Elektr energiyani oʻlmoq: Toʻliq qoʻllanma

Elektr energiyasining nima ekanligi?

Elektr energiyasi elektr quvvasi va vaqt ko'paytmasi sifatida aniqlanadi, va uni joule (J) birlikda oʻlchanadi. Bir joule elektr energiyasi bir watt quvvatning bir soniya davomida sarflangan hajmini anglatadi. Matematik jihatdan, quyidagicha yozishimiz mumkin:

E=P×t

bu yerda,

• E - joule (J) birlikda elektr energiyasi

• P - vat (W) birlikda elektr quvvati

• t - soniya (s) birlikda vaqt

Elektr energiya va quvvat teskari tushunchalar. Elektr quvvati qatorning belgilangan voltage farqi sababli qator orqali o'tkaziladigan elektr toki miqdori. Elektr quvvati ham qurilma yoki tizim tomonidan taqdim etilgan yoki sarflangan elektr energiyasining tezligi. Elektr quvvat vat (W) birlikda oʻlchanadi, bu esa soniya (J/s) birlikda joule ga teng. Matematik jihatdan, quyidagicha yozishimiz mumkin:

P=V×I

bu yerda,

• P - vat (W) birlikda elektr quvvati

• V - volt (V) birlikda voltage farqi

• I - amper (A) birlikda elektr toki

Elektr energiyani oʻlchash uchun, biz elektr quvvatini va undan foydalanilgan yoki sarflangan vaqt oralig'ini bilishimiz kerak. Masalan, agar 100 Vt chiroq 10 daqiqalik yoqilsa, u holda uni sarflagan elektr energiyasi quyidagicha bo'ladi:

E=P×t=100 Vt×10×60 s=60,000 J

Elektr energiyasining oʻlchov birlamlari

Joul - bu oʻlchov birlami, International System of Units (SI) tizimida standart energiya oʻlchov birlami, lekin katta hajmdagi elektr energiyalarini ishlatishda praktik jihatdan juda kichik. Shuning uchun, elektr energiyasini oʻlchash uchun boshqa oʻlchov birlamlar keng tarqalgan, masalan, vat-soat (Wh), kilovat-soat (kWh), megavat-soat (MWh) va gigavat-soat (GWh). Bu oʻlchov birlamlar quvvat oʻlchov birlamidan (vat) va vaqt oʻlchov birlamidan (soat) hosil qilinadi.

• Vat-soat (Wh) - bu bir soat davomida bir vat quvvat sarflaydigan qurilma yoki tizimning elektr energiyasini ifodalaydi. Bu, vaqt oralig'ida quvvat sarflanish tezligini ko'rsatadi. Bir vat-soat 3,600 joulega teng. Masalan, 15 Vt LED chiroq bir soat ichida 15 Wh elektr energiyasini sarflaydi.

• Kilovat-soat (kWh) - bu katta oʻlchov birlami, kasada uy-kuvrovdagi jihozlar va kommunal to'lovlar uchun ishlatiladi. Bir kilovat-soat 1,000 vat-soatga yoki 3.6 megajoulega teng. Masalan, 300 Vt quvvat sarflaydigan holodilnik bir soat ichida 300 Wh yoki 0.3 kWh elektr energiyasini sarflaydi.

• Megavat-soat (MWh) - bu oʻlchov birlami, katta oʻlchamdagi elektr stansiyalar yoki tarmoqlarining ishlab chiqarishini yoki sarflanishini oʻlchash uchun ishlatiladi. Bir megavat-soat 1,000 kilovat-soatga yoki 3.6 gigajoulega teng. Masalan, 600 MW quvvat bilan ega bo'lgan mangal mavzili elektr stansiyasi bir soat ichida 600 MWh elektr energiyasini ishlab chiqaradi.

• Gigavat-soat (GWh) - bu oʻlchov birlami, juda katta hajmdagi elektr ishlab chiqarishini yoki sarflanishini uzun muddatda oʻlchash uchun ishlatiladi. Bir gigavat-soat 1,000 megavat-soatga yoki 3.6 terajoulega teng. Masalan, 2019-yilda AQSHning umumiy elektr sarfi 3,800 TWh yoki 3.8 million GWh bo'lgan.

Quyidagi jadval elektr energiyasining oʻlchov birlamlarini va ularning oʻzaro almashtirishini umumlashtiradi:

Elektr energiyani qanday o'lchash mumkin

Elektr energiyani o'lchash uchun biz elektr energiyasini yozib olish va undan foydalanilgan vaqt oralig'ini hisoblash imkoniyatiga ega bo'lgan qurilma kerak. Bunday qurilma  elektr energiya hisobi yoki qisqacha energiya hisobi deb ataladi. Energiya hisobi uy-joy, biznes yoki elektr energiyasi bilan ishlaydigan qurilmalar tomonidan sarflangan elektr energiyasi miqdorini o'lchaydi. U bir vaqt oralig'ida umumiy energiya sarfi o'lchaydi va uning keng tarqalgan birliki kilovatt-soat (kWh) bo'ladi. Energiya hisoblari turar-joylarda va sanoatda AC markazlarida energiya sarfiga o'lchash uchun ishlatiladi.

Tehnologiya, dizayn va qo'llanish asosida turli xil energiya hisoblari mavjud. Ba'zi umumiy turlari quyidagilar:

• Elektromexanik hisoblari: Bu aniq hisoblardir, ular aylanuvchi metall diska va elektroimantdan foydalanib, elektr energiyasini o'lchaydi va uni seriyali dials yoki mexanik hisoblagichda yozib olishadi. Ular hamda induksiya hisoblari yoki Ferraris hisoblari deb ham ataladi. Ular sodda, nafis va aniqlash, ammo mekanik ishalash va talaffuz, tamperga ochiq va magnit ta'siriga og'riq, reaktiv quvvotni yoki energiya sifatini o'lchay olmaydigan kamchiliklarga ega.

• Elektron hisoblari: Bu modern hisoblardir, ular elektron skemalar va sensorlardan foydalanib, elektr energiyasini o'lchaydi va uni digital ekran yoki masofaviy tizimda ko'rsatadi. Ular hamda solid-state hisoblari yoki raqamli hisoblari deb ham ataladi. Ular elektromexanik hisoblarning o'zgarishi, aniqroq, kamroq xizmat ko'rsatish, masofaviy o'qish va aloqa, bir nechta tarif variantlari, talab javob, yuk profilini va energiya sifatini tahlil qilish kabi qo'shimcha xususiyatlari bor.

• Aqliy hisoblari: Bu so'nggi hisoblardir, ular raqamli texnikadan va beysiqlantirilgan aloqadan foydalanib, elektr energiyasini o'lchaydi va uni markaziy tizimga yoki aqliy tarmog'a yuboradi. Ular hamda avanslangan hisoblash infrastrukturi (AMI) yoki aqliy hisoblash tizimlari (IMS) deb ham ataladi. Ular elektron hisoblardan farq qiladi, chunki ular tezkor ma'lumotni jam' etish va tahlil qilish, dinamik narx va hisob-kitob, chetkalarni aniqlash va tiklash, talabning taraqqi etishini boshqarish va mijoz bilan bog'lanish imkoniyatlariga ega.

Energiya hisobi orqali elektr energiyasini o'lchashning asosiy prinsipi - elektr energiyasini undan foydalanilgan vaqt oralig'iga ko'paytirish. Biroq, hisob va yuk turiga qarab, elektr energiyasini hisoblash uchun turli usullar mavjud. Ba'zi umumiy usullar quyidagilar:

• Bir fazadagi hisoblari: Bu hisoblardir, ular bir fazada AC markazlari uchun elektr energiyasini o'lchaydi, bu yerda bir zaryad va bir neutral kabeli mavjud. Bir fazada elektr energiyasini o'lchashning eng sodda usuli - boshqichni aralashni ko'paytirish. Biroq, agar yuk butunlay rezistent bo'lmasa, unda boshqich va aralash orasida fazaviy farq mavjud, bu yukga yetkazilgan effektiv quvvotni kamaytiradi. Bu effektiv quvvot haqiqiy quvvot yoki faol quvvot deb ataladi, va u boshqichni aralashni ko'paytirib, fazaviy burchakning kosinusini hisoblaydi. Kuzatilayotgan quvvot yoki umumiy quvvot boshqichni aralashni ko'paytirib, quvvot faktorini hisobga olib emas. Kuzatilayotgan quvvot va haqiqiy quvvot orasidagi farq reaktiv quvvot yoki bo'sh quvvot deb ataladi, bu markaz komponentlarini issitishda ishronadi. Haqiqiy quvvot va kuzatilayotgan quvvot orasidagi nisbat quvvot faktori deb ataladi, bu yukning qanday qilib elektr energiyasidan foydalanishini ko'rsatadi.

Üch fazali hisoblagichlar: Bu hisoblagichlar, uch fazali AC tizimlarda elektrik energiyasini o'lchaydi, bu tizimlarda uch aktiv kabel va bir nöytral kabel (ba'zi holatlarda to'rt aktiv kabel) mavjud. Uch fazali tizimlar, katta hajmdagi elektrik energiyasini uzatish va taqsimotga yetarli va ekonomikdir. Uch fazali tizimda elektrik energiyasini hisoblash, tizim balanslangan yoki balanssiz, yulduz ulangan yoki delta ulangan, nöytral kabeli bor yoki yo'qligiga qarab farq qiladi. Umumiy holda, uch fazali tizimda elektrik energiyasini hisoblashning ikkita usuli mavjud: fazalar orasidagi usul va fazadan nöytralga qadar bo'lgan usul. Fazalar orasidagi usul ixtiyoriy ikkita aktiv kabel orasidagi voltaj farqini (fazalar orasidagi voltaj deb ataladi) va ixtiyoriy aktiv kabelda o'tkazuvchi ampermetr (faza ampermetri deb ataladi) ishlatadi. Fazadan nöytralga qadar bo'lgan usul ixtiyoriy aktiv kabel va nöytral kabel orasidagi voltaj farqini (faza voltaji deb ataladi) va ixtiyoriy aktiv kabelda o'tkazuvchi ampermetr (faza ampermetri deb ataladi) ishlatadi. Uch fazali tizimda elektrik energiyasini hisoblash uchun quyidagi formulalar berilgan:

Pline−to−line=√3VlineIphasecosϕ

Pline−to−neutral=√3VphaseIphasecosϕ

bu erda,

• P - watt (W) birligida elektrik energiya

• Vline - volt (V) birligida fazalar orasidagi voltaj

• Vphase - volt (V) birligida faza voltaji

• Iphase - amper (A) birligida faza ampermetri

• ϕ - voltaj va ampermetr orasidagi fazaviy burchak radiandada yoki graduslarda

Fazalar orasidagi usul, asosan, delta ulangan yuklar uchun ko'proq ishlatiladi, fazadan nöytralga qadar bo'lgan usul esa, asosan, yulduz ulangan yuklar uchun ishlatiladi. Ammo, har qanday turdagi yuk uchun ikkita usul ham ishlatilishi mumkin, shartki mos keluvchi voltaj va ampermetr qiymatlari bilinib yoki o'lchanib olingan bo'lsin.

Elektrik energiya sarflanishini hisoblash usullari

Elektrik energiya sarflanishini hisoblash uchun, elektrik energiyani sarflangan vaqt davriga ko'paytirishimiz kerak. Elektrik energiya sarflanishini hisoblash uchun formulaga ega bo'lamiz:

E=P×t

bu erda,

• E - joule (J) yoki vat-soat (Wh) birligida elektrik energiya sarflanishi

• P - watt (W) birligida elektrik energiya

• t - sekund (s) yoki soat (h) birligida vaqt davri

Elektrik energiya sarflanishining birligi, formulada ishlatilgan vaqt birligiga bog'liq. Agar biz sekundlardan foydalansak, elektrik energiya sarflanishining birligi joule (J) bo'ladi. Agar biz soatlardan foydalansak, elektrik energiya sarflanishining birligi vat-soat (Wh) bo'ladi. Ammo, oldindan aytib o'tganimizdek, vat-soat juda kichik birligdir, shuning uchun praktik maqsadlar uchun, biz adashamiz kilovat-soat (kWh), megavat-soat (MWh) yoki gigavat-soat (GWh) kabi kattaroq birliklarni ishlatamiz.

Elektr energiya sarflanishini o'zaro o'girish uchun quyidagi o'girish ko'rsatkichlaridan foydalanishimiz mumkin:

• 1 kWh = 1,000 Wh = 3.6 MJ

• 1 MWh = 1,000 kWh = 3.6 GJ

• 1 GWh = 1,000 MWh = 3.6 TJ

Elektr energiyasining sarflanishini hisoblash uchun elektr kuchini va uning sarflangan muddatini bilishimiz yoki o'lchashimiz kerak. Elektr kuchi bu yerda bir fazali yoki uch fazali shematika asosida, yuk turiga va ulanishga qarab hisoblanadi. Muddat soat yoki timer orqali o'lchanishi mumkin.

Masalan, agar mijoz 8 kW geyser, 5 kW elektr press va to'rtta 100 W loyihalarni 10 soat davomida ishlatgan bo'lsa, elektr energiyasining sarflanishi quyidagicha hisoblanadi:

Umumiy elektr kuchi:

P=8 kW+5 kW+4×100 W=13.4 kW

Muddat:

t=10 soat

Elektr energiyasining sarflanishi:

E=P×t=13.4 kW×10 soat=134 kWh

Xulosa

Bu maqolada biz o'rgandik:

• Elektr energiya nima, va u elektr kuchiga qanday bog'liq

• Elektr energiyani o'lchov birligilari va ular o'rtasidagi o'girish

• Elektr energiyani hisoblagich orqali o'lchash, va qanday turdagi hisoblagichlar mavjud

• Bir fazali va uch fazali shematikalar uchun elektr kuchini hisoblash usullari

• Elektr energiyasining sarflanishini sodda formulaga va misolda o'rganish

Umid qilamiz, bu maqola sizning elektr energiyani o'lchashni, shuningdek energiya samaradorligini oshirish va energiya xarajatlarini kamaytirish uchun nima ekanligini tushunishingizga yordam berdi.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.