класс энергоэффективности коэффициент мощности

Приобретая бытовой электроприбор, мы видим на этикетке к нему буквенное обозначение типа А или G. Как рассчитывается энергопотребление устройства, и присуждается ему соответствующий класс? Можно ли реально сэкономить, если заплатить чуть больше за прибор с классом энергоэффективности А+++? Объясняем все на пальцах и приводим реальные расчеты.

При использовании климатической техники остро стоит вопрос расхода электрической энергии, так как данный ресурс имеет довольно высокую стоимость. На фоне этого появилось мнение, что понятие «энергоэффективный» и «энергосберегающий» чуть ли не тождественны. И если у «сплита» высокий класс EER/COP, то он почти ничего не потребляет. Так ли это? И чем на самом деле является энергетическая эффективность?

Шумная кампания по повышению энергоэффективности и уменьшению потребления электроэнергии, запомнившаяся всем, главным образом, по замене обычных электроламп на так называемые энергоэффективаные, постепенно сходит на нет.

Однако вопросы у людей остались. Основной: зачем платить в пять раз дороже за лампочку, которая совсем не в пять раз дольше горит? Что тут сказать? Очевидно, что кампанейщина остается нашим всем, причем с признаками слепого подражания всему замечательному заграничному.

Что такое класс энергоэффективности кондиционера?

Класс энергоэффективности кондиционера — это метка, показывающая насколько энергетически эффективна (как много энергии потребляет) конкретно данная модель кондиционера. Чем выше класс энергоэффективности, тем меньше энергии потребляет кондиционер при той же холодильной мощности. Метка указывается на специальной этикетке на упаковке кондиционера и на самом блоке.

По западному образу и подобию, в России была принята система из семи классов энергоэффективности, каждому из которых соответствует литера от «A» (максимальная энергоэффективность, то есть кондиционер потребляет меньше энергии, чем аналоги при той же холодопроизводительности) до «G» (минимальная энергоэффективность, то есть кондиционер потребляет больше энергии). Однако за последние несколько лет технологии шагнули вперед, и к существующим классам добавились «A+», «A++» и «А+++»: чем больше плюсов, тем выше энергоэффективность устройства.

Пример этикетки класса энергоэффективности кондиционера и расшифровка его значений

Что такое энергоэффективность кондиционера?

То, насколько рационально оборудование применяет электрическую энергию, и есть показатель энергетической эффективности. Причем есть два различных понятия:

• номинальная энергетическая эффективность охлаждения/обогрева (EER/COP),
• сезонная энергоэффективность охлаждения/обогрева (SEER/SCOP).

Между ними имеется существенная разница.

Данный параметр вычисляют, проводя измерения при какой-то определенной температуре воздуха снаружи, запуская функционирование кондиционеров на полную мощность. Из такого метода вытекают различия, причем иногда довольно значимые, между заявленным и фактическим параметром. Ведь в течение сезона уличный термометр постоянно меняет свои показания, да и «сплит», если он имеет инвертор, тоже не всегда выдает максимальную производительность.

Для измерения этого показателя фиксируют все температурные значение за сезон, а также во внимание принимаются и располагаемые оборудованием дополнительные функциональные возможности (например, режим экономии или ожидания). Благодаря этому подходу полученные данные более соответствуют реальности.

Энергоэффективность в миреПравить

Энергоэффективность и энергосбережение входят в 5 стратегических направлений приоритетного технологического развития, обозначенных Д. Медведевым на заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России 18 июня 2009 года.

Европейский СоюзПравить

В общем объёме конечного потребления энергии в государствах ЕС доля промышленности составляет 26,8%, доля транспорта — 30,2%, сферы услуг — 43%. С учётом того, что около 1/3 объёма энергопотребления приходится на жилищный сектор, в 2002 году была принята Директива Европейского Союза по энергетическим показателям зданий, где определялись обязательные стандарты энергоэффективности зданий. Эти стандарты постоянно пересматриваются в сторону ужесточения, стимулируя разработку новых технологий.

Прикладной смыслПравить

Можно показать, что если к источнику синусоидального напряжения (например, розетка ~230 В, 50 Гц) подключить нагрузку, в которой ток опережает или отстаёт по фазе на некоторый угол от напряжения, то на внутреннем активном сопротивлении источника выделяется повышенная мощность. На практике это означает, что при работе на нагрузку с реактивной составляющей от электростанции требуется больше отвода тепла, чем при работе на активную нагрузку; избыток передаваемой энергии выделяется в виде тепла в проводах, и в масштабах, например, предприятия потери могут быть довольно значительными.

Не следует путать коэффициент мощности и коэффициент полезного действия (КПД) нагрузки. Коэффициент мощности практически не влияет на энергопотребление самого устройства, включённого в сеть, но влияет на потери энергии в идущих к нему проводах, а также в местах выработки или преобразования энергии (например, на подстанциях). То есть счётчик электроэнергии в квартире практически не будет реагировать на коэффициент мощности устройств, поскольку оплате подлежит лишь электроэнергия, совершающая работу (активная составляющая нагрузки). В то же время от КПД непосредственно зависит потребляемая электроприбором активная мощность. Например, компактная люминесцентная («энергосберегающая») лампа потребляет примерно в 1,5 раза больше энергии, чем аналогичная по яркости светодиодная лампа. Это связано с более высоким КПД последней. Однако независимо от этого каждая из этих ламп может иметь как низкий, так и высокий коэффициент мощности, который определяется используемыми схемотехническими решениями.

Как определяется класс энергоэффективности кондиционера?

Для определения класса энергоэффективности кондиционера были введены коэффициента, показывающие отношение производимой кондиционером энергии в режиме охлаждения и в режиме обогрева к потребленной им при этом электроэнергии — соответственно EER и COP.

Таблица классов энергоэффективности кондиционеров до 2013 года на основе показателей EER и COP

Производительность системы кондиционирования и потребляемая ею мощность во многом зависят от таких факторов, как температура уличного воздуха и температура в обслуживаемом помещении. Поэтому, для более точного определения энергетической эффективности с учетом различных условий и режимов работы кондиционера, было введено несколько дополнительных показателей.

SEER (SCOP) — сезонный коэффициент энергоэффективности, принятый в США. Он предназначен для обозначения средней эффективности кондиционера в течение одного сезона. Рассчитывается исходя из сезонного потребления электроэнергии относительно произведенному холоду или теплу.

SEER (ESCOP) — сезонный коэффициент энергоэффективности, принятый в Европе. С 2013 года этот показатель указывается для 3-х европейских климатических зон.

Более подробно о различных показателях энергоэффективности кондиционеров читайте в статье «Различные показатели энергоэффективности кондиционеров» (журнал «Мир Климата», № 68 за 2011 год).

Классы энергоэффективности кондиционеров в зависимости от холодильного коэффициента

Таблица современных классов энергоэффективности кондиционеров на основе показателей SEER и SCOP

Посудомоечные машины

В случае посудомоечных машин эффективность потребления электроэнергии рассчитывается по числу предметов. Так, согласно директиве ЕС класс определяет количество кВт*ч затраченных на мытье 12 предметов за один цикл. Ниже приведены табличные данные:

• Направления политики промышленной энергоэффективности. Energy bulletin. № 4, март-апрель, 2009.
• Генцлер И.В., Петрова Е.Ф., Сиваев С.Б. Энергосбережение в многоквартирном доме.. — Тверь: Научная книга, 2009. — 130 с. — ISBN 978-5-904380-08-9.
• Указ № 889 от 4 июня 2008 года «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» Архивировано 9 марта 2010 года.
• Энергопотребляющее оборудование общепромышленного применения. Виды. Типы. Группы. Показатели энергетической эффективности. Идентификация. ГОСТ Р 51749-2001
• Энергоэффективность на этапе отладки законов. №22-23 (262). 10.06.2013 // «Эксперт Юг»

Коррекция коэффициента мощностиПравить

Коррекция коэффициента мощности при помощи конденсаторов

Коррекция коэффициента мощности (англ. power factor correction, PFC) — процесс приведения потребления конечного устройства, обладающего низким коэффициентом мощности при питании от силовой сети переменного тока, к состоянию, при котором коэффициент мощности соответствует принятым стандартам.

К ухудшению коэффициента мощности (изменению потребляемого тока непропорционально приложенному напряжению) приводят нерезистивные нагрузки: реактивная и нелинейная. Реактивные нагрузки корректируются внешними реактивностями, именно для них определена величина. Коррекция нелинейной нагрузки технически реализуется в виде той или иной дополнительной схемы на входе устройства.

Разновидности коррекции коэффициента мощностиПравить

Для расчета энергоэффективности стиральных машин берется один цикл в режиме «Хлопок» при 60° и максимальной загрузке белья. Однако, в самой таблице указаны кВт*ч на 1 кг белья. Поэтому рассчитать, сколько конкретно будет брать энергии ваша машинка, можно умножив показатели из таблицы на вес стираемого белья.

Но действительно ли есть смысл покупать стиралку чуть дороже, но с классом энергоэффективности выше? Для сравнения давайте возьмем две недорогие и практически идентичные модели Beko WRS 55P1 и Beko WRS 55P2. Размеры, объем белья и классы стирки и отжима у них одинаковые. А вот класс энергоэффективности у первой А++, а у второй А.

Предположим мы будем стирать один раз в неделю, загружая 5 кг. Тогда расход для Beko WRS 55P1 за год составит:0,15*5*52 (кол-во недель в году) = 39 кВт*ч. По московским тарифам это составит 39 * 5,47 = 213 рублей.

Для Beko WRS 55P2 расход составит:0,19*5*52 = 50 кВт*ч. По московским тарифам это составит 50 * 5,47 = 273 рубля.

То есть разница в оплате за год составит всего 60 рублей. Учитывая, что Beko WRS 55P1 стоит на 500 рублей дороже, то ее окупаемость по отношению ко второй составит примерно 8 лет. Как видим разница вообще не принципиальная, поэтому гнаться за классом А++ или А+++ особо не стоит.

Расходы на эксплуатацию и срок окупаемости

Кроме источника тепловой энергии, который служит расходным материалом, на потребление в отопительный сезон будут влиять:

• характеристики здания: его площадь, геометрия, и, даже, направление по сторонам света;
• уровень энергоэффективности здания. Это, говоря простым языком, качество теплоизоляции помещений: чем лучше они будут утеплены, тем меньше потребуется энергии для их обогрева;
• климатическая зона. Этот аспект мы рассмотрели ранее. Совершенно очевидно, что чем выше температура «за бортом», тем меньше вы будете тратиться на обогрев;
• сезонный коэффициент преобразования тепла (см. выше);
• расходы на сервисное обслуживание.

Безусловно, основными критериями выбора теплового оборудования будут его стоимость и примерные затраты в отопительный сезон с учетом существующих рыночных цен.

Чем дешевле отапливать дом

Для оценки стоимости расходов на отопление в холодный сезон взят пример обогрева хорошо утепленного частного (40 см газоблок + 10 см пенопласт + 20 см утепление крыши + 10 см стиродур по полу, двухкамерные стеклопакеты) дома общей площадью 300 м2. Среди соискателей на лучшую систему отопления электрический, газовый и твердотопливный котел на пеллетах с загрузочным бункером, а также воздушный тепловой насос с водяным внуренним контуром. Все отопительное оборудование имеет мощность 15 кВт, которое соответствует общей площади обогрева. По условиям расчет выполнялся для умеренного климата со среднесуточной температурой -5 °C для всего сезона и продолжительностью отопительного сезона 150 дней.

Вид теплового оборудования
Стоимость теплового оборудования, у. Стоимость энергоносителя, грн. Теплотворная способность топлива
Объем энергоносителя на отопительный сезон
Расходы на отопительный сезон (150 дней, средняя суточная t = -5 °C), грн. Электрический котел
до 1000
1. 7 за кВт
1 кВт
19030 кВт
32351

Газовый котел
до 2000
8 за м3
9 кВт/м3
2645 м3
21160

Твердотопливный котел на пеллетах
до 3600 с бункером
3 за кг
4. 5 кВт/кг
5000 кг
15000

Тепловой насос, COP 3. 0
до 6200
1. 7 за кВт
3 кВт/1 кВт
7350 кВт
12495

Как показывает таблица, в украинских реалиях битву за самый доступный вариант отопления, исходя из эксплуатационных расходов на сезон, выигрывает тепловой насос, а ближе всего к нему «подобрался» твердотопливный котел.

Для оценки стоимости расходов на отопление в холодный сезон взят пример обогрева хорошо утепленного частного (40 см газоблок + 10 см пенопласт + 20 см утепление крыши + 10 см стиродур по полу, двухкамерные стеклопакеты) дома общей площадью 300 м2. Среди соискателей на лучшую систему отопления электрический, газовый и твердотопливный котел на пеллетах с загрузочным бункером, а также воздушный тепловой насос. Все отопительное оборудование имеет стандартную мощность 15 кВт, которое соответствует общей площади обогрева. По условиям расчет выполнялся для умеренного климата со среднесуточной температурой -5 °C для всего сезона и продолжительности отопительного сезона 150 дней.

Вид теплового оборудования
Стоимость теплового оборудования, руб. Стоимость энергоносителя, руб. Теплотворная способность топлива
Объем энергоносителя на отопительный сезон
Расходы на отопительный сезон (150 дней, средняя суточная t = -5 °C), руб. Электрический котел
до 73000
4. 25 за кВт
1 кВт
19030 кВт
80878

Газовый котел
до 146000
до 146000
9 кВт/м3
2645 м3
17193

Твердотопливный котел на пеллетах
до 2633000 с бункером
10 за кг
4. 5 кВт/кг
5000 кг
50000

Тепловой насос, COP 3. 0
до 452600
4. 25 за кВт
3 кВт/1 кВт
7350 кВт
31238

Если вас не пугает долгий и тернистый путь сбора необходимой разрешительной документации и «хождений по мукам», то очевидным выбором с точки зрения экономичной эксплуатации при нынешних ценах на энергоносители является газовый котел. А по энергоэффективности ему «дышит в спину» более современный и экологичный тепловой насос.

Наиболее низкая цена электрического котла стоимостью около 1000 долларов на практике перекрывается неподъемными расходами из-за высокого и постоянно растущего тарифа на электроэнергию (см. выше). Да, у него будет быстрая окупаемость (1 – 2 года), но целесообразность покупки при больших затратах на отоплении оправдана лишь тогда, когда в доме нет подвода газа, невозможно установить твердотопливный котел или просто нет средств на покупку теплового насоса (6200 долларов).

Стоимость газового или твердотопливного котла (от 1000 до 2000 долларов) представляет собой «золотую середину» по первоначальным затратам, монтажу и эксплуатации. Отопительный котел — это испытанное временем оборудование с высокой теплотворностью, которое полностью может обеспечить домочадцев теплом и горячей водой круглый год. А еще у него плюс в том, что котел уместен в любом климате. Средний срок окупаемости данных тепловых приборов зависит, прежде всего, от площади отапливаемых помещений и составляет 6 – 10 лет.

Сплит системы с функцией отопления и тепловые насосы являются хорошим средством резервного или дополнительного отопления в средней полосе, а также неплохим вариантом обогрева жилья в южных районах страны. Окупаемость таких приборов составляет 2 – 4 года для кондиционеров и 5 – 8 лет для теплового насоса. Это очень короткий срок по сравнению с долгим и безотказным ресурсом данного оборудования, составляющим десятки лет.

Более прогрессивными, но пока мало распространенными являются системы электрического обогрева, на восполняемых источниках энергии — солнце и ветре. Здесь многое будет зависеть от розы ветров на вашем участке и количества солнечных дней в году. А еще такое оборудование достаточно дорогое и окупится не скоро, несмотря на «бесплатные» природные ресурсы.

Если в зоне застройки случаются перебои с подачей газа и электричества, то стоит рассмотреть вариант с комбинированным отоплением, используя несколько источников обогрева, которые смогут заменить друг друга в аварийный период.

Надо ли покупать энергоэффективный кондиционер

Часто при покупке кондиционера возникает вопрос, надо ли обращать внимание на его энергоэффективность и стоит ли покупать именно энергоэффективный кондиционер вместо обычного. Здесь логика рассуждений следующая.

Дело в том, что стоимость энергоэффективного кондиционера выше обычного. При этом выгода от него будет ощущаться только в процессе длительной эксплуатации. Таким образом, если ожидается редкое использование кондиционера (условно, один месяц в год), то экономия энергии окажется незначительной, и смысла в дополнительных затратах на повышенную энергоэффективность нет.

Например, по данным сервиса для анализа погоды, в Москве температура воздуха выше +24°С бывает всего 340 часов в год — именно такой будет ожидаемая длительность использования кондиционера в году в Москве. В Санкт-Петербурге — и того меньше, 194 часа в год. В этих регионах дорогой энергоэффективный кондиционер будет окупаться более 10 лет — дольше срока его службы.

Среднесуточная температура в Москве только в июле бывает выше +20°С. Это значит, что дома кондиционеры в Москве будут использоваться редко, а энергоэффективные модели — окупаться долго. В офисах ситуация лучше.

А вот в Краснодаре, например, температура выше +24°С наблюдается более 1000 часов в год, и энергоэффективный кондиционер окупится за 3-5 лет. Точнее, окупился бы, если бы не одно «но».

Это «но» заключается в том, где будет установлен рассматриваемый кондиционер — в офисе или дома. Ведь обычно человек находится дома в будние дни только вечером, ночью и утром — когда сильной жары-то и нет. А в течение дня человек дома только на выходных. Таким образом, количество жарких часов, когда человек дома, резко снижается: 100, 55 и 300, соответственно, для Москвы, Санкт-Петербурга и Краснодара. И тогда даже в Краснодаре погоня за энергоэффективностью для домашнего кондиционера неочевидна.

Другое дело — офис. Там и тепловыделения выше (о расчете теплопритоков читайте здесь и здесь), и днем люди находятся чаще. Выбор энергоэффективного оборудования, скорее всего, оправдает себя.

Классы энергоэффективности

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 марта 2020 года; проверки требуют 8 правок.

Согласно Директивам Комиссии Евросоюза по энергетике и транспорту ЕС (92/75/CEE, 94/2/CE, 95/12/CE, 96/89/CE, 2003/66/CE, и другим) у большинства бытовых товаров должен быть указан класс энергоэффективности ЕС (DIRECTIVE 2009/125/EC Архивная копия от 30 июля 2017 на Wayback Machine) — диаграмма, ясно показывающая энергоэффективные свойства товара. Эффективность использования энергии обозначается классами — от A до G. Класс A имеет самое низкое энергопотребление, G наименее энергоэффективен. Этикетка также даёт другую полезную информацию клиенту, помогая выбирать между различными моделями. Также эта информация должна быть указана в каталогах и размещена интернет-продавцами на их веб-сайтах.

Наклейка с указанием энерго- экономичности стиральной машины (англ. ) в Европейском союзе. В данном случае — изделие соответствует классу «A»

С 2010 года вступила в силу новая Директива по маркировке этикеткой энергетической эффективности № 2010/30/ЕС. Новая Директива охватывает не только бытовую продукцию, но и расширяет сферу регулирования на промышленные и торговые приборы и оборудование, а также на продукцию, которая сама не потребляет энергию, но может оказать значительное прямое или косвенное воздействие на её экономию (например, ограждающие конструкции зданий и сооружений).

От чего зависит энергоэффективность?

Есть несколько факторов, которые напрямую влияют на оптимизацию энергорасхода. Среди них:

• интегрированный в сплит-систему компрессор;
• используемый в холодильном контуре газ;
• наличие специальных рабочих режимов.

Например, фреон R32 делает холодильную установку примерно на 5% более энергоэффективной, чем аналог на хладоне R410-A. А некоторые функциональные особенности позволяют скорректировать работу кондиционеров настолько точно, что не будет никаких лишних затрат.

Но самое главное — это устройство, которое обеспечивает сжатие фреона и его движение по контуру. От такого, как плавно компрессор может менять свою частоту, и насколько широк его диапазон, напрямую зависит энергоэффективность. Поэтому инверторные модели чуть ли не в два раза более рационально расходуют электрическую энергию, чем агрегаты On/Off.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 мая 2016 года; проверки требуют 45 правок.

Энергоэффективность — эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов. Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов на производстве. Достижение экономически оправданной эффективности использования ТЭР при существующем уровне развития техники и технологии и соблюдении требований к охране окружающей среды. Эта отрасль знаний находится на стыке инженерии, экономики, юриспруденции и социологии.

В отличие от энергосбережения (сбережение, сохранение энергии), главным образом направленного на уменьшение энергопотребления, энергоэффективность (полезность энергопотребления) — полезное (эффективное) расходование энергии.

Для населения — это сокращение коммунальных расходов, для страны — экономия ресурсов, повышение производительности промышленности и конкурентоспособности, для экологии — ограничение выброса парниковых газов в атмосферу, для энергетических компаний — снижение затрат на топливо и необоснованных трат на строительство, для промышленных компаний — снижение себестоимости выпуска продукции.

Энергосберегающие и энергоэффективные устройства — это, в частности, системы подачи тепла, вентиляции, электроэнергии при нахождении человека в помещении и прекращающие данную подачу в его отсутствии. Беспроводные сенсорные сети (БСН) могут быть использованы для контроля за эффективным использованием энергии.

Энергоэффективные технологии могут применяться в освещении (напр. плазменные светильники на основе серы), в отоплении (инфракрасное отопление, теплоизоляционные материалы).

АвтомобилиПравить

An Irish Car CO 2 этикетка

Для автомашины это не электрическая эффективность, а выбросы углекислого газа в граммах на километр.

Другая информация, которая внесена в этикетку энергоэффективности:

• марка
• модель
• версия
• топливо
• тип передачи
• вес
• различное потребление топлива
  смешанное потреблениегородское потреблениешоссейное потребление
• смешанное потребление
• городское потребление
• шоссейное потребление

КондиционерыПравить

Маркировка применяется только к приборам мощностью менее 12 кВт.

На каждой этикетке указано:

• модель,
• категория эффективности использования энергии от A до G,
• ежегодное потребление энергии (предельная нагрузка в 500 часов ежегодно)
• охлаждение, производимое на предельной нагрузке, в кВт
• отношение эффективности использования энергии к охлаждающей способности на предельной нагрузке
• тип прибора (только охлаждение, охлаждение/нагрев)
• способ охлаждения (газ или охлаждающая жидкость)
• Уровень шума

Для кондиционеров с нагревом также указано:

• интенсивность обогрева в кВт
• Энергоэффективность нагрева

Определение и физический смыслПравить

Коэффициент мощности равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. В случае синусоидальных тока и напряжения полная мощность представляет собой геометрическую сумму активной и реактивной мощностей. Иными словами, она равна корню квадратному из суммы квадратов активной и реактивной мощностей. В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В∙А) вместо ватта (Вт).

В электроэнергетике для коэффициента мощности приняты обозначения   (где   — сдвиг фаз между силой тока и напряжением) либо. Когда для обозначения коэффициента мощности используется  , его величину обычно выражают в процентах.

Согласно неравенству Коши—Буняковского, активная мощность, равная среднему значению произведения тока и напряжения, всегда не превышает произведение соответствующих среднеквадратических значений. Поэтому коэффициент мощности принимает значения от нуля до единицы (или от 0 до 100 %).

Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла между векторами тока и напряжения (в общем случае бесконечномерных). Поэтому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают соответствующие фазы.

В случае синусоидального напряжения, но несинусоидального тока, если нагрузка не имеет реактивной составляющей, коэффициент мощности равен доле мощности первой гармоники тока в полной мощности, потребляемой нагрузкой.

При наличии реактивной составляющей в нагрузке, кроме значения коэффициента мощности, иногда также указывают характер нагрузки: активно-ёмкостный или активно-индуктивный. В этом случае коэффициент мощности соответственно называют опережающим или отстающим.

Математические расчётыПравить

Коэффициент мощности необходимо учитывать при проектировании электросетей. Низкий коэффициент мощности ведёт к увеличению доли потерь электроэнергии в электрической сети в общих потерях. Если его снижение вызвано нелинейным, и особенно импульсным характером нагрузки, это дополнительно приводит к искажениям формы напряжения в сети. Чтобы увеличить коэффициент мощности, используют компенсирующие устройства. Неверно рассчитанный коэффициент мощности может привести к избыточному потреблению электроэнергии и снижению КПД электрооборудования, питающегося от данной сети.

Для расчётов в случае гармонических переменных   (напряжение) и   (сила тока) используются следующие математические формулы:

Здесь   — активная мощность,   — полная мощность,   — реактивная мощность,   — мощность искажения.

Что дает обозначение класса энергоэффективности?

Класс энергоэффективности — это показатель эффективности расхода электроэнергии прибором за единицу времени (цикл или час), который обозначается буквами от А до G. Приборы с особо низким энергопотреблением могут маркироваться А+, А++ и А+++. Согласно директиве Комиссии Евросоюза №2010/30/ЕС каждый электроприбор от лампочки до автомобиля должен маркироваться этикеткой с указанием класса энергоэффективности.

Кондиционеры маркируются классами энергоэффективности только мощностью до 12 кВт. Классы имеют обозначения от A до G. Кондиционер может работать как на охлаждение комнаты, так и на обогрев, поэтому табличные данные энергопотребления для этих режимов будут отличаться. Хотя стоит отметить, что разница относительно невелика, поэтому на выбор модели рядовым пользователем разница в показателях не особо повлияет.

Класс энергоэффективности для кондиционеров рассчитывается несколько иначе, чем для остальных устройств. Здесь коэффициенты SEER (режим охлаждения) и SCOP (режим обогрева) являются отношением холодопроизводительности (Q) к выходной мощности прибора (N). То есть SEER = Q/N. Поэтому чем выше коэффициент, тем более экономичным является кондиционер. С 2013 года для кондиционеров действует следующая классификация:

Для большей наглядности производитель на этикетке к устройству указывает расчетную потребляемую мощность в год (для предельной нагрузки в 500 часов). Эта цифра лишь приблизительная, так как время работы и климатические условия в разных регионах и у разных пользователей могут быть разными.

Энергоэффективность и инверторные кондиционеры.

Самыми энергоэффективными кондиционерами считаются инверторные системы. В «инверторах», в отличие от обычных «старт-стопных» кондиционеров, реализуется принцип изменения частоты вращения двигателя компрессора, позволяющий варьировать холодопроизводительность оборудования в достаточно широком диапазоне.

Вместо отключения компрессора кондиционера по достижению заданной температуры, как это делается в обычных кондиционерах, инверторные кондиционеры плавно снижают свою мощность до минимальной, а затем также плавно наращивают её при необходимости.

Инверторные технологии позволяют избежать скачков напряжения в сети, быстро выходить на нужные температурные показатели, понизить уровень шума от работы кондиционера и существенно — до 20-25 % снизить потребление электричества по сравнению с обычными кондиционерами.

Однако, за все эти замечательные свойства инверторов приходится платить -. «Инвертора» стоят на 40%-50% дороже обычных кондиционеров.

Разовые затраты на покупку и монтаж теплового оборудования

Стоит принять во внимание, что при покупке котла отопления следует учесть не только стоимость основного оборудования, но и затраты на обвязку, прокладку дымохода, а в некоторых случаях и обустройство отдельного помещения (котельной). В этом плане у электрических котлов, которые не нуждаются в дополнительных расходах при вводе в эксплуатацию, несомненное преимущество.

Особо следует отметить проблемность бюрократической волокиты, связанную с подключением газовых котлов. Перед установкой нужно разработать проект, который не удасться сделать своими силами, для чего следует обращаться в профильную проектную организацию, имеющую на это лицензионные полномочия. Все технические условия и детали проекта должны пройти согласование с соответствующими органами газовой службы, а в дальнейшем все работы по монтажу должны выполняться сертифицированными специалистами. Обязательно должен быть заключен контракт на индивидуальную поставку газа для отопительных нужд. После прохождения «всех кругов ада» нужно получить итоговое заключения специалиста газовой конторы о том, что все сделано правильно и котлом можно пользоваться. Это все долго, хлопотно и накладно, поэтому перед тем как ввязываться в эту историю, есть смысл подумать, а «стоит ли игра свеч»?

У котлов на твердом топливе, независимо от типа расходного ресурса, существует другая проблема. Загрузку топлива приходится выполнять вручную, а это очень тяжело физически. Немного выручает бункерная подача, но все равно ручной труд никто не отменял. Фактически, выбирая твердотопливный котел, нужно готовиться к тому, что вы будете истопником-кочегаром в собственной домашней котельной. И хорошо, если вас кто-то сможет подменить, когда вы приболели или плохо себя чувствуете.

Тепловые насосы, использующие внешнее тепло применяются не только для обогрева дома, но и снабжения его горячей водой. Тепловые насосы типа «грунт-вода» обладают высоким коэффициентом энергоэффективности, хорошей теплоотдачей, но нуждаются в сложных и дорогостоящих работах по бурению скважин и прокладке коммуникаций. Обычно, пуско-наладка такого оборудования по затратам превышает их стоимость, поэтому если вы считаете, что лучше потратиться на монтажные работы, чтобы сэкономить на эксплуатации, то это хорошее решение. Тепловая техника типа «вода-вода», использующая тепло геотермальных источников, также требует расходов на прокладку водозаборных коммуникаций и обслуживание насосов, но она переваривает больше электроэнергии, чем грунтовые модели и, соответственно, коэффициенты отдачи ещё лучше.

Современные тепловые насосы «воздух-воздух» и «воздух-вода» также обладают наивысшими коэффициентами энергопотребления класса А++, поэтому финансовые затраты по сравнению с отоплением газом меньше в среднем в 2 раза, а по сравнению с электрическим отоплением в 4 раза. Тепловые насосы «воздух-вода» представляют собой оптимальные решения с минимумом вложений в монтажные работы, но очень зависимы от температуры внешнего воздуха. Они наилучшим образом раскрывают свой потенциал в системах поверхностного отопления (теплые полы и стены), требующих температуру в системе отопления от 30 – до 35 °C.

Кондиционеры с возможностью обогрева и тепловые насосы класса «воздух-воздух» не очень продуктивны в качестве полноценной замены тепловой техники для радиаторного отопления. Расходы на монтаж таких устройств — самые низкие, а стоимость покупки кондиционера с обогревом или насоса лишь в 1. 5 выше, чем котла отопления, поэтому такая техника довольно быстро окупается. Но исходя из специфики работы этого оборудования, его лучше использовать в теплых регионах с мягким климатом.

Холодильники

Холодильник работает 24 часа в сутки 7 дней в неделю и круглый год, поэтому важно, чтоб он потреблял минимум электроэнергии. При расчетах энергопотребления во внимание берется объем морозильной и холодильной камеры, минимальная температура внутри них и другие дополнительные опции (если таковые имеются). В таблице ниже приведены данные потребления электроэнергии в Вт/ч для каждого класса:

А+++А++А+ АBCDEFG
Менее 2222 — 3333 — 4242 — 5555 — 7575 — 9595 — 110110 — 125125 — 150Более 150

Обратите внимание, что точного значение до 1 Вт нет, так как в разных моделях разные показатели могут влиять на энергопотребление. Так, например, холодильник класса А+ может потреблять столько же, сколько и модель класса А++, если у обеих энергопотребление составляет 33 Вт/ч.

ЗданияПравить

Система маркировки энергоэффективности зданий Архивная копия от 3 февраля 2013 на Wayback Machine также получила широкое распространение в отдельных странах Европейского Союза, в Северной Америке, Австралии, Новой Зеландии.

Ссылки по темеПравить

В зависимости от того, какой показатель электрорасхода у оборудования, ему присваивается определенный класс. Номинальные показатели можно смотреть по следующей таблице:

Сезонные от них отличаются:

Чем больше число, тем более энергоэффективен агрегат. Однако при покупке нужно учитывать также назначение и тип устройств. Оборудование для жилых площадей, офисов, магазинчиков — это обычно настенные, кассетные и канальные сплит-системы малой и небольшой мощности. Их класс EER начинается от «A».

Модели коммерческого и промышленного назначения (колонные, мощные напольно-потолочные, канальные и кассетные) могут иметь показатели «C» и выше — это считается приемлемым вариантом. А вот если у оборудования стоит «D» или ниже, то от него лучше отказаться. Среди современных решений таких неэнергоэффективных приборов нет, они представлены устаревшей техникой.

СсылкиПравить

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 марта 2021 года; проверки требуют 2 правки.

Коэффицие́нт мо́щности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей и мощности искажения (собирательное название — неактивная мощность). Следует отличать понятие «коэффициент мощности» от понятия «косинус фи», который равен косинусу сдвига фазы переменного тока, протекающего через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения. Второе понятие используют в случае синусоидальных тока и напряжения, и только в этом случае оба понятия эквивалентны.

Синусоидальное напряжение (красная линия) и ток (зелёная линия) имеют фазовый сдвиг φ в 45° (cosφ=0,71) — нагрузка имеет и активную, и реактивную составляющие. Мгновенная мощность (синяя линия) и активная мощность (голубая линия) рассчитаны из переменного напряжения и тока с коэффициентом мощности, равным 0,71. Расположение синей линии (графика мгновенной мощности) под осью абсцисс показывает, что некоторая часть подводимой мощности всё же возвращается в сеть в течение части цикла, отмеченного φ.

Типовые оценки качества электропотребленияПравить

При одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким образом, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии. Для повышения качества электропотребления применяются различные способы коррекции коэффициента мощности, то есть его повышения до значения, близкого к единице.

НесинусоидальностьПравить

Низкое качество потребителей электроэнергии, связанное с наличием в нагрузке мощности искажения, то есть нелинейная нагрузка (особенно при импульсном её характере), приводит к искажению синусоидальной формы питающего напряжения. Несинусоидальность — вид нелинейных искажений напряжения в электрической сети, который связан с появлением в составе напряжения гармоник с частотами, многократно превышающими основную частоту сети. Высшие гармоники напряжения оказывают отрицательное влияние на работу системы электроснабжения, вызывая дополнительные активные потери в трансформаторах, электрических машинах и сетях; повышенную аварийность в кабельных сетях.

Источниками высших гармоник тока и напряжения являются электроприёмники с нелинейными нагрузками. Например, мощные выпрямители переменного тока, применяемые в металлургической промышленности и на железнодорожном транспорте, газоразрядные лампы, импульсные источники питания и др.

Небоскрёб Тайбэй 101, построенный по стандарту LEED

В развитых странах на строительство и эксплуатацию расходуется около половины всей энергии, в развивающихся странах — примерно треть. Это объясняется большим количеством в развитых странах бытовой техники. В России на быт тратится около 40–45% всей вырабатываемой энергии. Затраты на отопление в жилых зданиях на территории России составляют 350–380 кВт•ч/м² в год (в 5–7 раз выше, чем в странах ЕС), а в некоторых типах зданий они достигают 680 кВт•ч/м² в год. Расстояния и изношенность теплосетей приводят к потерям в 40–50% от всей вырабатываемой энергии, направляемой на отопление зданий. Альтернативными источниками энергии в зданиях могут быть тепловые насосы, солнечные коллекторы и батареи, ветровые генераторы.

Международные программы энергоэффективностиПравить

Надо понимать, что энергоэффективность — это дорого. Дорого для конечных потребителей.

Все разговоры о том, что стоимость техники компенсируется малым расходом энергии и длительными сроками работы энергоэффективного оборудования никого не убеждают. Без дотаций и преференций со стороны правительства проблему перехода на энергосберегающие технологии не решить.

Поэтому в Европе, зависящей от поставок энергоносителей, да и в том же Китае, существуют специальные государственные программы, стимулирующие покупку населением дорогой энергоэффективной техники и частично компенсирующие расходы покупателей.

Тем не менее, мы активно включились в борьбу за энергосбережение всего и вся, и, начиная с 2011 года, на всех электроприборах, эксплуатирующихся в России, включая кондиционеры, велено теперь указывать класс энергоэффективности.

Вывод

Класс энергоэффективности — это лишь средний показатель того, сколько будет потреблять электроэнергии то или иное устройство. Многое же зависит от условий и времени эксплуатации. Если вы — обычный потребитель и покупаете стиральную машину или кондиционер для себя, то на класс энергоэффективности обращать внимание особо не стоит. Проще и эффективнее экономить, перейдя на многотарифную систему оплаты электричества. Если же у вас есть частная прачечная и стиральные машины будут работать круглосуточно, тогда лучше приобретать устройства класса не ниже А+.

• Стираем эффективно и экономно: лучшие стиральные машины 2020 года с низким энергопотреблением
• Стабилизатор напряжения для газового котла: какой купить для дома?

Выводы

Энергоэффективность оборудования не означает, сколько электрической энергии расходуется, — это является показателем того, какое количество ресурса идет «в дело». По данной причине стоит отдавать предпочтение тем моделям сплит-систем, которые могут похвастать высокими классами показателя. Причем ориентироваться лучше на SEER/SCOP, чем на номинальные значения (EER/COP).

Заключение

Энергосбережение — это хорошо. И даже очень хорошо. Особенно в глобальном масштабе. Это как-то даже сродни всемирному потеплению, с которым мы то ли боремся, то ли наоборот. Мы все всей душой — «за».

Однако принимать решение о покупке обычного кондиционера или очень продвинутого и энергоэффективного инверторного кондиционера принимать Вам. И как Вы решите, так и будет.