Wie viel davon ein separates Gerät verbraucht, das an das Heimnetz angeschlossen ist, lässt sich anhand des in der Wohnung installierten Energiezählers nur schwer ermitteln. Benutzer müssen diesen Wert kennen, um die Dinge in dem ständig betriebenen Abrechnungssystem für Verbraucher zu ordnen. Ein tragbares elektronisches Gerät, das direkt an eine Steckdose angeschlossen ist und als Wattmeter bezeichnet wird, hilft bei der Lösung des Problems.
allgemeine Informationen
Ein Wattmeter- oder Stromzähler-Steckadapter ist ein kompaktes, unabhängiges Gerät, das entwickelt wurde, um die von einer bestimmten Last verbrauchte Leistung zu messen. Darüber hinaus werden auf dem Display moderner Stromverbrauchszähler in der Steckdose folgende Parameter angezeigt:
- der Wert der effektiven Spannung im Netz;
- geschätzte Betriebsdauer dieses Verbrauchers;
- ungefähre Kosten der verbrauchten Energie für einen bestimmten Zeitraum.
Der Haushaltsstromverbrauchszähler wird parallel zum Verbraucher geschaltet und nimmt somit einen Teil davon aus dem Stromnetz auf.
Die vom Messgerät entnommene Leistung ist so gering, dass sie bei der Berechnung des Gesamtenergieverbrauchs nicht berücksichtigt wird.
Ein klassisches Wattmeter besteht aus folgenden Hauptkomponenten:
- Strom- und Spannungsmesser;
- Analog-Digital-Wandler (ADC);
- Mikrocontroller;
- Satzfeld und Indikator für die Dateneingabe/-ausgabe erforderlich.
Alle diese Komponenten stellen im Zusammenspiel die erforderliche Funktionalität des Geräts zur Messung der verbrauchten elektrischen Energie bereit.
Das Funktionsprinzip des Wattmeters
Die Funktionsweise des Geräts basiert auf einem elektronischen Algorithmus zur Berechnung des Stroms in Watt, der durch Multiplikation der Messwerte von Strom- und Spannungsmessern erzeugt wird. Jeder von ihnen wird von einem separaten Modul registriert, das Teil des Geräts ist, und dann werden die erhaltenen Werte im ADC verarbeitet und in der entsprechenden Form multipliziert.
Die Darstellung der Informationen in digitaler Form vereinfacht alle Rechenoperationen und ermöglicht die Anzeige der Ergebnisse auf dem Bildschirm.
Ein in das tragbare Messgerät eingebauter Mikrocontroller steuert den Betrieb aller Teile der elektronischen Schaltung und bietet folgende Funktionen:
- Messung des Stromverbrauchs pro Zeiteinheit (in Kilowatt);
- Berechnung und Anzeige auf dem Indikator der aktuellen Spannung im Netz (in Volt);
- Anzeige des Stroms in der Lastleitung (in Ampere);
- Abrechnung der Zeit der ununterbrochenen Arbeit des Verbrauchers.
In einigen "fortgeschrittenen" Wattmetermodellen wird eine ungefähre Schätzung der Kosten der über einen bestimmten Zeitraum verbrauchten elektrischen Energie bereitgestellt. Sein Wert wird auch auf dem eingebauten Bildschirm angezeigt.
Aussehen und Eigenschaften von Wattmetern
Äußerlich ähnelt das Gerät zur Messung des Stromverbrauchs einem kompakten Adapter an eine Steckdose, an dessen Frontplatte sich ein Feld mit Wähltasten und einer elektronischen Anzeige befindet. Um es betriebsbereit zu machen, stecken Sie das Gerät einfach in eine Steckdose und stellen Sie die aktuelle Uhrzeit ein.Nach Abschluss dieser Vorgänge schaltet das Wattmeter auf die automatische Messung des elektrischen Energieverbrauchs um.
Die technischen Eigenschaften eines elektronischen Geräts lassen sich wie folgt darstellen:
- Versorgungsspannung - 190-270 Volt.
- Maximale Lastleistung 3,6 kW.
- Der aufgenommene Strom beträgt bis zu 16 Ampere.
- Diskretion der Messwerte in Bezug auf die Leistung - 0,1 Watt.
- Messgenauigkeit (Lesefehler) - 1%.
- Der Maximalwert der vom Gerät berücksichtigten Energie beträgt bis zu 10.000 kW/h.
Der Stromverbrauch für den Eigenbedarf überschreitet 0,5 W nicht und der Temperaturbereich, in dem das Gerät zufriedenstellend arbeitet, liegt zwischen plus 5 und 40 Grad Celsius.
Vor- und Nachteile von Energiezählern
Zu den Vorteilen elektronischer Geräte wie „Steckdosen, Stromzähler“ gehören:
- Verfügbarkeit für jeden Benutzer;
- die Fähigkeit, jedes Haushaltsgerät im Haus nach seiner Energieintensität zu bewerten;
- Einfach zu bedienen.
Darüber hinaus erhält der Benutzer anhand der auf dem Indikator angezeigten Werte ein vollständiges Bild der Parameter des aktuellen Stromnetzes.
Anhand der ausgelesenen Daten von der elektronischen Platine ist es möglich, die Stromkosten für einen bestimmten Zeitraum abzuschätzen.
Zu den Nachteilen von Geräten dieser Art gehören:
- das Vorhandensein einer Begrenzung der Höchstlast (nicht mehr als 3,6 kW);
- Unmöglichkeit, den Adapter in unbeheizten Räumen zu verwenden.
Die meisten Beispiele von Elektrogeräten, die an ein Heimnetzwerk angeschlossen sind, passen in die maximale Nennleistung.
Methoden zur Verwendung des Stromzählers und Betriebsmerkmale
Gemäß der Gebrauchsanweisung für einen kompakten Stromzähler reduziert sich die Handhabung auf folgende einfache Handgriffe:
- Das Messgerät ist an eine Steckdose angeschlossen.
- Über ihn wird das zu testende Gerät mit dem Netzwerk verbunden.
- Nach dem Zurücksetzen der Anfangseinstellungen erscheinen die vom Zähler gezählten Informationen auf dem Bildschirm.
Während des Betriebs eines digitalen Geräts muss der Zustand der Steckdose sorgfältig überwacht werden, deren Qualität die Leistung des Stromzählers beeinflusst.
Nach einem Stromausfall im Netzwerk muss das Produkt neu installiert werden, da die Zählung der Messwerte unterbrochen wird. Bei einigen Modellen werden diese Werte im internen Speicher des Geräts gespeichert. Auf Wunsch können sie durch Wählen der entsprechenden Kombination auf dem Tastenfeld zum Indikator aufgerufen werden (siehe Anleitung).
Intelligente Steckdose
Die ersten Muster der sogenannten "intelligenten" oder intelligenten Steckdosen tauchten bei den Besitzern privater Vorstadtbauernhöfe auf, die gezwungen waren, den Zustand der im Haus verwendeten Geräte zu überwachen. Moderne Smart Meter, deren Hauptfunktion die Abrechnung des Stromverbrauchs ist, ermöglichen:
- Programmieren Sie die Zeit zum Ein- und Ausschalten von Haushaltsgeräten.
- Starten Sie automatisch wichtige Prozesse, noch bevor der Besitzer von der Arbeit zurückkehrt, und sparen Sie so Energie.
- Deaktivieren Sie versehentlich eingeschaltete Geräte und schützen Sie das Haus vor dem Eindringen von Unbefugten.
Diese Geräte werden in Bereichen eingesetzt, in denen ein Schutz vor Vergesslichkeit und das Ergreifen notwendiger Maßnahmen in Abwesenheit des Besitzers erforderlich ist. Dazu bieten sie eine Option, mit der Sie Heimgeräte über ein Smartphone mit einer darauf installierten speziellen Anwendung steuern können.
Eine weitere Möglichkeit der Fernsteuerung besteht darin, kurze SMS-Nachrichten an eine bestimmte Nummer zu senden. Nach dem Senden des entsprechenden Befehls wird automatisch eine Stereoanlage oder ähnliches eingeschaltet, wodurch der Eindruck der Anwesenheit des Eigentümers im Haus entsteht. Moderne Haushaltswattmeter sind eine Weiterentwicklung des Smart-Socket-Prinzips, da sie alle Funktionen haben.
Moderne intelligente Wattmeter
Die modernen Smart Wattmeter, installiert in einer Steckdose, beinhalten ein elektronisches Modul, das eine zuverlässige Kommunikation mit dem Hausbesitzer über das Internet ermöglicht. Die Steuerung erfolgt aus der Ferne über ein mobiles Smartphone oder ein anderes Gerät. Aus diesem Grund hat sich die Funktionalität von Smart Wattmetern erheblich erweitert. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, die im Haus arbeitenden Geräte bei ungewöhnlichen oder Notfallsituationen aus der Ferne abzuschalten.
Solche Geräte werden häufig in Forschungslabors verwendet, die sich mit der Verbesserung der Prinzipien der Energieeinsparung befassen.
Als Beispiel für ein intelligentes Steckdosen-Wattmeter wird das beim Verbraucher sehr beliebte TP-Link HS110 vorgeschlagen. Ihre Arbeit zeichnet sich wie folgt aus:
- Kontrolle und Ablesen der verbrauchten Leistung aus der Ferne möglich;
- Fernschaltung von Haushaltsstromverbrauchern ist vorgesehen;
- Die Fernüberwachung des Energieverbrauchs ermöglicht dem Benutzer die Auswahl des optimalen Heizbetriebsmodus und hilft auch bei der Einstellung des gewünschten Stromverbrauchs.
Bei allen Vorteilen von intelligenten Energiezählern an der Steckdose haben sie auch einige Nachteile: die hohen Kosten intelligenter Produkte und die Abhängigkeit ihrer Funktionalität von der Zuverlässigkeit des bestehenden Kommunikationskanals.
