По установленному в квартире электросчетчику энергии сложно определить, какое ее количество потребляется отдельным прибором, подключенным к домашней сети. Знать эту величину пользователям необходимо для того, чтобы навести порядок в системе учета потребителей, эксплуатируемых постоянно. Решить проблему поможет портативный электронный прибор, включаемый прямо в розетку и называемый ваттметром.
Общая информация
Ваттметр или счетчик электроэнергии переходник в розетку представляет собой компактное независимое устройство, предназначенное для измерения мощности, потребляемой конкретной нагрузкой. Помимо этого на табло современных измерителей потребления электроэнергии в розетке отображаются следующие параметры:
- величина действующего напряжения в сети;
- расчетное время работы данного потребителя;
- ориентировочная стоимость расходуемой энергии за определенный промежуток времени.
Счетчик потребления электроэнергии бытовой подключается параллельно нагрузке и поэтому забирает на себя ее часть из электросети.
Величина отбираемой измерительным прибором мощности настолько мала, что не учитывается при подсчете общего расхода энергии.
Классический ваттметр состоит из следующих основных узлов:
- приборы учета тока и напряжения;
- аналогово-цифровой преобразователь (АЦП);
- микроконтроллер;
- наборное поле и индикатор, необходимые для ввода-вывода данных.
Все эти составляющие при совместной работе обеспечивают требуемую функциональность прибора для измерения потребленной электрической энергии.
Принцип работы ваттметра
Работа устройства основывается на электронном алгоритме подсчета электроэнергии в ваттах, производимом путем умножения показаний измерителей тока и напряжения. Каждое из них регистрируется отдельным модулем, входящим в состав прибора, а затем полученные величины обрабатываются в АЦП и перемножаются в соответствующем виде.
Представление информации в цифровой форме упрощает все вычислительные операции и позволяет выводить итоги на экран дисплея.
Микроконтроллер, встроенный в портативный счетчик, управляет работой всех частей электронной схемы и обеспечивает выполнение следующих операций:
- измерение величины, расходуемой в единицу времени мощности (в киловаттах);
- вычисление и вывод на индикатор показателя действующего напряжения в сети (в Вольтах);
- индикацию тока в линии нагрузки (в Амперах);
- учет времени непрерывной работы потребителя.
В некоторых «продвинутых» моделях ваттметров предусмотрена приблизительная оценка стоимости электрической энергии, потребленной за определенный временной промежуток. Ее значение также выводится на экран встроенного дисплея.
Внешний вид и характеристики ваттметров
Внешне прибор для измерения расхода электричества напоминает компактный переходник в розетку, на лицевой панели которого имеется поле с наборными кнопками и электронный дисплей. Для приведения его в рабочее состояние достаточно воткнуть прибор в розетку и выставить текущее время. По завершении этих операций ваттметр переходит в режим автоматического учета потребления электрической энергии.
Технические характеристики электронного прибора можно представить в следующем виде:
- Напряжение питания – 190-270 Вольт.
- Максимальная мощность в нагрузке 3,6 кВт.
- Потребляемый ток – до 16-ти Ампер.
- Дискретность показаний по мощности – 0,1 Ватта.
- Точность измерения (погрешность снятия показаний) – 1 %.
- Максимальная величина учитываемой прибором энергии – до 10000 кВт/час.
Потребление электроэнергии на собственные нужды не превышает 0,5 Ватта, а температурный диапазон, в котором прибор работает удовлетворительно – от плюс 5 до 40 градусов по Цельсию.
Плюсы и минусы измерителей потребления энергии
К достоинствам электронных устройств типа «розетки счетчики электроэнергии» можно отнести:
- доступность для любого пользователя;
- возможность оценить каждый имеющийся в доме бытовой прибор по его энергоемкости;
- простота обращения.
Кроме того, по выводимым на индикатор показаниям пользователь получает полное представление о параметрах действующей электросети.
На основе считанных с электронного табло данных удается оценить затраты на электричество за фиксированный промежуток времени.
К недостаткам приборов этого типа относят:
- наличие ограничения по максимальной нагрузке (не более 3,6 кВт);
- невозможность применения адаптера в неотапливаемых помещениях.
Большинство образцов электроприборов, подключаемых к домашней сети, укладываются в максимальный показатель по мощности.
Способы применения счетчика электроэнергии и особенности эксплуатации
Согласно инструкции по применению компактного электросчетчика, обращение с ним сводится к следующим простейшим операциям:
- Измеритель вставляется в розетку.
- К сети через него подключается тестируемый прибор.
- После сброса начальных настроек на экране появится учитываемая счетчиком информация.
В процессе эксплуатации цифрового прибора необходимо внимательно следить за исправностью розетки, от качества соединений которой зависит работоспособность счетчика электроэнергии.
После пропадания электричества в сети изделие придется переустанавливать вновь, поскольку счет показаний прервется. В некоторых моделях эти значения сохраняются во внутренней памяти устройства. При желании их можно будет вызвать на индикатор набором на кнопочном поле соответствующей комбинации (смотрите инструкцию).
«Умная» розетка
Первые образцы так называемых «умных» или смарт розеток появились у хозяев личных загородных хозяйств, вынужденных контролировать состояние задействованного в доме оборудования. Современные умные измерители, основной функцией которых является учет расхода электричества, позволяют:
- Программировать время включения и выключения бытовых приборов.
- Автоматически запускать важные процессы еще до возвращения хозяина с работы, экономя на расходе электроэнергии.
- Отключать оставленные по недосмотру включенными приборы, а также защищать дом от проникновения посторонних лиц.
Эти устройства используются в тех областях, где востребована защита от забывчивости и принятие необходимых мер в отсутствие хозяина. Для этого в них предусмотрена опция, позволяющая управлять домашним оборудованием через смартфон с установленным на нем специальным приложением.
Еще один вариант удаленного управления предполагает отправку коротких СМС сообщений на определенный номер. После посылки соответствующей команды автоматически включаются музыкальный центр или подобная ему техника, создающая впечатление присутствия в доме хозяина. Современные модели бытовых ваттметров представляют собой дальнейшее развитие принципа умной розетки, поскольку обладают всеми ее признаками.
Современные интеллектуальные ваттметры
В состав современных интеллектуальных ваттметров, устанавливаемых в розетку, входит электронный модуль, обеспечивающий надежную связь с владельцем дома посредством Интернета. Управление осуществляется на расстоянии через мобильный смартфон или другой девайс. За счет этого функционал умных ваттметров существенно расширился. С их помощью удается дистанционно отключать работающее в доме оборудование при возникновении нештатных или аварийных ситуаций.
Такие приборы широко применяются в исследовательских лабораториях, занимающихся усовершенствованием принципов энергосбережения.
В качестве примера интеллектуальной розетки-ваттметра к рассмотрению предлагается модель TP-Link HS110, пользующаяся большой популярностью у потребителя. Ее работа характеризуется следующим образом:
- управление и снятие показаний по потребленной мощности возможно на расстоянии;
- предусмотрена дистанционная коммутация домашних потребителей электроэнергии;
- удаленный мониторинг энергопотребления позволяет пользователю выбрать оптимальный режим работы отопления, а также поможет выставить нужный уровень потребляемой мощности.
Несмотря на все достоинства умных измерителей энергии, включаемых в розетку, у них имеются и определенные недостатки: высокая стоимость интеллектуальных изделий и зависимость их функциональности от надежности действующего канала связи.