Устройство для экономии электроэнергии

Как выглядит экономитель и из чего он состоит

Данное устройство выглядит очень компактно и стоит совершенно недорого, что в принципе и подкупает потребителя, а также побуждает его расстаться со своими кровно заработанными деньгами во благо будущей огромной экономии. Как утверждает рекламный текст на них — «чудо» аппарат не только сэкономит затраты электроэнергии, но даже каким-то образом сможет защитить все включенные в розетки электроприборы от скачков напряжения во время грозы и попадания молнии. Ниже представлен самый часто встречающийся в магазинах прибор для экономии электричества, который изготовитель называет Electricity Saving Box.

На лицевой панели установлены два светодиода, сигнализирующие об исправности экономителя и его готовности выполнять возложенные на него функции. Он может иметь несколько переходников для подключения к разным по конструкции розеткам, для того чтобы он мог быть более универсален. Конструкция экономителя энергии также может иметь различные формы прямоугольные или круглые, от этого суть его работы не меняется.

На тыльной части указаны технические параметры экономителя электроэнергии:

• Модель.
• Рабочее напряжение от 90 до 250 В.
• Частота переменного тока в электросети, 50 Гц-60 Гц.
• Максимальная мощность нагрузки, при которой он эффективен 15 000 Вт, то есть 15 кВт.
• Серийный номер.

Некоторые из экземпляров рассчитаны на довольно большие нагрузки, что в первую очередь должно насторожить покупателя, иногда бывают такие модели, что указана мощность даже до 40 кВт. При такой мощности ток должен быть примерно 180 А, что в бытовых условиях не применяется, так как вводные автоматы чаще всего имеют номинальный рабочий ток 25, ну или же 63 А максимум. Ну, допустим, пусть это максимальный показатель экономителя, и он работает в пол силы, с запасом по мощности.

Принцип работы прибора для экономии электроэнергии, как опять же утверждают рекламные ресурсы и производитель, основан на преобразовании реактивной составляющей в активную и отдаче её в сеть, тем самым экономитель убирает реактивную составляющую из сети. Действительно, мощность потребляемая из сети содержит как активную, так и реактивную составляющую. На крупных подстанциях предприятий устанавливаются так называемые компенсаторы реактивной мощности, которая создаётся большими индуктивными нагрузками. Она появляется вследствие работы асинхронных двигателей, трансформаторов и всего того, что переделывает электроэнергию в электромагнитное поле. Компенсирующими устройствами служат:

1. Включаемые поперечно батареи конденсаторов.
2. Реакторы.
3. Синхронные двигатели в режиме компенсации (перевозбуждения).

Вот так вот выглядят компенсаторы реактивной мощности, на основе конденсаторной батареи:

Однако счётчики, установленные на предприятиях и распределительных подстанциях, ведут учёт как активной, так и реактивной составляющих, а в домашних условиях стоят элементы учёта, которые считают только активную энергию. Поэтому нет смысла компенсации реактивных мощностей, тем более что в бытовых устройствах она настолько несущественная, что даже не стоит её учитывать.

Для того чтобы убедится и разобраться в устройстве экономителя, придется разобрать его и посмотреть, что же внутри его, конденсаторная компенсационная батарея или синхронный генератор. И вот, что оказывается там внутри:

А вот его схема:

Несколько электронных элементов таких как конденсатор, резисторы, светодиоды, и диодная сборка для выпрямления сетевого напряжения, и в лучшем случае её предохранитель. По сути, это электрическая схема для питания светодиодов, и не более, которая не только не даст экономии электричества, но и наоборот потребляет какую-то хоть и малую, совсем незначительную часть электроэнергии для свечения светодиодов. Приборы, подключаемые от розетки, почти не имеют реактивной энергии, да и как писалось выше, счётчик её не считает поэтому эффект экономии нулевой.

Важно! Сейчас мы говорим не только об экономителе электроэнергии Electricity Saving Box, но и о таких приборах, как Эконор и Power Saver. Все они являются разводом, никакого реального толку от их использования, а тем более экономии электрической энергии, конечно же нет! Под этой статьей мы предоставили ссылки на более рациональные и к тому же легальные способы, позволяющие меньше платить за свет!

Реальное испытание экономителя

От теоретических понятий и исследований перейдём к практике. Для того чтобы убедиться экономит ли экономитель электроэнергию, то есть заставляет крутиться счетчик при одной и той же нагрузке медленнее. Для этого существуют два практических способа, которые сможет попробовать каждый:

1. Включить какой-либо один прибор в электрическую сеть и засечь сколько оборотов делает диск счётчика если он электромеханический, а если он электронный то сколько миганий светодиода, за определённый промежуток времени. На каждом из элементов учёта указанно, например, что 600 оборотов диска соответствуют одному киловатту. Ну это не столь важно ведь нужно внимательно просчитать количество оборотов хотя бы за 10 минут при включенном и при выключенном приборе для экономии.
2. Второй способ более точный и быстрый. Для этого понадобится любой электроприбор, всё равно с какой потребляемой мощностью. Это можно проделать и с лампочкой, и с дрелью, так как внутри её, по сути, электрический двигатель, который является индуктивной нагрузкой. И также необходим амперметр (цифровой мультиметр), так как только при протекании электрического тока через счётчик, он будет вести учёт электроэнергии, а ток, в свою очередь, не появится без подключения нагрузки. Подключаем нагрузку через последовательно включенный амперметр и включаем её. Измерительный прибор при этом покажет силу тока в исследуемой цепи, теперь в розетку, находящуюся как можно ближе к нагрузке, включаем экономитель. Если данный прибор для экономии уменьшит, каким-то невероятным образом, показания силы тока, то это и будет доказательством того, что он эффективен и действительно работает.

Таким образом любая модель данного прибора для экономии электроэнергии, может в лучшем случаи уменьшить реактивную составляющую мощности в сетях квартиры, путём подсоединения параллельно конденсатора, но счётчики данную энергию не считают. Да и такой ёмкости будет недостаточно, для хотя бы малейшей компенсации реактивных мощностей, а тем более экономии электричества.

В подтверждение всему этому рекомендуем просмотреть правдивые отзывы об экономителе энергии:

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, что собой представляет экономитель электроэнергии, как он устроен и как работает. Надеемся, наша статья помогла вам убедиться в том, что это обычный развод на деньги. Если у вас возникли какие-либо вопросы или вы не согласны с нашим мнением, можем обсудить это в комментариях под записью!

Будет полезно прочитать:

• Как меньше платить за свет легально
• Как сэкономить на замене электропроводки
• Как установить датчик температуры теплого пола
• Как доказать что соседи воруют электричество

Приборы для экономии электроэнергии: миф или реальность?

Не так давно, на наших рынках, в интернете, в некоторых печатных изданиях и даже на телевидении, появилась реклама чудо-прибора, который, по словам рекламирующих, способен экономить до 30-35% электроэнергии. Что же это за прибор? Как он устроен? И неужели это правда, что он способен экономить столько энергии?

Примерно в одно время, в разных регионах, эти приборы появились под разными названиями. Вот примерные названия этих самых приборов: SberBox, smartBox, Energy Saver, Pover Saver, Saving-box, Powersave, Экономыч и т.д.

По словам производителей, и соответственно распространителей, прибор достаточно просто воткнуть в розетку, и он начинает работать, то есть, экономить наши кровные.

Стоимость данного девайса, в зависимости от региона распространения и «щедрости» продавцов, колебалась от 10$ до 70$. В самом простом исполнении, прибор рассчитан на 15 кВт нагрузки для однофазной сети, то есть на средний дом. Также существуют приборы и для трех фазных сетей. К примеру, такой прибор для экономии электроэнергии, рассчитанный для работы в трех фазной сети, на нагрузку до 48 кВт, имеет размеры с обыкновенную пачку от стирального порошка.

Первое знакомство с описанием этого устройства для экономии электроэнергии вызывает у электротехников восторг, смешанный с ощущением собственной некомпетентности. Прибор имеет солидный перечень возможностей, реализованных с помощью загадочных, патентованных технических новаций.

Специалистам трудно представить, как можно реализовать в одном приборе такие функции, как компенсация реактивной мощности, фильтрация помех, защита от перекоса фаз и ударов молнии. Революционная возможность преобразования реактивной электрической энергии в активную энергию вообще не имеет аналогов. Такая перспектива сразу приводит энергетиков промышленных предприятий в состояние экстаза.

Давайте внимательно присмотримся к чудесному изделию и подумаем, можно ли реализовать все заявленные характеристики в одном приборе. И не слишком ли мало за него запрашивают? Ведь автоматические конденсаторные установки сравнимой мощности стоят в 4-6 раз дороже.

Стабилизаторы для выравнивания перекоса напряжений в фазах тоже не дешевы. Фильтры гармоник, громоздкие изделия, содержащие большое количество железа и меди, низкой ценой тоже не страдают. Совмещение возможностей всех этих устройств в одном изделии – это действительно впечатляющее достижение.

Энергосберегающее устройство Smart Boy

В рекламных статьях приведены великолепные фотографии внешнего вида прибора, схемы подключения. А вот изображений устройств с открытым корпусом практически невозможно найти. И можно понять почему: вместо заявленных 5 блоков и модулей, таких как программируемый контроллер и управляющий (?) трансформатор, присутствует простейший, убогий набор деталей.

Итак, мы приобрели один из таких приборов, для того, чтобы попробовать разобраться с ним. Что же он из себя представляет. Это небольшая коробочка, напоминающая обыкновенное зарядное устройство, на передней панели находятся два светодиода.

Взяв на себя смелость, мы попробовали заглянуть внутрь этого чудо-прибора. Что мы увидели внутри? Внутри был диодный мостик, конденсатор неопределенной емкости и небольшой блок питания, от которого питались светодиоды. И …. собственно все. Самой дорогой деталью является стильный корпус с вилкой подключения к сети. Общая стоимость комплектующих вряд ли превышает 3-4 долларов, а самая дешевая модель уже продается за 40. О какой экономии электроэнергии можно говорить при такой схеме?

Как Smart Boy позволяет экономить электроэнергию

Так все-таки за счет чего происходит экономия электроэнергии при использовании такого типа энергосберегающих приборов? А вот тут придется окунуться немного в теорию, без этого никуда. Попробуем изложить все простым, понятным языком.

Итак, энергия бывает активная и реактивная. Останавливаться на высших гармониках, помехах в электросети, сдвигами по фазе и прочих премудростях, мы не станем, рассмотрим лишь то, с чем действительно можно столкнуться в реальной жизни, в бытовых, так сказать, условиях.

Обыкновенные бытовые потребители электричества, то есть, мы с вами, платим за потребление активной энергии. Большие предприятия оплачивают еще и реактивную энергию. Для этого у них установлены специальные счетчики, которые подсчитывают этот самый реактив.

На самом деле они, предприятия, не потребляют, они ее производят. То есть, оборудование с большой индуктивной составляющей, выделяет реактивную энергию, которая дополнительно нагружает сети. Для того чтобы «разгрузить» электрические сети от негативной нагрузки, существуют специальные устройства- Компенсаторы Реактивной Мощности, то есть КРМ.

Эти самые КРМы, достаточно громоздкие и сложные устройства, причем, они изначально рассчитываются под определенную нагрузку. А этот чудо-прибор, о котором собственно сейчас и идет речь, если и может что-то сэкономить, теоретически, то только при строго определенной нагрузке. А подсчитать эту самую нагрузку практически нереально.

Многие современные приборы уже изначально оснащены приборами для компенсирования реактивной составляющей. Так, к примеру, практически все компьютерные блоки питания оснащены Passive PFC, что позволяет сократить потребляемую энергию на 5-10 %. Но в данном случае, номиналы емкости, дросселя и прочего железа, очень тщательно подсчитывалось, что и позволило сократить потребление электричества.

Из всего, что было написано выше, можно сделать вывод, что компенсировать, что-либо в домашних, бытовых условиях — бессмысленно.

Но, справедливости ради, проведенные нами эксперименты на производстве, показали, что, при применении трехфазного статического КРМ, дало некоторые результаты. А именно, позволило стабилизировать перекос по фазам на 10-15 %, то есть, равномерно распределить нагрузку между фазами. Но это на производстве, где нагрузки были относительно постоянные. Так что, выводы делайте сами.

Как чудо-прибор преобразует реактивную энергию в активную

Отдельно поговорим о преобразовании реактивной энергии в активную. Сейчас только энергосберегающее устройство Smart Boy декларирует подобную возможность. В электротехнике нет ни теоретических обоснований подобной возможности, ни практических реализаций устройств. Все попытки получить у дилеров более подробную техническую информацию об этой удивительной возможности оказались неудачными. Они или цитировали рекламные презентации, или ссылались на «ноу-хау» разработчиков.

Торжество современной техники или грандиозная афера?

То, что настораживает специалистов, совершенно непонятно остальному населению, далекому от электротехники. Ну, как можно устоять, когда на экране телевизора седоватый доктор технических наук (а доктор ли?) проникновенно описывает выгодность приобретения прибора, со скидкой для пенсионеров? Судя по размаху и длительности показа рекламных роликов, дела с продажами обстоят неплохо.

Из рекламы устройства для экономии электроэнергии Pover Saver

В заключение можно сказать, что, к сожалению, огромное количество людей, в том числе знакомых с электротехникой, оказались жертвами гигантской аферы под названием «Энергосберегатель Smart Boy» и подобных приборов для экономии электроэнергии. Нет у этих устройств никаких уникальных или революционных свойств, они абсолютно бесполезны в производстве и, тем более, в быту.

Ссылки на то, что изделия сертифицированы в странах СНГ (подразумевается, что потребительские свойства подтверждены серьезными организациями)- это просто лукавство, рассчитанное на незнание процедур сертификации. Проверка проводится только по показателям безопасности изделий, потребительские свойства вообще не рассматриваются. Другими словами: если вы приобрели горькую, как полынь, шоколадку, то она может быть абсолютно безопасна для вас, а вот на вкус – извините.

Что нам рассказывают производители?

Рынок и интернет-магазины представляют сейчас такое количество подобных устройств, что глаза разбегаются, не знаешь, какой выбрать. Как только производители не именуют свои приборы – экономайзеры, энергосберегатели, экономители.

Чтобы сделать правильный выбор, многие начинают читать отзывы. Честно сказать, этого лучше никогда не делайте, лживых отзывов очень много, поэтому не верьте, а разберитесь досконально во всём сами.

Рассмотрим, как происходит «экономия» электроэнергии на примере энергосберегающего прибора «ELECTRICITY SAVING BOX». Зайдя на сайт, где предлагают приобрести (да ещё и со скидкой 50%) такое устройство, мы с первой страницы узнаём, что, оказывается, уже каждая вторая европейская семья приобрела для дома такой сберегатель, и полным ходом экономит энергию и деньги. Ни один магазин, офис, автомастерская, салон красоты, ресторан или жилой дом не обходятся без него.

Дополнительные преимущества

Производитель указывает, что устройство не только экономит энергию, но и обладает ещё рядом преимуществ:

1. Нет никакого обмана счётчика, просто с подключением прибора энергия используется эффективнее и достигается экономический результат.
2. Продлевается срок службы электрической бытовой техники.
3. Сводятся к минимуму вредные для человека электромагнитные излучения, которые исходят от электрических приборов и проводки.
4. Эффективность такого прибора не голословна, она подтверждена многочисленными исследованиями и имеет научное объяснение.

А использовать прибор легко и просто. Достаточно включить его в розетку, и через 1-2 месяца он полностью окупит затраченные средства, снижая ежемесячный платёж за электроэнергию на 30-50%.

Принцип действия и схема прибора

Как же объясняет действие такого чудесного устройства инструкция по его применению?

Электроэнергия состоит из двух составляющих – активной и реактивной. Активная энергия – полезная, именно её используют бытовые приборы для своей работы. Реактивная энергия – невидимая, она создаёт в сети дополнительную нагрузку. Вследствие этого увеличивается ток потребления. Плюс ко всему реактивная энергия наводит вредные электромагнитные поля. Согласно инструкции завода-изготовителя энергосберегающий прибор убирает из сети реактивную составляющую. За счёт чего снижается ток, потребляемый бытовыми приборами из сети. Соответственно меньше становится расход электроэнергии и затраты на её оплату.

А теперь давайте посмотрим, из чего состоит схема прибора, чтобы он в реальности мог обеспечивать такой экономический эффект. Внешне выглядит он довольно симпатично – пластиковый серебристый корпус, а на чёрной вставочке блестящий логотип с названием фирмы. В корпус встроены электрические контакты в виде штепсельной вилки. Ещё имеются один или два светодиода, которые указывают на включенное положение прибора.

Открутив один шуруп, которым скрепляются две корпусные половинки, можно увидеть небольшую электронную плату с минимумом компонентов и плёночный конденсатор (ёмкость его небольшая, около 6 микрофарад). Если внимательно изучить схему, собранную на плате, то станет понятно, что она просто-напросто обеспечивает индикацию светодиодов.

Опробование прибора

Теоретически весь прибор мы изучили, осталось опробовать его на практике.

Сразу стоит обратить внимание на показания счётчика, а ещё лучше произвести контрольные замеры. Надо записать цифры на счётчике, к примеру, в 9.00 сегодняшнего дня, потом в такое же время на следующий день и посчитать, какой за сутки был расход. Это раньше было удобнее следить за счётчиками, когда их действие основывалось на вращающемся диске. По скорости вращения сразу становилось понятно – медленнее двигается диск, значит, меньше потребление, и соответственно наоборот. Но сейчас уже вряд ли где-то найдутся дом или квартира с дисковым счётчиком, везде уже давным-давно их заменили электронными. Так что придётся записать показания и потом произвести несложные расчёты.

После этого надо вставить в розетку устройство для экономии. Производители приборов рекомендуют выбирать ближайшую розетку от счётчика, но можно включить его в самую нагруженную. Светодиоды, как и положено им, загорелись. Теперь необходимо посчитать расход за следующие сутки уже с включенным прибором (снова нужно взять за отчётный период сутки с 9.00 сегодняшнего дня до 9.00 завтрашнего). Очень важно при этом, чтобы не изменилась подключенная к сети нагрузка. То есть пусть для этого отчётного периода останутся включенными в сеть одинаковое количество бытовых приборов в вашей квартире (холодильник, компьютер, телевизор, водонагреватель, электроотопление), чтобы можно было оценить устройство в плане эффективности для экономии электроэнергии.

К сожалению, оказывается, что счётчик накрутил те же киловатт-часы, что и без включенного прибора экономии.

А ведь многие люди, думая, что покупают экономайзер электроэнергии, приходят домой, достают из упаковки выгодную покупку, включают в розетку и спокойно начинают ждать экономического эффекта, и даже не смотрят при этом на показания счётчика. По прошествии месяца, когда подходит срок оплачивать потреблённую электроэнергию, с удивлением обнаруживают, что расход остался прежним. Почему так произошло? В чём подвох этого прибора? Неужели это очередной миф и способ заработать на доверчивых людях?

Чтобы ответить на эти вопросы, для начала надо хорошо разобраться в составляющих электроэнергии. Как уже говорилось выше, она бывает двух видов.

Энергия: активная и реактивная

обратите внимание на оплавленный конденсатор — не исключено, что такой чудо-прибор станет причиной пожара

Активная – это та составляющая электроэнергии, которая тратится на создание видимой работы. Например, начал вращаться вентилятор, насос стал качать воду, электрокамин греть воздух, музыкальный центр издавать музыку, загорелись лампы электроосвещения. То есть активная электроэнергия совершила полезную работу и трансформировалась в световой, звуковой или тепловой вид энергии. Активная составляющая всегда измеряется в ваттах (Вт). Многие электрические приборы в своей работе основываются только на этой составляющей – электрические плиты и печи, утюги и обогреватели, лампы накаливания. Если в паспорте написано, что активная мощность прибора 1 кВт, то такая техника возьмёт из сети и полную мощность 1 кВА.

Реактивная энергия потому так и называется, что она невидимая. Многие устройства бытовой техники без неё работать не будут, так как основным узлом в их работе является двигатель. Он в свою очередь приводится в движение путём создания вокруг него электромагнитного поля. А это и есть основная функция реактивной электроэнергии. К таким бытовым устройствам относятся – имеющиеся в каждой квартире холодильник и стиральная машина, все виды электроинструмента (болгарки, электрические дрели, шуруповёрты, штроборезы). Измеряется эта величина в варах (вар).

Чтобы снизить расход электрической энергии, надо уменьшать её активную и реактивную составляющую.

В случае с активной достаточно отключить лишних потребителей, то есть уменьшить количество запитанных от сети ламп освещения и электрических бытовых приборов.

Реактивная энергия снижается путём включения в сеть довольно мощных конденсаторов, которые её компенсируют и уменьшают потребление. Чтобы правильно подобрать такие конденсаторы, нужно знать суммарную мощность всех электрических аппаратов, включённых в сеть. Тех 6 микрофарад, которые имеются на плёночном конденсаторе, входящем в схему прибора для экономии электроэнергии, хватит лишь на компенсацию реактивной мощности небольшой люминесцентной лампы (40 Вт).

Но самое смешное в том, что величина этой компенсируемой реактивной мощности абсолютно ни на что не влияет. В наших домах и квартирах устанавливаются счётчики активной электроэнергии и им абсолютно без разницы, сколько через них пройдёт энергии реактивной. Бытовой домашний счётчик её не считает.

Не дайте себя обмануть

Прибор, который мы выше рассматривали, китайский производитель удосужился снабдить хотя бы небольшим конденсатором. Схема более дешёвых устройств вообще состоит из светодиодов и резисторов. При включении в розетку начинают светиться два маленьких индикатора, получается что-то подобное гирляндам для ёлки. Но гирлянды хотя бы выполняют функцию украшения новогоднего праздника, а прибор с двумя светящимися точками не несёт вообще никакой функциональной значимости.

Поэтому, как бы нам не хотелось разочаровать тех, кто уже купил подобные энергосберегающие приборы, но приходится констатировать, что это сплошной лохотрон. Пока люди выбрасывают деньги на покупку приборов для экономии электроэнергии (а стоят они от 300 до 1500 рублей), те, кто их придумал, довольно потирают руки. Очень выгодный бизнес – купить партию таких коробочек в Китае, повысить цену в 10 раз и продавать доверчивым гражданам.

Вот подробный видео отчет о заказе двух различных «экономителей» напрямую из Китая:

Надеемся этого достаточно, чтобы отказаться от покупки прибора. И уж тем более не старайтесь придумать что-то самостоятельно. Опять же интернет насыщен статьями, схемами и видео-роликами на тему, как сделать прибор для экономии электричества самому. Даже придумывают такие нахальные названия, как «халявное электричество». Ни в коем случае не поддавайтесь на эти уловки, «экономайзер», сделанный своими руками, в худшем случае может повредить электронную плату счётчика, а при самом лучшем раскладе это попросту выброшенные на ветер время и деньги.

Как сэкономить электроэнергию без чудо-прибора?

Чтобы добавить немного оптимизма, хотим дать вам реальные советы на тему, как можно снизить энергопотребление в жилом доме:

1. Лампы накаливания можно заменить люминесцентными, энергосберегающими, светодиодными. Так просто, а годовая экономия электроэнергии при замене всего 10 лампочек составит около 800 кВт-ч.
2. В дневные часы больше пользуйтесь естественным освещением. Для этого не загромождайте подоконники огромными цветочными горшками, не вешайте тёмных занавесок.
3. Установите многотарифный счётчик электроэнергии. Ночной тариф дешевле, поэтому пользуйтесь функцией отложенного старта в бытовой технике. Запускайте свои посудомойки, стиральные машины, хлебопечи и мультиварки работать по ночам.
4. При монтаже освещения в квартире обязательно следует найти место подвесным настенным лампам и бра, маленьким переносным светильникам. Если захочется читать или вязать, включайте их, а не верхнее освещение всей комнаты.
5. Днём, когда уходите из дома, и ночью, когда спите, выключайте из сети телевизоры, компьютеры, музыкальные центры, микроволновые печи. Все эти электроприборы в дежурном режиме тоже потребляют электроэнергию.
6. По возможности меняйте бытовую технику на новую. Чем она старше, тем выше у неё энергопотребление. При покупке отдавайте предпочтение моделям с классом А.
7. Перед использованием кондиционера, закройте все окна и двери, не охлаждайте улицу.
8. Если у вас электрическое отопление, стоит подумать о дополнительном утеплении квартиры или дома снаружи.
9. Ну и, конечно же, уходя, гасите свет.

Надеемся, в этой статье мы доступно объяснили, что покупая и устанавливая подобные приборы для экономии электроэнергии, вы можете лишь незначительно разгрузить маленький участок проводки от мизерной доли реактивной составляющей. Но ни ваши старания, ни выброшенные на ветер деньги счётчик не оценит никак. Не связывайтесь и с самодельными устройствами, а лучше воспользуйтесь советами и научитесь экономить по-честному.

Самодельный солнечный коллектор
Filed in Своими руками on Май.24, 2012
Самодельный солнечный коллектор можно с успехом применять в умеренном климатическом поясе. Для большинства территорий стран СНГ самодельный солнечный коллектор имеет КПД до 45-55 %, что достаточно высоко (для сравнения КПД профессионального коллектора по разным оценкам находится в районе 70-80 %). Получаемой мощности вполне достаточно для подогрева воды для душа, бассейна, мытья посуды и других технических нужд. Такое устройство может экономить тысячи долларов в год. А если на вашем участке нет электричества или газа, тогда самодельный водонагреватель — прекрасное решение.
На сегодняшний день существует множество способов изготовить солнечный тепловой коллектор своими руками. Все эти конструкции имеют разную эффективность, ровно как и себестоимость, но в любо случае, это гораздо дешевле, чем купить профессиональный коллектор.
Предлагаю рассмотреть конструкции водонагревателей, которые вы сможете изготовить в домашних условиях. Начнем с самого дешевого (бесплатного). В нем можно найти много недостатков, но ведь и денег вы не платите. Итак…. Идем на ближайшую свалку…

Нам потребуются запчасти от старого холодильника. Используем змеевик, по которому течет фреон. Демонтируем его с задней части холодильника, очищаем соответствующим образом от мусора, остатков коррозии, масла, фреона и других нечистот. Желательно конечно также продуть саму трубку змеевика (вода хоть и техническая, но пользоваться ею вам).

На следующем этапе изготовления коллектора потребуется материалы для рамы. Для каркаса можно использовать рейки, а в качестве основы самодельного коллектора — резиновую подстилку или старый коврик. Можно применять и другие материалы, но резина очень хорошо удерживает тепло, к тому же, ее не нужно дополнительно окрашивать в черный цвет (для увеличения поглощающей способности). Естественно, резиновую подстилку также следует подготовить, обрезать если это требуется.

Если мы хотим добиться максимально эффекта от использования самодельного коллектора, нам потребуется исключить все возможные теплопотери из контура, чтобы направить их на нагрев теплообменника. Поэтому очень важным элементом при производстве солнечных батарей является устройство защитной поверхности. Её функцию с успехом может выполнить обычное стекло, которое будет накапливать тепло под своей поверхностью и таким образом многократно усиливать эффект нагрева. Поэтому разбираем старую оконную раму и подбираем требуемое по размеру стекло (желательно толщиной 3-4 мм или более).
Далее из деревянных реек изготавливает раму (каркас коллектора) по размерам нашего змеевика.

В образованной деревянной раме необходимо подготовить соответствующие отверстия для вывода труб теплоносителя. Поэтому примеряем все элементы нашего самодельного водонагревателя и сверлим отверстия. Как вариант, можно поэкспериментировать с отражающей поверхностью и закрепить между резиновой подстилкой и рамой фольгу. Но в этом случае змеевик должен быть зафиксирован на некотором расстоянии от фольги, чтобы поглощать отраженные от ее поверхности волны.
Для крепления прокладки и обеспечения пространственной жесткости рамы коллектора используем дополнительные рейки. Для защиты емкости коллектора от инфильтрации холодного воздуха и повышения теплоизоляции важно обеспечить герметичность всех соединений. Для этого можно воспользоваться обычной клейкой лентой, которой закрываем все щели.
Далее, с помощью обычной пластиковой трубки подводим теплоноситель (воду) непосредственно к змеевику. Естественно, диаметр труб в случае использования змеевика от холодильника маловат, что напрямую сказывается на продуктивности коллектора, но учитывая низкую себестоимость и трудоемкость изготовления такой водонагревательной системы, увеличить мощность солнечной установки можно за счет количества таких самодельных коллекторов.
Змеевик закрепляем на небольшом расстоянии от фольги, фиксировать можно теми же креплениями, которые мы демонтировали со старого холодильника.
Последним этапом изготовления солнечного коллектора будет установка, закрепление и герметизация защитной поверхности (стекла) коллектора. Для закрепления одной клейкой ленты не достаточно, поскольку при нагреве ее адгезия уменьшается. Поэтому используем хомуты или саморезы. Все! САМОДЕЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР ГОТОВ! Осталось только подумать, как и где правильно его установить. Об этом мы говорили здесь.
1-трубка ГВ; 2-спусковой кран; 3-выпуск ГВ; 4-запорный кран; 5-кран подпитки; 6-трубка ХВ; 7-подвод ХВ; 8-кран слива
Для накопления горячей воды можно использовать любую емкость (бак). Никаких дополнительных устройств не потребуется (если вы используете свой самодельный коллектор не для подогрева воды в бассейне, в этом случае потребуется еще насос). Движение теплоносителя протекает естественным образом — за счет конвекции: теплая (менее плотная) жидкость движется вверх и попадает в бак. А холодная, таким образом, вытесняется и поступает к нижнему входу солнечного коллектора. В процессе нагрева поступившей жидкости она движется вверх и процесс повторяется. Таким образом движение происходит безостановочно (в дневное время, естественно).
Выполненный таким образом самодельный солнечный коллектор может готовить воду, с темп. 60-70 °C.
Если вам не удалось раздобыть змеевик от холодильника, с таким же успехом можно использовать черный водопроводный шланг. Приведенная конструкция самодельного водонагревателя достаточно примитивна. В идеале, конечно, диаметр трубок лучше использовать побольше, или же в короб помещать несколько таких змеевиков. Желательно устроить дополнительную теплоизоляцию короба, выполнить двойное остекление. Эти меры значительно увеличат КПД вашего коллектора. Кроме того можно и сам аккумулирующий бак утеплить. Существует мнение, что бак лучше покрасить в черный цвет и поставить на солнце, однако такие меры оправданы только в летнюю солнечную погоду, в холодные пасмурные дни черный бак будет только отдавать тепло окружающей среде. Как вариант, бак можно расположить в доме (или на чердаке).
Мощность изготовленного таким образом солнечного коллектора небольшая, около 200 Вт. Этого вполне достаточно чтобы нагреть воду в объеме, требуемом для похода в душ. Небольшая, но экономия. Если не хватает — рассмотрите другие варианты самодельных нагревательных устройств!

>Энергосберегающие устройства для дома

Виды и предназначение

На сегодняшний день разработан целый ряд устройств и приспособлений, работа которых направлена на экономию ресурсов. Среди наиболее популярных:

• Неодимовые магниты. Используются для остановки или замедления электрических и газовых счетчиков. В принципе работы лежит воздействие сильного магнитного поля на устройство учета ресурса в счетчике. Магнит относительно доступен и дешев, устанавливается самостоятельно без каких либо приспособлений. Китайские производители поставляют множество их видов, самые популярные 55х25 и 50х30 стоят до 2000 рублей.
• Счетчики электрической энергии с пультом управления. Здесь происходит замена стандартного прибора учета электричества на точно такой же, но модернизированный. При помощи пульта дистанционного управления пользователь может полностью блокировать команды от процессора счетчика, который выглядит как полностью рабочий (моргает индикатор счета, светится сетевой индикатор), но не считает потребленную электрику. Стоят такие счетчики от 6 до 30 тысяч рублей в зависимости от марки и модели.
• Энергосберегающие устройства для дома, которые вставляются в электророзетку и экономят электричество путем преобразования бесполезной реактивной энергии в активную. Ярким примером таких технологий является прибор для экономии электроэнергии «Экономыч», который стоит около 700 рублей и при показателе эффективности в 15-50% окупается на протяжении одного-двух месяцев. Благодаря устранению перепадов напряжения в сети он продлевает жизнь бытовым приборам. При этом, для установки не требуется никаких дополнительных знаний. Подобные энергосберегающие приборы для дома выпускаются и другими фирмами (Electricity Saving Box, Smart Box, Energy Saver и др.

Отзывы и рекомендации специалистов

Проанализировав множество комментариев во всемирной сети о вышеназванных экономителях, можно сделать определенные выводы об их сильных и слабых сторонах.

Дополнительно следует отметить, что все эти приспособления доступны в продаже исключительно через интернет. В обычных магазинах электротоваров их не найти.

Если провести сравнительный анализ по нескольким критериям, то получается приблизительно такой результат:

• Эффективность. При установке сильного магнита или модифицированного счетчика с ДПУ можно полностью прекратить учет электрики. С использованием экономайзера с подключением в розетку снижение потребления в пределах от 15% до 50% в зависимости от мощности включенных электроприборов.
• Цена. Приборы типа «Экономыч» и магниты доступны по цене всем. Поддельные электросчетчики стоят достаточно дорого: однофазные простые модели от 6000 рублей, самые современные многофазные – десятки тысяч рублей.
• Безопасность. Применение экономайзера в розетку практически полностью безопасно. Применение магнита для экономии электричества из-за неправильного размещения устройства увеличивает риск поломки счетчика на 30-40%, при неправильном же размещении на газовом счетчике возможен даже взрыв. Модифицированный счетчик подключается непосредственно в электросеть, поэтому при неправильно выполненных работах возможно короткое замыкание и пожар.
• Законность. Неодимовые магниты и электросчетчики с пультом – это не столько экономия электрики, сколько ее воровство. Органы энергонадзора активно борются с такими устройствами путем проведения проверок, установки антимагнитных лент. При обнаружении виновных ожидает очень крупный штраф. На этом фоне выгодно отличаются розеточные экономайзеры, действие которых полностью легально, поскольку основано не на принципе обмана счетчика, а на принципе преобразования энергии.

Также следует обратить внимание на то, что некоторые умельцы предлагают сделать энергосберегающие устройства своими руками. Существует множество схем таких приспособлений, однако лучше не рисковать своей жизнью и имуществом ради сомнительной экономии, доверяясь опыту чужого человека.

Читайте далее

Стоит ли приобретать энергосберегающие устройства?

Многие из нас в последнее время стараются сэкономить на оплате коммунальных услуг. В условиях современного кризиса мы готовы выложить энную сумму на приобретение устройств, которые что-либо экономят в быту. На этом стремлении построен маркетинг ряда фирм, торгующих «энергосберегающими» устройствами (в кавычки взял умышленно).
Брать или не брать эти устройства ? Обоснованный ответ на этот почти шекспировский вопрос можно найти в этой статье.

Уже много лет на телевидении и в сети Интернет широко рекламируют, так называемые, «статические преобразователи» и другие «энергосберегающие» устройства. В настоящее время активно рекламируется устройство G-NER-G.

Одно из таких «энергосберегающих» устройств SmartBoy SP-001 было приобретено моим товарищем в конце 2009 года за 299 кровных грн. (приблизительно 75 дол.)- После безуспешной попытки в течение нескольких месяцев сэкономить, как написано в паспорте, от 5 до 30% ежемесячных расходов по оплате электроэнергии, SmartBoy SP-001 был отдан мне на «растерзание» с естественным вопросом «Что это такое, и стоит ли оно этих денег?».

Знакомство с устройством я начал с паспорта. Из него следует, что производитель из КНР выпускает кроме SP-001 еще четыре модели однофазных «статических преобразователей» под маркой SmartBoy, что в переводе с английского означает умный (или остроумный) мальчик. Все эти аппараты рассчитаны на сеть переменного тока частотой 50…60 Гц и напряжением 90…240 В. Рабочая температура -50…+60″С при влажности не более 85%. Настораживает, что рабочая высота (над уровнем моря) не более 2000 м. Мы живем заметно ниже. Все из представленных в паспорте приборов различаются только максимальной допустимой нагрузкой, которая выражена почему-то в ваттах (Вт). Так, SP-001 имеет «максимальную допустимую нагрузку» 5000 Вт, SP-002 — 8000 Вт, SP-003 — 12000 Вт, SP-004 — 15000 Вт a SD-001 -19000 Вт.

Рис. 1 Smart Boy

Из всего этого у нас есть в наличии самый маломощный прибор SP-001 (рис.1). Его и будем изучать.

Главная маркетинговая ложь в том, что практически все подобные устройства называются «интеллектуальными электронными энергосберегающими устройствами, позволяющие любому потребителю электричества экономить от 5 до 30% ежемесячных расходов по оплате электроэнергии». Интеллектуальными их называют только для оправдания крайне завышенной цены. А вот что-либо сэкономить подобным устройствам не дадут всем нам известные законы физики. Разговоры о «нормализации структуры электрического потока» и прочая околонаучная терминология — это не более чем рекламная «замануха».
Единственная правда, которая есть в рекламе и паспортах на все эти устройства, — это то, что они осуществляют некоторую компенсацию реактивной мощности, но насколько эффективно? Сэкономит ли хотя бы копейку даже качественная компенсация реактивной мощности?
В паспорте SP-001 написано: «Для рационального использования данною оборудования его необходимо установить в первую (ближайшую) розетку от счетчика. Это позволяет определить все напряжение до счетчиков и соответственно регулировать коэффициенты мощности. При включении прибора светятся светодиоды».

Так и сделаем. Два зеленных светодиода диаметром 3 мм действительно светятся.

Перед испытанием SP-001 было решено прибор вскрыть (рис.2) и срисовать его принцимиальную схему. Она оказалась довольно проста. Несколько смущал нас черный не разбирающийся параллелепипед без надписей с двумя выходящими из него проводниками черного цвета. Уж очень он напоминает конденсатор. Тем более включен он через предохранитель параллельно сетевой вилке. Мы решили измерить его емкость с помощью прибора UT603 UNI-T. Оказалось, что это и есть конденсатор емкостью 5 мкФ. Скорее всего, его рабочее напряжение 400…450 В. В этом конденсаторе и вся суть этого устройства. По монтажу была восстановлена принципиальная схема SP-001. Она показана на рис.3.

Конденсатор, о котором шла речь выше, имеет позиционный номер СЗ. Параллельно ему включен разрядный резистор R1 и защитный Bаристоp YVR. Конденсатор С2 работает как ограничивающий для выпрямительного моста D1-D4. С1 — конденсатор фильтра питания. R2 — ограничивающий резистор в цепи питания светодиодов LED1 и LED2.

Проведем простейшее исследование работы устройства SP-001. Для этого вооружимся мультиметрами MY-64, DT-830B. токоизмерительными клещами DE-3103, а для измерения активной потребленной энергии будем использовать установленные квартирные счетчики типа СОЕ-5028МНВ (производство киевской фирмы «Росток») и старый советский С0-И449. Проведем несколько экспериментов.

Эксперимент 1. Отключаем в квартире все потребители и измеряем напряжение сети. Результат 224 В. Теперь включаем в первую розетку от счетчика исследуемое устройство SP-001. Напряжение сети увеличилось почти на 2 В. Повторное выключение и включение дало тот же результат. Объяснение этого феномена см. ниже.

Эксперимент 2. Отключив SP-001, включим конфорку кухонной электроплиты мощностью 2 кВт и дадим ей прогреться. С помощью токоизмерительных клещей измеряем ток возле счетчика. Показание амперметра 8,92 А. Младший четвертый разряд показаний прибора, «прыгающий» в пределах 0…4, не учитывали. Подключаем SP-001. Показания амперметра и скорость вращения диска счетчика С0-И449 не изменились. Экономии электроэнергии нет. Увеличим нагрузку вдвое, включив вторую 2-киловаттную конфорку. Ток и скорость вращения диска счетчика увеличились вдвое и при включении-отключении SP-001 не меняются.

Эксперимент 3. Хотелось бы проверить, как SP-001 работает с индуктивной нагрузкой. Для этого выключаем плиту, отключаем SP-001 и включаем стиральную машину ARDO-1000 в режиме отжима. Ток, измеряемый цифровыми клещами, равен 3,12 А. Подключаем SP-001, и ток снижается почти в 2 раза, до 1,65 А. Наблюдавшие за нашей возней, женщины громко радуются: «Вот она ЭКОНОМИЯ». Но диск счетчика никак не отреагировал на наши манипуляции с подключением-отключением SP-001, он вращается с одинаковой скоростью, а значит, потребление электроэнергии не уменьшилось.
Что за фокус? Ток в цепи заметно уменьшился, а потребление электроэнергии не изменилось.
Для ответа на этот и предыдущие вопросы вспомним, что основой SP-001 является конденсатор емкостью 5 мкФ.

Рис. 4

Рассмотрим сначала, как ведет себя этот конденсатор, если включить его в розетку при отключенных потребителях в квартире (эксперимент 1). Из курса электротехники известно, что ток в цепи с емкостью (lc) опережает напряжение (Uсети) на 90° (рис.4). На проводах внутренней проводки от счетчика к первой розетке, в которую включен SP-001, этот ток создает маленькое падение напряжения (Uпровод), которое совпадает с ним по фазе. Оно векторно складывается с напряжением сети, увеличивая показание прибора (Uобщ).

Рис. 5

Перейдем теперь к третьему эксперименту. Он состоит из двух опытов. В первом из них в сеть включена только стиральная машина, двигатель которой имеет как активное, так и индуктивное сопротивление. Ток через активное сопротивление (Iактивн) совпадает по фазе с напряжением сети (рис.5), а ток через индуктивное (IL) сопротивление отстает от него на 90°. Векторную сумму этих токов (Iобщ) и показывают токоизмсрительные клещи.

При подключении SP-001 в цепи дополнительно появляется емкостное сопротивление (см. векторную диаграмму рис.6).

Рис. 6

Ток через емкость этого устройства опережает напряжение сети на 90° и находится в противофазе току через индуктивное сопротивление стиральной машины. Результирующий реактивный ток (IL_C) заметно уменьшается. Общий ток в цепи (Iобщ), который показывают клещи, — это векторная сумма активной (Iактивн) и реактивной составляющих (IL_C) тока в цепи. Сравните результаты двух последних опытов по рис.5 и рис.6, из которых следует, что общий ток в цепи с индуктивностью при добавлении компенсирующей емкости заметно уменьшается. Почему же счетчик не фиксирует уменьшение потребления электроэнергии?

Ответ прост. Счетчик СОИ449 фиксирует нам потребление только активной энергии, а реактивная составляющая — это просто перераспределение энергии. Суть его в том, что в какую-то часть периода идет потребление энергии от сети, а затем полный ее возврат.

Эти эксперименты были повторены в другой квартире с бездисковым электронным счетчиком электроэнергии СОЕ-5028МНВ (фирмы «Росток»). Результат тот же. Да это и понятно. Все бытовые счетчики показывают только активную (реально потребленную) энергию.

Зачем же проводились эксперименты во второй квартире с современным счетчиком?
Дело в том, что существует версия, что «энергосберегающие» устройства — это, среди прочего, «отматыватели» показаний счетчика. Все проведенные эксперименты показали, что SP-001 таковым не является. Ни старые советские, ни современные электронные счетчики на реактивную энергию просто не реагируют.

Интереса ради, автором статьи была собрана батарея из пяти конденсаторов KNB1530 1 мкФ ±10% на 275 В переменного напряжения, которые оказались под рукой. Подключая ее вместо SP-001, провели те же эксперименты. Результат аналогичный, а цена комплектующих менее 15 грн.

Судя по проведенным экспериментам, «интеллектуальные электронные энергосберегающие устройства» представляют собой примитивные емкостные компенсаторы реактивной мощности. Красивый корпус и светодиоды — это антураж для непосвященных. Никакой выгоды от их применения в быту нет.