È difficile determinare quanto viene consumato da un dispositivo separato collegato alla rete domestica utilizzando il contatore di energia installato nell'appartamento. È necessario che gli utenti conoscano questo valore per mettere le cose in ordine nel sistema di contabilità dei consumatori, che sono costantemente gestiti. Un dispositivo elettronico portatile che si collega direttamente a una presa e si chiama wattmetro aiuterà a risolvere il problema.
Informazione Generale
Un adattatore plug-in per wattmetro o contatore elettrico è un dispositivo compatto e indipendente progettato per misurare la potenza consumata da un particolare carico. Inoltre, i seguenti parametri vengono visualizzati sul display dei moderni contatori del consumo di elettricità nella presa:
- il valore della tensione effettiva in rete;
- tempo di funzionamento stimato di questo consumatore;
- costo approssimativo dell'energia consumata per un certo periodo di tempo.
Il contatore del consumo elettrico domestico è collegato in parallelo al carico e quindi ne preleva una parte dalla rete.
La quantità di potenza prelevata dal dispositivo di misurazione è così piccola che non viene presa in considerazione nel calcolo del consumo energetico totale.
Un wattmetro classico è costituito dai seguenti componenti principali:
- misuratori di corrente e tensione;
- convertitore analogico-digitale (ADC);
- microcontrollore;
- campo di composizione e indicatore richiesto per l'input-output dei dati.
Tutti questi componenti, quando lavorano insieme, forniscono la funzionalità richiesta del dispositivo per misurare l'energia elettrica consumata.
Il principio di funzionamento del wattmetro
Il funzionamento del dispositivo si basa su un algoritmo elettronico per il calcolo dell'elettricità in watt, prodotto moltiplicando le letture dei misuratori di corrente e tensione. Ciascuno di essi è registrato da un modulo separato, che fa parte del dispositivo, quindi i valori ottenuti vengono elaborati nell'ADC e moltiplicati nella forma appropriata.
La presentazione delle informazioni in forma digitale semplifica tutte le operazioni di calcolo e consente di visualizzare i risultati sullo schermo del display.
Un microcontrollore integrato nel contatore portatile controlla il funzionamento di tutte le parti del circuito elettronico e fornisce le seguenti operazioni:
- misurazione della quantità di energia consumata per unità di tempo (in kilowatt);
- calcolo e visualizzazione sull'indicatore dell'indicatore della tensione attuale in rete (in Volt);
- indicazione della corrente nella linea di carico (in Ampere);
- contabilizzazione del tempo di lavoro continuo del consumatore.
In alcuni modelli "avanzati" di wattmetri viene fornita una stima approssimativa del costo dell'energia elettrica consumata in un determinato periodo di tempo. Il suo valore viene visualizzato anche sullo schermo del display integrato.
Aspetto e caratteristiche dei wattmetri
Esternamente, il dispositivo per misurare il consumo di elettricità assomiglia a un adattatore compatto per una presa di corrente, sul cui pannello frontale è presente un campo con pulsanti di selezione e un display elettronico. Per portarlo in condizioni di lavoro, basta collegare il dispositivo a una presa e impostare l'ora corrente.Al termine di queste operazioni il wattmetro passa alla contabilizzazione automatica del consumo di energia elettrica.
Le caratteristiche tecniche di un dispositivo elettronico possono essere presentate come segue:
- Tensione di alimentazione - 190-270 Volt.
- Potenza massima del carico 3,6 kW.
- La corrente consumata è fino a 16 Ampere.
- Discretezza delle letture in termini di potenza - 0,1 Watt.
- Precisione di misurazione (errore di lettura) - 1%.
- Il valore massimo dell'energia presa in considerazione dal dispositivo è fino a 10.000 kW/h.
Il consumo di elettricità per le proprie esigenze non supera 0,5 W e l'intervallo di temperatura in cui il dispositivo funziona in modo soddisfacente va da più 5 a 40 gradi Celsius.
Pro e contro dei contatori di energia
I vantaggi dei dispositivi elettronici come "prese, contatori elettrici" includono:
- disponibilità per qualsiasi utente;
- la capacità di valutare ogni elettrodomestico della casa in base alla sua intensità energetica;
- facilità di manipolazione.
Inoltre, in base alle letture visualizzate sull'indicatore, l'utente ottiene un quadro completo dei parametri della rete elettrica attuale.
Sulla base dei dati letti dalla scheda elettronica è possibile stimare il costo dell'energia elettrica per un determinato periodo di tempo.
Gli svantaggi dei dispositivi di questo tipo includono:
- la presenza di una limitazione del carico massimo (non superiore a 3,6 kW);
- impossibilità di utilizzare l'adattatore in ambienti non riscaldati.
La maggior parte dei campioni di apparecchi elettrici collegati a una rete domestica rientra nella potenza nominale massima.
Modalità di utilizzo del contatore elettrico e caratteristiche di funzionamento
Secondo le istruzioni per l'uso di un contatore elettrico compatto, la sua gestione è ridotta alle seguenti semplici operazioni:
- Il misuratore è collegato a una presa.
- Il dispositivo in prova è connesso alla rete attraverso di esso.
- Dopo aver ripristinato le impostazioni iniziali, sullo schermo appariranno le informazioni conteggiate dal contatore.
Durante il funzionamento di un dispositivo digitale, è necessario monitorare attentamente lo stato di salute della presa, la cui qualità delle connessioni influisce sulle prestazioni del contatore elettrico.
Dopo un'interruzione di corrente nella rete, il prodotto dovrà essere reinstallato nuovamente, poiché il conteggio delle letture verrà interrotto. Su alcuni modelli, questi valori sono archiviati nella memoria interna del dispositivo. Se lo si desidera, possono essere chiamati all'indicatore componendo la combinazione corrispondente sul campo del pulsante (vedi istruzioni).
Presa intelligente
I primi campioni delle cosiddette prese "intelligenti" o intelligenti sono comparsi tra i proprietari di allevamenti privati suburbani, che erano costretti a monitorare lo stato delle attrezzature utilizzate in casa. I moderni contatori intelligenti, la cui funzione principale è la contabilizzazione del consumo di elettricità, consentono:
- Programmare l'orario di accensione e spegnimento degli elettrodomestici.
- Avvia automaticamente processi importanti anche prima che il titolare torni dal lavoro, risparmiando sui consumi energetici.
- Disabilitare gli elettrodomestici che sono stati accesi inavvertitamente e proteggere la casa dall'intrusione di persone non autorizzate.
Questi dispositivi sono utilizzati in aree in cui è richiesta la protezione contro l'oblio e l'adozione delle misure necessarie in assenza del proprietario. Per fare ciò, forniscono un'opzione che consente di controllare le apparecchiature domestiche tramite uno smartphone con un'applicazione speciale installata su di esso.
Un'altra opzione per il controllo remoto prevede l'invio di brevi messaggi SMS a un numero specifico. Dopo aver inviato il comando appropriato, uno stereo o un'apparecchiatura simile si accende automaticamente, creando l'impressione della presenza del proprietario in casa. I moderni modelli di wattmetri domestici sono un ulteriore sviluppo del principio della presa intelligente, poiché hanno tutte le sue caratteristiche.
Wattmetri intelligenti moderni
I moderni wattmetri intelligenti, installati in una presa, includono un modulo elettronico che fornisce una comunicazione affidabile con il proprietario della casa tramite Internet. Il controllo viene effettuato a distanza tramite uno smartphone mobile o altro dispositivo. A causa di ciò, la funzionalità dei wattmetri intelligenti si è notevolmente ampliata. Con il loro aiuto, è possibile spegnere a distanza le apparecchiature operanti in casa in caso di situazioni anomale o di emergenza.
Tali dispositivi sono ampiamente utilizzati nei laboratori di ricerca impegnati nel miglioramento dei principi del risparmio energetico.
TP-Link HS110, molto apprezzato dal consumatore, si propone come esempio di presa-wattmetro intelligente. Il suo lavoro è caratterizzato come segue:
- controllo e lettura a distanza della potenza consumata;
- è fornita la commutazione remota dei consumatori di elettricità delle famiglie;
- il monitoraggio remoto del consumo energetico consente all'utente di selezionare la modalità di funzionamento ottimale del riscaldamento e aiuta anche a impostare il livello di consumo energetico desiderato.
Nonostante tutti i vantaggi dei contatori di energia intelligenti collegati a una presa, presentano anche alcuni svantaggi: l'alto costo dei prodotti intelligenti e la dipendenza della loro funzionalità dall'affidabilità del canale di comunicazione esistente.
