Материал: Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. труды Всероссийской студенческой научно-технической конференции. Шелякин В.П

УДК 621.317.784

Е.С. Бурлакова, А.В. Андриевский

АНАЛИЗ ЗАТРАТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СОВРЕМЕННЫМИ БЫТОВЫМИ ЭЛЕКТРОПРИБОРАМИ

В работе проводится анализ затрат электроэнергии некоторыми бытовыми электрическими приборами, которые часто применяются в современных хозяйствах. Делаются выводы по оптимизации расходов и экономии электроэнергии.

Ключевые слова: ваттметр цифровой, электрическая энергия, электрические приборы.

Одним из базовых параметров электрической сети является мощность, которая отображает величину работы, совершаемую электрическим током за определенное время. Мощность в электросетях измеряется ваттметром. Данное устройство служит для определения мощности приборов, которые включены в сеть, контроля режима работы электрического оборудования, а также помогает при учете потребляемой электроэнергии. Существует две разновидности ваттметров – аналоговый и цифровой. Сегодня все чаще используется цифровой ваттметр, ведь он имеет ряд достоинств: доступная цена, точность измерений, мобильность, простота подключения, функциональность. Однако, несмотря на довольно значительную достоверность измерений, некоторые модели чувствительны к внешним факторам, таким как воздействие наружных электромагнитных полей или провалы напряжения, и дают небольшую погрешность (1-2%), но этого достаточно для определения мощности и стоимости затрат электроэнергии. Именно цифровым ваттметром марки Intertek Cat II (Рис. 1) мы пользовались при выполнении исследования.

86

Рис. 1. Цифровой ваттметр марки Intertek Cat II

С увеличением потребностей человека в наших домах появились приборы нового поколения, которые могут потреблять существенный объем электрической энергии. Принимая во внимание данные Росстата [1], за последние 6 лет плата за электроэнергию в квартирах без электрических плит в Воронежской области увеличились на 31,3% (Рис. 2). Поэтому экономия электроэнергии является весьма актуальным вопросом на сегодняшний день.

Рис. 2. График роста тарифов на электроэнергию в Воронежской области

Цель работы заключается в определении объема потребления электроэнергии наиболее распространенных электрических приборов,

87

подключенных к электросети в рабочем, энергосберегающем и выключенном режимах, а также в вычислении финансовых затрат при использовании рассматриваемых устройств.

Для достижения цели рассмотрим один из приборов бытовой техники – электрический чайник. При расчете необходимо учесть, что в быту чайник объемом 1 литр используют не реже пяти раз в сутки, где разовое время закипания составляет 3 минуты, а за весь день – 15 минут, то есть 0,25 часа. Найдем годовое количество затрачиваемого времени на закипание чайника (tг) по формуле (1):

где tк – время закипания электрочайника в течение суток; n – количество дней в году.

Чтобы определить мгновенную мощность электрического чайника воспользуемся изученным цифровым ваттметром. Для этого в стандартную розетку вставим вилку ваттметра, а затем подадим нагрузку в виде рассматриваемого электроприбора. Мы можем наблюдать, что в режиме холостого хода чайник не потребляет мощность. Тогда выполним расчет средней мощности электрочайника (Рср), которую он потребляет при закипании, то есть за 0,05 часа работы по формуле (2):

(2)

– мощность электрочайника при закипании.

С помощью полученных данных вычислим годовое потребление электроэнергии электрического чайника (Wэ) по формуле (3):

(3)

Учитывая стоимость оплаты за электроэнергию в период с 01.07.2021 г. по 31.12.2021 г. [2], посчитаем конечную сумму затрат (С) при бытовом использовании электрочайника в год по формуле (4):

(4)

где Ц – стоимость оплаты за электроэнергию.

88

Аналогичные вычисления провели для остальных электроприборов и занесли в таблицу , которая содержит усредненную информацию, так как количество потребляемой электроэнергии и время работы устройств в каждом доме может отличаться.

Таблица

Энергопотребление бытовых приборов

Из выше представленной таблицы можно сделать вывод, что количество затрат на электроэнергию напрямую зависит от потребляемой мощности электроприборов. Есть множество мелочей, на которые мы редко обращаем внимание, например, оставленные в

89

розетках зарядные устройства, которые в режиме холостого хода потребляют достаточное количество электроэнергии. Чтобы снизить расход электрической энергии необязательно ограничивать себя в привычном образе жизни, достаточно более эффективно ее использовать. Для этого могут быть предложены следующие меры: помещать в холодильник только хорошо охлажденные продукты; не стоит перегружать и недогружать стиральную машину; следует своевременно чистить пылесборник и фильтры пылесоса; удалять накипь в электрочайнике, так как она обладает малой теплопроводностью; не оставлять бесполезно работающие электроприборы и тому подобное.

В ходе выполнения исследования была достигнута поставленная нами цель, а именно, выполнен расчет объема потребляемой электроэнергии электрических приборов, вычислены финансовые затраты при использовании оборудования, а также предложены некоторые меры по оптимизации затрат на электроэнергию. Применение данных мероприятий позволит уменьшить влияние потребляемой электроэнергии на финансовую составляющую населения, тем самым принесёт выгоду в экономическом плане.

\Литература

1.Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Воронежской области – Код доступа: https://clck.ru/Xx4Fv

2.ТНС энерго Воронеж – Код доступа: https://voronezh.tns- e.ru/population/tariffs/tariff-table/

Воронежский государственный технический университет

90