Как выбрать автоматический выключатель в квартиру . Электропара

Наличие автоматического выключателя – обязательное требование для потребителей электроэнергии. Его основное назначение – защита проводки от короткого замыкания и перегрузок в сети. В данной статье мы расскажем, как правильно выбрать автоматический выключатель в квартиру согласно характеристикам (ток, сечение кабеля, суммарная мощность электроприборов).

Автоматический выключатель в квартире может устанавливаться по различным причинам. Наиболее часто это замена по причине износа старого автомата, проведение капитального ремонта или просто смена устаревшей модели (пробки) на более современную.

Основные критерии при выборе

Нужно заметить, что качество автоматического выключателя напрямую влияет на степень защиты проводки, поэтому особо экономить не стоит – средний срок службы автоматов до 30 лет, разница в цене окупит себя уже в первые годы эксплуатации. Итак, рассмотрим основные критерии при выборе автоматического выключателя в квартиру.

Номинальный рабочий ток. Данные значения всегда находятся в пределах видимости хозяина квартиру, поскольку указаны на лицевой части автоматического выключателя. Эта характеристика означает значение тока, при котором произойдет расцепление контактов и обесточивание помещения. Выбор номинального тока зависит от суммарной мощности всех электроприборов и сечения кабеля проводки. Подробную расшифровку смотрите в таблице: 

Для линии освещения в квартире обычно используют медный кабель сечением 1,5 мм2, для электроприборов 2,5 мм2, а для духового шкафа или варочной панели не менее 4 мм2. Чаще всего на электроприборы и освещение устанавливают автоматические выключатели номинал 25 Ампер, а на плиту 32 А.

Таблица соответствия суммарной мощности номинальным токам автоматических выключателей

Для однофазной сети 

Для трехфазной сети

Количество полюсов. Этот параметр зависит от назначения автомата и характеристик сети. Различают однополюсные, двух-, трех- и четырехполюсные автоматические выключатели, а также однофазные и трехфазные.

Однополюсные автоматы никогда не ставятся на ввод – он защищает только фазный провод, а провод нейтрали остается под напряжением. Такие модели подходят для защиты системы освещения и розеток в однофазной сети.

Двухполюсные автоматы устанавливают на отдельных отдельно подключенных однофазных потребителей электроэнергии с большой мощностью (стиральные машины, водонагреватели, кондиционеры). Двухполюсные выключатели можно использовать на ввод в однофазной сети.

Трехполюсный автоматический выключатель уместен в том случае, если в квартире трехфазная сеть (наиболее распространенный вариант в современных домах). Он также может использоваться в качестве вводного автомата трехфазной проводки.

Четырехполюсный автомат используется в квартире достаточно редко – на вводе, если проводка трехфазная четырехпроводная.

Ток КЗ. Автоматические выключатели различаются по току короткого замыкания, или, предельной коммутационной способности. Данная характеристика указывается в маркировке изделия в виде цифры и букв кА. Ток короткого замыкания означает максимальные значения тока, при которых автомат разомкнет контакты и обесточит проводку. Поскольку в бытовых условиях токи КЗ не достигают высоких значений, выбор автоматического выключателя под данному показателю довольно прост. Основные номиналы автоматов по току короткого замыкания при выборе в квартиру:

4,5кА – если сопротивление цепи более 0,05 Ом, это наименее распространенный вариант;

6кА – если сопротивление цепи около 0,04 Ом, наиболее распространенные модели в бытовых условиях;

10 кА – если дом находится в непосредственной близости подстанции.

Ток срабатывания определяет класс автомата. Для квартиры без мощных электроприборов достаточно автоматического выключателя класса B, но сегодня это большая редкость, особенно в домах с электрическими плитами – здесь потребуется не меньше класса C. Чем больше мощности, тем ниже в алфавите будет требуемая буква. Так, автоматы класса D  наиболее распространены в частных домах с электрическим насосом, водонагревателем и электродвигателями большой мощности.

Производитель. Категорически не рекомендуется выбирать дешевые автоматы сомнительного производства. Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент автоматических выключателей от ведущих брэндов, которые дают гарантию на изделия. Они следят за производственным процессом и приобретая такие изделия, вы можете быть уверены в соответствии указанных характеристик реальным. Сэкономив на автоматическом выключателе, вы подвергаете риску пожара и свою квартиру, и свое имущество, и своих домочадцев. Самые проверенные производители:

• ABB
• Legrand
• ИЭК
• КЭАЗ
• Schneider Electric

Календарно-тематическое планирование по технологии 8 класс

Календарно-тематическое планирование учебного материала

Пояснительная записка 5 Планируемые результаты освоения обучающимися основной образовательной программы основного общего образования 7

Администрация сельского поселения Покур Нижневартовского район ХМАО — Югра

Памятка о мерах пожарной безопасности в быту

Главное управление МЧС России по Ханты — Мансийскому автономному округу – Югре

Отдел надзорной деятельности и профилактической работы (по Нижневартовскому району) информирует:

Как показывает статистика, основными причинами пожаров являются:

1. Нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования.
2. Неосторожное обращение с огнём.
3. Нарушение правил устройства и эксплуатации печей.

Учитывая повышенную опасность возникновения пожаров в быту, Вам предлагается ознакомиться с первоочередными мерами пожарной безопасности, направленными на предупреждение пожаров по приведённым причинам:

При эксплуатации электросетей и электрооборудования:

1. Пригласите специалиста для оценки состояния электросетей в эксплуатируемых Вами помещениях. Установите устройство защитного отключения. Поверьте, затраты на заблаговременную проверку электросетей и их ремонт (замену) ничтожно малы по сравнению с ущербом, который может нанести пожар.
2. Не допускайте превышения суммарной мощности электроприборов, подключаемых к одной розетке. Информацию о допустимой нагрузки на электросети в Ваших помещениях уточните у представителей обслуживающей организации. Ознакомьтесь со сведениями о мощности используемых электроприборов в документации завода-изготовителя (паспорте на прибор).
3. Не эксплуатируйте электропроводку с нарушениями изоляции, электрические розетки, рубильники, другие изделия, имеющие повреждения.
4. Не оставляйте без присмотра включенные в электрическую сеть электронагревательные и другие бытовые электроприборы.
5. Не накрывайте электролампы и светильники бумагой, тканью и другими горючими материалами, а также не снимайте со светильников защитные колпаки.
6. Не используйте временную электропроводку, а также удлинители для питания электроприборов, не предназначенных для проведения аварийных и других временных работ.

Не допускайте неосторожного обращения с огнём:

1. Ни в коем случае не курите в постели, особенно в состоянии алкогольного опьянения! Отравление продуктами горения происходит практически незаметно, достаточно загорания, вызванного непотушенным окурком. От вдохов угарного газа человек теряет сознание, спастись в такой ситуации становится практически невозможным.
2. По возможности, исключите применение в помещениях открытого огня!
3. Ограничьте доступ своих детей к пожароопасным предметам — спичкам, зажигалкам, горючим жидкостям и пр. Никогда не оставляйте малолетних детей одних без присмотра, даже на непродолжительный промежуток времени!
4. Перед выходом из дома проверьте, выключены ли все газовые приборы. Не оставляйте открытый огонь без присмотра!

При эксплуатации печного отопления запрещается:

1. Не перекаливайте печи. Это очень опасно!
2. Не оставляйте без присмотра печи, которые топятся. Не поручайте надзор за ними детям!
3. Не применяйте для розжига печей бензин, керосин, дизельное топливо и другие горючие жидкости. Не топите углём, коксом и газом печи, не предназначенные для этих видов топлива.
4. Не используйте вентиляционные и газовые каналы в качестве дымоходов.
5. Обеспечьте печь предтопочным листом из несгораемых материалов, размером не менее 0,5 на 0,7 м. Не располагайте топливо, другие горючие вещества и материалы на предтопочном листе. Проверьте наличие противопожарных разделок и отступок:

разделка – это утолщение стенки печи или дымового канала в месте соприкосновения с конструкцией здания, выполненной из горючего материала;

отступка – это пространство между наружной поверхностью печи или дымового канала и стеной (перегородкой).

Установите в своей квартире автономные дымовые пожарные извещатели с GSM-модулем.

Они предупредят о возникшей для Вашей жизни и здоровья опасности, в том числе в ночное время, при нахождении в состоянии сна.

МЫ в «Вконтакте» vk.com/ondnvraion

Дата создания: 19-09-2018
Дата последнего изменения: 19-09-2018

Расчет сечения по мощности таблица. Номенклатура электросбытовых приборов и машин. Допустимый ток для кабелей и проводов

В данной статье будет рассказано о том, как провести расчет сечения провода по потребляемой мощности самостоятельно. Знать это нужно не только при монтаже электропроводки в доме, но и при проведении работ в автомобилях, например. Если окажется недостаточным, то он начнет нагреваться очень сильно, что приведет к существенной потере уровня безопасности. Учитывая все рекомендации, которые будут изложены ниже, вы сможете самостоятельно рассчитать параметры проводов для монтажа электроснабжения в доме. Но если не уверены в своих силах, лучше обратитесь к специалистам в этой области. Причем нужно отметить, что расчет сечения провода по потребляемой мощности (12В и 220В) производится аналогично.

Проведение расчета длины электропроводки

Для любого типа электронной системы самым главным условием стабильной и безаварийной работы является грамотный расчет сечений всех проводов по току и мощности. Первым делом следует вычислить максимальную длину всей электропроводки. Существует несколько способов это сделать:

1. Измерение расстояния от щитков до розеток, выключателей согласно схеме монтажа. Причем сделать это можно линейкой на заранее приготовленном плане электропроводки — достаточно полученные значения длин умножить на масштаб.
2. И второй, более точный способ — это вооружиться линейкой и пройтись по всем комнатам, проводя замеры. Причем нужно учитывать, что провода должны как-то соединяться, поэтому всегда должен присутствовать запас — хотя бы по одному-два сантиметра с каждого края проводки.

Теперь можно приступить к следующему шагу.

Расчет нагрузки на проводку

Чтобы вычислить суммарную нагрузку, нужно сложить все минимальные мощности потребителей по дому. Допустим, вы проводите расчет для кухни, в ней установлены светильники, микроволновая печь, электрические чайник и плита, посудомоечная машина и так далее. Все мощности необходимо суммировать (смотрите на задних крышках но придется вычислить самостоятельно по этому параметру еще ток). После умножаете на поправочный коэффициент 0,75. Он еще называется коэффициентом одновременности. Суть его ясна из самого названия. Эта цифра, которая получится в результате вычислений, вам необходима будет в дальнейшем для проведения расчетов параметров проводов. Обратите внимание на то, что вся должна быть безопасной, надежной и прочной. Это основные требования, которые необходимо учитывать, когда производится расчет сечения провода по потребляемой мощности 12В и 220В.

Ток потребления электроустановок

Теперь о том, как произвести расчет потребляемого тока электрического прибора. Можно сделать это в уме, а можно и на калькуляторе. Смотрите инструкцию к прибору, какое значение потребляемой мощности у него. Само собой, в бытовой электросети течет переменный ток с напряжением 220 вольт. Следовательно, воспользовавшись простой формулой (потребляемую мощность разделить на напряжение питания), можно вычислить ток. Например, электрочайник имеет мощность 1000 Вт. Значит, если разделить 1000 на 220, получим значение, примерно равное 4,55 ампера. Производится очень просто расчет сечения провода по потребляемой мощности. Как осуществить это, рассказано в статье. В режиме работы чайник потребляет из сети 4,55 ампера (для защиты необходимо устанавливать большего номинала). Но обратите внимание на то, что не всегда это точное значение. Например, если в конструкции электроприбора имеется двигатель, можно увеличить примерно на 25 % полученное значение — ток потребления мотора в режиме запуска значительно больше, нежели во время работы на холостом ходу.

Но можно воспользоваться сводом правил и стандартов. Имеется такой документ, как именно он регламентирует все нормы проведения монтажа проводки не только в частных владениях, но и на заводах, фабриках и т. д. По этим правилам стандарт электропроводки — это способность выдержать нагрузку в 25 ампер длительное время. Поэтому в квартирах вся электропроводка должна выполняться только с использованием медного провода, сечение его — не меньше 5 кв. мм. Каждая жила должна иметь сечение свыше 2,5 кв. мм. Диаметр проводника должен быть 1,8 мм.

Чтобы вся электропроводка работала максимально безопасно, на вводе производится монтаж автоматического выключателя. Он обезопасит квартиру от коротких замыканий. Также в последнее время большинством владельцев жилплощадей производится монтаж устройств защитного отключения, которые моментально действуют на изменение сопротивления в цепи. Другими словами, если вы случайно коснетесь под напряжением, они моментально обесточатся и вы не получите удар. Автоматические выключатели необходимо рассчитывать по току, причем выбирать обязательно с запасом, чтобы всегда имелась возможность установить в доме какой-либо электроприбор. Грамотный расчет сечения провода по потребляемой мощности (как осуществить правильный выбор проводов, вы узнаете из данного материала) — это залог того, что функционировать электроснабжение будет правильно и эффективно.

Материалы для изготовления проводов

Как правило, монтаж или квартире делают с использованием трехжильных проводов. Причем у каждой жилы — отдельная изоляция, все они имеют различную расцветку — коричневый, синий, желто-зеленый (стандарт). Жила — это именно та часть провода, по которой протекает ток. Она может быть как однопроволочной, так и многопроволочной. В некоторых марках провода используется хлопчатобумажная оплетка поверх жил. Материалы для изготовления жил проводов:

1. Сталь.
2. Медь.
3. Алюминий.

Иногда можно встретить комбинированные, например, медный провод многопроволочный с несколькими стальными проводниками. Но такие использовались для осуществления полевой телефонной связи — по медным передавался сигнал, а стальные использовались по большей части для проведения крепления к опорам. Поэтому в этой статье о таких проводах разговор идти не будет. Для квартир и частных домов идеальным оказывается медный провод. Он долговечный, надежный, характеристики намного выше, нежели у дешевого алюминия. Конечно, цена медного провода кусается, но стоит упомянуть о том, что его срок службы (гарантированный) — 50 лет.

Марки проводов

Для прокладки электропроводки лучше всего использовать две марки проводов — ВВГнг и ВВГ. Первый имеет окончание «-нг», что говорит о том, что изоляция не горит. Используется он для осуществления электропроводки внутри сооружений и зданий, а также в земле, на открытом воздухе. Стабильно работает в диапазоне температур -50… +50. Гарантированный срок службы — не менее 30 лет. Кабель может быть с двумя, тремя или четырьмя жилами, сечение каждой — в диапазоне 1,5… 35 кв. мм. Обратите также внимание на то, что необходимо проводить расчет сечения провода по потребляемой мощности и длине (в случае с воздушной длинной линией).

Внимательно смотрите на то, чтобы перед названием провода не было буквы «А» (например, АВВГ). Это говорит о том, что внутри жилы изготовлены из алюминия. Имеются также зарубежные аналоги — кабель марки NYM, имеющий круглую форму, соответствует стандартам, принятым в Германии (VDE0250). Жилы медные, изоляция не подвержена горению. Круглая форма провода намного удобнее в том случае, если необходимо проводить монтаж сквозь стену. А вот для проведения проводки внутри помещений оказывается удобнее плоский отечественный.

Провода из алюминия

Они имеют маленький вес, а самое главное, низкую стоимость. Поэтому пригодятся для тех случаев, когда нужно прокладывать длинные линии по воздуху. Если все работы проводить грамотно и правильно, вы получите идеальную воздушную линию, так как у алюминия имеется одно огромное преимущество — он не подвержен окислению (в отличие от меди). Но часто проводка из алюминия использовалась и в домах (как правило, в старых). Провод раньше было проще достать, и стоил он копейки. Необходимо отметить, что расчет сечения провода по потребляемой мощности (особенности этого процесса известны каждому электрику) является главным этапом в создании проекта электроснабжения дома. Но нужно обращать внимание на одну особенность — сечение алюминиевого провода должно быть больше, нежели медного, чтобы выдержать одинаковую нагрузку.

Таблица для расчета сечения по мощности

Также нужно упомянуть и о том, что на алюминиевые провода предельно допустимая токовая нагрузка намного меньше, нежели для медных. Таблица ниже поможет рассчитать сечение жил алюминиевой проводки.

Сечение проводов в зависимости от типа проводки

Существует два типа монтажа электрической проводки в домах — открытый и закрытый. Как вы понимаете, нужно учитывать и этот нюанс при проведении расчетов. Скрытая монтируется внутри перекрытий, а также в бороздках и каналах, в трубах и т. д. Закрытая проводка имеет более высокие требования, так как у нее меньшая способность к охлаждению. А любой провод при длительном воздействии большой нагрузки нагревается очень сильно. Поэтому в случае когда осуществляете расчет сечения провода по потребляемой мощности, влияние на нагрев обязательно учитывайте. Необходимо также принимать во внимание еще следующие параметры:

1. Длительную токовую нагрузку.
2. Потерю напряжения.

При увеличении длины провода уменьшается напряжение. Следовательно, чтобы уменьшить потери по напряжению, необходимо увеличить сечение жил провода. Если речь идет о небольшом доме или даже комнате, то значение потерь крайне низкое, ими можно пренебречь. Но если же проводится расчет длинной линии, от этого не уйти. Ведь расчет сечения провода по потребляемой мощности (влияние длины очень большое) зависит от такого параметра, как протяженность линии.

Расчет провода по мощности

Итак, вам потребуется знать следующие характеристики:

1. Материал, из которого состоят жилы кабеля.
2. Максимальную потребляемую мощность.
3. Напряжение питания.

Обратите внимание на то, что при протекании любого тока происходит повышение температуры и выделение некоторого количества тепла. Причем количество тепла пропорционально всей мощности, которая рассеивается на куске электропроводки. Если подобрать неверное сечение, то произойдет чрезмерный нагрев, а результат может быть плачевным — воспламенение электропроводки и пожар. Поэтому стоит провести точный расчет сечения провода по потребляемой мощности. Факторы риска слишком большие, и их много.

Оптимальные параметры

Оптимальные сечения:

1. Для разводки розеток — 2,5 кв. мм.
2. Осветительная группа — 1,5 кв. мм.
3. Электрические приборы высокой мощности (электроплитка) — 4-6 кв. мм.

При этом обратите внимание на то, что медные провода могут выдержать следующие нагрузки:

1. Провод 1,5 кв. мм — до 4,1 кВт (нагрузка по току — 19 ампер).
2. 2,5 кв. мм — до 5,9 кВт (по току — до 27 ампер).
3. 4-6 кв. мм — более 8-10 кВт.

Поэтому при увеличении нагрузки у вас всегда будет довольно большой резерв.

Заключение

Теперь вы знаете, как произвести расчет сечения провода по потребляемой мощности (определение важных характеристик и прочих мелких факторов вам отныне известно). Исходя из всех вышеперечисленных данных, вы сможете самостоятельно, не прибегая к помощи профессионалов, составить правильно план электроснабжения для своего дома или квартиры.

При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.

Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим свойствам и целевому назначению, а также имеет большой разброс в ценах. Статья рассказывает о важнейшем параметре проводки – сечении провода или кабеля по току и мощности, и как определить диаметр – рассчитать по формуле или выбрать с помощью таблицы.

Токонесущая часть кабеля выполняется из металла. Часть плоскости, проходящей под прямым углом к проводу, ограниченная металлом, называется сечением провода . В качестве единицы измерения используют квадратные миллиметры.

Сечение определяет допустимые токи , проходящие в проводе и кабеле. Этот ток, по закону Джоуля-Ленца, приводит к выделению тепла (пропорционально сопротивлению и квадрату тока), которое и ограничивает ток.

Условно можно выделить три области температур:

• изоляция остается целой;
• изоляция обгорает, но металл остается целым;
• металл плавится от высокой температуры.

Из них только первая является допустимой температурой эксплуатации. Кроме того, с уменьшением сечения возрастает его электрическое сопротивление , что приводит к увеличению падения напряжения в проводах.

Однако, увеличение сечения приводит к увеличению массы и особенно стоимости или кабеля.

Из материалов для промышленного изготовления кабельной продукции используют чистую медь или алюминий . Эти металлы имеют различные физические свойства, в частности, удельное сопротивление, поэтому и сечения, выбираемые под заданный ток, могут оказаться различными.

Узнайте из этого видео, как правильно подобрать сечение провода или кабеля по мощности для домашней проводки:

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:

Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.

Плотность тока определяется очень просто, это число ампер на сечение . Существует два варианта проводки: открытая и закрытая. Открытая допускает большую плотность тока, за счет лучшей теплоотдачи в окружающую среду. Закрытая требует поправки в меньшую сторону, чтобы баланс тепла не привел к перегреву в лотке, кабельном канале или шахте, что может вызвать короткое замыкание или даже пожар.

Точные тепловые расчеты очень сложны, на практике исходят из допустимой температуры эксплуатации наиболее критичного элемента в конструкции, по которой и выбирают плотность тока.

Таким образом, допустимая плотность тока, это величина, при которой нагрев изоляции всех проводов в пучке (кабельном канале) остается безопасным, с учетом максимальной температуры окружающей среды.

Таблица сечения медного и алюминиевого провода или кабеля по току:

В таблице 1 приводится допустимая плотность токов для температур, не выше комнатной. Большинство современных проводов имеют ПВХ или полиэтиленовую изоляцию, допускающую нагрев при эксплуатации не более 70-90°C . Для «горячих» помещений плотность токов необходимо снижать с коэффициентом 0.9 на каждые 10°C до температур предельной эксплуатации проводов или кабеля.

Теперь о том, что считать открытой и что . является проводка, если она выполнена хомутами (шинкой) по стенам, потолку, вдоль несущего троса или по воздуху. Закрытая проложена в кабельных лотках, замурована в стены под штукатурку, выполнена в трубах, оболочке или проложена в грунте. Также следует считать проводку закрытой, если она находится в или . Закрытая охлаждается хуже.

Например, пусть в помещении сушилки градусник показывает 50°С. До какого значения следует уменьшить плотность тока медного кабеля, проложенного в этом помещении по потолку, если изоляция кабеля выдерживает нагрев до 90°C? Разница составляет 50-20 = 30 градусов, значит, нужно трижды использовать коэффициент . Ответ:

Пример подсчета участка проводки и нагрузки

Пусть подвесной потолок освещается шестью светильниками мощностью по 80 Вт каждый и они уже соединены между собой. Нам требуется подвести к ним питание, используя алюминиевый кабель . Будем считать проводку закрытой, помещение сухим, а температуру комнатной. Теперь узнаем, как посчитать по мощности медного и алюминиевого кабелей, для этого используем уравнение, определяющее мощность (сетевое напряжение по новым стандартам считаем равным 230 В):

Используя соответствующую плотность тока для алюминия из таблицы 1, найдем сечение, необходимое для работы линии без перегрева:

Если нам нужно найти диаметр провода, используем формулу:

Подходящим будет кабель АППВ2х1.5 (сечение 1.5 мм.кв) . Это, пожалуй, самый тонкий кабель, какой можно найти на рынке (и один из наиболее дешевых). В приведенном случае он обеспечивает двухкратный запас по мощности, т. е. на данной линии может быть установлен потребитель с допустимой мощностью нагрузки до 500 Вт, например, вентилятор, сушилка или дополнительные светильники.

Розетки на эту линию устанавливать недопустимо, так как в них может быть включен (а, скорее всего, и будет) мощный потребитель и это приведет к перегрузке участка линии.

Быстрый подбор: полезные стандарты и соотношение

Для экономии времени, расчеты обычно сводят в таблицы , тем более, что номенклатура кабельных изделий довольно ограничена. В следующей таблице приводится расчет сечения медного и алюминиевого проводов по потребляемой мощности и силе тока в зависимости от предназначения — для открытой и закрытой проводки. Диаметр получается как функция от мощности нагрузки, металла и типа проводки. Напряжение сети считается равным 230 В.

Таблица дает возможность быстро выбрать сечение или диаметр , если известна мощность нагрузки. Найденное значение округляется в большую сторону до ближайшего значения из номенклатурного ряда.

В следующей таблице сведены данные допустимых токов по сечениям и мощности материалов кабелей и проводов для расчета и быстрого выбора наиболее подходящих:

Устройство проводки, кроме всего прочего, требует навыков проектирования , что есть не у каждого, кто хочет ее сделать. Недостаточно иметь только хорошие навыки в электромонтаже. Некоторые путают проектирование с оформлением документации по каким-то правилам. Это совершенно разные вещи. Хороший проект может быть изложен на листках из тетрадки.

Прежде всего, нарисуйте план ваших помещений и отметьте будущие розетки и светильники. Узнайте мощности всех ваших потребителей: утюгов, ламп, нагревательных приборов и т. п. Затем впишите мощности нагрузок, наиболее часто потребляемых в разных помещениях. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальные варианты выбора кабелей.

Вы удивитесь, сколько тут возможностей и какой резерв для экономии денег . Выбрав , подсчитайте длину каждой линии, которую вы ведете. Сложите все вместе, и тогда вы приобретете ровно то, что нужно, и столько, сколько нужно.

Каждая линия должна быть защищена своим (), рассчитанным на ток, соответствующий допустимой мощности линии (сумма мощностей потребителей). Подпишите автоматы , расположенные в , например: «кухня», «гостиная» и т. д.

Целесообразно иметь отдельную линию на все освещение, тогда вы сможете спокойно чинить розетку в вечернее время, не пользуясь спичками. Именно розетки чаще всего и бывают перегруженными. Обеспечивайте розетки достаточной мощностью – вы не знаете заранее, что вам придется туда включать.

В сырых помещениях используйте кабели только с двойной изоляцией! Используйте современные розетки («евро») и с заземляющими проводниками и правильно подключайте заземление. Одножильные провода, особенно медные, изгибайте плавно, оставляя радиус в несколько сантиметров. Это предотвратит их излом. В кабельных лотках и каналах провода должны лежать прямо , но свободно, ни в коем случае нельзя натягивать их, как струну.

В и должен быть запас в несколько лишних сантиметров. При прокладке нужно убедиться, что нигде нет острых углов, которые могут надрезать изоляцию. Затягивать клеммы при подключении необходимо плотно , а для многожильных проводов эту процедуру следует сделать повторно, у них есть особенность усадки жил, в результате чего соединение может ослабнуть.

Медные провода и алюминиевые «не дружат» между собой по электрохимическим причинам, непосредственно соединять их нельзя. Для этого можно использовать специальные клеммники или оцинкованные шайбы. Места соединений всегда должны быть сухими.

Предлагаем вашему вниманию интересное и познавательное видео, как правильно рассчитать сечение кабеля по мощности и длине:

Выбор проводов по сечению является главным элементом проекта электроснабжения любого масштаба, от комнаты, до больших сетей. От этого будет зависеть ток, который можно отбирать в нагрузку и мощность. Правильный выбор проводов также обеспечивает электро- и пожарную безопасность , и обеспечивает экономичный бюджет вашего проекта.

Вид электрического тока

Вид тока зависит от системы электроснабжения и подключаемого оборудования.

Выберите вид тока : Выбрать Переменный ток Постоянный ток

Материал проводников кабеля

Материал проводников определяет технико-экономические показатели кабельной линии.

Выберите материал проводников:

Выбрать Медь (Cu) Алюминий (Al)

Суммарная мощность подключаемой нагрузки

Мощность нагрузки для кабеля определяется как сумма потребляемых мощностей всех электроприборов, подключаемых к этому кабелю.

Введите мощность нагрузки: кВт

Номинальное напряжение

Введите напряжение: В

Только для переменного тока

Система электроснабжения: Выбрать Однофазная Трехфазная

Коэффициент мощности cosφ определяет отношение активной энергии к полной. Для мощных потребителей значение указано в паспорте устройства. Для бытовых потребителей cosφ принимают равным 1.

Коэффициент мощности cosφ:

Способ прокладки кабеля

Способ прокладки определяет условия теплоотвода и влияет на максимальную допустимую нагрузку на кабель.

Выберите способ прокладки:

Выбрать Открытая проводка Скрытая проводка

Количество нагруженных проводов в пучке

Для постоянного тока нагруженными считаются все провода, для переменного однофазного — фазный и нулевой, для переменного трехфазного — только фазные.0

Рассчитанное значение представляет собой минимально допустимое значение фактического сечения кабеля. Значительная часть реализуемой в магазинах кабельной продукции не соответствует маркировке и имеет заниженное сечение проводника. Проверяйте фактическое сечение проводников кабеля перед применением!

Рассчитанное значение сечения кабеля является ориентировочным и не может использоваться в проектах систем электроснабжения без профессиональной оценки и обоснования в соответствии с нормативными документами!

Кабельная продукция сейчас представлена на рынке в широком ассортименте, поперечное сечение жил составляет от 0,35 мм.кв. и выше, в данной статье будет приведен пример расчета сечения кабеля .

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника .

Неправильный выбор сечения кабеля для бытовой проводки, может привести к таким результатам:

1. Погонный метр чересчур толстой жилы будет стоить дороже, что нанесет значительный «удар» по бюджету.

2. Жилы вскоре начнут нагреваться и будут плавить изоляцию, если будет выбран неподходящий диаметр проводника (меньший, чем необходимо) и это вскоре может привести к короткому замыканию или самовозгоранию электропроводки.

Чтобы не потратить средства впустую, необходимо перед началом монтажа электропроводки в квартире или доме, выполнить правильный расчет сечения кабеля в зависимости от силы тока, мощности и длины линии.

Расчет сечения кабеля по мощности электроприборов.

Каждый кабель имеет номинальную мощность, которую при работе электроприборов он способен выдержать. Когда мощность всех электроприборов в квартире будет превышать расчетный показатель проводника, то аварии в скором времени не избежать.

Рассчитать мощность электроприборов в квартире или доме можно самостоятельно, для этого необходимо выписать на лист бумаги характеристики каждого прибора отдельно (телевизора, пылесоса, плиты, светильников). Затем все полученные значения суммируются, а готовое число используется для выбора оптимального диаметра.

Формула расчета мощности имеет такой вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8 , где: P1..Pn-мощность каждого электроприбора, кВт

Стоит обратить внимание на то, что число, которое получилось нужно умножить на поправочный коэффициент — 0,8. Обозначает этот коэффициент то, что одновременно будет работать только 80% из всех электроприборов. Такой расчет будет более логичным, потому что, пылесос или фен, точно не будет находиться в использовании длительное время без перерыва.

Пример расчета сечения кабеля по мощности указан в таблицах:

Для проводника с алюминиевыми жилами.

Для проводника с медными жилами.

Как видно из таблиц, свои данные имеют значения для каждого определенного вида кабеля , потребуется лишь найти ближайшее из значений мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

На примере расчет сечения кабеля по мощности выглядит так:

Допустим, что в квартире суммарная мощность всех приборов составляет 13 кВт. Необходимо полученное значение умножить на коэффициент 0,8, в результате это даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Затем подходящее значение нужно найти в колонке таблицы. Ближайшая цифра 10,1 при однофазной сети (220В напряжение) и при трехфазной сети цифра 10,5. Значит останавливаем выбор сечения при однофазной сети на 6-милимметровом проводнике или при трехфазной на 1,5-милимметровом.

Расчет сечения кабеля по токовой нагрузке.

Более точный расчет сечения кабеля по току , поэтому пользоваться им лучше всего. Суть расчета аналогична, но в данном случает необходимо только определить какая будет токовая нагрузка на электропроводку. Сначала нужно рассчитать по формулам силу тока для каждого из электроприборов.

Средняя мощность бытовых электроприборов

Пример отображения мощности электроприбора (в данном случае ЖК телевизор)

Для расчета необходимо воспользоваться такой формулой, если в квартире однофазная сеть:

I=P/(U×cosφ)

Когда же сеть трехфазная, то формула будет иметь такой вид:

I=P/(1,73×U×cosφ) , где P — электрическая мощность нагрузки, Вт;

• U — фактическое напряжение в сети, В;
• cosφ — коэффициент мощности.

Следует учесть, что значения табличных величин будут зависеть от условий прокладки проводника. Мощность и токовые нагрузки будут значительно большими при монтаже открытой электропроводки, чем если прокладка проводки будет в трубе.

Полученное суммарное значение токов для запаса рекомендуется умножить в 1,5 раза, ведь со временем в квартиру могут приобретаться более мощные электроприборы.

Расчет сечения кабеля по длине.

Также можно по длине рассчитать сечение кабеля . Суть таких вычислений заключается в том, каждый из проводников имеет свое сопротивление, которое способствует потерям тока с увеличением протяженности линии. Необходимо выбирать проводник с жилами покрупнее, если величина потерь превысит 5%.

Вычисления происходят следующим образом:

• Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов и сила тока.
• Затем рассчитывается сопротивление электропроводки по формуле: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах).
• Необходимо разделить получившееся значение на выбранное поперечное сечение кабеля:

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Следует обратить внимание на то, что должна длина прохождения тока умножаться в 2 раза, так как изначально ток идет по одной жиле, а назад возвращается по другой.

• Производится расчет потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
• Далее определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
• Анализируется итоговое число. Если полученное значение меньше 5%, то выбранное сечение жилы можно оставить, но если больше, то необходимо выбрать проводник более «толстый».

Таблица удельных сопротивлений.

Обязательно нужно производить расчет с учетом потерь по длине, если протягивается линия на довольно протяженное расстояние, иначе существует высокая вероятность выбрать сечение кабеля неправильно.

На сегодняшний день существует широкий ассортимент кабельной продукции, с поперечным сечением жил от 0,35 мм.кв. и выше.

Если неправильно выбрать сечение кабеля для бытовой проводки, то результат может иметь два итога:

1. Чересчур толстая жила «ударит» по Вашему бюджету, т.к. ее погонный метр будет стоить дороже.
2. При неподходящем диаметре проводника (меньшем, чем необходимо), жилы начнут нагреваться и плавить изоляцию, что вскоре приведет к самовозгоранию электропроводки и короткому замыканию.

Как Вы понимаете, и тот и другой итог неутешительный, поэтому перед и квартире необходимо правильно рассчитать сечение кабеля в зависимости от мощности, силы тока и длины линии. Сейчас мы подробно рассмотрим каждую из методик.

Расчет по мощности электроприборов

У каждого кабеля есть номинальная мощность, которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если мощность всех приборов в доме будет превышать расчетный показатель проводника, то в скором времени аварии не избежать.

Чтобы самостоятельно рассчитать мощность электроприборов в доме, необходимо на лист бумаги выписать характеристики каждого прибора отдельно (плиты, телевизора, светильников, пылесоса и т.д.). После этого все значения суммируются, и готовое число используется для выбора оптимального диаметра.

Формула расчета имеет вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,

Где: P1..Pn–мощность каждого прибора, кВт

Обращаем Ваше внимание на то, что получившееся число необходимо умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Этот коэффициент обозначает, что из всех электроприборов одновременно работать будет только 80%. Такой расчет более логичный, потому что, к примеру, пылесосом либо феном Вы точно не будете пользоваться в течение длительного времени без перерыва.

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Для проводника с алюминиевыми жилами
Для проводника с медными жилами

Как вы видите, для каждого определенного вида кабеля табличные значения имеют свои данные. Все что Вам нужно, это найти ближайшее значение мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.

Чтобы Вы наглядно поняли, как правильно рассчитать кабель по мощности, приведем простой пример:

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов в квартире составляет 13 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Нас устраивает цифра «10,1» при однофазной сети (напряжение 220В) и «10,5», если сеть трехфазная. Итого, выбор сечения останавливаем на 6-милимметровом проводнике при однофазной сети либо 1,5-милимметровом при трехфазной сети. Как вы видите, все довольно просто и даже электрик-новичок справиться с таким заданием самостоятельно!

Расчет по токовой нагрузке

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому лучше всего пользоваться им. Суть аналогична, но только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку. Для начала по формулам считаем силу тока по каждому из приборов.

Если в доме однофазная сеть, для расчета необходимо воспользоваться следующей формулой: Для трехфазной сети формула будет иметь вид:

Где, P – мощность электроприбора, кВт

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При токовые нагрузки и мощность будут значительно большими, чем при .

Следует отметить, что полученное при расчете суммарное значение токов рекомендуется умножить в полтора раза, для запаса. Вдруг со временем Вы решите приобрести более мощные приборы?

Таблица выбора сечения кабеля по току:

Расчет по длине

Ну и последний способ рассчитать сечения кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям тока (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами покрупнее.

Для вычислений используется следующая методика:

• Нужно рассчитать суммарную мощность электроприборов и силу тока (выше мы предоставили соответствующие формулы).
• Выполняется расчет сопротивления электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

• Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
• Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
• Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранное сечение жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

Таблица удельных сопротивлений:

Если Вы протягиваете линию на довольно протяженное расстояние, обязательно производите расчет с учетом потерь по длине, иначе будет высокая вероятность неправильного выбора сечения кабеля.

Видео примеры расчетов

Наглядные видео примеры всегда позволяют лучше усвоить информацию, поэтому предоставляем их к Вашему вниманию:

Нравится(0 ) Не нравится(0 )

Подход к оценке энергоэффективности бытовой техники на основе NILM | Energy Informatics

Следуя экспериментальной процедуре, основанной на NILMTK, в этом разделе описывается процедура оценки индексов EE для двух нагрузок, представляющих наибольший интерес: холодильников и микроволновых печей. Результаты применения предложенной методологии на реальных данных также представлены и обсуждаются с точки зрения оценки энергоэффективности.

Первоначально был проведен исследовательский анализ данных, собранных когнитивным измерителем, для определения интересующих устройств с учетом одновременной работы одного оборудования.Позже NILMEE был проверен на реальном домашнем сценарии.

Оценка энергоэффективности отдельных приборов

Холодильники

Холодильник имеет сигнатуру мощности FSM с тремя возможными состояниями. Система оттаивания (обычно резистивная нагрузка) активируется в два момента в течение 24 часов, как показано на рис. 9. Циклы охлаждения эквивалентны работе компрессора, и их продолжительность может варьироваться в зависимости от усилий, необходимых для контроля внутренней температуры. .В проведенных экспериментах размораживание происходило с интервалом около 12 часов. Также было замечено, что продолжительность процесса охлаждения больше, чем в среднем за день после периодов размораживания.

Работа холодильника в течение 24 часов

Существуют некоторые переменные, которые также могут влиять на потребление холодильника, показанное на Рис. 10, например, количество раз, когда дверца холодильника открывалась, если горячая пища была вставлен в холодильник, среди прочего.

Суточное потребление энергии холодильника за один месяц

Сравнивая максимальную и минимальную температуру каждого дня, было замечено, что внешняя температура может способствовать увеличению потребления энергии, как показано на Рис. 11 .

Корреляция между потреблением энергии и температурой в день

Учитывая индекс EE холодильника и рисунок 10 в качестве основы для суточного потребления энергии холодильника, ежемесячный тест показал, что среднее потребление находится в диапазоне, указанном PROCEL и производитель.

Более того, было замечено, что количество циклов охлаждения выше, чем в среднем в те дни, когда у холодильника были самые высокие показатели потребления. Это увеличение количества циклов коррелирует с температурой, как показано на рис. 11, и с количеством раз, когда дверца открывалась, что приводило к потере внутренней температуры охлаждения.

Четыре холодильника используются для улучшения оценки энергоэффективности, описание каждого из которых представлено в таблице 1.Индекс EE и значения ежемесячного потребления, указанные на этикетке PBE каждого холодильника, использовались в качестве параметров для сравнения их с собранными измерениями, как представлено в таблице 2.

Согласно результатам, представленным в Таблице 2, R1, R2, и R4 представил значения EE и потребления ниже предела, установленного на этикетке PBE.R3 представил значение, превышающее предел, что указывает на проблему с ЭЭ. Вероятной причиной этой проблемы является срок службы холодильника, который составляет более шести лет без обслуживания, и также необходимо учитывать режим работы с максимальным потреблением энергии. Другая проблема EE обнаружена в случае R4 (дверь с повреждением уплотнения), что приводит к увеличению более чем на 50% потребляемой мощности R4.

Микроволны

Четыре микроволны были оценены для этого практического теста. Описание каждого из них представлено в таблице 3.

Микроволны имеют две стадии работы, как показано на рис. 12. Первая — стадия разогрева магнетрона ( t _{a q} ), которая может длиться до двух секунды; и второй — это микроволновая работа на полной мощности в соответствии с установленным временем.

Характеристики мощности микроволн во время работы

Было проведено несколько тестов для оценки времени прогрева. Результаты основаны на устройствах, работающих в течение 30 с.Индекс EE и максимальные значения мощности, указанные на этикетке PBE каждого холодильника, были использованы в качестве параметров для сравнения их с собранными измерениями, как представлено в таблице 4. Индексы EE для MW1 и MW2 соответствуют указанным пределам и близки к ним. на этикетке PBE, и они не представляют проблем с ЭЭ. MW3 и MW4 не имеют маркировки сертификации EE, хотя MW4 имеет низкий индекс EE по сравнению с другими моделями, и потребителю могут быть предложены рекомендации по замене.

Подтверждение дезагрегации нагрузки

База данных с двумя днями использовалась для обучения для проверки экспериментальной процедуры, а тестирование проводилось в другом наборе данных из четырех дней с невидимые данные.Классификатор был оценен с точки зрения точности, чтобы определить, когда интересующие нагрузки включены или выключены. Цель состояла в том, чтобы обнаружить интересующие нагрузки в соответствии с рис. 13 и оценить производительность разукрупнения нагрузки.

Пример дезагрегации, выполненной NILMEE

Эффективность классификации

Классификатор был оценен с использованием истинно положительной скорости (TPR), ложноположительной скорости (FPR), F1-балла и точности, полученных из путаницы матричные данные.Эти термины обычно используются в качестве показателей эффективности, которые используют значения истинных положительных результатов (TP), истинных отрицательных результатов (TN), ложных отрицательных результатов (FN) и ложных положительных результатов (FP). TP означает, что экземпляры с «положительным» классом правильно классифицируются как положительные. FP означает, что экземпляры с «положительным» классом неправильно классифицируются как положительные и должны быть в отрицательном классе. TN означает, что некоторые экземпляры с «отрицательным» классом правильно классифицируются как отрицательные. FN означает, что некоторые экземпляры с «отрицательным» классом следует классифицировать как положительные.

TPR или отзыв — это соотношение правильно спрогнозированных положительных наблюдений для всех наблюдений в фактическом классе. Отзыв рассчитывается согласно формуле. (4).

$$ TPR = \ frac {TP} {TP + FN} $$

(4)

FPR обычно означает ожидание ложноположительного отношения по всем наблюдениям. Более того, FPR определяется как вероятность ложного отклонения нулевой гипотезы. Формула FPR изображена в формуле. (5).

$$ FPR = \ frac {FP} {FP + TN} $$

(5)

Точность — это отношение правильных предсказаний к общему количеству предсказаний, как показано в уравнении. (6).

$$ Точность = \ frac {TP + TN} {TP + TN + FP + FN} $$

(6)

При оценке F1 учитываются ложные срабатывания и ложные отрицательные результаты. Интуитивно это не так просто понять, как точность, но оценка F1 обычно более полезна, чем точность, особенно если она имеет неравномерное распределение по классам.F-оценка рассчитывается в соответствии с формулой. (7).

$$ F1 _ {{score}} = \ frac {2 \ times TP} {2 \ times TP + FP + FN} $$

(7)

В таблице 5 представлены показатели производительности ^{Сноска 2} экспериментального результата для нагрузок, представляющих интерес в этой работе, где значения, близкие к 1, эквивалентны почти идеальному прогнозу, выполненному с помощью этого метода. Помимо показателей каждой нагрузки, в таблице 5 также показаны макро- и микромеры.Макромера вычисляет метрику независимо для каждого класса, а затем берет среднее значение, а микромера вычисляет метрику с учетом количества выборок в каждом классе.

Точность дезагрегации

Точность дезагрегации была рассчитана для каждой загрузки с использованием среднеквадратичной ошибки (RMSE) между расчетной мощностью ( y ) и основная истина (\ (\ hat {y} \)) прибора n для каждого периода t .{2}}} $$

(8)

В то время как показатели производительности оценивают правильную идентификацию события нагрузки, RMSE указывает ошибку интеграции потребления, сравнивая реальное потребление оборудования с оценкой методом NILM. Результаты для двух представляющих интерес нагрузок представлены в Таблице 6. Низкое среднеквадратичное значение и полученная оценка F1 гарантируют использование предложенной системы для мониторинга интересующих устройств.

Оценка энергоэффективности в реальном домашнем хозяйстве

В этом разделе представлена ​​универсальность NILMEE в реальном жилом сценарии, когда несколько приборов включаются и выключаются с течением времени.Анализ результатов для микроволновой печи и холодильника приведен в следующих разделах.

Микроволновый анализ

Оценка микроволнового ЭЭ проводилась с учетом среднего значения мощности, времени разогрева и времени работы, определенных NILMEE. На рисунке 14 изображены два момента включения микроволновки.

Обнаружение микроволнового режима, выполняемое NILMEE

Время разогрева определялось в соответствии с периодом переходного состояния до стабилизации мощности устройства.Общее время работы рассчитывалось между переходными стадиями при включении и выключении нагрузки. В таблице 7 показано среднее время разогрева микроволн, а в таблице 8 представлен индекс ЭЭ микроволн, вычисленный по формуле. 3.

Этот анализ показывает успех NILMEE в идентификации событий потребления микроволн и в вычислении индексов EE .Информация, рассчитанная NILMEE, показывает, что бытовая микроволновая печь соответствует значениям, указанным на этикетке PBE.

Анализ холодильника

Были рассмотрены два испытания для оценки ЭЭ холодильника. Первый был разработан для проверки среднего дневного потребления за четыре дня. В таблице 9 показаны достигнутые показатели EE для первого теста.

Во втором тестовом примере рассматривается, что холодильник работает в обычном режиме и после моделирования отказа дверного уплотнения.Моделирование проводилось примерно за 4 часа, и результаты мониторинга указывают на увеличение продолжительности цикла охлаждения. При обычной работе среднее время цикла охлаждения составляло приблизительно 246 секунд. Если дверной уплотнитель был нарушен, это среднее значение увеличивалось до 414 секунд. На рисунке 15 показано увеличенное время работы в случае отказа дверного уплотнения.

Обнаружение работы холодильника, выполняемое NILMEE

В этом тесте дневное потребление было увеличено на 0.24 кВтч. Учитывая, что эта разница в потреблении, представленная за 4 часа, остается линейной в течение всего дня, ежедневное потребление энергии будет больше, чем указано на этикетке энергоэффективности холодильника.

Более того, NILMEE добилась хороших результатов в выявлении событий, связанных с холодильниками, а также смогла указать на эксплуатационные проблемы, такие как незапечатанная дверь, на основе сравнения расчетных индексов EE и показателей программы маркировки PBE.

Учитывая существование системы контроля, основанной на NILMEE и встроенной в счетчик энергии, это повысило бы взаимодействие с потребителем, указав наиболее подходящие стратегии ЭЭ в доме в соответствии с интересующими приборами.Принимая во внимание проблемы с энергоэффективностью, указанные в таблицах 2 и 9, NILMEE вернет данные о состоянии энергоэффективности устройства, а система контроля предоставит рекомендации, например, для повышения энергоэффективности холодильника, такие как: проверка уплотнения дверцы; избегайте размещения холодильника в солнечных местах; проверка положения регулятора термостата; или подумайте о замене приборов с длительным сроком службы. В случае низкого EE, показанного в Таблице 4, система контроля должна рекомендовать замену устройства.

Оценка энергопотребления и потребности в мощности оборудования малой мощности в офисных зданиях

Основные моменты

•

Две модели для оценки Представлены профили небольшого энергопотребления и спроса.

•

Прогнозы потребления энергии хорошо коррелируют с измеренными данными для обеих моделей.

•

Диапазоны прогноза для профилей потребляемой мощности являются представителями измеренных данных.

•

Обе модели обеспечивают улучшенный метод прогнозирования характеристик малой мощности.

Abstract

Малая мощность сама по себе является значительным конечным потребителем энергии в офисных зданиях, но также вносит значительный вклад в увеличение внутреннего тепла. Технологические достижения позволили создать компьютеры с более высокой эффективностью, но современные методы работы требуют большего от цифрового оборудования. Разработчики часто полагаются на тесты, чтобы получить информацию для прогнозов небольшого энергопотребления, энергопотребления и внутренней выгоды.Они часто устарели и не учитывают различия в спецификациях и моделях использования оборудования в разных офисах. В этом документе подробно описаны две модели для оценки небольшого энергопотребления в офисных зданиях, а также типичные профили потребления энергии. Первая модель основана исключительно на случайной выборке данных мониторинга, а вторая — на восходящем подходе для определения вероятного спроса на электроэнергию и эксплуатационного энергопотребления. Обе модели были протестированы путем слепой проверки, продемонстрировав хорошую корреляцию между измеренными данными и ежемесячными прогнозами энергопотребления.Было замечено, что диапазоны прогнозов для профилей энергопотребления являются репрезентативными для измеренных данных с небольшими исключениями. По сравнению с существующей практикой, которая часто полагается исключительно на использование эталонных тестов, оба предложенных метода обеспечивают улучшенный подход к прогнозированию эксплуатационных характеристик оборудования малой мощности в офисах.

Ключевые слова

Малая мощность

Штекерные нагрузки

Офисы

Прогнозы

Оценки

Компьютеры

Энергопотребление

Энергопотребление

Эксплуатационные характеристики

Рекомендуемые статьи 9Citing статей (0) .Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

% PDF-1.3 % 135 0 объект > эндобдж xref 135 89 0000000016 00000 н. 0000002149 00000 п. 0000002393 00000 н. 0000002546 00000 н. 0000002625 00000 н. 0000002686 00000 н. 0000002745 00000 н. 0000002806 00000 н. 0000002867 00000 н. 0000002928 00000 н. 0000002989 00000 н. 0000003050 00000 н. 0000003748 00000 н. 0000004003 00000 п. 0000004086 00000 н. 0000004195 00000 н. 0000004244 00000 н. 0000004357 00000 н. 0000004406 00000 п. 0000004517 00000 н. 0000004629 00000 н. 0000004678 00000 н. 0000004751 00000 п. 0000004800 00000 н. 0000004970 00000 п. 0000005031 00000 н. 0000005158 00000 п. 0000005249 00000 н. 0000005298 00000 н. 0000005387 00000 н. 0000005491 00000 п. 0000005650 00000 н. 0000005711 00000 н. 0000005896 00000 н. 0000006000 00000 н. 0000006123 00000 н. 0000006317 00000 н. 0000006430 00000 н. 0000006591 00000 н. 0000006776 00000 н. 0000006881 00000 н. 0000006990 00000 н. 0000007113 00000 н. 0000007226 00000 н. 0000007338 00000 н. 0000007456 00000 н. 0000007572 00000 н. 0000007688 00000 н. 0000007803 00000 н. 0000007947 00000 н. 0000008078 00000 н. 0000008208 00000 н. 0000008328 00000 н. 0000008458 00000 н. 0000008544 00000 н. 0000008619 00000 п. 0000008689 00000 н. 0000008840 00000 н. 0000008991 00000 н. 0000009142 00000 п. 0000009319 00000 п. 0000009501 00000 п. 0000010593 00000 п. 0000010706 00000 п. 0000010790 00000 п. 0000011086 00000 п. 0000011275 00000 п. 0000011456 00000 п. 0000012005 00000 п. 0000012027 00000 н. 0000012884 00000 п. 0000012906 00000 п. 0000013720 00000 п. 0000013742 00000 п. 0000014600 00000 п. 0000014622 00000 п. 0000015409 00000 п. 0000015431 00000 п. 0000016226 00000 п. 0000016248 00000 п. 0000017099 00000 п. 0000017624 00000 п. 0000017815 00000 п. 0000017837 00000 п. 0000018665 00000 п. 0000018687 00000 п. 0000019325 00000 п. 0000003123 00000 п. 0000003726 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 136 0 объект > / AcroForm 146 0 R / Нитки 138 0 R >> эндобдж 137 0 объект } qM1 {«\\ * wpWH @ P) / P -60 / Длина 40 >> эндобдж 138 0 объект [ 139 0 R 140 0 R 141 0 R 142 0 R 143 0 R 144 0 R 145 0 R ] эндобдж 139 0 объект > / Ж 52 0 Р >> эндобдж 140 0 объект > / Ж 56 0 Р >> эндобдж 141 0 объект v) >> / Ж 70 0 Р >> эндобдж 142 0 объект д) >> / Ж 79 0 Р >> эндобдж 143 0 объект bU) >> / Ж 83 0 Р >> эндобдж 144 0 объект i) >> / Ж 89 0 Р >> эндобдж 145 0 объект ! L) >> / Ж 98 0 Р >> эндобдж 146 0 объект кС7сд) >> эндобдж 222 0 объект > транслировать L ӤU * Q Uo6C҆w \ | LA! 퀥 ZR

Набор данных измерения напряжения и тока для идентификации устройств со штепсельной нагрузкой в ​​домашних условиях

Во-первых, описывается аппаратное обеспечение, используемое для мониторинга устройств.Далее мы описываем выбранные приборы и их использование в разных домах. В следующих двух подразделах объясняется, как приборы распределяются по счетчику и объединяются. Наконец, в последних подразделах приведены известные проблемы и подробности о доступности данных и кода.

Установка для мониторинга

Все электрические измерения были собраны с использованием карты сбора данных National Instruments (NI-9215) (https://www.ni.com/data-acquisition/). NI-9215 включает четыре канала аналогового ввода с одновременной дискретизацией и 16-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который мы используем для сбора измерений напряжения и тока.Они сохраняются в компьютере через USB-соединение, как показано на рис. 1.

Измерительная установка для сбора данных.

Для измерения различных приборов они были подключены к удлинителю. Этот удлинитель потребляет незначительную мощность, так как горела небольшая лампа, что указывало на активность удлинителя. Как следствие, эта небольшая нагрузка измеряется во время сбора данных. С этого удлинителя измеряются ток и напряжение.

Ток измеряется токовыми клещами переменного тока Fluke i200 (https://en-us.fluke.com/products/all-accessories/Fluke-i200s.html) с частотой отсечки 10 кГц, что позволяет нам для дискретизации сигналов с частотным содержанием до 5 кГц в соответствии с теоремой выборки Найквиста-Шеннона ²³ . Эти токовые клещи имеют диапазон измерения от 0,5 до 240 А, с точностью менее 3,5% + 0,5 А в диапазоне 48–65 Гц и фазовым сдвигом менее 6 ° для амплитуд, представляющих интерес в данном исследовании.Важно отметить, что если ток измеряется с высокой частотой, необходимо иметь клещи с высокой частотой среза. Некоторые из существующих наборов данных с высокой частотой дискретизации не учитывали это (например, BLUED ²⁴ использовал трансформатор тока с частотой отсечки ~ 300 Гц). Fluke i200 подключается к NI-9215, см. Рис. 1.

Напряжение измеряется с помощью датчика осциллографа Pico-TA041 (https://www.picotech.com/accessories/high-voltage-active-differential-probes / 25-МГц-700-в-дифференциальный-зонд).TA041 — это активный дифференциальный пробник, подходящий для измерений высокого синфазного напряжения до ± 700 В (постоянный ток + пиковый переменный ток). Его можно использовать с частотами сигнала до 25 МГц. Поскольку активные пробники значительно снижают емкостную нагрузку, они могут выполнять быстрые измерения сигнала с гораздо более высокой точностью воспроизведения, что делает их хорошо подходящими для высокочастотных измерений. Как и токовые клещи, Pico-TA041 подключается к NI-9215, см. Рис. 1.

NI-9215 преобразует аналоговые сигналы напряжения и тока в цифровые и отправляет их через USB-соединение на компьютер. .Цифровые сигналы имеют эффективное разрешение приблизительно 0,03 А по току и 0,03 В по напряжению. Библиотеки для разных языков программирования (например, Python, C ++, MATLAB и LabVIEW) могут использоваться для связи с NI-9215 при условии, что установлены правильные драйверы. Мы использовали MATLAB и LabVIEW и сохранили данные в файлах со значениями, разделенными запятыми (CSV). Справочные сценарии для воспроизведения этого процесса также доступны как часть набора данных.

Хотя конкретное оборудование, используемое в нашей контрольно-измерительной аппаратуре, может быть дорогостоящим, в последние годы стали доступны недорогие альтернативы с аналогичными или лучшими характеристиками (например,грамм. ^{25,26,27,28,29,30,31,32} ).

Выбранные дома и бытовая техника

Всего было измерено 17 типов бытовой техники в 65 местах. К ним относятся одна лабораторная среда и 64 домохозяйства. Эти домохозяйства были набраны с помощью кампании по электронной почте и в основном состоят из домов аспирантов. Все домохозяйства расположены в Питтсбурге, штат Пенсильвания, США.

В таблице 2 дается обзор 17 типов устройств, их встречаемости в 65 местах (количество устройств) и количество раз, когда они отслеживались / активировались (количество экземпляров), как для субмеренных, так и для агрегированных случаев.Например, для типа холодильного устройства 28 физически различных холодильников контролируются отдельно несколько раз, что приводит к 100 экземплярам этого типа устройства. Один из этих холодильников проверяется 79 раз, когда другие приборы были активны или были включены. Для шести типов устройств, которые находились в лабораторных условиях, отслеживается только одно устройство. Эти приборы также использовались для генерации совокупных измерений. Обратите внимание, что данных о типе блендера меньше по сравнению с другими типами устройств, так как он сломался в середине эксперимента.

Все устройства были активированы путем подключения их к удлинителю и включения переключателя, если он есть. Однако необходимо сделать следующие замечания относительно предположений об активации:

• Во время экспериментов блендер оставался пустым.

• Холодильник был активирован после того, как он нагрелся, открыв дверцу.Это обеспечило активацию двигателя.

• Неизвестный режим работы холодильника был активирован двойным включением холодильника вскоре после одного. Второй раз активируется неизвестный режим.

• Паяльник имеет двухфазный процесс активации: примерно через 6 секунд после активации наблюдается увеличение энергопотребления.Эти два события хранятся в двух отдельных файлах, оба с пометкой «паяльник».

Устройства с подсчетом

Каждый раз, когда устройство активируется, происходит переход состояния (событие) ¹⁰ . Когда приборы контролируются индивидуально, то есть погружаются в воду, активация измеряется вместе с несколькими секундами устойчивого состояния после этой активации. Это измерение фиксирует переходный пуск, содержащий информацию о существующих электрических компонентах и ​​возможной имеющейся инерции.Деактивация приборов не измеряется, потому что тогда электрическая цепь отключается, и информация о приборе больше не присутствует. Записанная продолжительность устойчивого состояния колеблется от 1 до 20 секунд.

Помимо мониторинга активации устройств, сохраняются следующие метаданные, если они доступны:

• Производственные данные устройства: марка, год выпуска, номер модели, тип устройства (первый столбец таблицы 2), тип нагрузки, а также значения номинального тока, напряжения и потребляемой мощности.

• Информация, касающаяся процесса сбора данных: время сбора данных, выраженное в месяце и году, частота выборки, общая продолжительность измерения и конкретный рабочий режим, который был измерен.

• Идентификатор местоположения, который представляет собой строку (например, «house5» или «CMU lab»).

Сами измерения тока и напряжения хранятся в отдельных файлах CSV.Измерение сохраняется в двух столбцах: один для тока, выраженного в амперах, а другой для напряжения, выраженного в вольтах. Точность чисел — три десятичных знака. Поскольку частота дискретизации оставалась постоянной, не было необходимости связывать каждое измерение с меткой времени. Время, прошедшее относительно начала файла, может быть вычислено с использованием частоты дискретизации (например, для частоты 30 кГц точка 30000 ^-я появляется через одну секунду после начала).

Метаданные хранятся в одном файле JavaScript Object Notation (json), который содержит для каждого измерения пару атрибут-значение с именем CSV-файла файла измерения в качестве атрибута и метаданные рассматриваемого измерения в виде Значение. Сами метаданные также структурированы как пары атрибут-значение, как описано во вставке 1.

Агрегированные устройства

Для измерения агрегированных сигналов несколько устройств активируются одно за другим. В отличие от случая с подводным счетчиком, также отслеживается деактивация.Это сделано потому, что другие устройства могут продолжать работать после деактивации. 13 устройств, которые присутствовали в лабораторной среде, были использованы для создания агрегированных данных (см. Таблицу 2). Цель этого набора данных — собрать характеристики сигнала для комбинированной работы бытовых приборов. Полный охват всех комбинаторных возможностей был бы непрактичным. Действительно, существует 312 комбинаций 2 приборов, которые могут быть составлены из 13 приборов. Это составляет \ (4 \ cdot \ left (\ begin {array} {c} 13 \\ 2 \ end {array} \ right) \) комбинаций.Коэффициент умножения 4 относится к разному порядку, в котором 2 устройства могут быть активированы и деактивированы при условии, что сначала должны быть активированы 2 устройства, прежде чем можно будет деактивировать одно. Активация более двух устройств по очереди становится неразрешимой задачей, поскольку количество комбинаций растет экспоненциально с увеличением количества устройств.

Чтобы сделать количество комбинаций более управляемым, используется следующее разделение: типы устройств могут иметь линейную (L) или нелинейную (NL) нагрузку.Нагрузка является линейной, если существует линейная зависимость между потребляемым ею током и подаваемым напряжением. Некоторые нагрузки, например, содержащие транзисторы и другую электронику, не ведут себя подобным образом и называются нелинейными нагрузками. Линейные нагрузки могут быть резистивными (R), емкостными (C) или индуктивными (I). Примерами резистивных, емкостных и индуктивных нагрузок являются, соответственно, лампочка, аккумулятор и двигатель. Пример нелинейной нагрузки — компьютер. Группировка приборов, присутствующих в лаборатории, дана в первом столбце Таблицы 2 в скобках.Как видно, нет доступных чисто емкостных нагрузок, оставив следующие группы: R, I и NL. Измеряются следующие комбинации внутри и между группами:

• Выбираются два разных устройства из одной и той же группы (например, A и B ) и комбинируются всеми возможными способами при условии, что сначала необходимо активировать два устройства, прежде чем можно будет отключить одно. Измеряются все возможные варианты выбора приборов A, и B, для каждой группы.Например, для резистивной группы, состоящей из 4 приборов, есть 6 различных вариантов выбора из двух приборов A и B , и каждый из них объединяется 4 способами, что приводит к 24 (= 6 · 4) измерениям.

• Два разных устройства, каждое из отдельной группы , выбираются и комбинируются всеми возможными способами при условии, что сначала необходимо активировать два устройства, прежде чем можно будет отключить одно (см. Выше).Измеряются все возможные варианты выбора двух разных приборов, каждый из отдельной группы. Поскольку резистивная, индуктивная и нелинейная группа состоит из 4, 5 и 4 приборов соответственно, это приводит к 56 (= 4 · 5 + 4 · 4 + 5 · 4) выборам двух разных приборов. Поскольку каждый выбор комбинируется четырьмя возможными способами, всего получается 224 (= 56 · 4) измерения. Обратите внимание, что некоторые комбинации с блендером отсутствуют, потому что он сломался до окончания экспериментов.

• Три разных устройства, каждое из одной группы , выбираются и комбинируются случайным образом при условиях, что все три устройства должны быть активированы, прежде чем одно будет деактивировано, и что порядок активации такой же, как и деактивация.Поскольку количество возможных вариантов выбора и комбинаций устройств слишком велико, чтобы охватить их исчерпывающим образом, для выбора трех устройств и их порядка используется генератор случайных чисел. Это повторяется 60 раз.

Объединение устройств таким образом позволяет нам исследовать влияние, которое устройства одной или разных групп оказывают друг на друга. Исследование этих данных укажет на необходимость дальнейшей разработки этого набора данных.Каждое из этих измерений выполняется только один раз.

Особый случай агрегирования устройств — это когда устройство (деактивируется) активируется во время переходного режима другого устройства. На рис. 2а приведен пример переходного режима работы кондиционера. Когда устройство активируется (деактивируется) во время переходной фазы, видно, что его поведение до / после события отличается. AC — единственный прибор в PLAID с достаточно большим и медленным переходным режимом, который позволяет одновременно (де) активировать приборы.Другие устройства (за исключением блендера, зарядного устройства для ноутбука, холодильника и обогревателя холодильника) были либо активированы, либо отключены в 5 различных случайных моментах времени во время переходного процесса переменного тока. Иллюстрация представлена ​​на рис. 2б, в. В конце концов, для этого особого случая фиксируется 80 (= 8 · 5 + 8 · 5) измерений. Это не было сделано для блендера, поскольку он уже сломался, а также для зарядного устройства ноутбука, холодильника и обогревателя холодильника, поскольку эти приборы активируются путем подключения вилки к линии электропитания, и было невозможно выполнить это в течение периода времени, в течение которого временное поведение имеет место.

Пример агрегированных данных, где приборы активируются (деактивируются) во время переходного режима работы кондиционера (AC). ( a ) Показан переходный процесс потребления тока переменного тока (submetered / 1825.csv). ( b ) CFL активируется во время переходного процесса переменного тока (агрегированный / 484.csv). ( c ) CFL деактивирован в переходном режиме AC (агрегированный / 485.csv).

Еще один частный случай — использование паяльника с двухфазным процессом активации (см. Рис.3а). В ранее описанных измерениях другие приборы активируются (отключаются) только тогда, когда паяльник достигает второй стадии своего включения. Чтобы завершить набор данных, мы также собрали данные о том, где устройства активируются (деактивируются) на первом этапе активации паяльника. Более конкретно, для прибора A два измерения фиксируются следующим образом:

• Устройство A активируется между первым и вторым этапами активации паяльника.Как только активация обоих устройств завершена, паяльник и паяльник отключаются по очереди, как показано на рис. 3b.

• Устройство A и паяльник активируются по очереди. Затем прибор A деактивируется между первым и вторым этапами активации паяльника, как показано на рис. 3c.

Пример агрегированных данных, где приборы активируются (деактивируются) во время первого этапа активации паяльника (SI).( a ) Показан переходный процесс потребления тока CFL (submetered / 1745.csv). ( b ) CFL активируется во время первой фазы активации паяльника (SI) (агрегированный / 558.csv). ( c ) CFL деактивируется во время первой фазы активации паяльника (SI) (агрегированный / 559.csv).

Для каждого типа устройства указанные выше измерения выполняются только один раз, поскольку повторение экспериментов приведет к почти идентичным событиям, поскольку время и потребление тока между двумя этапами активации всегда одинаковы.Это делается для всех остальных устройств, в результате получается 24 (= 2 · 12) измерений.

Измерения хранятся в файлах CSV. В таблице 3 представлен обзор файлов, соответствующих каждому эксперименту. Мета-данные имеют ту же структуру, что и вложенные данные, и расширяют ее, добавляя массив устройств, отслеживаемых в файле. Каждое устройство характеризуется своими производственными данными (см. Метаданные скрытых данных) и временными метками активации и деактивации. Метки времени выражаются с помощью индексов, по которым можно рассчитать время, прошедшее с начала файла, с использованием известной частоты дискретизации 30 кГц.Индекс представляет момент включения прибора, а не момент, когда прибор переходит в устойчивое состояние. Обратите внимание, что паяльник вызывает два события при активации, по одному для каждой фазы активации, и оба отмечены. Так же, как и для метаданных вложенных данных, метаданные агрегированных данных структурированы как пары атрибут-значение, как описано во вставке 1, где добавления выделены курсивом.

Известные проблемы

Некоторые проблемы присутствуют в PLAID. При индивидуальном мониторинге приборов в версии 2014 (вложенные файлы с идентификаторами от 1 до 1027) калибровка не проверялась каждый раз, когда установка менялась местами. В качестве примера, гистограмма на рис. 4 показывает распределение максимальных значений тока и напряжения для типа вакуумного прибора, указывая на большой разброс значений, поскольку максимальные значения тока находятся в диапазоне от 5,4 А до 70.7 А, а максимальные значения напряжения находятся в диапазоне от 159,02 В до 383,7 В. Некоторая разница в значениях может быть объяснена тем фактом, что существует 15 различных пылесосов, но самые маленькие значения предполагают ошибку калибровки. Как следствие, для дальнейшей обработки необходим этап нормализации данных. Это должен сделать пользователь.

Гистограммы максимальных значений тока и напряжения в установившемся режиме для измеренных пылесосов.

Таблица 2 также показывает, что данные очень несбалансированы (например,g., 85 экземпляров для типа прибора с обогревателем по сравнению с 230 экземплярами для типа прибора с компактной люминесцентной лампой). Этот дисбаланс необходимо учитывать при оценке, например, автоматической классификации ³ .

Дополнительная незначительная проблема заключается в том, что метаданные, касающиеся производства устройств, довольно часто остаются пустыми для замерщика, как видно в таблице 4. Наличие этой информации может быть полезно для сравнения энергопотребления между различными поколениями устройств. бытовой техники или разных марок.

Вставка 1. Формат файлов метаданных для вложенных данных

‘устройство’: {

‘марка’: »,

‘текущая’: » ,,

‘загрузка’: »,

‘год изготовления’: »,

‘номер_модели’: »,

‘примечания’: »,

‘тип’: »

‘напряжение’: »},

‘мощность’ : »},

‘header’: {

‘collection_time’: »,

‘notes’: »,

‘sampling_frequency’: »},

‘instance’: ‘length’: »,

‘status’: »},

‘location’: »}

BLOND, набор данных типовых электроприборов для офисной среды на уровне здания

Для создания нового набора данных, ориентированного на устройства ИКТ оснащенный SMPS, который обеспечивает преимущество по сравнению с существующими общедоступными наборами данных и применим к областям, связанным с NIALM, мы определяем следующие требования и желательные атрибуты:

Высокие частоты дискретизации необходимы для извлечения высоких частотные характеристики от ИИП и других нелинейных нагрузок.Существующие наборы данных (таблица 1) охватывают диапазон от 10 до 20 килосэмплов в секунду (kSps), охватывая только нижнюю область элементов дискретизации частоты дискретизации, описанных в (ссылка 23). Новые исследовательские вопросы могут быть поставлены с более высокой частотой дискретизации, что может привести к повышению точности и новым типам алгоритмов.

Наземные осциллограммы предоставляют дополнительную информацию по сравнению с более низкими частотами дискретизации (например, средние значения за одну секунду). Следовательно, полезно собирать EEC для каждого устройства с такими частотами выборки, которые способны отображать фактическую форму волны сети для напряжения и тока.

Потоки необработанных данных полезны, если желаемую информацию невозможно легко извлечь во время сбора данных, либо потому, что вариант использования еще не известен, либо другие алгоритмы и фильтры могут пропускать данные импорта. Это позволяет нам откалибровать и оптимизировать качество сигнала для конкретной задачи.

Длительная непрерывная запись приводит к непрерывному захвату данных всей электрической цепи. Ранее записанные наборы данных содержат большие пробелы, когда данные просто не были записаны или получены по разным причинам.В то время как технические системы всегда имеют определенную погрешность, целостность и полнота должны иметь высокий приоритет, когда речь идет о наборах данных высокочастотной энергии.

Синхронизация часов обеспечивает точное соответствие между совокупными и наземными выборками. Точность отметки времени — это побочный эффект высокой частоты дискретизации. Поскольку большинство наборов данных происходит с помощью распределенного парка датчиков, поддержание точных мировых часов имеет решающее значение для общей точности времени.Без надлежащей синхронизации некоторые датчики могут дрейфовать во времени и размывать отношение совокупности к истинности на земле.

Окружающая среда

Набор данных BLOND был собран в типичном офисном здании в Германии, где основными жителями были академические институты и их исследователи. Измеряемые контуры являются частью одного этажа с 9 выделенными офисами и 160 м ² офисных помещений с центральным (неэлектрическим) отоплением. Средняя удельная мощность в будние дни за весь период измерений составила 11.7 Вт / м ² — который подходит к категории типовых офисных зданий от 9,5 до 13,5 Вт / м ² (ref.30). На протяжении всего сбора данных количество работающих в контролируемых офисах варьировалось от 15 до 20 человек.

Периоды занятости тесно связаны с графиком работы офиса в Германии: с понедельника по пятницу, при этом большинство сотрудников присутствует с 9:00 до 18:00. В выходные дни офисные помещения практически не используются, а значит, и нет потребления электроэнергии.Крупные государственные праздники, такие как Рождество и Новый год, также демонстрируют минимальное присутствие в здании, а также дни личного отпуска, взятые жильцами индивидуально. Сюда входят командировки, больничные и другие дни отсутствия на работе. Из-за ограничений конфиденциальности такие данные не собирались.

Все сотрудники выполняют легкую офисную работу, используя персональные компьютеры, мониторы и другие электрические приборы, типичные для этой среды. Люди, работающие в этом здании, проводят большую часть своего рабочего времени за столом, с небольшими перерывами для встреч или других мероприятий за пределами назначенных им офисов.Некоторые обитатели заняты академической работой и преподаванием, читают еженедельные лекции или посещают собрания.

Система питания состоит из сети 50 Гц с 3 цепями с номинальным фазовым сдвигом 120 ° (типичное трехфазное питание): L1 , L2 и L3 . Каждое офисное помещение подключено к одной или двум цепям, при этом соседние офисы подключены к чередующимся цепям (см. Рисунок 1). Здание не оборудовано электрическими обогревателями и кондиционерами. Таким образом, набор данных содержит только устройства, управляемые пользователем, и базовые нагрузки.

Блок CLEAR используется в качестве измерителя EEC на входе сети для измерения всех 3 цепей в электрическом шкафу. Несколько блоков MEDAL размещаются в офисных помещениях и подключаются к разным цепям. Каждую МЕДАЛЬ можно использовать для измерения до шести приборов одновременно в одной фазе. Отображается только подмножество единиц МЕДАЛЬ; см. Таблицу 5 для полного отображения схемы.

Чтобы свести к минимуму усилия по замене проводки, существующие независимые цепи для обычного и аварийного освещения были исключены из измерений, и только доступные для пользователя настенные розетки были частью измерений. Офисы электрически сгруппированы в два сектора, каждый с независимым трехфазным выключателем, что дает 6 цепей. Поскольку целью этого набора данных является сбор агрегированных значений EEC сети, каждые две цепи на фазу объединяются для целей измерения, что позволяет нам использовать трехфазную систему сбора данных об энергии.

Совокупные измерения сети

Электромагнитная эмиссия сети была выполнена в распределительном щите с помощью блока CLEAR ³¹ , который был разработан в соответствии с требованиями BLOND. CLEAR, радар для электрических устройств на уровне схемы, представляет собой специализированную систему сбора данных, способную измерять формы сигналов напряжения и тока с высокой частотой дискретизации и битовой скоростью для трехфазной электросети. Электроэнергия, необходимая для работы датчиков и самой системы CLEAR, берется из другой цепи, а не является частью измерительной установки.

В системе CLEAR используются три датчика тока на основе эффекта Холла, установленные в электрическом шкафу (рис. 2), и измерительный блок в соседнем помещении, в котором находится вся электроника и блоки обработки. Электрический шкаф и датчики подключаются к измерительной коробке двумя кабелями CAT-6 для обеспечения экранированной передачи сигнала и питания. Сигналы напряжения напрямую отводятся от входящей сети.

В датчиках Холла без обратной связи используется несколько витков сетевой проводки для увеличения полезного выходного сигнала. Небольшая плата подключения распределяет напряжение питания и выходные сигналы. Все изменения и дополнения были санкционированы и проводились сертифицированным персоналом.

Используемый аналого-цифровой преобразователь AD7656A производит выборку всех шести каналов (3 фазы: напряжение и ток) одновременно со скоростью до 250kSps (ссылка 32). Каждый канал сигнала преобразуется с точностью до 16 бит и диапазоном биполярных значений, что позволяет напрямую отображать форму сигнала сети переменного тока в поток цифровых данных.

АЦП управляется ПЛИС Lattice XO2 7000-HC для запуска одиночного импульса и считывания данных в память для буферизации. Полученные пакеты данных пересылаются на микросхему интерфейса USB, чтобы обеспечить прямую связь с одноплатным ПК. Одноплатный ПК на базе Linux получает данные и сохраняет их в файлы, которые затем могут быть отправлены по сети в центр обработки данных для хранения.

Каждая цепь в каждой комнате защищена автоматическим выключателем на 16 А; каждая фаза сети защищена автоматическим выключателем на 25 А.Предварительная проверка обычно показывала менее 16 А на фазу общего EEC в течение одного дня. Используя датчики тока LEM HAL50-S , мы можем использовать 3 первичных витка для увеличения эффективной полосы пропускания сигнала, не превышая номинальный первичный ток 50 А на датчик ³³ . Датчики поставляются предварительно откалиброванными, и калибровочный коэффициент (линейное отображение) был рассчитан в соответствии с таблицей данных.

Сигнал напряжения генерируется трансформатором переменного тока в переменный, который зависит только от напряжения холостого хода и минимальной нагрузки во время измерений.Коэффициент калибровки для сигнала АЦП напряжения был вычислен путем снятия нескольких показаний RMS откалиброванного высокоточного вольтметра и преобразования их в сигнал АЦП.

Измерения отдельных устройств

EEM отдельных устройств были выполнены парком из 15 устройств MEDAL ³⁴ , выступающих в качестве достоверных данных для агрегированных измерений сети. MEDAL, мобильная лаборатория сбора данных об энергии, представляет собой стандартный 6-портовый удлинитель (рис. 3), дополненный инфраструктурой измерения напряжения и тока в компактном и портативном корпусе.Одноплатный ПК используется для сбора данных EEC от измерительного оборудования и для запуска тех же программных пакетов, что и CLEAR. Таким образом, парк систем MEDAL и CLEAR ведут себя одинаково во время настройки и эксплуатации.

Акриловый корпус, вырезанный лазером, содержит удлинитель и две платы для измерения напряжения и тока каждого подключенного устройства.

Каждый блок MEDAL измеряет до 6 пользовательских устройств одновременно с помеченными розетками: от №1 до №6.Все розетки в офисах напрямую подключены к системе MEDAL, используются для оборудования базовой нагрузки или приведены в негодность для предотвращения использования неконтролируемых устройств. Все отслеживаемое потребление энергии включается в измерения CLEAR и ровно один поток данных MEDAL. MEDAL использует ту же схему измерения напряжения и калибровку, что и CLEAR.

Все розетки вырабатывают независимый токовый сигнал с помощью ИС на основе эффекта Холла из семейства Allegro ACS712 , обеспечивая диапазон 5/20/30 А _пик на розетку.Из-за ожидаемых устройств ИКТ с SMPS, мы решили сконфигурировать каждое устройство MEDAL с одной розеткой высокой мощности (до 3600 Вт на розетке № 1) и 5 ​​розетками с низким энергопотреблением (до 815 Вт, розетки № 2 — № 6). . Максимальная безопасная мощность правильно указана на корпусе рядом с розеткой. Если подключенное к электросети устройство превышает этот предел, сигнал ограничивается максимальным значением, при этом работа остается электрически безопасной. EEC системы MEDAL меньше 5 Вт и не измеряется в реальных данных.

Наиболее распространенные АЦП, которые предлагают одновременную выборку всех каналов, могут быть дорогими и не подходят для крупномасштабной системы сбора данных. Поэтому MEDAL использует семь независимых одноканальных АЦП: MCP3201 с 12-битным разрешением и скоростью до 50kSps (ссылка 35). Точная синхронизация и одновременная выборка достигаются за счет использования микроконтроллера ATmega324PA в качестве ИС управления и контроля.

Журналы устройств

Офисная среда с постоянно меняющимся населением и населением разного размера может быть постоянно изменяющейся средой для сбора данных об энергопотреблении.Список наблюдаемых устройств и их группировка по классам доступен в Таблице 2. Большинство этих устройств являются небольшими и портативными, что означает, что их можно перемещать, подключать к разным розеткам или просто появляться и исчезать ежедневно. Чтобы предотвратить неправильную маркировку наземной истины устройства, сопоставление между розетками MEDAL и фактически подключенными устройствами было зарегистрировано в журнале устройства: электронная таблица, содержащая отметки времени, имя класса, имя устройства, номинальное энергопотребление и номера розеток.Полный журнал для каждой МЕДАЛИ доступен в формате файла на основе JSON и в виде файла электронной таблицы для удобной печати и визуального контроля. Хотя журнал устройства в основном основан на самоотчетах и ​​периодических проверках обученными профессионалами, определенной погрешности избежать невозможно. Обработка этих данных проводилась в меру наших возможностей, с должным умением, вниманием и усердием.

Ежемесячно проводились проверки для обновления журнала устройства.Жильцам было поручено уведомлять об изменениях, чтобы можно было внести обновление в журнал устройства. Углубленная оценка ежедневного EEC была проведена задним числом для дальнейшего улучшения качества данных. В случаях, когда обнаруживалось несоответствие фактическим данным измерений, журнал устройства дополнялся дополнительными записями. Это было применимо только в тех случаях, когда несоответствие можно было детерминированно устранить либо с помощью данных за соседние дни, либо путем опроса агента, ответственного за систему MEDAL.Розетки, помеченные как пустые в журнале устройства, были вручную проверены путем ежедневной проверки EEC рассматриваемой системы MEDAL. Если обнаружено несоответствие, журнал обновлялся соответствующим образом. Записи в журнале выделяют один сокет одному конкретному устройству. Это не включает информацию о включении или подключении, но служит только для бронирования.

Сбор данных

BLOND нацелен на долгосрочные непрерывные измерения, что требует некоторой отказоустойчивости на уровне передачи; делает беспроводные или сетевые сети непригодными для этой задачи.Здание оборудовано запасными соединениями Ethernet в каждой комнате, которые использовались в качестве надежной сети передачи для пересылки всех данных в централизованную систему хранения. Ethernet, IPv4, TCP и SSH предоставляют механизмы для обеспечения целостности данных и автоматического обнаружения и повторной передачи ошибочных данных с очень высокой вероятностью.

BLOND-50 использовала стратегию вытягивания, в которой один центральный сервер периодически извлекал новые файлы данных из каждой единицы измерения и перемещал их в распределенную систему хранения.CLEAR и MEDAL преобразуют необработанные данные в файлы HDF5 и могут буферизовать данные в течение нескольких часов или дней, если никто не собирает новые данные. Центральный сервер должен только перемещать данные между системами, а также буферизовать данные на срок до 24 часов в случае, если система хранения недоступна. Эта архитектура разделяет различные этапы, чтобы обеспечить отключение и плановое обслуживание. Размеры буферов и устройства временного хранения были тщательно выбраны, чтобы максимально увеличить допустимое время до потери данных.

BLOND-250 использует значительно более высокую частоту дискретизации, что делает стратегию вытягивания непригодной для использования из-за ограничений памяти и производительности вычислений.Поэтому использовалась стратегия push, в которой каждая измерительная система напрямую отправляет файлы необработанных данных (фрагментированные) в центр обработки данных. Затем файлы конвертируются и перемещаются сервером в систему хранения. Из-за более высокой частоты дискретизации и размеров файлов доступное время буферизации на каждом этапе также сокращается.

CLEAR и MEDAL созданы с использованием одного и того же программного стека, что позволяет нам повторно использовать большие части программного обеспечения для сбора и стратегии буферизации. Каждая система измерения способна буферизовать несколько гигабайт необработанных данных на локальное запоминающее устройство (SD-карту или USB-накопитель) в случае сбоев сети или ошибок центра обработки данных.Это позволяет нам выжить в течение нескольких дней сбора данных без каких-либо возможностей передачи. После восстановления сетевого подключения все буферизованные файлы передаются массово с ограниченной скоростью, чтобы предотвратить перегрузку сети. Дополнительные действия для дальнейшего повышения отказоустойчивости были реализованы за счет использования буферизации «RAM-first», чтобы свести к минимуму доступ к вводу-выводу и снизить риск износа памяти (продолжительность записи во флеш-память NOR / NAND). Хотя базовое оборудование CLEAR и MEDAL является вычислительными устройствами общего назначения, некоторые задачи измерения низкого уровня требуют возможностей реального времени, которые были реализованы путем тщательного выбора структур данных, размеров буферов в памяти и шаблонов доступа ввода-вывода для гарантировать безошибочный сбор данных.

Все сетевые устройства подключены к одному и тому же Ethernet и совместно используют синхронизированные часы через NTP. Два сервера времени stratum-3 доступны в одном и том же Ethernet уровня 2. Внутренние системные часы подключены к выделенной микросхеме часов реального времени с резервной батареей. Процесс-демон работает в фоновом режиме для непрерывной синхронизации системных часов; CLEAR использует systemd-timesyncd , а MEDAL использует ntpd .

Известные проблемы

• Только бытовые приборы, управляемые пользователем, считаются достоверными.Некоторые статические устройства (например, сетевые коммутаторы и точки беспроводного доступа), которые не управляются пользователем, напрямую подключаются к настенной розетке и могут рассматриваться как базовая нагрузка или статический фон в измерениях CLEAR (включая собственное потребление энергии MEDAL).

• MEDAL использует униполярный АЦП, который может вызывать небольшое смещение постоянного тока в сигнале из-за изменений опорного напряжения постоянного тока. Этого можно легко добиться за счет правильной калибровки и фильтрации сигнала как части стадии предварительной обработки.

• Журнал работы устройства регулярно обновлялся, и проводились поквартирные проверки. Тем не менее, в журнале все еще могут быть пропуски из-за неизвестных действий учащихся, приносящих свои собственные устройства в течение короткого периода времени без ввода правильных данных в журнал устройства.

• Все единицы измерения были откалиброваны в начале сбора данных BLOND.Небольшие отклонения в точности номинала резистора могут вызвать разницу между модулями CLEAR и MEDAL, подключенными к одной цепи.

Доступность кода

Мы реализовали большую часть инструментов сбора данных, технической проверки, обработки данных и служебных программ в Python 3. Отдельные исходные файлы доступны по лицензии MIT в репозитории BLOND ³⁶ .

Из-за большого объема данных обработка наиболее целесообразна в распределенном и параллельном подходе.Мы предоставляем примеры использования, которые можно масштабировать и запускать в распределенной вычислительной среде.

Программное обеспечение для преобразования и сбора данных измерений из парка DAQ единиц предоставляется в том виде, в котором оно использовалось во время сбора данных BLOND. Все шаги в разделе «Техническая проверка» можно воспроизвести с помощью прилагаемых скриптов. Сводка данных за 1 секунду была создана на основе необработанных измерений и может быть полностью воссоздана.

Обследование энергопотребления в жилищном секторе (RECS) — Анализ и прогнозы

EIA проводит обследование потребления энергии в жилищном секторе (RECS) для национальной репрезентативной выборки жилых единиц.Традиционно специально обученные интервьюеры собирают энергетические характеристики жилищной единицы, моделей использования и демографических данных домохозяйств. Данные включают затраты на электроэнергию и ее использование для отопления, охлаждения, бытовых приборов и других конечных целей.

Релиз: 19 сентября 2018 г.

Статья «Сегодня в энергетике» — Почти треть U.Домохозяйства S. (31%) сообщили, что столкнулись с проблемой оплаты счетов за электроэнергию или обеспечения надлежащего отопления и охлаждения в своих домах в 2015 году. Согласно последним результатам обследования энергопотребления в жилищном секторе (RECS) EIA, примерно одно из пяти домохозяйств сообщило о сокращении или отказ от предметов первой необходимости, таких как продукты питания и лекарства, для оплаты счета за электроэнергию, и 14% сообщили, что получали уведомление об отключении электроэнергии. Домохозяйства также могут использовать меньше энергии, чем им хотелось бы; 11% опрошенных домохозяйств сообщили, что в их доме поддерживается нездоровая или небезопасная температура.

Релиз: 31 июля 2018 г.

EIA провело веб-семинар, посвященный анализу данных о потреблении и расходах из Обследования потребления энергии в жилищном секторе (RECS) за 2015 год 31 июля 2018 года.Узнайте больше о новых данных о потреблении и расходах (C&E) из RECS 2015 г. и об усовершенствованиях методов, используемых для моделирования конечного потребления. Запись вебинара включает в себя сеанс вопросов и ответов с менеджером по исследованиям RECS, Чипом Берри и членами команды RECS. Также доступны слайды презентации вебинара.

Релиз: 15 июня 2018 г.

EIA работает с экспертами по технологиям, чтобы спрогнозировать стоимость и эффективность будущего HVAC, освещения и другого основного конечного оборудования, вместо того, чтобы разрабатывать прогнозы технологий для жилых и коммерческих помещений собственными силами.Эти отчеты всегда доступны по запросу. Предоставляя отчеты в режиме онлайн, EIA повышает прозрачность некоторых из наиболее важных допущений, используемых для наших прогнозов УЭО относительно спроса на энергию в зданиях.

Релиз: 31 мая 2018 г.

В этом отчете представлены результаты исследований U.Отчет S. Energy Information Administration за 2015 г., в котором была собрана информация об энергетических характеристиках из репрезентативной выборки домохозяйств США. Более подробная информация об энергопотребляющем оборудовании и поведении в жилищном секторе доступна в таблицах характеристик домашних хозяйств. Этот отчет был обновлен в мае 2018 года, чтобы отразить пересмотренные данные.

Релиз: 31 октября 2017 г.

Площадь дома, или размер, является важной характеристикой для понимания использования энергии.Количество энергии, используемой для основных конечных целей, таких как отопление и кондиционирование воздуха, сильно зависит от размера дома. Обследование потребления энергии в жилищном секторе (RECS), проводимое Управлением энергетической информации США (EIA), собирает информацию о размере отвечающих жилищных единиц в рамках протокола сбора данных. Методы, используемые для сбора данных о размере жилой единицы, позволяют получить оценки площади в квадратных футах, которые являются уникальными для RECS, поскольку они предназначены для определения энергопотребляющего пространства в доме.В этом документе обсуждается, как были произведены оценки площади RECS в 2015 году.

Релиз: 31 октября 2017 г.

Почти треть U.Домохозяйства S. (31%) сообщили, что столкнулись с проблемами при оплате счетов за электроэнергию или поддержании надлежащего отопления и охлаждения в своем доме в 2015 году. Согласно последним результатам обследования энергопотребления в жилищном секторе (RECS) EIA, примерно одно из пяти домохозяйств сообщило о сокращении или отказ от предметов первой необходимости, таких как продукты питания и лекарства, для оплаты счета за электроэнергию, а 14% сообщили, что получали уведомление об отключении электроэнергии. Домохозяйства также могли использовать меньше энергии, чем они хотели бы: 11% опрошенных домохозяйств сообщили, что в их доме поддерживается нездоровая или небезопасная температура.

Релиз: 19 сентября 2017 г.

Сотрудники EIA провели веб-семинар RECS, чтобы представить основные моменты из данных RECS о характеристиках домохозяйств за 2015 год, предоставить обзор ключевых методологических особенностей дизайна исследования и совершить экскурсию по веб-сайту RECS.Также доступна запись веб-семинара, а также его слайды.

Релиз: 21 июня 2017 г.

Жилой сектор включает оборудование, потребляющее различные виды топлива и предоставляющее различные услуги конечного использования.При замене оборудования потребители могут выбрать приобретение оборудования, которое соответствует минимальным федеральным стандартам эффективности оборудования, или они могут выбрать оборудование с более высоким КПД, такое как оборудование, которое соответствует требованиям ENERGY STAR® или превышает их. Потребители также могут приобрести или модернизировать различные типы оборудования, что может потребовать дополнительных затрат (например, на воздуховоды, вытяжные вентиляционные отверстия, линии природного газа или электрические соединения) для установки. Ассортимент типов оборудования, уровней эффективности и потребляемого топлива напрямую влияет на общее потребление энергии в жилищном секторе.

Релиз: 27 февраля 2017 г.

Таблицы данных о характеристиках жилья из RECS 2015 включают: использованное топливо и конечное использование; структурно-географические характеристики; отопление помещений; осветительные приборы; Техника; электроника; кондиционирование воздуха; водяное отопление; и демография домохозяйств.Обследование домашних хозяйств RECS, проведенное EIA в 2015 году, охватило более 200 вопросов, связанных с энергетикой, от более чем 5600 домашних хозяйств. RECS 2015 года — это 14-я итерация программы, которая проводится периодически с 1978 года.

Релиз: 25 мая 2016 г.

Основная цель данной статьи — проверить серию гипотез относительно влияния характеристик домохозяйства (таких как образование, возраст, пол, раса, доход и размер домохозяйства), характеристик здания (таких как возраст, владение и тип ), а также цены на электроэнергию при использовании приборов ENERGY STAR.

Релиз: 10 февраля 2015 г.

Управление энергетической информации (EIA) изучает потенциальные преимущества включения интервальных данных об электроэнергии в свои модели конечного использования энергии в жилищном секторе.Сюда входят данные интервального интеллектуального счетчика и субметра из коммунальных активов и систем. Ожидается, что эти данные будут играть важную роль в разработке политики энергоэффективности в жилищном секторе в будущем. Следовательно, долгосрочная стратегия улучшения моделей конечного использования RECS будет неполной без исследования текущего состояния дел с данными субметрового диапазона, включая их потенциал для использования в контексте моделирования энергопотребления жилых зданий.

Релиз: 3 февраля 2015 г.

В 2012 году на жилищный сектор приходилось 21% общего потребления первичной энергии и около 20% выбросов углекислого газа в Соединенных Штатах (рассчитано по EIA 2013). Из-за воздействия использования энергии в жилищном секторе на окружающую среду и экономику, это исследование было предпринято, чтобы помочь лучше понять факторы, влияющие на потребление энергии в этом секторе.Анализ основан на исследованиях энергопотребления в жилищном секторе (RECS) Управления энергетической информации США (EIA) за 1980-2009 годы.

Релиз: 13 августа 2013 г.

Обследование энергопотребления в жилищном секторе (RECS) собирает информацию посредством личных интервью с общенациональной выборкой домов и поставщиков энергии.Обследование 2009 года было крупнейшим на сегодняшний день RECS, и больший размер выборки позволил опубликовать данные по 16 отдельным штатам в дополнение к национальным, региональным оценкам и оценкам на уровне отделов.

Релиз: 15 февраля 2013 г.

Сравнивая различные источники данных (респонденты предоставляют информацию о характеристиках своего домохозяйства и потреблении энергии; интервьюеры использовали портативные устройства для сканирования счетов респондентов за коммунальные услуги), мы надеемся узнать больше о любых ограничениях в данных, которые мы собираем, которые мы собираем. затем можно попытаться обратиться.Таким образом, это ограниченное эмпирическое исследование является примером исследования, проводимого EIA для оценки и последующего улучшения качества данных, собираемых EIA.

Релиз: 5 сентября 2012 г.

RECS опирается на фактические записи от поставщиков энергии для получения надежных оценок потребления энергии и расходов домашних хозяйств.В ходе обследования поставщиков энергии RECS (ESS) записи о выставлении счетов за электроэнергию собираются у компаний, которые поставляют электричество, природный газ, мазут / керосин и пропан (СНГ) опрошенным домохозяйствам. По мере того как федеральные агентства расширяют использование административных записей для улучшения, замены или оценки данных обследований, EIA исследовало более гибкие, надежные и эффективные методы сбора данных о счетах за электроэнергию. Исторически ESS проводилось по электронной почте, но EIA ввело сбор данных через Интернет с помощью RECS ESS 2009 года.В этом опросе поставщики энергии самостоятельно выбрали способ отчетности из нескольких вариантов: стандартизованная бумажная форма, заполняемая онлайн-форма или электронная таблица, или, если все остальное не работает, нестандартный формат по своему выбору. В этом документе EIA описывает, где режим отчетности влияет на качество данных. Мы подробно описываем режимы отчетности, встроенный и апостериорный контроль качества и проверки согласованности, которые были выполнены, степень обнаруживаемых ошибок и методы, используемые для исправления ошибок данных.Мы исследуем по режимам уровни неполучения ответов по объектам и объектам, количество ошибок и исправлений, внесенных в данные. Таким образом, мы обнаруживаем заметные различия в качестве данных между режимами и анализируем, где преимущества предложения этих новых режимов перевешивают «затраты».

Релиз: 11 июля 2012 г.

Размер дома — это фиксированная характеристика, тесно связанная с количеством потребляемой в нем энергии, особенно для отопления помещений, кондиционирования воздуха, освещения и других устройств.В рамках обследования потребления энергии в жилищном секторе (RECS) обученные интервьюеры измеряют площадь каждой жилой единицы в квадратных футах. Данные о площади RECS позволяют сравнивать дома с различными характеристиками. Личные измерения имеют жизненно важное значение, поскольку во многих альтернативных источниках данных, в том числе в налоговых отчетах, списках недвижимости и оценках респондентов, используются различные определения и заниженная оценка площади в квадратных футах, как это определено для целей оценки энергопотребления в жилищном секторе.

Релиз: 6 июня 2012 г.

Общее потребление энергии в домах в США оставалось относительно стабильным в течение многих лет, поскольку повышение энергоэффективности компенсировало увеличение количества и среднего размера жилых единиц, согласно недавно опубликованным данным Обзора потребления энергии в жилищном секторе (RECS).Согласно данным RECS, в 2009 году среднее домохозяйство потребило 90 миллионов британских тепловых единиц (БТЕ). Это продолжает тенденцию к снижению среднего потребления энергии в жилищном секторе за последние 30 лет. Несмотря на увеличение количества и среднего размера домов, а также более широкое использование электроники, повышение эффективности отопления помещений, кондиционирования воздуха и основных приборов привело к снижению потребления в расчете на одно домохозяйство. Новые дома также имеют лучшую изоляцию и другие характеристики, такие как окна с двойным остеклением, которые улучшают оболочку здания.

Релиз: 19 апреля 2012 г.

Дома, построенные с 1990 года, в среднем на 27% больше домов, построенных в предыдущие десятилетия, что является значительной тенденцией, поскольку большинство конечных потребителей энергии коррелируют с размером дома.По мере увеличения площади в квадратных метрах возрастает нагрузка на отопительное и охлаждающее оборудование, возрастают требования к освещению и увеличивается вероятность того, что домохозяйство использует более одного холодильника. Площадь в квадратных футах, как правило, остается неизменной в течение всего срока эксплуатации дома, и это дорогостоящая характеристика, которую даже нецелесообразно изменять для снижения энергопотребления.

Релиз: 15 марта 2012 г.

The U.S. Energy Information Administration (EIA) регулярно использует отзывы клиентов и внешних экспертов для улучшения своих программ и продуктов. В рамках оценки обследований потребления EIA обратилось в Комитет национальной статистики Национальной академии наук (CNSTAT) с просьбой оценить результаты обследования энергопотребления в коммерческих зданиях (CBECS) и обследования потребления энергии в жилищном секторе (RECS) и рекомендовать улучшения качества данных, географического охвата, своевременности выпуска данных и актуальности данных для пользователей.

Релиз: 19 августа 2011 г.

За исключением регионов с умеренным климатом на западном побережье, кондиционеры (AC) теперь являются стандартным оборудованием в большинстве США.С. дома. Еще в 1993 году только 68% всех занятых жилых единиц имели кондиционер. Последние результаты обследования потребления энергии в жилищном секторе (RECS) за 2009 год показывают, что 87% домохозяйств в США теперь оснащены кондиционерами. Этот рост произошел среди всех типов жилья и во всех регионах переписи. Более широкое использование совпало со значительным повышением стандартов энергоэффективности для оборудования переменного тока, перемещением населения в более жаркие и влажные регионы и ростом жилищного строительства, во время которого увеличились средние размеры жилья.

Релиз: 28 марта 2011 г.

Управление энергетической информации (EIA) публикует новые контрольные оценки использования энергии в домах на 2009 год, которые включают подробные данные по 16 штатам, что на 12 штатов больше, чем в прошлых исследованиях EIA по энергопотреблению в жилищном секторе.

Релиз: 28 марта 2011 г.

Управление энергетической информации (EIA) проводит обследование энергопотребления в жилищном секторе (RECS) для репрезентативной на национальном уровне выборки жилых единиц.Специально подготовленные интервьюеры собирают энергетические характеристики жилищной единицы, моделей использования и демографических данных домохозяйств. Эта информация объединяется с данными от поставщиков энергии в эти дома для оценки затрат на энергию и ее использования для отопления, охлаждения, бытовых приборов и других конечных применений информации, критически важной для удовлетворения будущего спроса на энергию и повышения эффективности и проектирования зданий.

Релиз: 28 марта 2011 г.

В рамках Обследования энергопотребления в жилищном секторе за 2009 год (RECS) были собраны данные о характеристиках энергии в жилищах более чем 12 000 единиц.С. хоз. В этом отчете представлены результаты опроса, детали которых представлены в таблицах энергетических характеристик домохозяйств.

Релиз: 28 марта 2011 г.

За последние три десятилетия доля электроэнергии в жилых домах, используемой бытовыми приборами и электроникой в ​​США.Объем продаж S. homes почти удвоился с 17% до 3%, с 1,77 квадриллиона британских тепловых единиц (квадрильщиков) до 3,25 квадриллионов британских тепловых единиц. Этот рост произошел в то время, когда федеральные стандарты энергоэффективности были приняты для всех основных устройств, общее потребление энергии домохозяйством фактически снизилось с 10,58 квадратов до 10,55 квадратов, а потребление энергии на одно домашнее хозяйство упало на 31%.

Релиз: 1 августа 2004 г.

Для того, чтобы улучшить оценку конечного потребления тепла, Управление энергетической информации (EIA), Исследование энергопотребления в жилых домах (RECS) 2001 г., впервые попросило респондентов оценить, насколько сквозняками они воспринимают свои дома с точки зрения потребления энергии. мера качества изоляции.

Релиз: 1 января 2004 г.

Включает в себя образ жизни людей, факторы, которые вызывают наибольшие различия в домашнем образе жизни, включая использование энергии в зависимости от географического положения, социально-экономического положения и доходов домохозяйств.

Релиз: 25 ноября 2002 г.

В этом отчете будут использоваться данные о схемах приготовления пищи, собранные в ходе обследований потребления энергии в жилищах 1993 и 2001 годов.

Релиз: 12 декабря 2000 г.

В этом обсуждении подробно рассказывается о влиянии понижения настроек термостата в зимние отопительные месяцы 1997 года.

Релиз: 15 июня 1988 г.

Этот отчет был подготовлен в ответ на запрос Управления интеграции политики США.S. Министерство энергетики за анализ того, как данные Управления энергетической информации, полученные из обследований потребления, сравниваются с данными из обследований поставок.

2 Энергоэффективность в жилых и коммерческих зданиях | Реальные перспективы энергоэффективности в США

Руфо, М., и Ф. Който. 2002. Секретный избыток энергии в Калифорнии: потенциал для повышения энергоэффективности. Отчет подготовлен Xenergy, Inc. для Energy Foundation и Hewlett Foundation. Сан-Франциско, Калифорния: Энергетический фонд.

Sandahl, L.J, T.L. Гилбрайд, М.Р. Ледбеттер, Х. Стюард и К. Калвелл. 2006. Компактное флуоресцентное освещение в Америке: уроки, извлеченные на пути к рынку. PNNL15730. Ричленд, Вашингтон: Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория.

Санстад, А.Х. и Р. Б. Ховарт. 1994. Нормальные рынки, недостатки рынка и энергоэффективность. Энергетическая политика 22 (10): 811-818.

Шекель, П. 2007. Домашняя энергетическая диета: как сэкономить деньги, сделав свой дом энергоэффективным. Остров Габриола, Британская Колумбия: Издатели нового общества.

Spees, K., and L. Lave. 2007. Реакция спроса и эффективность рынка электроэнергии. Журнал электричества 20 (3): 69-85.

Стабат П., С. Гинестет и Д. Маркио. 2003. Пределы осуществимости и энергопотребления адсорбционного и испарительного охлаждения в умеренном климате.Материалы конференции CIBSE / ASHRAE 2003 г. Доступно на http://www.cibse.org/pdfs/4dstabat.pdf.

Ставинс, Р., Дж. Яффе и Т. Шацки. 2007. Слишком хорошо, чтобы быть правдой? Изучение трех экономических оценок политики Калифорнии в области изменения климата. Рабочий документ Национального бюро экономических исследований (NBER) № 13587. Кембридж, Массачусетс: NBER, Inc. Ноябрь.

Suozzo, M. J. Benya, M. Hyderman, P. DuPont, S. Nadel, R.N. Эллиотт. 2000. Руководство по энергоэффективному коммерческому оборудованию.2-е издание. Вашингтон, округ Колумбия: Американский совет по энергоэффективной экономике.

Сазерленд, Р. 2000. «Бесплатные усилия» по сокращению выбросов углерода в США: экономическая перспектива. Энергетический журнал 21 (3): 89-112.

Талер Р., А. Тверски, Д. Канеман и А. Шварц. 1997 г. Эффект близорукости и 1997 г. Влияние близорукости и неприятие потери на принятие риска: экспериментальный тест. Ежеквартальный журнал экономики 112 (2): 647-661.

Торчеллини, П., С. Плесс, М.Деру, Б. Гриффит, Н. Лонг и Р. Джудкофф. 2006. Уроки, извлеченные из тематических исследований шести высокоэффективных зданий. NREL / TP-550-37542. Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Июнь.

Тернер К. и М. Франкель. 2008. Энергетические показатели LEED для новостроек. Белый лосось, Вашингтон: Новостройка института.