عداد استهلاك الطاقة في المقبس: المزايا والخصائص

من الصعب تحديد مقدار ما يستهلكه جهاز منفصل متصل بالشبكة المنزلية باستخدام عداد الطاقة المثبت في الشقة. من الضروري أن يعرف المستخدمون هذه القيمة من أجل ترتيب الأمور في النظام المحاسبي للمستهلكين ، والذي يتم تشغيله باستمرار. سيساعد الجهاز الإلكتروني المحمول الذي يتم توصيله مباشرة بمأخذ التيار ويسمى مقياس الواط في حل المشكلة.

معلومات عامة

محول الواطميتر أو عداد الكهرباء عبارة عن جهاز صغير ومستقل مصمم لقياس الطاقة المستهلكة بواسطة حمل معين. بالإضافة إلى ذلك ، يتم عرض المعلمات التالية على شاشة العدادات الحديثة لاستهلاك الكهرباء في المنفذ:

• قيمة الجهد الفعال في الشبكة ؛
• وقت التشغيل المقدر لهذا المستهلك ؛
• التكلفة التقريبية للطاقة المستهلكة لفترة زمنية معينة.

عداد استهلاك الكهرباء المنزلي متصل بالتوازي مع الحمل وبالتالي يأخذ جزءًا منه من التيار الكهربائي.

كمية الطاقة المأخوذة بواسطة جهاز القياس صغيرة جدًا بحيث لا يتم أخذها في الاعتبار عند حساب إجمالي استهلاك الطاقة.

يتكون مقياس الواطميتر الكلاسيكي من المكونات الرئيسية التالية:

• عدادات التيار والجهد ؛
• محول تناظري إلى رقمي (ADC) ؛
• متحكم.
• حقل التنضيد والمؤشر المطلوب لإدخال البيانات وإخراجها.

كل هذه المكونات ، عند العمل معًا ، توفر الوظيفة المطلوبة للجهاز لقياس الطاقة الكهربائية المستهلكة.

مبدأ تشغيل الواطميتر

يعتمد تشغيل الجهاز على خوارزمية إلكترونية لحساب الكهرباء بالواط ، تنتج بضرب قراءات عدادات التيار والجهد. يتم تسجيل كل منهم بواسطة وحدة منفصلة ، وهي جزء من الجهاز ، ثم تتم معالجة القيم التي تم الحصول عليها في ADC وضربها بالشكل المناسب.

يعمل عرض المعلومات في شكل رقمي على تبسيط جميع العمليات الحسابية ويسمح لك بعرض النتائج على شاشة العرض.

يتحكم متحكم دقيق مدمج في العداد المحمول في تشغيل جميع أجزاء الدائرة الإلكترونية ويوفر العمليات التالية:

• قياس كمية الطاقة المستهلكة لكل وحدة زمنية (بالكيلوواط) ؛
• الحساب والعرض على مؤشر الجهد الحالي في الشبكة (بالفولت) ؛
• بيان التيار في خط التحميل (بالأمبير) ؛
• حساب وقت العمل المستمر للمستهلك.

في بعض نماذج الواطمات "المتقدمة" ، يتم توفير تقدير تقريبي لتكلفة الطاقة الكهربائية المستهلكة خلال فترة زمنية معينة. يتم عرض قيمته أيضًا على شاشة العرض المدمجة.

مظهر وخصائص الواطمات

ظاهريًا ، يشبه جهاز قياس استهلاك الكهرباء محولًا مضغوطًا إلى منفذ طاقة ، يوجد على اللوحة الأمامية حقل به أزرار اتصال وشاشة إلكترونية. لجعله في حالة صالحة للعمل ، ما عليك سوى توصيل الجهاز بمأخذ التيار وضبط الوقت الحالي.عند الانتهاء من هذه العمليات ، يتحول مقياس الواط إلى القياس التلقائي لاستهلاك الطاقة الكهربائية.

يمكن عرض الخصائص التقنية للجهاز الإلكتروني على النحو التالي:

• جهد الإمداد - 190-270 فولت.
• أقصى قوة تحميل 3.6 كيلو واط.
• التيار المستهلك يصل إلى 16 أمبير.
• التحفظ في القراءات من حيث القوة - 0.1 واط.
• دقة القياس (خطأ القراءة) - 1٪.
• الحد الأقصى لقيمة الطاقة التي يأخذها الجهاز في الاعتبار تصل إلى 10000 كيلو واط / ساعة.

لا يتجاوز استهلاك الكهرباء للاحتياجات الخاصة 0.5 وات ، ومدى درجة الحرارة التي يعمل فيها الجهاز بشكل مرضٍ يتراوح من 5 إلى 40 درجة مئوية.

إيجابيات وسلبيات عدادات الطاقة

تشمل مزايا الأجهزة الإلكترونية مثل "المقابس وعدادات الكهرباء" ما يلي:

• التوفر لأي مستخدم ؛
• القدرة على تقييم كل الأجهزة المنزلية في المنزل من خلال كثافة الطاقة الخاصة بها ؛
• سهولة التحكم.

بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا للقراءات المعروضة على المؤشر ، يحصل المستخدم على صورة كاملة لمعلمات شبكة الطاقة الحالية.

بناءً على البيانات المقروءة من اللوحة الإلكترونية ، يمكن تقدير تكلفة الكهرباء لفترة زمنية محددة.

تشمل عيوب الأجهزة من هذا النوع ما يلي:

• وجود قيود على الحمل الأقصى (لا يزيد عن 3.6 كيلو واط) ؛
• استحالة استخدام المحول في غرف غير مدفأة.

تتوافق معظم عينات الأجهزة الكهربائية المتصلة بشبكة منزلية مع الحد الأقصى لتصنيف الطاقة.

طرق استخدام عداد الكهرباء ومميزات التشغيل

وفقًا لتعليمات استخدام عداد كهربائي مدمج ، يتم تقليل التعامل معه إلى العمليات البسيطة التالية:

1. العداد متصل بمأخذ التيار.
2. الجهاز قيد الاختبار متصل بالشبكة من خلاله.
3. بعد إعادة ضبط الإعدادات الأولية ، ستظهر المعلومات التي يحسبها العداد على الشاشة.

أثناء تشغيل جهاز رقمي ، من الضروري مراقبة صحة المنفذ بعناية ، حيث تؤثر جودة التوصيلات على أداء عداد الكهرباء.

بعد انقطاع التيار الكهربائي في الشبكة ، سيتعين إعادة تثبيت المنتج مرة أخرى ، حيث سيتم قطع حساب القراءات. في بعض الطرز ، يتم تخزين هذه القيم في الذاكرة الداخلية للجهاز. إذا رغبت في ذلك ، يمكن استدعاؤهم إلى المؤشر عن طريق طلب المجموعة المقابلة في حقل الزر (انظر التعليمات).

مقبس ذكي

ظهرت العينات الأولى لما يسمى بالمآخذ "الذكية" أو الذكية بين أصحاب مزارع الضواحي الخاصة ، الذين أجبروا على مراقبة حالة المعدات المستخدمة في المنزل. تسمح العدادات الذكية الحديثة ، التي تتمثل وظيفتها الرئيسية في حساب استهلاك الكهرباء ، بما يلي:

• برمجة وقت تشغيل وإيقاف تشغيل الأجهزة المنزلية.
• ابدأ العمليات المهمة تلقائيًا حتى قبل عودة المالك من العمل ، مما يوفر استهلاك الطاقة.
• تعطيل الأجهزة التي تم تشغيلها عن غير قصد ، وكذلك حماية المنزل من اقتحام الأشخاص غير المصرح لهم.

تستخدم هذه الأجهزة في المناطق التي تتطلب الحماية من النسيان واتخاذ الإجراءات اللازمة في حالة عدم وجود المالك. للقيام بذلك ، يوفرون خيارًا يسمح لك بالتحكم في المعدات المنزلية من خلال هاتف ذكي مثبت عليه تطبيق خاص.

يتضمن خيار آخر للتحكم عن بعد إرسال رسائل SMS قصيرة إلى رقم محدد. بعد إرسال الأمر المناسب ، يتم تشغيل جهاز استريو أو جهاز مشابه تلقائيًا ، مما يخلق انطباعًا بوجود المالك في المنزل. تعد النماذج الحديثة من أجهزة القياس المنزلية تطورًا إضافيًا لمبدأ المقبس الذكي ، نظرًا لأنها تحتوي على جميع ميزاته.

الواطميتر الذكي الحديث

تشتمل عدادات واتمتر الذكية الحديثة ، المثبتة في منفذ ، على وحدة إلكترونية توفر اتصالاً موثوقًا به مع مالك المنزل عبر الإنترنت. يتم التحكم عن بعد عبر هاتف ذكي محمول أو جهاز آخر. نتيجة لهذا ، توسعت وظائف أجهزة القياس الذكية بشكل كبير. بمساعدتهم ، من الممكن إيقاف تشغيل المعدات التي تعمل في المنزل عن بُعد في حالة حدوث حالات غير طبيعية أو طارئة.

تستخدم هذه الأجهزة على نطاق واسع في مختبرات الأبحاث التي تعمل على تحسين مبادئ الحفاظ على الطاقة.

يُقترح TP-Link HS110 ، الذي يحظى بشعبية كبيرة لدى المستهلك ، كمثال لمقياس التيار الكهربائي الذكي. يتميز عملها بما يلي:

• إمكانية التحكم في الطاقة المستهلكة وقراءتها عن بعد ؛
• يتم توفير التحويل عن بعد لمستهلكي الكهرباء المنزلية ؛
• تتيح المراقبة عن بُعد لاستهلاك الطاقة للمستخدم تحديد وضع التشغيل الأمثل للتدفئة ، كما تساعد على ضبط المستوى المطلوب لاستهلاك الطاقة.

على الرغم من جميع مزايا عدادات الطاقة الذكية الموصولة بمنفذ ، إلا أن لها أيضًا عيوبًا معينة: التكلفة العالية للمنتجات الذكية واعتماد وظائفها على موثوقية قناة الاتصال الحالية.