Умный дом или игрушка для мужчин: контроль электричества
Вслед за статёй о контроле температуры, хочется еще немного рассказать о контроле электричества. Конечно, его интереснее контролировать, когда у Вас 3 фазы.
Тут много уже есть статей про измерение качества электричества. Обычно предлагаются дискретные измерения с помощью клещей, например. Не видел графиков, на которых отображаются важные характеристики электричества во времени: напряжение на фазе, нагрузка на фазу, напряжение на нуле и на защитном заземлении, потребление по приборам и др. С помощью таких графиков можно было бы вовремя заметить перекосы фаз, низкие-высокие напряжения на фазе, токи утечки в землю, анализировать причины отключения фаз и др.
Автор статьи не является электриком и не претендует на профессиональную подачу информации. Хотя с ПУЭ и оборудованием заземляющего контура пришлось плотно ознакомиться.
В моем случае (так уж вышло), сделана не совсем правильная схема TN-C-S, я разбил PEN на PE и N уже после счетчика (он на опоре). Но, несмотря на это, все же очень интересно, куда и как ходит электричество по 3-м фазам и 5 проводам. Эту систему можно даже использовать как учебное пособие для начинающих, наблюдая за поведением нуля при загрузке разных фаз. В частности, интересно, что в нулевом проводе всегда есть напряжение (относительно земли). Думаю, в садоводстве, а также в квартирах, полного нуля на рабочем нулевом проводнике вообще не может быть. Соответственно, с нуля в контур заземления практически всегда уходит часть электричества. Начинаешь понимать, что зануление в квартирах и на садовых участках опасно для жизни.
На первый взгляд довольно сложные графики изображены выше. На самом деле все просто. Сверху- 3 фазы, ноль и земля. Снизу – существенные электрические приборы. У меня 3 фазы, на входе стоит 3-хфазный рубильник на 32А и 3 отдельных автомата на 25А. По нагрузке на фазах видно, что запас есть еще вдвое.
Целей измерений много:
• Оптимизация нагрузки по фазам
• Контроль качества входного напряжения
• Защитное отключение приборов при выходе напряжений за пределы допустимых значений
• Предотвращение перегрузки по фазам
• Обработка аварийных ситуаций
• Учет и прогноз использования электроэнергии разными электроприборами
Оптимизация нагрузки по фазам
Когда я подвел 3 фазы к себе (до этого была 1 фаза), встал вопрос о равномерности нагрузок по фазам. Составил табличку в Excel, расписал все нагрузки, провел расчеты, расписал автоматы по фазам. Установил в щите защиту от перегрузок УЗМ-51М 3 штуки по фазам, переразвел автоматы в щите в доме и, наконец-то, подключил к щиту умный дом. Поняв, что фаза C проседает больше, чем A, поменял их местами. Теперь на фазах B и C находятся важные потребители (компьютеры, сетевое оборудование, холодильник и т.п.). Все они подключены за стабилизаторами. Компьютеры и сетевое оборудование подключены еще и за ИБП. Напряжения на фазах (симметрия напряжений) примерно одинаковые. Допустима, по-моему, разница в 10%, т.е. 23V.
Но план есть план. Факт может сильно отличаться от того, что напланировано. Поэтому, конечно, интересно посмотреть, как же по факту ведут себя фазы в момент больших нагрузок. Иногда просто достаточно быстрого взгляда, были ли выходы за 250V сверху и за 190V вниз. В любом случае становится понятно, что достичь полной симметрии напряжений даже на отдельно взятом садовом участке невозможно. Следовательно, к ненулевому рабочему нулю на входе добавляется (геометрически) свой ненулевой нуль. Иногда, геометрическое сложение напряжений в нуле и может привести к почти нулю, но это будет случайностью.
Защитное отключение приборов при выходе напряжений за пределы допустимых значений
В случаях, когда напряжение на фазе падает и держится ниже, скажем 180V, я отключаю осушители и второстепенный холодильник, т.к. перед ними нет стабилизаторов. Отправляю на почту себе сообщение о произошедшем и дальше могу в ручном режиме принимать решение об их включении.
У меня стоят автоматы защиты по фазам (УЗМ), но нет смысла отключать всю фазу в случае выхода напряжения за нижние пределы, скажем, 180V. Лампы освещения, приборы за стабилизаторами вполне в состоянии работать при таких напряжениях. УЗМ у меня отключает фазу при 160V (на нем можно вручную задать допустимые границы напряжений). Когда напряжение на фазу достигнет нормальных значений, УЗМ автоматически включится через заданный мною промежуток времени.
Предотвращение перегрузки по фазам
Когда у меня была 1 фаза и входящий автомат был на 25А, очень важно было не допустить длительной перегрузки, чтобы входной автомат не отключился. Так мне удавалось прогревать поэтапно дом к выходным. Например, бойлер и первый этаж прогревались в ночь со среды на четверг до 15 градусов, с четверга на пятницу прогревался второй этаж до 15°C, в пятницу шел догрев дома до 20°C. В пятницу вечером мы приезжали уже в теплый дом. 25А мне хватало в течение 4-х лет. Дом 7*9, 2 этажа, Ленинградская область.
Этим летом я провел себе 3 фазы. Получилось 3*25А. Но все равно возможны случаи, когда суммарная нагрузка на фазу может быть выше 25А. Например, включу бойлер на 1,5кВт (сейчас он на 0,6кВт) и забуду про это, детки включат случайно обогреватель на 1,5 кВт, да еще и жена на кухне начнёт готовить, включит электрогриль 2,5 кВт на часик и начнет пылесосить. И это все случайно окажется на одной фазе. Мой умный дом сразу отключит бойлер и обогреватель. Так что даже в этом случае полезно иметь контроль нагрузки на фазы.
Обработка аварийных ситуаций.
Возможны разные нештатные ситуации. Например, дети, балуясь, отключат обогреватель. Умный дом сообщит мне об это письменно. Или наоборот, включат его на полную. Дом отключит обогреватель и сообщит об этом мне.
Часто встречаются случаи, что обогревающий водопроводную трубу кабель выходит из строя и перестает греть. Как узнать об этом вовремя, пока не порвало трубу? Умный дом на страже.
Бывают ситуации, когда дренажный насос заглотит воздушную пробку и будет сутками пытаться выкачивать воду. Умный дом отключит в этом случае насос уже через заданное время, минут через 5.
Ну и, конечно, отключит компрессорные установки при пониженном напряжении, например, если оно будет ниже 180V, сообщив об это хозяину.
Учет и прогноз использования электроэнергии разными электроприборами
Многолетние наблюдения за энергопотреблением позволяют понимать, из чего складывается сумма расходов на электричество и оптимизировать эти затраты. Прогноз расходов позволяет вовремя оплачивать электроэнергию. У нас в садоводстве принято оплачивать заранее. Я, например, оплачиваю сразу за несколько месяцев вперед, чтобы потом зимой не искать бухгалтера.
Ну а теперь посмотрим картинки с графиками измерений показателей.
На картинке показано очень удачное для анализа время, когда наше садоводство посадили на «падший» фидер. Несколько раз на фазе C напряжение падало аж до 160V, что приводило не только к отключению некоторых ИБП, перед которыми не было стабилизатора, а и к отключению УЗМ-51М, т.е. в доме отключалась вся фаза. Сделано это для защиты электрооборудования, в частности, холодильников. Известно, что при таких напряжениях возможно возгорание обмотки компрессора. При этом, разница между минимальным и максимальным напряжениями нередко превышала 20%. Потом нас посадили обратно на нормальный фидер.
Защитный нуль, фазы и рабочий нуль.
Рабочий нуль заземлен. На картинке показан ток на контуре заземления. Из нее видно, что есть ток между рабочим нулем и контуром заземления. И этот ток немаленький. Тут я как непрофессиональный электрик делаю 2 вывода. Первый — защитное заземление работает. И второй — там проходит довольно большой ток. Думаю, что здесь найдется много профессиональных электриков, которые все это прокомментируют. Возможно, что-то надо поменять. Но, если бы не было этих измерений в течение длительного времени, я бы мог и не узнать об этом. Может это и не проблема. Сразу хочу сказать, что системы уравнивания потенциалов у меня пока нет. Из железных предметов только плита газовая, печка и коллекторы в системе водоснабжения.
Поведение нуля
Так как я далеко не электрик, меня порадовала возможность поиграть с нулем. Посмотреть, что будет с нулем, если нагрузить одну фазу, а если две? Оказывается, ноль бежит за этими фазами. В общем и целом, это понятно. Интересно попробовать загрузить симметрично все 3 фазы. Совсем симметрично не получится, но видно, что в этом случае нуль идет к нулю.
Коэффициент мощности
«Коэффициент мощности равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы». И на картинке мы видим, что масляные обогреватели и тепловентиляторы имеют коэффициент мощности практически равный 1. Инфракрасный обогреватель уже около 0,91. А вот термопот в режиме ожидания – 0,45. Компьютеры и телевизоры будут иметь от 0,5 до 0,7. Для специалистов – это обычное дело. Для простых смертных – интересный факт.
Общий расход электроприборов за сутки
На графике показан общий расход значимых потребителей за сутки. В субботу в 0:00 включился предварительный нагрев дома, бойлера и термопота. Мы приехали в субботу в полдень. В 7 утра остановилась подготовка дома к нашему приезду, т.к. закончился льготный ночной режим. Дом почти вышел на заданный температурный режим. Бойлер прогрелся уже к 5 утра, термопот – к часу ночи. Пока не очень холодно на улице, дом не греется днем дальше, пока нас нету. За сутки было израсходовано чуть больше 30 кВт/часов.
Раньше, пока не было умного дома, уезжая с дачи, каждый раз мучился мыслью, что что-то забыл выключить. И, надо сказать, бывало, что и правда, на неделю оставались включенные ненужные электроприборы. Умный дом позволяет найти даже такие несущественные нагрузки, как оставленное освещение. Уж тем более обогреватель. После внедрения умного дома, уезжаю совершенно спокойно. Даже если и осталось что-то включенное (по ошибке настройки), то уж удаленно-то без проблем все сделаю, перенастрою, отключу. Надо сказать, сильно спокойнее жить стало.
Прогноз потребления электричества на текущий месяц
Наглядная статистика расхода электроэнергии за предыдущий месяц, на текущий момент и прогноз на текущий месяц в рублях и в Вт. Единственный минус этого умного дома – в нем нет понятия ночного тарифа. Т.е., если в сентябре на электричество было потрачено 621р, то надо вычесть оттуда примерно треть, т.к. основной расход был ночью по половинной ставке.
Выводы.
1. Интересная игрушка, позволяющая заинтересоваться электричеством и немного разобраться в нем;
2. Полезная вещь, позволяющая предотвращать аварийные и нештатные ситуации;
3. Имея учет, появляется возможность серьезно оптимизировать затраты на электричество;
4. Если умный дом уже есть (он занимается обогревом), то можно за почти просто так получить учет, анализ и контроль расхода электричества.
Напоследок хочется разместить загадку:
Вопрос: что произошло, почему отключилось электричество? В 9:23 был отключен контроллер, в 9:35 включен. Сразу скажу, что сам точного ответа не знаю, т.к. в этот момент там меня не было. Есть только предположения.
Управление электроснабжением и энергопотреблением
Электричество — это кровь и воздух любого современного умного дома. Если критически важные узлы системы не обеспечены надежным и непрерывным энергоснабжением, то все умные функции вашего дома превращаются в ничто. Но надежность и непрерывность — это только один из аспектов, которые учитываются при построении домашних систем управления энергопотреблением (Home Energy Management System — HEMS). Важной характеристикой современных систем становится их способность осмысленно выбирать и при необходимости переключаться на разные источники энергии с учетом времени суток и текущего потребления энергии в доме. Внешние электрические сети, солнечные панели на крыше, ветряки, электрогенераторы, аккумуляторы и даже электромобили — все они входят в контур управления системы умного дома, а их текущий режим работы (заряда, разряда) задается с учетом множества внешних и внутренних условий на основе заданных алгоритмов.
Умные счетчики и многотарифный учет
Любая система управления энергопотреблением начинается с умных счетчиков, которые способны передавать свои показания системе через какие-то цифровые интерфейсы. Реклама сделала такие счетчики чем-то выдающимся, что само по себе позволяет экономить деньги. На деле любая экономия возможна только как следствие многотарифного учета, предлагаемого операторами электроснабжения, или как следствие использования автономных источников электроэнергии (солнечные панели и т.п.). Так вот, установка современных умных счетчиков делает возможным переход на многотарифную схему оплаты электроэнергии, а вот как дальше пользователь распорядится этой возможностью — зависит уже только от самого пользователя, но никак не от умных счетчиков.
Между тем, именно система умного дома и берет на себя функцию управления потреблением электроэнергии таким образом, чтобы в часы, когда тариф электроснабжающей организации особенно высок, потребление электричества из внешней сети было бы минимизировано. Это становится возможным, если дом оснащен собственными накопителями энергии (аккумуляторами) и основные энергопотребители (бытовые устройства и подсистемы умного дома) также могут непосредственно управляться (включаться/выключаться) системой умного дома.
В описанной схеме роль умного счетчика заключается в том, чтобы передавать системе умного дома информацию о текущем энергопотреблении. На основе этой информации, а также с учетом того, какие приборы в данный момент включены, есть ли дома жильцы, каков уровень заряда аккумуляторов и т.п. система принимает решения. Как видим, роль умного счетчика достаточно проста, хотя для удобства последующего анализа в составе системы может функционировать и множество таких счетчиков, чтобы индивидуально отслеживать энергопотребление в разных контурах для разных групп потребителей.
В конечном счете оказывается, что электроснабжающие организации требуют гораздо больше «ума» от многотарифных счетчиков, чем это объективно необходимо для их интеграции в систему умного дома. И именно требования ваших местных электроснабжающих организаций приходится учитывать в первую очередь при их выборе и установке.
Солнечные батареи и аккумуляторы
Современные солнечные панели (Solar PV Panels) могут устанавливаться на крыше и стенах домов, на придомовых участках и сооружениях. При вполне приемлемой для домашнего пользователя цене они обеспечивают и достаточно высокую эффективность работы не только в южных широтах и при наличии прямого солнечного света. Даже в пасмурную погоду и на широте Санкт-Петербурга использование солнечных панелей оказывается возможным и достаточно разумным решением для снижения затрат на покупку электроэнергии.
Важно понимать, что в системе управления энергопотреблением умного дома солнечные панели выступают не каким-то резервным источником электроснабжения, который задействуется только в случае обрыва внешних линий, а в качестве постоянного дополнительного источника, который утилизируется системами умного дома на все 100%, что позволяет резко повысить их окупаемость и делает не просто элементом дополнительного комфорта для обитателей дома, а действенным средством снижения текущих затрат и зависимости от монополизма энергоснабжающих организаций.
Важно понимать, что непрерывная и эффективная утилизация солнечной энергии невозможна без установки специальных накопительных аккумуляторов. Такие аккумуляторы заряжаются в часы, когда выработка электроэнергии солнечными панелями превышает потребности дома и отдают накопленную энергию, когда это необходимо потребителю. Для интеграции солнечных панелей и накопительных аккумуляторов в систему энергоснабжения используются специальные силовые приборы, называемые солнечные инверторы (Solar Inverter). Обычно такие инверторы также выполняют роль стабилизатора напряжения, защищая устройства умного дома от скачков напряжения во внешних и внутренних сетях. В более сложных комплексных системах разные функции могут быть разделены по разным силовым блокам и устройствам. Как правило, разные производители выпускают собственные линейки устройств, которые бывает довольно трудно заставить работать вместе, если речь идет об устройствах разных производителей.
Между тем, в простейшем случае для создания умной системы электроснабжения с аккумуляторами, солнечными панелями и стабилизацией напряжения бывает вполне достаточно единственного солнечного инвертора от одного производителя — важно только выбрать правильную мощность и обепеспечить взаимодействие этого устройства с контроллером умного дома. Собственно вопрос тогда упирается именно в подбор совместимой пары инвертор–контроллер. В настоящее время производители крайне закрыты в этом вопросе. Никакой стандартизации и типовых решений на рынке пока нет, а значит — каждый производитель ориентируется на продвижение собственных устройств и делает «кто во что горазд» так, как удобно именно ему.
Умные счетчики 2022: характеристики и принцип работы
С ростом популярности интеллектуальных счетчиков споры вокруг них усиливаются. Если вы достаточно глубоко погрузитесь в бездну Интернета, вы можете натолкнуться на несколько очень удивительных мифов о них: от причин многочисленных пожаров и «грязного» производства электроэнергии до нарушений конфиденциальности и чрезвычайно высоких счетов за электричество. Итак, давайте узнаем что такое умные счетчики, их характеристики и принцип работы.
Что такое умные счетчики?
Умные счетчики (также известные как датчики энергии) — это электронные устройства, которые отслеживают потребление электроэнергии, газа и воды в доме. Они автоматически собирают информацию о вашем потреблении и отправляют ее вашему поставщику энергии по беспроводной сети. Они постепенно заменяют устаревшие аналоговые датчики, обеспечивая точные измерения потребления в реальном времени и устраняя необходимость в ежемесячных оценках и посещениях домов сборщиками.
Использование датчиков энергии является критически важным обновлением системы и неотъемлемой частью усилий по предоставлению более эффективных, надежных и низкоэмиссионных решений для клиентов. Поэтому правительство преследуют свои цели по внедрению умных счетчиков в домохозяйствах. В России они должны быть установлены на 80% к 2026 году, при нынешнем уровне распространения ниже 9% . Министерство энергетики также прогнозирует, что введение новых счетчиков ускорит процесс смены поставщиков электроэнергии и побудит граждан быть более активными в этой области.
Хотя интеллектуальные счетчики играют ключевую роль в переходе энергетической отрасли в 21 век, их реализация вызывает споры.
Как выглядит умный счетчик?
Интеллектуальный счетчик состоит из двух основных частей и устанавливается вашим поставщиком энергии. Ваши традиционные счетчики газа и электроэнергии будут заменены интеллектуальными счетчиками, которые будут отправлять показания счетчиков вашему поставщику энергии.
Вы также получите домашний дисплей, который покажет вам, сколько энергии вы используете в рублях.
На домашнем дисплее вы можете прочитать:
- сколько энергии было использовано за последний час, неделю и месяц (и сколько это стоило)
- с первого взгляда, какое у вас потребление электроэнергии: высокое, среднее или низкое
- обновления почти в реальном времени по электричеству и каждые полчаса по газу
Как они работают?
Умный счетчик — это новое поколение счетчиков газа и электроэнергии. Умные счетчики измеряют, сколько газа и электроэнергии вы используете, а также сколько это вам стоит, и отображают это на удобном домашнем дисплее.
С умным счетчиком вы можете попрощаться с расчетным счетом. Интеллектуальный счетчик показывает показания цифрового счетчика и использует безопасную интеллектуальную сеть передачи данных (управляемую DCC) для автоматической и беспроводной отправки показаний вашему поставщику энергии не реже одного раза в месяц, чтобы вы получали точные, а не ориентировочные счета.
Умные счетчики также поставляются с домашним экраном, который показывает вам, сколько энергии вы используете.
Как вы можете установить умный счетчик?
Многие дома могут перейти на умный счетчик прямо сейчас, но там, где вы живете, тип дома, в котором вы живете, а также возраст и тип вашего существующего счетчика могут означать, что вашему поставщику энергии потребуется немного больше времени.
Ваш поставщик свяжется с вами, когда ваш умный счетчик будет готов к установке. Если вы хотите узнать о его приобретении сейчас, обратитесь к своему поставщику энергии.
Умные счетчики и домашний дисплей будут предоставлены и установлены вашим поставщиком энергии. Если ваш поставщик использует сторонних установщиков, ваш поставщик энергии сообщит вам, кто они и когда они придут.
Почему вы должны установить умный счетчик? Потому что они могут помочь вам сэкономить деньги
Умные счетчики поставляются с домашним дисплеем, который показывает, сколько энергии используется почти в реальном времени. Вы можете видеть свои траты в рублях, что может побудить вас сократить потребление энергии.
Нужно ли менять умный счетчик при смене поставщика?
Нет, вам не нужно покупать новый интеллектуальный счетчик при смене поставщика энергии . С одним из счетчиков SMETS2 вы сможете переключать поставщиков энергии без прерывания показаний энергии, оплаты счетов или подачи газа и электроэнергии.
Если у вас есть счетчик SMETS1, вам может потребоваться отправить показания счетчика, чтобы получить точный счет после переключения (как и с традиционными счетчиками). Но это временная ситуация и не влияет на вашу способность сменить поставщика энергии, поэтому вы можете сменить поставщика газа или электроэнергии.
Можете ли вы получить бесплатный счетчик?
Дополнительная плата за домашний дисплей не взимается. У вас не будет наценки на ваш счет, потому что вы выберете умный счетчик. Затраты будут распределены по счетам каждого, так же как и затраты на эксплуатацию и обслуживание современных традиционных счетчиков.
Если у вас есть счетчик предоплаты:
Умные счетчики настроены для работы как с предоплатой, так и с кредитными клиентами, поэтому это означает, что предоплата не должна быть более дорогой.
Фактически, клиенты с предоплатой смогут получить доступ к тарифам на время использования , которые могут помочь вам сэкономить деньги, если вы сможете использовать меньше энергии в периоды высокого спроса (известные как периоды пиковой нагрузки) и больше энергии в периоды низкий спрос (известный как периоды непиковой нагрузки).
Если у вас есть счетчик предоплаты, ваш IHD показывает:
- сколько кредита у вас осталось
- сколько у вас есть экстренного кредита (и когда он был активирован)
- баланс вашего долга (если он у вас есть)
- если ваш кредит становится низким
Безопасны ли ваши данные?
Данные, которые ваш интеллектуальный счетчик собирает об использовании энергии, строго защищены законом. У вас есть контроль над этим, в том числе право решать:
- как часто ваш интеллектуальный счетчик отправляет данные вашему поставщику энергии (минимум ежемесячно, ежедневно или каждые полчаса не являются обязательными)
- следует ли делиться данными с другими организациями, например с сайтами сравнения цен
- Если ваш поставщик может использовать показания вашего счетчика в целях продаж и маркетинга
Умные счетчики были разработаны в консультации с ведущими экспертами по безопасности и могут измерять только количество потребляемой вами энергии. Личные данные, такие как ваше имя, адрес и данные банковского счета, не хранятся на вашем интеллектуальном счетчике и не передаются им.
Если у вас есть другие опасения по поводу интеллектуальных счетчиков, ознакомьтесь с нашей статьей о проблемах интеллектуальных счетчиков, разрушающей мифы .
Безопасна ли установка?
Да, умные счетчики и их установка безопасны .
- они соответствуют стандартам безопасности, и все интеллектуальные счетчики соответствуют одним и тем же стандартам безопасности, независимо от вашего поставщика энергии
- они устанавливаются обученными установщиками, прошедшими формальную квалификацию, изложенную в Практических правилах установки интеллектуальных счетчиков.
- во время установки обученный установщик проведет визуальную проверку безопасности, чтобы выявить признаки риска в ваших газовых приборах, а в некоторых случаях выявить проблемы с приборами в домах клиентов.
Умные счетчики под увеличительным стеклом: разоблачим мифы и поговорим о фактах
Миф 1: Умные счетчики представляют угрозу для нашего здоровья
Хотя интеллектуальные счетчики имеют очень низкую выходную мощность и редко излучают радиоволны, есть люди, которые считают, что они опасны для нашего здоровья, вызывая головокружение, головные боли, проблемы с балансом и даже рак.
Это правда, что интеллектуальные счетчики используют радиочастотные волны для передачи информации о потреблении энергии. Однако уровень излучения составляет лишь крошечную долю от уровня радиоволн, который на самом деле в миллион раз ниже, чем уровни, признанные безопасными по международным стандартам, и намного ниже, чем у мобильных устройств, микроволновых печей и маршрутизаторов Wi-Fi. В заключение можно с уверенностью сказать, что умные счетчики не оказывают негативного влияния на здоровье.
Миф 2: Умные счетчики нарушают конфиденциальность клиентов
Вторая по величине проблема — нарушение конфиденциальности. Поскольку интеллектуальные счетчики могут предоставлять информацию о потреблении энергии в режиме реального времени, их теоретически можно использовать для анализа поведения жителей. Подробная информация о привычках потребления энергии может указывать на то, сколько человек живет в доме, когда они уезжают или остаются дома, какие типы приборов они используют и как часто.
Это правда, что датчики энергии собирают данные. Тем не менее, контроль над ними остается за потребителем. Пользователь может решить, как часто интеллектуальный счетчик отправляет данные поставщику энергии с установленным минимальным ежемесячным лимитом и могут ли данные использоваться в маркетинговых целях или передаваться третьим лицам.
Миф 3: Умные счетчики вызывают пожары и взрывы
Каждый умный счетчик должен пройти строгие испытания, благодаря которым их использование безопасно и эффективно и, конечно, не представляет угрозы сам по себе.
Интеллектуальные счетчики также помогают установщику выявлять проблемы безопасности в электрической системе, которые в противном случае было бы трудно диагностировать. В 2017 году установщики датчиков энергии сообщили о более чем 270 000 существующих проблем безопасности, также потенциально опасных для жизни, таких как неисправная проводка или бойлеры.
Миф 4: Умные счетчики открыты для хакерских атак
Система интеллектуальных счетчиков — это безопасная система. В отличие от других бытовых приборов, большинство интеллектуальных счетчиков не используют Интернет для передачи показаний счетчиков. Данные передаются по независимой защищенной сети, созданной специально для этой системы. Если они уже используют Интернет для передачи данных, в этом процессе задействованы передовые асимметричные криптографические решения. Таким образом, данные о клиентах доступны только поставщику энергии или владельцу дома. В любом случае угроза, исходящая от потенциальной хакерской атаки, устранена.
Также обратите внимание, что данные, хранящиеся в интеллектуальном счетчике, относятся только к потреблению газа и электроэнергии и информации о тарифах. Никакие личные данные в системе не хранятся.
Миф 5: Умные счетчики увеличивают счета за электроэнергию
Интеллектуальные датчики устанавливаются владельцами сетей, а стоимость внедрения включается в счет за электроэнергию так же, как установка, мониторинг и обслуживание традиционных счетчиков. Хотя первоначальные инвестиции в модернизацию инфраструктуры должны быть сделаны, анализ затрат и результатов показывает, что датчики энергии обеспечат экономию, намного превышающую первоначальную стоимость.
Сеть аналоговых счетчиков устарела и дороги в обслуживании. Переход на интеллектуальные счетчики означает большую эффективность в долгосрочной перспективе, что приведет к созданию новых динамических тарифов и индивидуальных планов, адаптированных к потреблению энергии отдельными клиентами.
Почему умные счетчики — правильный выбор?
Наличие интеллектуального счетчика помогает клиентам понять свое энергопотребление и, исходя из этого, принимать более обоснованные решения по экономии энергии и денег. Таким образом, вместо того, чтобы искать информацию о потреблении газа или электроэнергии у поставщика, потребители могут просматривать цифровые показания на портативном дисплее, подключенном к интеллектуальному счетчику, который показывает потребление энергии почти в реальном времени. Некоторые решения также позволяют получить доступ к этой информации в Интернете или через мобильное приложение.
Внедрение интеллектуальных счетчиков создает беспроигрышную ситуацию как для поставщика, так и для пользователя. Поставщики энергии могут использовать доступ к ценным данным о потребителях для создания более качественных продуктов и услуг, специально адаптированных к потребностям пользователей и позволяющих устанавливать динамические цены. С другой стороны, пользователи могут получить доступ к персонализированным рекомендациям, которые помогут им перейти на более энергоэффективные устройства и сэкономить еще больше.
Если взглянуть на эту тему в более широком контексте, переход на интеллектуальные счетчики позволит отрасли шагнуть в будущее. Лучшее понимание моделей поведения пользователей позволит поставщикам энергии разрабатывать лучшие, более дешевые и современные решения, которые будут обслуживать потребителей лучше, чем когда-либо прежде. Ожидается, что эта технология откроет новые возможности для динамических тарифов, более разумного дома и более устойчивого образа жизни.
Контролируем расходы с помощью беспроводного счетчика электрической энергии
Продолжаю изучать современные изобретения из категории «Интернет вещей» (IoT — Internet of Things). В прошлом году я установил видеонаблюдение и дистанционный контроль температуры/влажности. Но более актуальным для современного и энергоэффективного загородного дома является контроль и оптимизация потребляемой электрической энергии. В прошлом году я придумал как доработать систему Wireless Tags с бюджетом 30 рублей и переделал датчик открытия двери в счетчик импульсов электросчетчика. Решение неплохое и оно успешно проработало почти год, но эти данные требовали последующей обработки для более наглядного представления.
Тем временем на рынке появились умные устройства, которые с высокой точностью измеряют энергопотребление дома, ведут учет, а главное представляют возможность удаленного доступа к данным через интернет. Одно из таких устройств — Smappee, разработанный в Бельгии. Приступим к установке!
2. Итак, базовый набор Smappee, доставка которого в Россию превратилась в настоящее приключение. Официально устройство не представлено в России. В комплекте три трансформатора тока для бесконтактных измерений, одна «умная» розетка, которой можно управлять через интернет и головное устройство с проводом питания.
3. Главный модуль системы. Имеет встроенный блок питания, т.к. для точного расчета потребляемой энергии необходимо знать не только ток, но и напряжение в сети. В рабочем режиме имеет медленно пульсирующую зеленую подсветку (можно отключить). Устройство подключается к домашней сети по wifi, через которую получает доступ в интернет. Из замечаний стоит сразу отметить крайне скудное руководство по эксплуатации, в котором крайне мало полезной информации. Но, к счастью, всю необходимую информацию можно найти в разделе «Вопросы и ответы» на официальном сайте.
4. Слева трансформатор тока, справа — «умная» розетка. Устроена она очень просто. В ней находится программмруемый приемник работающий на частоте 433 Мгц, а передачник находится в главном модуле Smappee. Вы отправляете команды через интернет, а они перенаправляются по радиоканалу на розетку. Важно понимать, что связь с розеткой односторонняя, и подтверждение включения или выключения можно определить только по изменению текущего потребления энергии.
5. Подключение невероятно простое и не требует специализированных навыков. Катушка трансформатора тока просто замыкается вокруг силового L-проводника с соблюдением указанной на корпусе стрелки. Можно осуществить монтаж даже без отключения питания.
6. Smappee рассчитан на работу как в трехфазной, так и однофазной сети. В базовом комплекте идет 3 трансформатора тока, которые можно либо использовать в однофазной (и двухфазной) сети вместе с солнечными панелями, либо в трехфазной без солнечных панелей. Поскольку у меня однофазный ввод и пропали без дела два трансформатора тока я решил установить сетевой инвертор и 200 Вт солнечную панель. Питание самого устройства я также подключил прямо в электрическом щитке, отрезав вилку с конца провода. Скромный по габаритам электрический щиток уже забит почти под завязку.
7. До этого момента я контролировал потребление электроэнегрии с помощью импульсного вывода вот этого счетчика для технического учета ABB C11. Кстати, цифра на нём это общее количество израсходованной энергии на жизнеобеспечение дома (включая отопление тепловым насосом) с декабря 2013 года. Грубо говоря, суммарно в год я трачу 30 тысяч рублей, или 2500 рублей в месяц.
8. Закрываем электрический шкаф и вешаем Smappee на стену. На этом монтаж завершен. Справа на стене — сетевой (grid tie) инвертор, к которому подключена солнечная панель. Эксперимент с выработкой энергии прошлось приостановить т.к. возникла проблема несовместимости напряжения солнечной панели и рабочего напряжения инвертора. На этой неделе планирую поменять панель и продолжить наблюдения.
9. Ставим официальное приложение на смартфон, подключаемся к беспроводной сети smappee и перепрограммируем устройство на подключение к вашей локальной беспроводной сети. На этом настройка завершена. Главный экран приложения представляет собой диаграмму Венна — схематичное изображение пересечений трех множеств. Верхняя окружность это текущее потребление дома (данные обновляются каждые 5 секунд), слева внизу — зафиксированное постоянное потребление дома (холодильник, интернет, видеонаблюдение), справа снизу — количество энергии вырабатываемой солнечными панелями (в настоящий момент не подключены).
10. Главная особенность использования приложения заключается в том, что для начала полноценной работы устройство должно поработать хотя бы 2-3 дня. Прямо в приложении можно смотреть графики потребления энергии по дням/неделям/месяцам с полным расчетом стоимости. Одна из главных «фишек» устройства в том, что оно анализирует характер потребления тока и пытается автоматически определить устройства, которые эти ток потребляют. С активной мощностью проблем не возникает, а вот с реактивной дела обстоят хуже. Но тем не менее через неделю эксплуатации можно запросто выделить основых потребителей, а smappee будет считать сколько рублей в день (с учетом ваших тарифов) оно расходует. График на экране слева это дом в «спящем» режиме. Постоянно работает электроника, большие пики на графике это включается догрев накопительного водонагревателя, низкие пики — включение первого и второго компрессора холодильника. Почти 30 рублей в сутки! Все эти данные доступны из любого места, где есть доступ в интернет.
11. Smappee также имеет веб-интерфейс, где более наглядно можно изучать графики, а также экспортировать данные в csv. Еще устройство дружит с сервисом IFTTT, через который можно программировать различные сценарии действий с другими «умными» устройствами.
12. Также с помощью Smappee я планирую вести учет выработки электроэнергии солнечной панелью. Основное предназначение устройства — помочь оптимизировать и сократить энергопотребление дома. Также весьма актуальной функцией является возможность включать и выключать радио-розетки дистанционно через интернет. Эту функцию можно использовать для того, чтобы заранее включить обогреватель перед приездом.
Smappee стоит в Европе 200 евро, но при текущем курсе в рублях это получается крайне внушительная сумма. Но в любом случае его стоит рассматривать как еще один современный высокотехнологичный гаджет из категории «Интернет вещей». Устройство несомненно поможет вам оптимизировать расход электроэнергии, но вряд ли в таких масштабах, чтобы окупить собственную стоимость. Его ближайший конкурент — канадский Neurio, пресс-служба которого старательно игнорирует мои попытки выйти с ними на связь.
Как вы считаете, актуален ли такой прибор в России? Или с нашими низкими тарифами в нём нет необходимости?
Дополнение от 15.12.2015: На почту пришло уведомление, что до 31 декабря можно получить 10% скидку по промо-коду HAPPYSMAPPEE.