает экономитель энергии. Отзывы специалистов по этому поводу не настолько красочны. Они не только негативно относятся к устройству, но и в научных понятиях аргументируют это.

Жёсткость протектора

Помимо прочности велопокрышек, нормируется также жёсткость протектора. Чем он более жёсткий, тем выше накат и скорость, но ниже сцепные свойства. Разобраться в величинах жёсткости протектора несложно:

• 40–45a – мягкий протектор для даунхилльных соревнований;
• 50–60a – протектор средней мягкости для горных велосипедов;
• 60–70a – жёсткий протектор для кросс-кантри, вероятность прокола минимальная.

Что внутри устройства

Для того чтобы окончательно убедиться, что никаких чудес экономии это устройство не производит, разберем его и заглянем во внутрь.

Ничего гениального это устройство в себе не содержит. Здесь находятся предохранитель, конденсатор, светодиоды, диоды для выпрямления переменного напряжения. Это его электрическая схема:

Конденсатор нужен, чтобы сглаживать выпрямленное напряжение. А выпрямленное напряжение необходимо для питания светодиодов. То есть прибор работает сам на себя. Никакой полезной нагрузки через свою схему он не пропускает.

Подумайте, какая экономия может быть от таких «внутренностей»?
Основной эффект в приборе несет на себе конденсатор. Он повышает коэффициент мощности. Подобные штуки стоят в дроссельных лампах освещения.

Именно на этом и играют производители. Они уверяют, что устройство способно компенсировать потери реактивной мощности при подключении таких приборов как холодильники, стиральные машины, пылесосы. В рекламе наглядно производят замер тока измерительными клещами и показания действительно уменьшаются!

Но рекламщики не договаривают один существенный момент :

• во-первых клещами измеряется полный ток (его активная и реактивная составляющие)
• во-вторых и самое главное — при включении прибора, за счет конденсатора внутри, повышается коэфф. мощности

Формула расчета потребляемой мощности такова:

P=I*U*cosϕ

P-мощность, I-ток, U-напряжение, cosϕ-коэфф. мощности

Из формулы легко понять, что если у вас уменьшился ток, допустим на 20% и одновременно, (а это именно и происходит «благодаря» прибору) увеличился коэфф. мощности на те же самые 20%, потребляемая мощность как была 2квт, так она и останется 2квт.

В вышеприведенном тексте изложена суть работы относительно укомплектованных приборов сберегателей энергии, (то есть они имеют в наличии хотя бы конденсатор). В последнее время все чаще стали попадаться и такие экземпляры:

Когда энергосберегатель “работает”

Однако надо отдать должное, в редких случаях, подобные экономители действительно способны уменьшить количество эл.энергии учтенной счетчиком. На некоторых сайтах даже можно найти отзывы довольных покупателей об успешной экономии при использовании saving box и других коробочек. Чем же это можно объяснить?

А объясняется это тем, что отдельные устройства экономии электроэнергии способны создать в эл.сети импульсы, способствующие отставанию магнитного потока от тока нагрузки и тем самым вносить погрешность в работу прибора учета. Достигается это не при всякой нагрузке, а только при определенной ее величине.

Современные же приборы учета попросту не подвержены влиянию не только таких “помех”, но и многих других.

Вспомним физику

Даже при условии минимальных знаний из отрасли физики любой человек поймет, что экономитель энергии «Эконор» и его аналоги – это полная ерунда, совершенно не отвечающая действительности.

Давайте вспомним некоторые моменты. Если взять основу и обмотать ее изолированной проволокой в несколько слоев, получим электромагнитную катушку. Когда по ней будет проходить постоянный ток, вокруг появится электромагнитное поле, направленное в сторону от катушки.

Этот эффект используется во всех электрических двигателях, в которых в поле действия катушки помещается движущийся элемент. Так работают электродрели, фены, пылесосы.

Но в момент прерывания тока катушка производит обратный эффект, и некоторый реактивный заряд энергии возвращается от нее по проводникам. Он пропадает бесследно, перерасходуя электричество.

Вспомним также, что в розетках у нас находится переменный ток, который прерывается 50 раз в секунду. Значит, моторы практически все время создают реактивное электричество, на которое влияет экономитель энергии. Отзывы благодарных покупателей на сайте продавца говорят о том, что это очень выгодно. А на форумах совсем другое отношение к этому устройству.

Невнятные формулировки

Обратимся к сайтам, которые рекламируют устройство для экономии тока. Это отдельная тема для анализа. А все потому, что на них есть все подсказки, которые просто кричат о том, что вас обманывают.

И самая главная из них – это невнятные запутанные описания характеристик прибора и принципа его работы. Каждый человек, связанный с продажами, скажет вам, что покупателю нужно все растолковывать, как маленькому ребенку. Ему нельзя давать описания со сложными терминами, а тем более с научными выводами.

Специалисты утверждают, если попробовать разобраться в том, о чем говорится в описаниях, то получаются настолько нереальные вещи, что их представить в этом мире невозможно. Если перевести их на более понятный язык, то получается что-то вроде «включите прибор Н в розетку, и у вас в доме всегда будет полное отсутствие гравитации». Это невозможно, как и то, о чем говорят продавцы экономителей.

Самодельное устройство для экономии электроэнергии, принцип действия

Основополагающим принципом является то, что любая электрическая мощность состоит из реактивной и активной энергии. Активная полезна в быту, она приводит в действие все механизмы. Реактивная же, наоборот, бесполезна и даже снижает эффективность энергосистемы. Приборы учета (механические и электрические счетчики) определяют только количество использованной активной энергии, за которую платят бытовые потребители.

Промышленные же предприятия платят и за реактивную энергию, которая измеряется специальными счетчиками. Она создается механизмами с высокой индуктивной составляющей (например, электродвигателями), и на заводах и фабриках ее количество уменьшают с помощью специальных конденсаторных установок.

Учитывая вышеописанное, идеи о том, как сделать самому приспособление для экономии электроэнергии, витали в воздухе. В быту источники реактивной энергии – это обычные механизмы с электродвигателями (кухонный комбайн, фен, пылесос, холодильник, дрель). С другой стороны, есть устройства, которым нужен постоянный ток (телевизоры и компьютерные мониторы). Поэтому стали разрабатывать приспособление для экономии электроэнергии, схема которого позволила бы уменьшить потребление электричества путем преобразования в активную реактивной энергии.

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.

Это интересно: Управление двумя группами светильников с пульта ДУ

Сборка электрической цепи

Только что сделанный самодельный генератор производит постоянный ток напряжением около 12 вольт. Чтобы запитать электроприборы, работающие от переменного тока, потребуется преобразователь. В качестве такого преобразователя можно воспользоваться старым блоком питания, который обычно преобразует 220 вольт переменного тока в 9 вольт постоянного, заставив его работать в обратном направлении:

• его выход на 9 вольт использовать в качестве входа напряжения, поступающего от генератора;
• вход блока питания использовать в качестве выхода, поставляющего переменное напряжение 220 вольт.

В проводе, выходящем из кулера, имеется три проводника. Тот из них, который имеет желтую оплетку, оказывается совершенно ненужным. Его можно просто отрезать. Остальные же проводники подсоединяются к бывшему выходу блока питания с соблюдением их цветности.

Чтобы преобразователь мог питать сразу несколько потребителей его, используя, например, клеммную колодку, можно соединить с обычным тройником.

Как выглядит экономитель и из чего он состоит

Данное устройство выглядит очень компактно и стоит совершенно недорого, что в принципе и подкупает потребителя, а также побуждает его расстаться со своими кровно заработанными деньгами во благо будущей огромной экономии. Как утверждает рекламный текст на них — «чудо» аппарат не только сэкономит затраты электроэнергии, но даже каким-то образом сможет защитить все включенные в розетки электроприборы от скачков напряжения во время грозы и попадания молнии. Ниже представлен самый часто встречающийся в магазинах прибор для экономии электричества, который изготовитель называет Electricity Saving Box.

На лицевой панели установлены два светодиода, сигнализирующие об исправности экономителя и его готовности выполнять возложенные на него функции. Он может иметь несколько переходников для подключения к разным по конструкции розеткам, для того чтобы он мог быть более универсален. Конструкция экономителя энергии также может иметь различные формы прямоугольные или круглые, от этого суть его работы не меняется.

На тыльной части указаны технические параметры экономителя электроэнергии:

• Модель.
• Рабочее напряжение от 90 до 250 В.
• Частота переменного тока в электросети, 50 Гц-60 Гц.
• Максимальная мощность нагрузки, при которой он эффективен 15 000 Вт, то есть 15 кВт.
• Серийный номер.

Некоторые из экземпляров рассчитаны на довольно большие нагрузки, что в первую очередь должно насторожить покупателя, иногда бывают такие модели, что указана мощность даже до 40 кВт. При такой мощности ток должен быть примерно 180 А, что в бытовых условиях не применяется, так как вводные автоматы чаще всего имеют номинальный рабочий ток 25, ну или же 63 А максимум. Ну, допустим, пусть это максимальный показатель экономителя, и он работает в пол силы, с запасом по мощности.

Принцип работы прибора для экономии электроэнергии, как опять же утверждают рекламные ресурсы и производитель, основан на преобразовании реактивной составляющей в активную и отдаче её в сеть, тем самым экономитель убирает реактивную составляющую из сети. Действительно, мощность потребляемая из сети содержит как активную, так и реактивную составляющую. На крупных подстанциях предприятий устанавливаются так называемые компенсаторы реактивной мощности, которая создаётся большими индуктивными нагрузками. Она появляется вследствие работы асинхронных двигателей, трансформаторов и всего того, что переделывает электроэнергию в электромагнитное поле. Компенсирующими устройствами служат:

1. Включаемые поперечно батареи конденсаторов.
2. Реакторы.
3. Синхронные двигатели в режиме компенсации (перевозбуждения).

Вот так вот выглядят компенсаторы реактивной мощности, на основе конденсаторной батареи:

Однако счётчики, установленные на предприятиях и распределительных подстанциях, ведут учёт как активной, так и реактивной составляющих, а в домашних условиях стоят элементы учёта, которые считают только активную энергию. Поэтому нет смысла компенсации реактивных мощностей, тем более что в бытовых устройствах она настолько несущественная, что даже не стоит её учитывать.

Для того чтобы убедится и разобраться в устройстве экономителя, придется разобрать его и посмотреть, что же внутри его, конденсаторная компенсационная батарея или синхронный генератор. И вот, что оказывается там внутри:

А вот его схема:

Несколько электронных элементов таких как конденсатор, резисторы, светодиоды, и диодная сборка для выпрямления сетевого напряжения, и в лучшем случае её предохранитель. По сути, это электрическая схема для питания светодиодов, и не более, которая не только не даст экономии электричества, но и наоборот потребляет какую-то хоть и малую, совсем незначительную часть электроэнергии для свечения светодиодов. Приборы, подключаемые от розетки, почти не имеют реактивной энергии, да и как писалось выше, счётчик её не считает поэтому эффект экономии нулевой.

Важно! Сейчас мы говорим не только об экономителе электроэнергии Electricity Saving Box, но и о таких приборах, как Эконор и Power Saver. Все они являются разводом, никакого реального толку от их использования, а тем более экономии электрической энергии, конечно же нет! Под этой статьей мы предоставили ссылки на более рациональные и к тому же легальные способы, позволяющие меньше платить за свет!

Что нам навязывают, рекламируя «чудо-приборы»

Но действительно ли это так, способен прибор экономии электроэнергии выполнять свои функции – это еще стоит разобраться.Одним из якобы положительных доказательств данных приборов являются их техническая составляющая, ведь по заверениям изделие способно компенсировать реактивные мощности — одно из основных составляющих экономии данного устройства, фильтровать помехи, защищать от перекоса фаз и предохранять от негативного воздействия при ударе молнии.

Такое количество терминов для людей, не особо осведомленных в электричестве, способно вызвать доверие.

Но вот здесь и возникает первое подозрение – ведь реализация всего этого, да еще и в компактных размерах, очень сомнительна.

К примеру, фильтры помех, которые используются на производствах – это довольно громоздкие изделия, состоящие из медных и металлических элементов.

Примерно аналогичная ситуация и с компенсаторами реактивной мощности, и со стабилизаторами, защищающими от перекоса фаз.

И еще одно условие, все эти приборы по отдельности являются недешевыми.

Обычный режим

Двигатель компрессора, обычного кондиционера, может работать только в двух режимах: работает и нет. Включенный кондиционер работает на всю мощность, а когда температура в помещении достигает требуемой, компрессор выключается и только вентилятор внутреннего блока гоняет воздух по помещению. Если температура изменилась, то кондиционер снова включается. И так продолжается постоянно. Инверторный кондиционер, в отличие от обычного, при достижении заданной температуры не прекращает свою работу, а просто уменьшает мощность, продолжая функционировать, но только на более низких оборотах.

То есть классический вариант, либо работает, либо нет (тратя львиную долю энергии на пуск), а инвертор работает постоянно, рассеивая часть энергии на инверторе.

То есть, и здесь достоинства спорны. Проведем несколько мысленных экспериментов.

Для различных помещений, существуют заранее рассчитанные стандартны мощностей кондиционеров, которые позволяют достигнуть и поддерживать заданные температуры.

Мощность кондиционера меньше либо равна требуемой

Если мы приобрели кондиционер для помещения с мощностью «впритык» либо меньше требуемой, то это означает, что ему придется работать постоянно большую часть времени, не отключая компрессор. Инверторный кондиционер, в такой ситуации, будет работать точно также, все время на полную мощность. Следует помнить, что для электродвигателя, постоянная работа менее болезненна, нежели частый пуск-остановка (если, разумеется, он под это дело не заточен).

При этом кондиционер с классическим приводом компрессора, будет в более выгодном положении. Запустившись один раз, он будет работать в установившимся режиме. А инверторный кондиционер покажет больший расход электроэнергии, так как, помимо работы компрессора, ему придется тратить электроэнергию на потери на инверторе.

Мощность кондиционера больше требуемой

В этом случае кондиционер будет работать не непрерывно, а только пока не охладит помещение до нужной температуры. Будут наблюдаться постоянные включения/выключения. В этой ситуации потери электроэнергии на пуск привода компрессора будут значительны, и инверторный кондиционер получит преимущество в экономии.

Но это все теория. Что же нам скажет практика, к сожалению, я не  настолько богат, чтоб производить эксперименты на натуре, но мы вполне можем воспользоваться данными по расходу электроэнергии из «магазинных» данных. Например:

Тип.	Инверторный	Классический	Инверторный	Классический
Модель	Zanussi ZACS/I-12 HPM/N1	Zanussi ZACS-12 HF/N1	Electrolux EACS/I-18HP/N3	Electrolux EACS-18HN/N3
Обслуживаемая площадь (кв. м.)	30	30	50	50
Мощность охлаждения (Вт)	3500	3220	5200	5000
Потребляемая мощность при охлаждении	1092	1060	1670	1558
Шум (дБ) максимальный	31	40	35	46
Цена (средняя)	20900	15925	32900	24274

Общие принципы расчета экономической эффективности

Документ должен содержать следующие разделы: исходные данные для расчета; расчет экономической эффективности системы; результаты расчета.

В разделе «Исходные данные для расчета» должны быть приведены: ссылка на методику определения экономической эффективности; перечень факторов, обусловливающих повышение эффективности функционирования объекта управления при создании СУ (станция управления); исходные данные, необходимые для расчета согласно принятой методике; ссылка на источники получения исходных данных.

В разделе «Расчет экономической эффективности системы» должны содержаться следующие данные: расчет затрат на создание СУ; расчет затрат на содержание и эксплуатацию системы; расчет ожидаемой экономии по основным технико-экономическим показателям и ожидаемого годового экономического эффекта от внедрения СУ в целом; расчет срока окупаемости затрат.

В разделе «Результаты расчета» должны быть приведены основные результаты следующих расчетов: затрат на создание системы; затрат на содержание и эксплуатацию; ожидаемого годового экономического эффекта от создания системы; срока окупаемости затрат.

При оценке экономического эффекта от внедрения автоматизированных систем частотно-регулируемого привода необходимо использовать следующие данные: стоимость электроэнергии; затраты на сервисное обслуживание оборудования составляют ~3% стоимости, не считая командировочных расходов; срок службы оборудования (10 лет).

Экономия электроэнергии с помощью частотного преобразователя

Работа производственных учреждений различных отраслей (сельского хозяйства, городов, отопления, снабжения водой) может быть намного эффективнее при применении процесса автоматизации, использования в техпроцессах приводов и механизмов с регулятором на основе инверторов (частотников). Это можно увидеть, рассмотрев пример с агрегатом насоса на преобразователе частоты.

Если правильно выбрать агрегат, то мощность электродвигателя и расход обеспечивает нужное давление в отопительной системе, водоснабжения при наибольшем использовании воды. Это происходит утром и вечером. В другое время давление с избытком.

Расход воды регулируется на большой скорости мотора, но оборудование ненадежное и расходует много энергии. Лучшим методом для этого служит уменьшение оборотов мотора насоса при такой же нагрузке, применение датчика и частотника.

Вот график зависимости потребления электрической энергии от расхода:

На этой зависимости видно потребление воды за интервалы часов:

В разные часы потребление энергии и расход воды отличаются. Поэтому, очевиден эффект экономии при использовании преобразователей частоты. В результате смысл использования частотника очевиден.

Использование преобразователя частоты вместо дросселирования

Watch this video on YouTube

Преимущества инверторных кондиционеров

• Быстрое начало работы и выход на заданную температуру;
• Возможность более точного поддержания заданной температуры за счёт плавного управления скоростью вращения двигателя компрессора;
• Работа двигателей компрессора, на малых оборотах, снижает уровень шумов (это заметно даже из таблицы);
• При выборе мощности кондиционера с запасом, возможность экономии электроэнергии значительна, по сравнению с обычной моделью аналогичной мощности;
• отсутствие больших пусковых токов при включении компрессора снижает нагрузку на электрическую сеть;
• отсутствие реактивных составляющих потребляемого тока при работе, снижает нагрев проводов силовой сети ну и в целом благоприятно для электрических цепей вашего дома и для других бытовых приборов;

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.

Научное обоснование обмана

Очевидно, что некоторые ученые и инженеры-электрики не смогли остаться в стороне и наблюдать, как какое-то китайское устройство ломает их представление о мире и обходит некоторые законы физики.

Поэтому неоднократно были проведены исследования, целью которых было подтвердить или опровергнуть данные, заявляемые продавцами по поводу эффективности прибора. С этой целью покупались контрольные образцы, а на основании их работы делались замеры разных показателей.

По результатам этих исследований, экономитель энергии действительно сокращает потребление тока, но его процент составляет не более 3-5, хотя производители громко заявляют о 50-60%

Заявленная стабилизация напряжения домашней сети опровергается сразу же, поскольку ни один стабилизатор не может работать параллельно с устройствами. Он должен подключатся только последовательно, что невозможно, если он включен в розетку рядом с работающими приборами.

Касательно самой реактивной энергии, то стоит отметить, что она никаким образом не считается счетчиком, а ее количество в домашней сети ничтожно мало. Поэтому, покупая экономитель, вы больше поможете энергетической компании, чем себе. Ведь она действительно терпит убытки от реактивного тока.

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.