Când primiți factura de energie în fiecare lună, este posibil să nu înțelegeți exact cum a fost calculată suma totală. Fiecare dispozitiv sau aparat din gospodăria dvs. contribuie la suma totală a facturii. Pentru a afla ce aparate și dispozitive utilizează cea mai mare energie, puteți estima totalul Cerinte de putere pentru fiecare unitate. Această estimare este, de asemenea, valoroasă pentru estimarea cerințelor de energie pentru un sistem alternativ sau de rezervă.

Estimarea cerințelor de energie și a costurilor pentru alimentarea unui dispozitiv electronic sau a unui aparat este foarte simplă. Există o etichetă în partea din spate a fiecărui dispozitiv care listează wații pe care îi folosește. Acesta este numărul de care veți avea nevoie pentru a vă da seama de consumul și cerințele dvs. de energie. Împreună cu wații, va trebui să estimați numărul de ore în fiecare zi în care este utilizat dispozitivul sau aparatul. Dacă preferați să nu vă verificați manual toate dispozitivele, puteți achiziționa un dispozitiv pentru a vă ajuta să estimați consumul de energie. Aceste dispozitive variază de la dispozitive simple de măsurare a puterii până la soluții sofisticate de monitorizare a locuințelor. În această postare, vom presupune că nu aveți acces la o soluție sofisticată de monitorizare a locuințelor. Dacă sunteți nou la citirea etichetelor energetice de pe spatele aparatelor și dispozitivelor dvs., vă rugăm să consultați următoarele secțiuni de fundal, astfel încât să puteți obține o înțelegere a elementelor de bază și a terminologiei electrice.

Pentru a înțelege termenii electrici enumerați pe etichetele aparatului sau dispozitivului, există mai mulți termeni electrici care trebuie înțelese. Termenii de bază sunt tensiune, curent și rezistență:

• Voltaj: Diferența de energie potențială (încărcare) între două puncte dintr-un circuit. Un punct are mai multă energie decât celălalt și diferența dintre puncte se numește tensiune. Tensiunea se măsoară în volți.
• Curent (Ampere): Debitul de electroni (încărcare) între două puncte dintr-un circuit. Curentul este măsurat în amperi.
• Rezistență (ohmi): Rezistența este rezistența electrică (dificultate) între două puncte dintr-un conductor. Rezistența se măsoară în ohmi.

Tensiunea, curentul și rezistența sunt legate printr-o ecuație numită Legea lui Ohm, care este:

V = I x R

unde V este volți, I este curent și R este rezistența. Când se descrie tensiunea, curentul și rezistența, o analogie comună care este utilizată este „apa care curge într-o conductă”. Curentul este analog cu debitul de apă, iar tensiunea este presiunea dintr-o conductă. Când tensiunea (presiunea) este mai mare, va curge un curent mai puternic. Figura 1 prezintă analogia apei cu (a) presiune (tensiune) fără curent și (b) presiune (tensiune) și curent.

energie

Figura 1. Ilustrarea mecanică a tensiunii și curentului.

Electricitatea poate fi exprimată și în unități de putere numite wați. Un watt este o unitate de putere electrică reprezentată de un amper de curent printr-un circuit cu o diferență de potențial de 1 volt. Putere este legat de tensiune și curent prin următoarea ecuație:

P = I x V

unde P este putere, I este curent și V este volți. Puterea (energia electrică) se măsoară în wați sau kilowați. Poate fi măsurat și în timp. De exemplu, un bec de 60 W consumă 60 W la un moment dat în timp. Un kilowatt-oră (kWh) este energia electrică egală cu puterea furnizată de un kilowatt pentru o oră.

Conceptele electrice pe care le-am descris până acum sunt exemple curent continuu (DC) . Curentul continuu (DC) este curent electric care curge liniar într-o direcție constantă. Există, de asemenea, un alt tip de curent numit curent alternativ (AC), care diferă de DC deoarece schimbă direcțiile. Figura 2 ilustrează diferența dintre aceste două concepte. După cum se arată, tensiunea continuă este constantă în timp. Tensiunea alternativă are o undă sinusoidală, ceea ce înseamnă că variază în funcție de timp.

Figura 2. Diferența vizuală dintre tensiunea continuă și c.a.

Putem folosi analogia anterioară a apei pentru a descrie AC; în loc ca apa să curgă direct prin conductă, apa din conductă este deplasată înainte și înapoi folosind o manivelă conectată la un piston. Figura 3 prezintă o ilustrare a acestui concept. Îndepărtarea lichidului poate fi foarte rapidă la 50 sau 60 de cicluri pe secundă (50 sau 60 Hz). Dispozitive care sunt alimentate de celule de combustibil sau baterii folosiți curent continuu; cu toate acestea, dispozitivele care se conectează la perete în casele noastre utilizează curent alternativ.

Figura 3. Analogia AC de presiune (tensiune) și curent.

Pentru a estima consumul de energie din gospodărie, următoarele surse vă pot ajuta:

• Facturile la electricitate
• Evaluările echipamentelor
• Profiluri de încărcare așteptate

Uitându-vă la factura dvs. electrică, puteți vedea cum variază puterea dvs. de la lună la lună în cursul anului. Consumul de energie este sezonier și depinde de locul în care locuiți. De exemplu, dacă locuiți într-un climat rece, facturile dvs. de iarnă pot fi mult mai mari decât cele de vară, din cauza necesității căldurii în timpul iernii. În climă caldă, factura dvs. de vară poate fi mult mai mare decât cea de iarnă, datorită funcționării aparatului de aer condiționat pe tot parcursul verii.

Fiecare aparat sau dispozitiv electronic are o plăcuță de identificare care specifică tensiunea, curentul, frecvența și puterea. Acestea sunt situate de obicei pe panoul din spate al dispozitivului. Aceste evaluări reprezintă cantitatea maximă de energie care poate fi furnizată; prin urmare, ratingul plăcuței de identificare este teoretic la o utilizare de 100%. Multe dispozitive nu rulează cu o utilizare de 100%; prin urmare, utilizarea calificativelor de pe plăcuța de identificare poate duce la necesități de putere umflate. Un exemplu de plăcuță de identificare este prezentat în Figura 4.

Figura 4. Plăcuțe de identificare ale dispozitivelor electronice.

Deși consumul de energie poate fi calculat din facturile dvs. electrice și din plăcuțele de identificare ale dispozitivului, măsurătorile reale vor oferi date mai precise. Măsurătorile reale de sarcină pot fi obținute folosind contoare de watt-oră. Aceste măsurători reale ale sarcinii sunt adesea folosite pentru proiectare PV, celule de combustibil, și sisteme de rezervă pentru baterii. Sarcina reală este necesară pentru a determina dimensiunea și costul Energie alternativa sistem. De multe ori proiectanții de sistem vor recomanda clientului să își schimbe practicile energetice pentru a-și minimiza consumul de energie, astfel încât sistemul fotovoltaic să poată fi conceput pentru a satisface aceste cerințe în loc să instaleze un sistem mai mare pentru a compensa utilizarea maximă.

Cantitatea totală de energie utilizată de gospodăria dvs. poate fi calculată pur și simplu utilizând șase pași simpli:

1. Enumerați numărul de wați pentru fiecare aparat sau dispozitiv electronic (aceasta se numește „încărcare” pentru fiecare dispozitiv). Ar trebui identificate toate sarcinile electrice existente și planificate.
2. Estimează utilizarea zilnică medie (numărul de ore pe care aparatul sau dispozitivul electronic rulează în fiecare zi)
3. Înmulțiți puterea unității cu numărul de ore pe care o utilizați (acest lucru vă va oferi o anumită cantitate de „watt-oră”). De exemplu, dacă utilizați un televizor de 120 wați timp de două ore pe zi. Puteți înmulți puterea cu numărul de ore utilizate pe zi pentru a obține 240 de wați-oră pe zi.
4. Pe factura dvs. electrică, energia electrică este în kilowați-oră. Pentru a compara consumul de energie în kilowați-oră, va trebui să convertim watt-ore în kilowați-oră. Deoarece 1 kilowat este egal cu 1.000 de wați, împărțiți la 1000 pentru a converti de la watt-oră (Wh) la kilowatt-oră (kWh):

240 Wh/1000 = 0,24 kWh

5. Pentru a compara aceste numere cu factura dvs. electrică, trebuie să convertim acest număr la numărul de ore pe care aparatul sau dispozitivul le utilizează pe lună. De exemplu, 0,24 kWh x 30 de zile = 7,2 kWh pe lună.
6. Pentru a calcula costurile cu electricitatea și pentru a compara costurile cu factura dvs. electrică, consultați factura electrică pentru a determina cât de mult plătiți pe kWh. Dacă factura dvs. spune că plătiți 0,12 USD pe kilowatt-oră, costul poate fi estimat după cum urmează: 7,2 kWh pe lună x 0,12 USD pe kWh = 0,86 USD pe lună.

Puteți organiza aceste numere ca în Tabelul 1 de mai jos.

Sarcină electrică Putere (W) Utilizarea zilnică medie Energia medie zilnică (watt-ore) Energia medie zilnică (kilowați-oră) Energia lunară medie (kilowați-oră) Cost pe lună ($)
Televiziune 120 2 240 0,24 7.2 0,86

Tabelul 1. Tabelul pentru calcularea energiei medii zilnice.

Completând Tabelul 1, puteți obține o estimare bună a cantității de energie pe care o utilizați în fiecare lună și a costurilor asociate. Pentru a dimensiona un sistem de stocare a energiei, veți dori, de asemenea, să vă uitați la puterea maximă necesară (cantitatea maximă de energie care ar putea fi necesară într-o zi) și durata puterii medii (cea mai lungă perioadă de timp în care puterea medie este Necesar). Consumul mediu de energie definește energia totală consumată zilnic.

În această postare, am revizuit termenii electrici de bază, cum ar fi tensiunea, curentul, rezistența, puterea, curentul continuu (DC) și curentul alternativ (AC). Apoi am folosit aceste concepte pentru a calcula necesarul de energie pentru un aparat sau dispozitiv. Aceste cerințe energetice pot fi utilizate pentru a estima consumul total de energie și costurile asociate acelei încărcături energetice. Calculul acestor cerințe vă poate ajuta să reduceți factura electrică și să vă ajute la dimensionarea unui PV, a unei baterii de rezervă sau a unui alt sistem de energie alternativă.