ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ та ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ
Неділя, 24.09.2017, 13:27
Меню сайту
Категорії розділу
Практичні роботи [8]
Кращі учнівські роботи [9]
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Головна » Статті » Практичні роботи

Практична робота №2_Визначення необхідності будівлі в енергії (Частина 1)

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2

ТЕОРЕТИЧНИЙ БЛОК

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЛІЧИЛЬНИК ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

Витрати електроенергії реєструються за допомогою електролічильника. Чим швидше змінюються на ньому цифри, тим більше енергії за одиницю часу використовуєте, тобто тим більша загальна потужність увімкнених Вами електроприладів. Розгляньте шкалу Вашого лічильника. З’ясуйте, як реагує лічильник на увімкнені побутові прилади. Велика потужність (стрічка рухається дуже швидко) означає, що значна кількість енергії використовується за малий проміжок часу. Потужність вимірюється у ватах (Вт), тобто 1 ват потужності - це робота в 1 джоуль, виконана за 1 секунду. Чим менше час виконання роботи, тим більша потужність енергоджерела. Щоб економія була раціональною й ефективною слід, насамперед, зосередитися на енергоємних приладах у будинку. Для цього необхідно проаналізувати таблицю 1., де представлено середнє споживання електроенергії деякими приладами. Звичайно, споживання буде відрізнятися залежно від індивідуальних потреб кожного мешканця та модифікації приладу, але в цілому можна отримати загальне уявлення, які прилади споживають особливо багато електроенергії.

Таблиця 1.

Споживання електроенергії різними електроприладами на одну людину при середньостатистичному використанні за місяць

Так, з таблиці можна зробити висновок, що, наприклад, заміна старого телевізора з кінескопом на новий із пласким екраном не тільки підвищить зручність перегляду, але й заощадить близько 19 кВт×год. на місяць, а при роботі телевізора більше 4 годин на день – ще більше.

Встановлення лічильників багатотарифного обліку електроенергії допоможе Вам зекономити кошти.

Багатотарифний лічильник рахує електроенергію не просто по кількості спожитих кВт×год., а з поправкою на встановлені коефіцієнти (таблиця 2.) залежно від часу доби споживання. Використання багатотарифного обліку - це той рідкісний випадок, коли збігаються інтереси споживачів, які можуть заощаджувати кошти й генеруючих компаній, яким багатотарифне споживання дозволяє знизити навантаження на електромережі, а також зменшити резервні потужності.

Таблиця 2.

Тарифні коефіцієнти при використанні багатотарифних лічильників

Зона

Час доби

Тарифний коефіцієнт

Двозонний облік електроенергії

День

з 7.00 до 23.00

1

Ніч

з 23.00 до 7.00

0,7

Тризонний облік електроенергії

Пік

з 8.00 до 11.00 і з 20.00 до 22.00

1,5

Напівпік

з 7.00 до 8.00 і з 11.00 до 20.00

1

Ніч

з 23.00 до 7.00

0,4

Очевидно, що тризонний тариф вигідний для будинків з електричним опаленням і використанням теплоакумуляторів, де споживання електроенергії на опалення набагато перевищує все побутове споживання.

Двозонний тариф вигідний усім споживачам, які можуть при його використанні включати енергоємні прилади, наприклад, бойлер, посудомийну й пральну машини під час дії дешевого «нічного тарифу». При цьому економія при використанні цих побутових приладів тільки вночі за місяць складе 36-37 кВт×год. на одну особу.

Відмінність багатотарифних приладів обліку або приладів диференційованого (почасового) обліку електричної енергії від однотарифних приладів обліку, «звичайних електролічильників», полягає у наступному:

  • при обліку електричної енергії по однотарифному приладу обліку розрахунки за спожиту електричну енергію здійснюються на підставі показань приладу обліку за повним тарифом незалежно від періоду доби;

  • при обліку електричної енергії по багатотарифному приладу обліку розрахунки за спожиту електричну енергію здійснюються на підставі показань, які фіксуються приладом обліку за певні періоди доби, з урахуванням тарифних коефіцієнтів що встановлено для відповідного періоду.

    Встановлення багатотарифних приладів обліку та перехід на розрахунки за спожиту електроенергію за тарифами, які диференційовані за періодами часу, дозволяє споживачам заощаджувати на оплаті спожитої електроенергії за рахунок найбільшого споживання електричної енергії у період доби, в який діє найменшій тарифний коефіцієнт.

    У споживачів встановлюються прилади обліку електричної енергії, які внесено до Державного реєстру засобів вимірювальної техніки, допущені до застосування на території України.

    Додатковою умовою застосування того чи іншого приладу обліку є попереднє (до придбання) узгодження споживачем з Обленерго типу приладу обліку на відповідність вимогам нормативних документів та обраному споживачем виду тарифу.

    При узгодженні враховуються:

  • вимоги щодо впровадження автоматизації обліку;

  • захищеність приладів обліку від несанкціонованого втручання та зовнішнього впливу різними способами і методами з метою безоблікового споживання та розкрадання електроенергії;

  • технічна і економічна доцільність;

  • уніфікація типів засобів обліку.

2. ПОРАДИ ЗІ ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ У ПОБУТІ

1. Замiнiть лампи розжарювання на енергозберiгаючi. Вони не тільки економлять електрику, а й служать в 5-8 разів довше. Витрати на купівлю енергозберігаючих ламп окупаються менш ніж за piк. Використання новiтнiх освітлювальних приладів (компактні люмiнесцентнi, світлодіодні лампи) дають змогу заощаджувати від 60 % до 80 % електроенергії.

Давайте розрахуємо термін окупності енергозберігаючої лампи потужністю 15 Вт замість звичайної лампочки розжарювання 75 Вт при ціні за кВт/год. на рівні 0,714 грн. Будемо вважати, що лампа в середньому за рік використовується 2000 годин.

Спожита електроенергія звичайною лампою: 2000×0,075=150 кВт×год.

Спожита електроенергія енергозберігаючою лампою: 2000×0,015=30 кВт×год.

Різниця в споживанні: 150-30=120 кВт×год./рік.

Вартість зекономленої електроенергії при тарифі 0,714 грн. за кВт×год.: 120×0,714=85,68 грн./рік.

Таким чином, при ціні енергозберігаючої лампочки (люмінесцентної) 40-50 гривень вона окупить себе менш приблизно за півроку використання, і буде заощаджувати на місяць близько 10 кВт×год. А якщо Ви вирішите замінити лампочку розжарювання на світлодіодну, то Ваша евкомія збільшиться ще у 1,5 рази.

2. Додайте світильники в усіх ключових місцях квартири. Точкове освітлення набагато економніше, ніж освітлення всього приміщення з однієї точки.

3. Правильно використовуйте електрочайник. Biн споживає від 2 до 3 кВт×год. Наливайте в чайник необхідну кiлькiсть води - цим ви зекономите електроенергію та час для нагріву води. Також важливо вчасно чистити електрочайник від накипу, оскільки вода в чайнику з накипом нагрівається повільніше.

4. Якщо у вас електроплита, необхідно вибирати посуд, дно якого вiдповiдає розмірам конфорки, оскільки при використанні посуду більшого діаметра втрачається 5% - 10% електроенергії. При приготуванні їжі бажано закривати посуд кришкою, а при закипанні - перейти на низькотемпературний режим готування. Раціонально використовуйте тепло конфорок, привчіть себе до того, що електроплита мoжe готувати i тоді, коли вже вимкнена.

5. Не допускайте нагрівання холодильника прямими сонячними променями i не ставте його біля плити або батареї опалення. Також для eкoнoмiї електроенергії необхідно своєчасно розморожувати холодильник i ніколи не ставити в нього гарячі страви.

6. Завантажуйте пральну машину згідно з iнструкцiєю. Коли пральна машина не повністю завантажена білизною - втрачаються 10-15% електроенергії. При неправильно вибраній програмі прання втрачається до 30% електроенергії.

7. Під час прасування намагайтеся починати i закінчувати процес прасуванням речей, що потребують низького температурного режиму. Тоді останні хустки i косинки можна гладити вже вимкненою праскою.

8. Не забувайте міняти або чистити фільтри пилососа, адже інакше вони будуть ускладнювати його роботу, зменшувати тягу повітря i, як наслідок, збільшувати його енергоспоживання.

9. Включайте кондиціонер лише тоді, коли закриті вci вiкнa i двері, інакше кондиціонер буде охолоджувати вулицю або iншi приміщення.

10. Завжди вимикайте світло, виходячи надовго з приміщення. При виході з будинку вимкніть з розеток вci побутові прилади, кpiм холодильника.

11. Не залишайте електроприлади в режимі «stand-by» (режим очікування) - вимикайте їх з розетки. По-перше, це безпечніше, по-друге, вимкнення приладів з мережі, наприклад, телевізора, DVD, музичного центру, зарядного пристрою мобільного телефону, - дозволить зменшити використання електроенергії в середньому до 300 кВт×год. на piк. Зарядний пристрій, увімкнений в розетку, нагрівається, нaвiть якщо там нeмaє телефону, оскільки він все одно споживає електроенергію. Нaвiть якщо у вас телевізор або ПК новітньої моделі, то в місяць в режимі очікування вони споживають вiдповiдно, 0,2 кВт×год. i 3,6 кВт×год. на місяць, а застарiлi моделі - у кілька разів більше. Налаштуйте в комп’ютері режим енергозбереження, при якому можна заощадити до 50% електроенергії. Вci комп'ютери, що випускаються на сьогодні, підтримують такий режим.

12. Купуйте побутову тexнiку класу А, А+, А++. Завдяки цьому економія електроенергії в кiнцi місяця буде очевидна. У порiвняннi з приладами більш низького класу енергоспоживання, вони споживають електрики на 30%-40% менше.

13. Використовуйте диммери.

3. ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИНЦИП ДІЇ ДИММЕРА

Стрімкі темпи розвитку технологій дозволяють наш будинок наповнити ультрасучасними енергозберігаючими електричними приладами.

Одним з них є світлорегулятор або диммер. Назва диммер походить від англійського слова to dim - ставати тьмяним, темніти. Простіше кажучи, за допомогою такого пристрою Ви можете регулювати яскравість лампи, а споживана потужність буде зменшуватися пропорційно. Проведені дослідження показують, що диммери дозволяють економити електроенергію на 60%, а пристрої для ламп розжарювання і галогенних ламп, завдяки зниженому напрузі і сприятливим температурним умовам, продовжують термін експлуатації використовуваних джерел світла більш ніж у 20 разів.

Регулятор потужності (диммер) – пристрій, завдяки якому можна змінювати напругу на лампі з метою зміни її яскравості.

Призначення регулятора світла

Світлорегулятор (диммер) представляє з себе мініатюрний прилад, який встановлюється замість стандартного механічного вимикача, і який дозволяє плавно регулювати яскравість освітлення. Іншими словами, диммер - це звичайний вимикач з корисними функціями. Завдяки регулюванню яскравості можлива більш економічна витрата електроенергії, яка лише при необхідності споживається у великій кількості. Зменшення витрат на електроенергію досягає приблизно 60%!

У конструкції приладу вбудовано захист від коротких замикань, перевантажень і перегріву, який здатен розмикати ланцюг живлення і блокувати струм у навантаженні при підключенні надлишкового навантаження або виникненні замикання. Регулятор світла при цьому залишається абсолютно справним: необхідно тільки усунути причини спрацювання захисту і система освітлення почне працювати знову.

Різні моделі диммерів підтримують багато інших опцій. Корисним нововведенням є можливість регулювання освітлення до того, як включилося освітлення. Для цього необхідно спочатку встановити в потрібне положення ручку-кнопку диммера, а вже після - натиснути на неї. Використання світлорегуляторів дозволяє автоматично відключати освітлення за таймером, імітувати ефект присутності (включення, зміна яскравості і відключення згідно з програмою), плавно відключати світло, дистанційно керувати освітленням, підключати до загальної мережі розумний будинок.

Конструкція диммерів може бути різною:

  • настінна - аналог стаціонарних вимикачів;

  • рекова - монтується в рекову стійку;

  • підвісна - розташовують біля джерел освітлення.

Диммери можуть бути універсальними – для будь-якої лампи, і вузьконаправленими – наприклад, для галогенних низьковольтних ламп.

Класифікація диммерів за типом управління:

  • аналогові - сигнал управління – це постійна напруга, надходить сигнал від пульта управління;
  • цифрові  - регулятори управляються цифровою послідовністю, в основі диммера лежить мікропроцесор, який перетворює цифровий код в сигнал;
  • цифроаналогові - такий блок вважається універсальним і підтримує обидва типи сигналів.

Вибір диммера

Перш за все, зверніть увагу на потужність: наприклад, цифра 350 W на світлорегуляторі – це показник того, яке сумарне навантаження він може витримати. 350 W диммера вистачить для зміни освітлення 5 лампочок по 60 Вт і 1 на 40 Вт. Допустима потужність часто в реалі виявляється менше зазначеної, це залежить і від коефіцієнта завантаження каналів. Найкраще на канал розподіляти на 30-40% менше навантаження, ніж написано в техпаспорті. Звертайте увагу і на мінімальну потужність: не всі прилади здатні управляти малопотужними освітлювальними приладами.

Якщо Ви плануєте використовувати регулятор в приміщенні з високими температурами, беріть прилад з вбудованою системою вентиляції. У диммера повинен бути присутнім автоматичний вимикач – при перевантаженні або перегрів він відключає аварійний канал.

Вибирайте світлорегулятори, що відповідають типу лампочок, які використовуються в приміщенні, інакше вони швидко вийдуть з ладу.

Технологія підключення світлорегулятора

Не встановлюйте диммер в приміщеннях з високою температурою (вище 26оС), він буде постійно перегріватися і швидко вийде з ладу.

На розрив йде фазний провідник (його підключають до гнізда, маркованому L), нуль приєднувати не можна.

До світлорегулятора не можна приєднувати навантаження індуктивного і ємнісного виду.

Потужність агрегату вибирайте з запасом: наприклад, для 3-х лампочок по 100 Вт світлорегулятор потрібен не менше 500 Вт, 300-ватний з цим не впорається, знадобиться підсилювач.

Типи диммерів

Модульні диммери. Модульні світлорегулятори за зовнішнім виглядом дуже схожі на вимикачі автоматичного типу і вимагають електромонтажу в розподільному щитку на DIN рейку. Вони можуть застосовуватися з лампочками розжарювання і галогенними світильниками зі знижувальними трансформаторами. Подібні апарати потрібні переважно для управління освітленням в коридорі і на сходових клітинах. Управління такими світлорегуляторами здійснюється звичайним одноклавішним вимикачем або винесеною окремо кнопкою.

Вбудовані диммери. Подібні світлорегулятори призначені для установки в монтажну коробку, як розетки і вимикачі. Використовуються такі диммери, як правило, з лампами розжарювання, галогенними світильниками із знижуючим трансформатором і з галогенними лампочками з електронним трансформатором. Управляти такими диммерами слід за допомогою кнопки, яку ставлять в коробку поверх встановленого приладу.

Моноблочні диммери. Виповнюється моноблочний світлорегулятор зазвичай у вигляді єдиного блоку для монтажу в монтажну коробку, як звичайний вимикач. Для установки світлорегулятора даного типу потрібно установче гніздо під монтажну коробку від 26 міліметрів, залежно від моделі. Такі апарати дуже зручно застосовувати в тонких перегородках, де товщина стін, або інші причини не дозволяє поставити стандартний вимикач.

Моноблочні диммери діляться на:

Крім вищенаведеної градації диммерів, вони також поділяються за типом ламп, з якими можуть працювати.
1. Диммери для ламп розжарювання і галогенних ламп 220 В

Практично всі диммери можуть працювати з лампами розжарювання і галогенними лампами, що працюють від 220 В. У цьому випадку проблем не виникає. Лампи володіють інерційністю, у них відсутня ємність і індуктивність. Єдине, на що слід звернути увагу, це те, що при зменшенні напруги змінюється колірна температура світла. Вона зменшується, і спектр випромінювання зсувається в червону сторону. При невеликих напругах, що подаються на лампу, колір випромінювання Вам може не сподобається.

2. Диммери для низьковольтних галогенних ламп

Якщо диммируванню піддаються галогенні лампи, розраховані на живлення 12-24 В, то необхідна наявність понижувального трансформатора. Якщо встановлюється обмотувальний трансформатор, то підбирається диммер, який може працювати з індуктивним навантаженням. Він має маркування RL.

При використанні електронного трансформатора, необхідно використання диммера з маркуванням С. Це означає, що диммер може працювати з ємнісний навантаженням. Звичайно, найкращим варіантом є поєднання в одному пристрої і трансформатора і диммера, але не завжди це робиться. Крім того, слід звернути увагу, на те, щоб диммери мали елемент плавного відключення і включення ламп, оскільки різкі перепади напруги негативно позначаються на терміні служби даного типу ламп.

3. Диммери для люмінесцентних ламп

Диммирування даного виду ламп найбільш проблематичне. З звичайним стартером люмінесцентні лампи не піддаються диммируванню. Необхідно використовувати іншу модель пускового пристрою. Вона отримала назву ЕПРА - електронна пускорегулююча апаратура.

З ЕПРА живлення подається на лампу з частотою від 20 кГц до 50 кГц. При подачі напруги контур, утворений дроселем і ємністю, входить в резонанс, підвищуючи напругу до необхідного рівня і запалює лампу. Змінюючи частоту, можна міняти і силу струму, що протікає через лампу, тим самим змінюючи її рівень світіння. Як бачимо, диммирування можливо тільки після виходу світіння лампи на максимальну потужність.

4. Диммери для світлодіодів

Здавалося б, у світлодіодів принцип диммирування лежить на поверхні - змінюй силу струму, що протікає через діод, і все. Але при цьому світлодіод буде працювати не в оптимальному режимі і колір його світіння значно зміниться. Тому для диммирування світлодіодів застосовується інший спосіб - широтно-імпульсна модуляція. Тобто на світлодіод подаються імпульси струму оптимальної амплітуди, а ось тривалістю імпульсу можна регулювати, тим самим змінюючи яскравість світіння. Оскільки частота імпульсів висока - до 300 кГц, то ніякого мерехтіння не відзначається.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ БЛОК

Завдання.

1. Розгляньте регулятор потужності «Контроль».

2. Ознайомтеся з основними характеристиками та принципом дії регулятора потужності «Контроль».

3. Підключіть регулятор потужності до тарифікатора енергії та прослідкуйте за його показниками з найбільшим навантаженням та найменшим навантаженням.

Основні характеристики та принцип дії регулятора потужності «Контроль»

Цей простий регулятор потужності може стати в нагоді для регулювання освітлення ламп, регулювання температури тенів, фенів, теплових гармат. Принцип дії простого регулятора потужності представлено на малюнку.

Конденсатор 0,1 мкF заряджається через резистори 510 Oм і змінний резистор 420 кOм, після того, як напруга на конденсаторі досягне напруги відкривання динистора DB3. Динистор формує імпульс, який відкриває симистор, після чого, при проході синусоїди, симистор закривається. Частота відкривання-закривання симистора залежить від напруги на конденсаторі 0,1 мкF, яка, в свою чергу, залежить від опору змінного резистора. Таким чином, перериваючи струм (з великою частотою) схема регулює потужність в навантаженні.

Принцип дії регулятора потужності

На схемі показаний принцип дії пристрою.Фоторезистор PR1 при підвищенні освітленості зменшує свій опір до декількох кОм, завдяки чому відкривається фототранзистор VT2, який включає фотореле K1, і вже цей пристрій, в свою чергу, почне передавати сигнали. Захищає схему від самоіндукції діод VD1. Завдяки таким принципам, навіть дуже слабкі сигнали дозволяють включати або виключати світло.Головна робоча частина - фотоелемент, являє собою газову трубку, в якій проводиться іонізація газу. Вона має катод, який здатний виробляти електрони пропорційно інтенсивності спрямованого до неї світла, також трубка оснащена анодом для збору електронів. Щоразу, коли негативно заряджена поверхня поміщається в атмосферу іонізуючого газу, наприклад парів ртуті або будь-якого інертного газу, на неї переходять електрони. Там за допомогою використання теорії швидкостей Фермі-Дірака, електрони прискорюються залежно від сили прикладеного електричного поля.

*Динистор, діодний тиристор - тиристор, що має два виводи.
*Тиристор - перемикальний напівпровідниковий прилад, що проводить струм тільки в одному напрямку.
*Симистор (симетричний тріодний тиристор) - напівпровідниковий прилад, що є різновидом тиристорів і використовується в ланцюгах змінного струму.

Ці електрони переміщаються на відносно коротку відстань до зіткнення з атомом іонізуючого газу. Коли електрон, що має постійну кінетичну енергію, проходить через іонізуючу речовину, він порушує атоми, з якими стикається, його траєкторія дії може періодично змінюватися. Якщо матеріал є газоподібним, то отримані фрагменти або іони можуть переміщатися в протилежний бік один від одного. Але якщо електрони вибиті з атомів, то вони рухаються в одному напрямку, а залишкові позитивні іони - в протилежному. Вихід типу іонізації або фотоелемента залежить від числа електронів на аноді.

Складовими приладу є: три контактних дроти для підключення до загальної мережі, магнітний пускач, якір.

Фотореле має більші переваги у порівнянні з механічними реле часу:

  • малий розмір: розміщене в невеликих блоках, таких як USOP, пристосування розробляється зі зменшеною платою;

  • тривалий термін служби: при відсутності механічного контакту, значно подовжується термін придатності за рахунок того, що повністю відсутній знос;

  • слабкострумовий привід: даний прилад може працювати з вхідним струмом навіть в кілька міліампер без підсилювача, таким чином, сусідні пристрої можуть обходитися без драйверів;

  • безшумна робота: при відсутності механічного контакту, безконтактне реле при роботі не видає абсолютно ніяких звуків;

  • висока швидкість: фотореле приблизно в 10 разів швидше, ніж механічні аналоги (які приймають декілька мілісекунд для перемикання);

  • відмінна продуктивність;

  • наявність таймера (у багатьох приладів).

ПРОДОВЖЕННЯ ПРАКТИЧНОЇ РОБОТИ (перейти за гіперпосиланням).

Категорія: Практичні роботи | Додав: haychina (03.02.2014)
Переглядів: 1273
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Вхід на сайт
Кошик
Ваш кошик порожній
Пошук
Друзі сайту
  • uCoz Community
  • uCoz Manual
  • Video Tutorials
  • Official Template Store
  • Best uCoz Websites