Termistor NTC jako soft-start do żarówki.

W związku z wymianą żarówek:

Postanowiłem dodać do nich układ soft-start'u. Chciałem jednak sprawdzić, czy to działanie ma sens. Przygotowałem więc pierwsze stanowisko testowe:


Napiszę jeszcze, dlaczego w ogóle rozważa się instalacje dodatkowych elementów do tak prostego i niezawodnego urządzenia jaki jest żarówka. No właśnie.. czy na pewno niezawodnego? Czas życia podawany przez uznanego producenta określony jest na 1000 godzin. Czy ma to coś wspólnego filmami:
  • Żarówkowi ściemniacze, Bulb Fiction, PLANETE+
  • Ściemy wielkich marek: Spisek żarówkowy - nieznana historia zaplanowanej nieprzydatności. Dokument CNBC z cyklu "Zrozumieć świat".

(filmy są usuwane, dlatego trzeba je szukać samodzielnie)


Niektóre żarówki z supermarketów działają jeszcze krócej, a przy wykręcaniu potrafi w nich odkleić się bańka od trzonka, który zostaje w oprawie. Żarówki zaczęły być problemem w firmach, gdzie wykorzystuje się ich duże ilości, a niektóre są przecież umieszczone w trudno dostępnych miejscach.

Zimny żarnik żarówki 60 W ma rezystancję wynoszącą około 65 Ω. Z prawa Ohma wynika, że przez taką rezystancję przy napięciu skutecznym 230 V przepłynie prąd 3,54 A, co odpowiada mocy 814 W. Prawie 14 razy więcej od mocy znamionowej żarówki! Taki prąd przepłynie przez krótką chwilę, dopóki rezystancja żarnika nie wzrośnie wraz z jego temperaturą. Nominalna moc żarówki sugeruje, że rezystancja działającej żarówki waha się w granicach 880 Ω, a wielkość skuteczna prądu wynosi 0,26 A.
Zmiany temperatury żarnika, zależne też od częstotliwości sieci elektrycznej powtarzają się ciągle (w takt częstotliwości sieci energetycznej wynoszącej 50 Hz), nie tylko w momencie uruchomienia



Teoretycznie więc można przedłużyć czas życia żarówki, przez ograniczenie jej prądu rozruchu, który - przypomnę - jest prawie 14 razy większy od prądu pracy. Ograniczyć można na wiele sposobów, np.:

  • Sterowanie PWM stopniowo zwiększające wypełnienie impulsu. Zwiększamy w ten sposób impulsowe zasilanie żarnika, a jak widać na moich filmach nakręconych przy szybkości 1000 klatek/s, żarnik wtedy "pulsuje", co może mieć negatywny wpływ na czas jego pracy. Do tego załączanie elementu sterującego nie odbywa sie w zerze (tylko wyłączanie).
  • Można załączać żarówkę w zerze napięcia, co dla odbiornika o rezystancyjnym charakterze, zmniejsza udar prądu. Do realizacji takiego zadania trzeba wykonać układ elektroniczny, a nie zawsze jest miejsce na jego zamontowanie.
  • Innym pomysłem jest włączenie na stałe w szereg rezystora. Takie rozwiązanie jest nieodpowiednie dla żarówek halogenowych (mała rezystancja jest akceptowalna). Na takim rezystorze będzie się też cały czas wydzielać kilka watów strat (przy żarówce 60 W), co wymusza rozwiązanie problemu jego chłodzenia i umiejscowienia. Przykładowo rezystor 47 Ω ograniczy moc do 1125 W, jednak w połączeniu z rezystancją zimnego żarnika wynoszącą 65 Ω otrzymamy 112 Ω, co już ogranicza maksymalny prąd do 2 A, czyli 470 W. Udar prądu mniejszy prawie o połowę. Trzeba jednak zachować ostrożność, by gorący rezystor nie spowodował większych problemów, niż przepalona żarówka, oraz by zachodził cykl regeneracyjny dla żarówek halogenowych.
  • Wariacja rozwiązania z rezystorem, polegająca na umieszczeniu równoległego do rezystora przekaźnika. Przekaźnik załączany jest po ustalonych, krótkim, czasie stanowiąc bypass do rezystora, co ogranicza straty i nie powoduje spadku napięcia zasilajacego żarówkę. Rozwiązanie to zajmuje dożo miejsca i wymaga użycia kilku podzespołów - a czym więcej elementów tym trudniej zachować odpowiedni poziom niezawodności.
  • Zainstalowanie szeregowo termistora NTC. Element taki ma dużą rezystancję, gdy jego temperatura jest zbliżona do temperatury pokojowej. Dopiero przepływający prąd rozgrzewa go, powodując spardek rezystancji, najczęściej poniżej 1 Ω. Jest to proste rozwiązanie, ale też posiada wady: termistor rozgrzewa się do około 110-120 stopni celsjusza (zmierzyłem sondą K i pirometrem), a dopóki ponownie nie ostygnie nie stanowi ochrony (gorący ma małą rezystancję).

***

Można jeszcze w szereg z żarówką wstawić diodę prostowniczą. Ograniczymy moc wydzielaną na żarówce, co może wpłynąć na wydłużenie czasu jej pracy. Z drugiej strony żarówka świecić znacznie słabiej. Będzie również migotać z częstotliwością 25 Hz, co jest może być już czasami widoczne i przeszkadzające:

Żarówka z włączoną szeregowo włączona diodą prostowniczą:

Żarówka standardowo podłączona (bez diody prostowniczej):


***

Wszelkie elektroniczne urządzenia sterujące, czy to PWM'em, załączaniem w zerze, załączaniem z opóźnieniem, wymagają zasilanej elektroniki, którą ciężko zabezpieczyć przed przepięciami, spowodowanymi chociaż by iskrzeniem włącznika.
Dlatego zdecydowałem się na sprawdzenie skuteczności ochrony (przed udarem prądu występującym przy włączeniu żarówki) oferowanej przez termistor NTC. Gorący termistor nie oferuje ochrony, ale ze względu na jego małą pojemność cieplną szybko stygnie. Nawet jak czasami światło zostanie szybko wyłączone i ponownie włączone, to będą to sytuacje sporadyczne zresztą... to jest tylko dodatkowa ochrona i nie musi zadziałać w 100% włączeń żarówki.
Termistor jest również prostym, tanim i zajmującym mało miejsca rozwiązaniem.

Postanowiłem użyć termistora o wyraźnie większej rezystancji, od rezystancji  początkowej żarówki, którą ma chronić. Użyłem więc termistora o rezystancji 220Ω (w temperaturze pokojowej). Jest to ponad trzykrotnie większa rezystancja od rezystancji zimnego włókna żarówki 60 W. Taka rezystancja ogranicza moc do 240 W, a w połączeniu z rezystancją żarnika otrzymamy: 220 Ω + 65 Ω = 285 Ω, czyli 0,8A (185 W). Oczywiście część tej mocy odłoży się na termistorze, ale tylko niewielka, ponieważ ten element rozgrzewa sie błyskawicznie, przez co zmniejsza swoją rezystancję. Szkoda, że dzieje się to tak szybko, ponieważ gdyby ten proces trwał dłużej, to udar był by jeszcze mniejszy.

Testy:
Przebieg prądu (nie napięcia!) rejestrowałem przy pomocy sondy prądowej z czujnikiem Halla. Sonda ta działa dla małych częstotliwości, ale ponieważ użyto w niej tylko czujniki Halla, bez np.: transformatora, jej górna częstotliwość pracy ograniczona jest do około 20 kHz.

1 mA = 1 mV




Jak widać zarejestrowane zostały przebiegi, które w maksymalnych punktach osiągały wartość około 2 V, co odpowiada przepływowi prądu o wielkości 2 A. Widać też, jak szybko take przeciążenie zanika - łącznie nie trwa dłużej niż 40 ms (jeden okres 50 Hz ma 20 ms). Właściwie udar jest tylko przez 5-10 ms, a przez następne 30 ms prąd ma wartość szczytową większą (od nominalnego prądu szczytowego wynoszącego 0,4 A) o około 50% (o 0,2 A).

***

Po zainstalowaniu w szeregu z żarówką termistora NTC 220 Ω, pomimo wielu prób otrzymywałem przebiegi zbliżone do poniższych. Próby przeprowadzałem w 3 minutowych odstępach, by termistor ostygł.






Jak widać maksymalny zarejestrowany udar prądu był o około 0,7 A większy od szczytowego prądu nominalnego 0,4 A. Wg. tego pomiaru prąd udarowy zmniejszył się po zainstalowaniu termistora o 0.8 A i osiągnął moc 276 W, zamiast oczekiwanej 185 W. Dlaczego tak się stało? Odpowiedź na to pytanie może dać poniższe zdjęcie:


Kupiłem jednocześnie około 10 sztuk termistorów i jak widać, część z nich ma rezystancję odbiegającą od deklarowanych 220 Ω. Dwa termistory zainstalowane w żyrandolu mają po około 260 Ω.

***

Ponieważ użyta sonda prądowa oscyloskopu ma ograniczone pasmo, przeprowadziłem dodatkowe pomiary przepływu prądu z wykorzystaniem rezystora wzorcowego 1 Ω.

Bez NTC.

Zainstalowany NTC.

***

Pomiary bez zainstalowanego termistora. Ta sama żarówka, 60 W. Czerwony przebieg odwzorowuje prąd (CH2), a niebieski napięcie (CH1).
1 mV = 1 mA.








Po zainstalowaniu termistora NTC. 
Przerwy pomiędzy pomiarami wynosiły 3 minuty.







Widać, ze po instalacji termistora został ograniczona, a wręcz zniwelowana, pierwsza szpilka odwzorowująca pobór prądu.

***

Wobec powyższych wyników testów instaluję termistory do używanych w domu żarówek.


Poniżej zdjęcia termistorów dodanych do żyrandola. Dwa termistory dla dwóch obwodów. Można to było wykonać na jednym NTC, ale dwa zwiększają niezawodność.


Również dwa kinkiety zyskały nowe wyposażenie.

Ostatni z pięciu zainstalowanych termistorów został wykorzystany w garderobie do 100 W żarówki.

Przeprowadziłem trwający pięć godzin test, kontrolując w tym czasie temperaturę elementów wokół termistorów, oraz czy nie ma problemów z przebiciem na obudowę lamp (lub nadmierną upływnością).

***

Warto dodać, że powyższa modyfikacja, nie tylko poprawia samopoczucie autora i wydłuża czas pracy żarówek, ale i ogranicza przepięcia w sieci elektrycznej. Dzięki temu mniej zakłóceń wpłynie na pracę moich mierników i nie będzie niszczyć innych urządzeń AGD/RTV podłączonych do sieci elektrycznej.

***

2016.03.16  Zamiast schematu film:

***


Termistor NTC: testy, spadek napięcia:

***

W poniższym linku jest propozycja ciekawego układu soft-start'u:
http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3279575.html

Również w ramach tej dyskusji zaproponowano diodę prostowniczą, jako tani i prosty środek przedłużający czasz życia żarówki:

*


Kolejny test: soft start do elektronarzędzi (z Allegro) jako soft-start do żarówki:

***


Pokrewne tematy:



Update: 2017.01.05
Create: 2014.10.27
Autor: 20 komentarzy:
Etykiety: , , , ,

Spadek napięcia w zależności od długości przewodu (przedłużacza)

Dla uniknięcia każdorazowego liczenia spadku napięcia, w zależności od długości przewodu i prądu przez niego płynącego, przygotowałem zestawienie dające poglądową informację o wartości tegoż spadku.


Arkusz kalkulacyjny z obliczeniami:
(Przyjęte do obliczeń wartości są nieco pesymistyczne, ale w dobie tanich, wręcz jak najtańszych wszelkich produktów, lepiej jest przyjąć takie założenia.)


Dopuszczalny spadek napięcia w nieprzemysłowych instalacjach elektrycznych w obwodach odbiorczych, od licznika do dowolnego odbiornika, wg N-SEP-E-002, nie powinien przekraczać 3%. Dlatego w kolumnie F arkusza kalkulacyjnego wszystkie wartości większe od 2,99% automatycznie wyświetlane są w kolorze czerwonym.

Należy pamiętać, że powyższe zestawienie nie daje informacji o doborze przekroju i długości przewodu w celu zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej, przeciążeniowej i zwarciowej.

***


Obliczenia dla prądu stałego, znajdują się w poniższym wpisie:

***




Update: 2016.06.08
Create: 2014.10.27
Autor: Brak komentarzy:
Etykiety: , , ,

Pulsowanie (migotanie) monitorów i telewizorów (LCD, kineskopowych).

Poniżej przedstawiam nagrania obrazów wyświetlanych przez różne telewizory i monitory. Filmy nagrane z szybkością 1000 klatek na sekundę.



TV LED 100Hz Sony - telegazeta.

***

TV LED 200Hz Sony - fragment obrazu.

TV LED 200Hz Sony - fragment obrazu.

TV LED 200Hz Sony - fragment obrazu.

TV LED 200Hz Sony - nagranie całej szerokości wyświetlacza.

TV LED 200Hz Sony - nagranie całej szerokości wyświetlacza (mecz).

***

Monitor/TV LED 100Hz LG - fragment obrazu..

Monitor/TV LED 100Hz LG - fragment obrazu..

***

TV LED Samsung 50Hz (Clear Motion Rate100) - nagranie całej szerokości wyświetlacza (zawody sportowe: taniec na lodzie).

***

Telewizor kineskopowy CRT 100Hz - fragment obrazu.

Telewizor kineskopowy CRT 100Hz - nagranie całej szerokości wyświetlacza.


***

Wykonałem jeszcze mikroskopowe filmy przedstawiające różne matryce LCD:
LCD displays (wyswietlacze LCD)

***

Tematy pokrewne:
Update: 2015.01.21
Create: 2014.10.20
Autor: Brak komentarzy:
Etykiety: , , ,

Pulsowanie (migotanie) różnych źródeł światła: świetlówki kompaktowe (CFL), żarówki, lampy LED, itp.

Sprawdziłem migotanie różnych źródeł światła. Wyniki są interesujące. Np. w Wikipedii, http://pl.wikipedia.org/wiki/Lampa_halogenowa, jest następująca informacja opisująca lampy halogenowe: "brak efektu migania światła". Jak jest faktycznie, proszę sprawdzić samemu. Wszystkie filmy nagrane z prędkością 1000klatek/s.



Żarówka


Żarówka 60W.

Żarówki 60W.

Żarówki 60W - światło odbite.

Żarówka 75W.

Lampka nocna zasilana z prostownika jednopołówkowego.



Żarówka halogenowa


Żarówka halogenowa 35W zasilana transformatorem.

Żarówki halogenowe 3x35W zasilane transformatorem.

Żarówki halogenowe 3x35W zasilane transformatorem - światło odbite.

Żarówka halogenowa 35W zasilana z przetwornicy (zasilacza elektronicznego).

Żarówki halogenowe 3x20W zasilane z przetwornicy (zasilacza elektronicznego).

Żarówki halogenowe 3x20W zasilane z przetwornicy (zasilacza elektronicznego)- światło odbite.

Oscylogram napięcia dostarczanego do żarówek halogenowych (3x20W) przez zasilacz elektroniczny.

Kolejne szczegóły przebiegu: podstawa czasu 2.5ms/podziałkę.

Podstawa czasu 25us/podziałkę.

Żarówka halogenowa 57W zasilana bezpośrednio z sieci elektrycznej 230V.

Żarówki halogenowe 5x57W zasilane bezpośrednio z sieci elektrycznej 230V.



Świetlówka kompaktowa


18W, tania, ale firmowana, świetlówka kompaktowa.

18W, tania, ale firmowana, świetlówka kompaktowa - światło odbite.

11W, tania, ale firmowana, świetlówka kompaktowa.

24W, świetlówka kompaktowa Osram.



Świetlówka rurowa


80W, klasyczna świetlówka rurowa.



LED


Tania lampa LED (żarówka LED) o małej mocy. Zasilane 230V, gwint E14.

LED, natężenie ograniczone rezystorami, niestabilizowane napięcie. Pulsacje napięcia poniżej 500mV przy zasilaniu napięciem około 11V. Oświetlenie opisane tu:
Oświetlenie LED w kuchni

LEDy, natężenie ograniczone rezystorami, niestabilizowane napięcie. Pulsacje napięcia poniżej 500mV przy zasilaniu napięciem około 11V.

LEDy, ograniczone natężenie rezystorem, nie stabilizowane napięcie. Pulsacje napięcia poniżej 500mV przy zasilaniu napięciem około 11V - światło odbite.


LED, stabilizowane napięcie, a natężenie ograniczone rezystorem..


Lampa LED zasilana z 230V, 6W, gwint E27
W 16s filmu lampa jest wyłączona, a w 23s jest włączona

Lampa LED zasilana z 230V, 5W, gwint E27
Widoczne silnie pulsowanie.
Lampa LED zasilana z 230V, 5W, gwint E27
Widoczne silnie pulsowanie.

LED FILAMENT zasilana z 230V, 4W, gwint E14
W 10s filmu lampa jest wyłączona, a w 13s jest włączona.



Lampy metalohalogenkowe.

***


Można porównać powyższe filmy z nagraniami obrazu telewizor i monitorów:






Update: 2016.12.14
Create: 2014.10.16
Autor: 4 komentarze:
Etykiety: , , ,

Nowe, inteligentne liczniki energii elektrycznej

Do 2020 roku UE zaleca by 80% liczników energii elektrycznej było wymienionych na nowe, zwane inteligentnymi(?!). Koszt takiej wymiany szacuje sie na 8 miliardów złotych i ma dotyczyć około 16 milionów gospodarstw w PL. Oczywiście koszt obciąży odbiorców energii.

Po zapoznaniu się z dokumentem "WZORCOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA DLA POSTĘPOWAŃ PRZETARGOWYCH NA DOSTAWĘ INFRASTRUKTURY LICZNIKOWEJ DLA SYSTEMÓW AMI" przytaczam planowane możliwości nowych liczników:


  • Licznik musi dokonywać pomiaru i rejestracji energii czynnej w obu kierunkach (+A, ‐A) oraz energii biernej (R) w czterech kwadrantach (QI, QII, QIII, QIV). 
  • Zmierzone wartości energii czynnej muszą być rejestrowane w kWh z precyzją co najmniej do trzech miejsc po przecinku. 
  • Zmierzone wartości energii biernej muszą być rejestrowane w kvarh z precyzją co najmniej do trzech miejsc po przecinku. 


Licznik musi dokonywać pomiaru wartości chwilowych:
1.5.1. wartości skutecznych napięć i prądów fazowych (RMS);
1.5.2. kątów napięć i prądów (φ odniesione do napięcia fazy 1);
1.5.3. mocy czynnej i biernej ‐ sumarycznej oraz dla każdej z faz;
1.5.4. zawartości poszczególnych harmonicznych od drugiej do trzynastej;
1.5.5. współczynnik zawartości harmonicznych (THD) w napięciu i prądzie oraz zawartości od rzędu 2‐giej do rzędu 13‐stej harmonicznej w prądzie i napięciu;
1.5.6. prądu różnicowego stanowiącego sumę zespolonych (suma geometryczna) wartości skutecznych prądów płynących przewodami fazowymi i przewodem neutralnym licznika.

Licznik musi rejestrować następujące wielkości: 
1.9.1. profil obciążenia zgodnie z pkt 3.1; 
1.9.2. wartości rejestrów energii czynnej i biernej, zatrzaskiwane w programowanym przez 
użytkownika cyklu: dobowym, tygodniowym, dekadowym, miesięcznym; 
1.9.3. profil wielkości sieciowych właściwych dla licznika granicznego; 
1.9.4. rejestr zdarzeń. 

  • Licznik z częstotliwością co najmniej 1 sekunda musi dokonywać pomiaru chwilowych wartości skutecznych napięć (TRUE VRMS) i prądów fazowych (TRUE IRMS). Z wartości zmierzonych licznik musi dokonywać rejestracji uśrednionych, w okresie 10 min., wartości skutecznych napięć i prądów fazowych zgodnie z pkt 3.2. 
  • Licznik musi dokonywać pomiaru średniej wartości mocy czynnej dla kierunku pobór i oddanie, w okresie nie dłuższym niż 1 sekunda. 
  • Licznik musi dokonywać pomiaru mocy czynnej pobranej, 15‐minutowej z oknem kroczącym wynoszącym 1 minutę (energia narastająca).  

Licznik musi posiadać element wykonawczy (np. stycznik), stanowiący integralną jego część,dostosowany do prądu maksymalnego licznika. 

Licznik musi mieć możliwość ograniczenia mocy czynnej poprzez zdalne oraz lokalne wprowadzenie nastaw: 
2.2.1. mocy czynnej pobranej 15 ‐ minutowej mierzonej w sposób opisany w pkt 1.8. Nastawy organicznika muszą być realizowane z krokiem co 10W do mocy maksymalnej wynikającej z prądu maksymalnego licznika. 
2.2.2. czasu automatycznego załączenia licznika po wystąpieniu ograniczenia. Czas ten musi być konfigurowalny w przedziale od 1min do 60 minut, z krokiem do 1 min. 

Licznik musi mieć możliwość zdalnego sprawdzenia stanu elementu wykonawczego, z uwzględnieniem jego diagnostyki obejmującej sprawdzenie:  
2.6.1. zgodności stanu elementu wykonawczego z wydaną dyspozycją; 
2.6.2. braku obecności napięć fazowych na zaciskach wyjściowych licznika (od strony instalacji odbiorczej) w stanie „wyłącz”. 

Licznik musi mieć możliwość zdalnego i lokalnego ustawiania okresów rejestracji profili w zakresie wartości: 15, 30, 60 minut dla rejestracji profili energii czynnej i biernej, zgodnie z pkt 1.1. 

Licznik musi umożliwiać definiowanie co najmniej 1 progu przekroczenia i co najmniej 3 progów obniżenia napięcia jako wartości odchylenia od napięcia znamionowego. Licznik musi mieć predefiniowane co najmniej następujące progi: 
3.6.1. dla przekroczenia napięcia: 10%; 
3.6.2. dla obniżenia napięcia: 10%, 20%; 
3.6.3. oraz zanik napięcia odpowiadający wartości granicznej pomiaru napięcia przez licznik ‐ określony przez producenta. 

Licznik musi umożliwiać definiowanie przez operatora co najmniej dwóch progów prądu różnicowego w przedziale od 0,1 A do 1 A z krokiem co 0,1 A, których przekroczenie jest rejestrowane w dzienniku zdarzeń. 


***


Założenie rządu RP jest takie by wymianę 100% liczników przeprowadzić do 2020 roku (np. do końca 2017 ma być wymienionych nie mniej niż 25% liczników). Czy ta wymiana przyniesie jakieś oszczędności dla odbiorców? Wątpię - do tej pory żadna taka zmiana nie spowodowała obniżenia rachunków, np.: ostatnia zmiana sposobu rozliczania gazu spowodowała u mnie wzrost opłat (nie zużycia) o 3%, a u kolegi o 8%.
Nowe liczniki nim pozwolą uzyskac jakikolwiek przychód dla odbiorcy najpierw będzie trzeba spłacić. Nic nie ma za darmo, ktoś musi za to zapłacić. Do tego ich legalizacje będą co 8 lat, a nie co 15 jak dotychczas (legalizacja też kosztuje). Ciekawe jest więc, czy ewentualne zyski wynikające np.: z uruchomienia prania po godzinie 22, nie zostaną przejedzone przez koszty obsługi nowego rozwiązania, szczególnie, że już planuje się jakąś nową, centralną, instytucję zbierającą dane.

Skoro jest pomysł, by dane zbierała centralna instytucja, to dlaczego nowe liczniki nie wyposaża się w porty umożliwiające przewodowe podłączenie gazomierza, wodomierzy, ciepłomierzy? Wiele domów i nowych bloków posiada wszystkie liczniki umieszczone stosunkowo blisko siebie. Uzyskano by wtedy jedno medium transmisji danych, integrację różnych technologii - same korzyści. Nadal mamy szyfrowanie danych na poziomie liczników, zabezpieczenia, kontrolę podłączenia - sieci komputerowe (i nie tylko) mogą tu służyć przykładem...
Dlaczego każdy z liczników musi mieć moduł transmisji? Wiele bloków posiada liczniki umiejscowione w jednym miejscu, np.: z danej klatki. Wystarczyło by moduł transmisji miał jeden licznik, a reszta była z nim połączona przewodami.Czy to taki problem by dwa rodzaje liczników: jeden z modemem i możliwością podłączenia innych liczników, a drugi typ tylko z możliwością podłączenia do typu pierwszego?

Przeprowadzony w Holandii program pilotażowy obejmujący blisko 750 gospodarstw domowych wykazał bowiem spadek zużycia energii elektrycznej o 0,6%. Włoskim odbiorcom zainstalowano około 30 mln inteligentnych liczników, a ceny energii rosły w tempie zbliżonym do innych krajów Unii Europejskiej.
Na czym tu oszczędzać, skoro połowa kosztów mojego rachunku nie ma nic wspólnego ze zużyciem energii. Reszta, to głównie opłata za przesył - więc może to dostawcy powinny zacząć modernizacje swojej infrastruktury?
Oczywiście, pojawią się oszczędności - polskie społeczeństwo nie słynie w europie z nadmiaru gotówki.Wystarczy poczytać, jaką popularnością cieszą sie wyprzedaże, otwarcia sklepów, itp.

***

Opłata za zakup usługi dostawy energii obejmuje:
  • Abonament. Jest to stała miesięczna opłata pobierana przez dostawcę energii za dokonywanie odczytu licznika energii elektrycznej.
  •  Jakościową opłatę systemową. Opłata za korzystanie z krajowego systemu elektroenergetycznego. Stanowi iloczyn stawki jakościowej systemowej oraz ilości energii kupionej w danym okresie rozliczeniowym,
  • Opłatę przejściową. Wynagrodzenie za usługę udostępniania krajowego systemu elektroenergetycznego, należne operatorowi, przeznaczane na pokrycie kosztów związanych przedterminowym rozwiązaniem umów długoterminowych sprzedaży mocy i energii elektrycznej. Jest to stała opłata miesięczne uzależniona do ilości zużywanej energii. Jej wysokość jest ustalana przez prezes Urzędu Regulacji Energetyki
  • Składnik stały. Część stanowiąca podstawę do wyliczenia opłaty za gotowość dostawcy energii do świadczenia usługi dostawy energii do odbiorcy. Płaci się ją bez względu na to, czy kupuje się energię czy nie. W przypadku gospodarstw domowych stała opłata sieciowa jest uzależniona czy odbiorca korzysta z zasilania jedno czy trójfazowego (tzw. siły). 
  • Składnik zmienny tzw. stawki sieciowej. Zmienna stawki sieciowej, stanowiąca podstawę do wyliczenia opłaty za rzeczywistą usługę dostawy energii do odbiorcy, która stanowi iloczyn składnika zmiennego stawki sieciowej oraz ilość energii kupionej w okresie rozliczeniowym.

***

Dawniej, za "komuny", płaciło się za prąd zużyty. Nie było przepłaconej energii, prognoz, itp. Teraz, by wrócić do opłaty za zużytą energię muszą być zainstalowane inne liczniki.

Oczywiście nowe rozwianie ma nie tylko wady!
Prawdopodobnie nabywca będzie musiał zainteresować się jaką moc bierną pobierają urządzenia elektryczne w domu.
Uważam, że w Polsce problemem jest kiepska infrastruktura dostarczająca energię elektryczną. Widać to po rachunku za energię, gdzie "inne opłaty" stanowią około 1/2 sumy do zapłacenia. Zarówno moc bierna indukcyjna, jak i pojemnościowa wpływa na zwiększenie strat cieplnych oraz ogranicza sprawność transformatorów i linii kablowych, zatem zmniejszenie w sieci mocy biernej powoduje zmniejszenie współczynnika mocy, jak również spadek składowej prądu i wydłużenie żywotności kabli, transformatorów, itp..Jednym słowem ograniczenie mocy biernej wpłynie na mniejsze koszty remontów i inwestycji po stronie dostarczyciela energii. Zastanawiam się, czy mniejsze koszty będą oznaczać mniejsze rachunki dla odbiorcy czy większe zyski dla dostawcy?
Dlatego zakładam, że również odbiorcy indywidualni zostaną objęci opłatą za przekroczenie tgφ=0,4 - tak jak to ma miejsce obecnie dla firm. Mimo wszystko jest to rozsądne działanie.
Oprzędzając przyszłe wydarzenia, dbam by urządzenia w domu miały jak najlepszy współczynnik mocy:


Możliwe, że firmy tworzące kompensatory mocy biernej wejdą też na rynek dla odbiorców detalicznych, a może powstaną też urządzenie i filtry "zaciemniające" rejestrowane pomiary, by nie dało sie odróżnić, czy w danym momencie używamy komputera czy TV?

Kolejny mierzony parametr, rejestracja harmonicznych, może wpłynąć na poprawę jakości energii elektrycznej, ale tylko jeżeli sprzedawca energii opracuje jakiś system wpływania na odbiorców. Tu wg. mnie więcej zyska odbiorca, nawet jak niektórzy dowiedzą się jaki kiepski sprzęt mają w domu.

Również dokładne mierzenie mocy pobieranie i możliwość jego dokładnego, wręcz rygorystycznego, ograniczenia jest działaniem rozsądnym, ale może mieć wpływ na wielu odbiorców. Obecnie mamy jakąś tam moc przyznaną, za co zgodnie z umową płacimy. Jednak jedynym ograniczeniem mocy pobieranej jest bezpiecznik przedlicznikowy, który ma (jak to bezpiecznik) pewne cechy. Na przykład bezpiecznik z wkładką topikową gG 20A zadziała w czasie:
- 0,2s, gdy maksymalny prąd zadziałania może wynosić 180A
- 5s  gdy maksymalny prąd zadziałania może wynosić 85A
- 1000s  gdy maksymalny prąd zadziałania może wynosić 38A
Dlatego jesteśmy w stanie na krótki czas uruchomić urządzenia, które pobierają moc przekraczającą moc przyznaną. To jest oczywiście korzystne dla odbiorcy, który nie musi podpisywać umowy na większą moc i niekorzystne dla dostawcy, który musi budować swoją infrastrukturę z "zapasem" (dostawca nie jest tak bardzo poszkodowany, ponieważ płacimy za zużycie energii elektrycznej).
Zastanawialiście się, jakim cudownym sposobem działają kuchnie indukcyjne w starych blokach? Nie są przecież jedynymi urządzeniami zasilanymi energią elektryczną w domu. 

Dzięki dokładnemu ograniczeniu mocy pobieranej dostawca może ograniczyć koszty infrastruktury; może ją budować pod dokładnie znane zapotrzebowaniu na moc. Z kolei część odbiorców zmodyfikuje swoje okablowanie i szafki rozdzielcze pod faktycznie pobraną moc szczytową, oraz zapłaci dostawcy za przyłącza o większej mocy. Wygląda to uczciwie. To czego się obawiam, to że braki mocy w sieci energetycznej będą w skutkować ograniczeniami mocy maksymalnej dla odbiorcy, a nie inwestycjami w sieci przesyłowe i elektrownie.
Niekoniecznie musi to oznaczać zdalne wyłączenia energii elektrycznej dla gospodarstw domowych, ale może skutkować nakładaniem ograniczeń na dostarczaną moc maksymalną (np.: w godzinach szczytu). Gdybym w umowie podpisał zgodę na taką możliwość, że np.: sprzedawca energii elektrycznej w godzinach 16-19 będzie mieć możliwość ograniczenia o 30% maksymalnej mocy, którą mogę pobrać (więc nie będę jednocześnie odkurzać, prać i gotować herbaty w tych godzinach) to OK, ale co ja z tego będę mieć? Mniejszy rachunek? O ile? Niestety, energię dostarczają nam zagraniczne koncerny, więc raczej nie ma co liczyć na to, ze zyski spożytkują na poprawę lokalnej infrastruktury. Do tego naciski na wytwarzanie tak zwanej "zielonej energii" skutkują tym, że zapewne wrócą czasy wyłączeń prądu - przecież wiatr i słońce nie "działają" przez całą dobę i przez wszystkie pory roku z jednakowa siłą.
Tak więc ograniczenie ma sens techniczny i businessowy, ale niektórzy odbiorcy mogą się zdziwić, że jednocześnie nie można włączać tylu urządzeń. 

Zapewne zostaną wprowadzone taryfy, które będą miały skłonić odbiorców do uruchamiania energochłonnych urządzeń poza szczytem energetycznym, np.: w godzinach 22-7. Oznacza to, że w nocy będzie słychać wirowanie pralek w blokach, a do łask może wrócą czajniki gazowe.
Jedna z firm testując inteligentne liczniki wprowadziła taki podział: tańsza energia w godzinach od 22 do 6 rano, a najdroższa między 17-22. Różnice dochodziły do 1,17 zł za kilowatogodzinę. Przykładowo:
- 1.42zł/kWh w godzinach 17-19
- 0,95zł/kWh w godzinach 19-22
Powyższe ceny zapewne mają zostać zrównoważony przez
- 0,25zł/kWh od 22-08
- 0,25zł/kWh w weekendy i święta
Do wyboru były trzy taryfy, a maksymalna oszczędność u osób, które wybrały jedną z taryf  wyniosła 4,5%. Zaznaczmy: oszczędność energii elektrycznej. Jak to się przełożyło na pieniądze?

Największy koszt energii zazwyczaj przypada w godzinach, kiedy w domu przygotowuje się posiłki.Osoby, które zrezygnowały z kuchni gazowych na rzecz płyt indukcyjnych będą miały kolejny powód do przemyślenia swojej decyzji. Ciekawe, że w tym przypadku promuje się zużycie importowanego gazu, zamiast wykołysania energii elektrycznej z krajowego węgla.


***

Wg. urzędu statystycznego Unii Europejskiej(Eurostat), w drugiej połowie 2013 roku koszt 1kWh kształtował się tak (euro za kWh):
- Dania 0,294
- Niemcy 0,292
- Cypr 0,248
- Irlandia 0,241
- Włochy 0,232
- strefa euro 0,213
- Hiszpania 0,208
- Szwecja 0,205
- Austria 0,202
- Unia Europejska 0,201
- Holandia 0.192
- Wielka Brytania 0,18
- Grecja 0,17
- Malta 0,17
- Francja 0,159
- Finlandia 0,156
- Czechy 0,149
- Polska 0,144
- Litwa 0,139
- Węgry 0,133
- Bułgaria 0,088

Jeśli uwzględnimy różnice w sile nabywczej mieszkańców państw UE, okaże się, że Polacy znajdują się w ścisłej czołówce krajów z najwyższymi cenami energii w Europie. Według parytetu siły nabywczej (PPS: Purchasing Power Standard), czyli w odniesieniu do tego, jaką ilość energii możemy kupić w danych kraju za daną przeciętną pensję, to w drugiej połowie 2013r. (w PPS):
- Cypr 0,282
- Niemcy 0,281
- Polska 0,247
- Węgry 0,234
- Włochy 0,232
- Malta 0,231
- Hiszpania 0,227
- Litwa 0,226
- Irlandia 0,223
- Czechy 0,217
- strefa euro 0,207
- Unia Europejska 0,201
- Grecja 0,194
- Austria 0,185
- Holandia 0,176
- Szwecja 0,157
- Francja 0,141
- Finlandia 0,128

Warto zauważyć, jakie ceny są we Francji, gdzie energetyka oparta jest o elektrownie atomowe i porównać z cenami w Niemczech, gdzie wciska się na siłę "zieloną energię" (dotowaną z podatków!). 
***

Warto też zaznaczyć, że jeśli liczniki będą aktualizować dane o poborze energii elektrycznej co jakiś czas, np.: co 15 minut, a dostęp odbiorcy do tych danych będzie przez stronę WWW to taki system będzie dla odbiorcy niepraktyczny - jako źródło informacji o zużyciu energii przez poszczególne urządzenia. By odbiorca widział jakie zużycie energii elektrycznej mają poszczególne urządzenia, w danych momentach działania, to musi mieć bezpośredni odczyt w domu, np.: poprzez dodatkowy wyświetlacz (terminal) podłączony do swojego licznika. Teraz pytanie jak podłączony? Bezprzewodowo? Czy przewodowo? Ta druga opcja jest o tyle ciekawa. że jedynym rozsądnym sposobem połączenia jest wykorzystanie transmisji danych za pomocą przewodów elektrycznych. Nie wykorzysta się do tego np.: USB, gdyż większość liczników jest usytuowana (zgodnie z wymogami) poza domami i mieszkaniami. Dochodzi pytanie o koszt takiej przystawki?

Pomiar realizowany dla jednego, centralnego, punktu nie da odpowiedzi na szereg pytań. Można zobaczyć chwilowy pobór prądu np.: przez czajnik, ale tylko jak odłączymy wszystkie inne urządzenia. W chwili pomiaru nie mogą pobierać energii urządzenia będące w trybie stand-by, nie może włączyć się lodówka. Wygodniejsze do realizacji takiego pomiaru jest zastosowanie prostego miernika (kosztującego kilkadziesiąt złotych). Włączany go do gniazdka, a do niego podłączamy ów czajnik. Taki prosty miernik zużycia energii pozwoli zmierzyć zużycie energii przez odbiornik w danym okresie czasu, oraz w danej chwili. Dowiemy się jaki udział w miesięcznych kosztach energii elektrycznej ma gotowanie wody w czajniku. Można sprawdzić zużycie energii przez czajnik, lodówkę, zmywarkę, pralkę, piekarnik, ekspres do kawy, komputer, itp. Nowy licznik energii elektrycznej takich informacji nie pokaże.

Przykładowe mierniki energii podłączane do gniazdka elektrycznego:


W tytule tego wpisu, użyłem słów "inteligentny licznik energii". Musiałem tak napisać, ponieważ jest to powszechnie używane określenie na nowe, elektroniczne liczniki. Pod taką nazwą identyfikowana jest akcja wymiany liczników energii. Zastanawiam się jednak jaką umysłowością cechuje się osoba, która nazwała miernik inteligentnym? Pewien profesor mówił, że "żadne urządzenie nie jest bardziej inteligentne od jego konstruktora".
Jak ja teraz mam teraz nazywać mój multimetr Metrahit 29S? Czy właściwa będzie nazwa: Profesor Multimetr? Co z oscyloskopem? "Członek MENSA, super inteligentny Oscyloskop"? Analizator widma to już będę musiał poprzedzać słowem "Noblista"...

Jeszcze o kosztach: jakie będzie zużycie energii przez elektroniczny licznik? Kto za to zapłaci to wiadomo. Szesnaście milionów liczników to:
16000000 * 1W=16MW
16000000 * 3W=48MW
16000000 * 5W=80MW
16000000 * 8W=128MW
Może zużywa tyle energii co mój router? 
16000000 * 15W=240MW
Znajdująca się nieopodal duża elektrociepłownia EC-4 w Łodzi osiąga z sześciu kotłów moc elektryczną 200MW.


Ostatnia uwaga: w jaki sposób odbiorca będzie mógł kontrolować pracę nowego licznika? Jest tyle informacji, jakie to nowe liczniki nie są wspaniałe, ale nie spotkałem się z informacją, jak kontrolować te nowe urządzenia? Liczniki są montowane poza mieszkaniem lub domem, dostęp do ich wyświetlacza jest co najmniej utrudniony.. Jak sprawdzać czy dany licznik ma ustawioną właściwą godzinę i właściwe taryfy?

*

Żart na koniec:
Wprowadzono nowe taryfy na prąd. Teraz ludzie, którzy bali się ciemności, boją się światła.

***


Powiązane tematy:



Update: 2014.11.09
Create: 2014.10.15
Autor: 1 komentarz:
Etykiety: , , , ,
Subskrybuj: Posty (Atom)