+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Единицы измерения мощности кВт и кВА

В характеристиках часто указываются обе единицы измерения мощности (кВт и кВа), но не каждый знает, что они обозначают:

  • кВа – полная мощность оборудования;
  • кВт – активная мощность оборудования;

По сути, это одно и то же и говоря языком потребителя: кВт – нетто (полезная мощность), а кВа брутто (полная мощность).

1 кВт = 1.25 кВА

1 кВА = 0.8 кВт

Для того, чтобы перевести кВа в кВт, требуется от кВа отнять 20% и получится кВт с малой погрешностью, которую можно не учитывать.

К примеру, чтобы мощность 400кВа перевести в кВт, необходимо 400кВа*0,8=320кВт или 400кВа-20%=320кВт.

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю в секунду.

Мощность бывает полная, реактивная и активная.

  • S – полная мощность измеряется в кВА (килоВольтАмперах)
  • A – активная мощность измеряется в кВт (килоВаттах)
  • P – реактивная мощность измеряется в кВар (килоВарах)

кВА характеризует полную электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение по системе СИ – S: это геометрическая сумма активной и реактивной мощности, находимая из соотношения: S=P/cos(ф) или S=Q/sin(ф).

кВт характеризует активную потребляемую электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение P: это геометрическая разность полной и реактивной мощности, находимая из соотношения: P=S*cos(ф).

Активную мощность можно описать как часть полной мощности, затрачиваемую на совершение полезного действия электрическим аппаратом. В отличие от активной мощности, реактивная мощность не выполняет «полезной» работы при работе электрического аппарата (расходование части энергии на переходные процессы, потери на перемагничение).

Коэффициент мощности, косинус «фи»
Косинус «фи» — это отношение средней мощности переменного тока к произведению действующих значений напряжения и тока. В случае синусоидального переменного тока, коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига фаз между синусоидами напряжения и тока и определяется параметрами цепи: Сos ф = r/Z, где ф («фи») — угол сдвига фаз, r — активное сопротивление цепи, Z — полное сопротивление цепи. Коэффициент мощности — это соотношение активной и полной энергий:

Коэффициент мощности (Сos φ = Активная мощность/Полная мощность = P/S (Вт/ВА), потребляемых нагрузкой. 

Типовые значения коэффициента мощности: 
1.00 — идеальное значение; 
0.95 — хороший показатель; 
0.80 — средний показатель современных электродвигателей;
0.70 — низкий показатель;

Видео

Что такое Ватт

Ватт (обозначение: Вт, W) — в системе СИ единица измерения мощности. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.

Ватт как единица измерения мощности был впервые принят на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1889 году. До этого при большинстве расчётов использовались введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы, а также фут-фунты в минуту. На XIX Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году ватт был включён в Систему Интернациональную.

Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребляемая ими мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию о количестве ватт, необходимых для его работы.

Что такое Ватт. Определение

1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.

Таким образом, ватт является производной единицей измерения и связан с другими единицами СИ следующими соотношениями:

Вт = Дж / с = кг·м²/с³

Вт = H·м/с

Вт = В·А

Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность:

1 ватт мощности теплового потока эквивалентен механической мощности в 1 ватт.

1 ватт активной электрической мощности также эквивалентен механической мощности в 1 ватт и определяется как мощность постоянного электрического тока силой 1 ампер, совершающего работу при напряжении 1 вольт.

Перевод в другие единицы измерения мощности

Ватт связан с другими единицами измерения мощности следующими соотношениями:

1 Вт = 107 эрг/с

1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с

1 Вт ≈ 1,36×10−3 л. с.

1 кал/ч = 1.163×10−3 Вт

 

Чем киловатт отличается от киловатт-часа?

Приставка «кило» перед любой величиной измерения (ватты, амперы, вольты, граммы и т.д.) означает «тысяча».

1 киловатт (кВт) = 1000 ватт (Вт).

Ватт — единица измерения мощности. Мощность — это скорость с которой расходуется энергия. Один ватт равен мощности, при которой работа (энергетические затраты) объемом один джоуль осуществляется за одну секунду.

Киловатт-час — единица измерения, используемая для измерения электроэнергии в быту. Означает количество энергии, которую устройство мощностью 1 киловатт производит/потребляет в течение одного часа.

Ватт/киловатт и киловатт-час — разные понятия. 

В ваттах/киловаттах (Вт) измеряется мощность
В киловатт-часах (кВт•ч) измеряется количество потребленной электроэнергии
В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!
Интересуетесь топовыми гаджетами и популярными технологическими новинками?
👍 Подписывайтесь на телеграм канал @upkitai ( ссылка t.me/upkitai )

Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!

  • Сколько в ампере ватт, как перевести амперы в ватты и киловатты

    Мощность – это скорость расходования энергии, выраженная в отношении энергии ко времени: 1 Вт = 1 Дж/1 с. Один ватт равен отношению одного джоуля (единице измерения работы) к одной секунде.

  • Что такое Вольт

    1 Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.

  • Что такое Сименс

    Сименс — единица измерения электропроводности (проводимости) в системе СИ. Она эквивалентна ранее использовавшейся единице mho

  • 1 ом представляет собой электрическое сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов 1 вольт, приложенная к этим точкам, создаёт в проводнике ток 1 ампер, а в проводнике не действует какая-либо электродвижущая сила.

  • Что такое Ампер

    1 Ампер это сила тока, при которой через проводник проходит заряд 1 Кл за 1 сек.

Единицы измерения мощности (кВт, кВА) — Основы

Какая разница между единицами измерения электрической мощности кВт и кВА, чем киловатт отличается от киловатт-часа?

Ватт, киловатт – это единицы мощности. Вольтампер, киловольтампер – это тоже единицы измерения мощности.

1 Вт = 1В ∙ 1А

1 кВ = 1000 Вт

1 ВА =1В ∙ 1А

1 кВА = 1000 ВА

Казалось бы, ватт и вольтампер обозначают одну и ту же мощность, равную произведению электрического напряжения на ток. Однако разница между этими величинами есть.

Киловатт – это единица измерения активной мощности, совершающей работу или рассеиваемой в виде тепла. Например, электроплитка с нихромовым нагревательным элементом потребляет 1 кВт электроэнергии, именно столько поступает из сети.

Вольтампер – это единица измерения полной мощности. Подаваемая на нагрузку электроэнергия переменного тока не полностью расходуется на совершение работы и рассеяние тепла на нагрузке. Если сопротивление нагрузке имеет реактивную составляющую, то часть электроэнергии излучается в виде электромагнитных волн или отражается в линию передач, увеличивая тепловые потери в подводящих проводах. Электродвигатель имеет реактивное сопротивление, и потребляемая из сети энергия больше, чем сумма совершаемой работы и тепловых потерь.

Потребителя интересуют киловатты, поставщика —  киловольтамперы

Сложные процессы, происходящие в нагрузке с реактивным сопротивлением, приводят к тому, что часть производимой электроэнергии теряется. Поставщики электроэнергии измеряют мощность в киловольтамперах, потребители, как правило – в киловаттах.

В документации на некоторые устройства указывается потребляемая энергмя в киловольтамперах. Это значит, что сопротивление нагрузки имеет существенную реактивную составляющую. Мощность может быть указана и в киловаттах, но при этом сообщается также коэффициент мощности. Например, мощность 2 кВт, коэффициент мощности 0,85. Полная мощность, получаемая из сети вычисляется следующим образом:

Р=2/0,85=2,35 кВА\

За что платят потребители?

Количество электроэнергии, необходимое для работы предприятия или цеха, рассчитывается с учетом коэффициента мощности для данного потребителя. Этот параметр, называемый также «косинус фи», рассчитывается как отношение потребляемой мощности (киловатты) к полной мощности, равной произведению действующего напряжения на действующий ток. Некоторые потребители, имеющие счетчики активной энергии, должны пересчитывать  показания приборов, регистрирующих расход электроэнергии. Расчет делается с учетом косинуса фи, являющегося характеристикой объекта.

Использование электроэнергии в быту регистрируется однофазными электросчетчиками, фиксирующими затраты активной энергии. Многие бытовые электроприборы имеют электродвигатели, то есть реактивная составляющая нагрузки присутствует, но ее влияние на общие энергозатраты не слишком значительно

Для крупных потребителей, а также для производителей и поставщиков  электроэнергии существуют трехфазные счетчики активной, реактивной и полной энергии.  Такие счетчики не только выполняют учет потребляемой и отпускаемой электроэнергии, но также измеряют частоту напряжения, фазовый сдвиг между напряжениями и токами.

Коэффициент мощности необходимо оптимизировать

Разница между активной и полной мощностями существует у многих современных приборов. Реактивное сопротивление присуще электродвигателям, зарядным устройствам, блокам питания всевозможных устройств. В итоге не только затрудняется учет потребляемой электроэнергии, но и происходит ее нерациональное использование.

Для коррекции коэффициента мощности устройства снабжаются специальными схемами, компенсирующими реактивность нагрузки и препятствующими распространению гармоник промышленной частоты, искажению синусоидальной формы сигнала в сети.

Мощность электричества в чем измеряется. Что такое Ватт? Разница между понятием киловатт и киловатт-час. Единицы измерения тепловой энергии

Вольт (часто обозначается просто V) — это величина напряжения, которое толкает ток по цепи. В Европе ток, снабжающий домашние строения, обычно имеет напряжение в 240 вольт, хотя напряжение может варьировать до 14 вольт выше или ниже этой величины.

Ампер (амп. или А, для сокращения) — это величина, которая используется для измерения силы тока, т.е. количества электрических заряженных частиц, называемых электронами, которые проходят через данную точку цепи каждую секунду. Биллионы электронов необходимы, чтобы получить один ампер. Величина, выраженная в амперах, определяется частично напряжением и частично сопротивлением.

Существует три типа счетчика

Это приводит к тому, что «непиковая скорость» ниже. ночной измеритель скорости: это устройство, предназначенное для электроустановок.

Пример с односкоростным счетчиком
Заявление для частных генераторов.
  • Единый измеритель скорости: скорость равна тем же пиковым и непиковым часам.
  • У этого счетчика обычно есть только один счетчик.
Этот счетчик может использоваться для отображения следующей информации, среди прочего.

Количество электричества из сети, в котором вы использовали количество избыточного электричества, которое вы создали и повторно ввели в сеть. Эта энергия вычитается из вашего счета, и вам платят ту же сумму за это, что и цена, которую вы платите, когда покупаете электроэнергию. Благодаря этой системе кредитования и дебетования ваш поставщик оплачивает вас напрямую и только за разницу между киловатт-часами, которые вы получили, и теми, которые вы создали. Он выполняет двоякую цель: он используется не только для определения результатов вашей установки, но и для определения того, на что вы имеете право.

Ом — величина, служащая для измерения сопротивления. Она названа в честь немецкого физика 19 века Георга Симона Ома, который установил закон, гласящий, что сила тока, проходящего через проводник, обратно пропорциональна сопротивлению. Этот закон можно выразить уравнением: Вольты/Омы = Амперы. Следовательно, если вам известны две из названных величин, вы можете вычислить и третью.

Как работает счетчик электроэнергии?

Большинство домов в Брюсселе оснащены «электромеханической» моделью. Если работает как маленький двигатель: проходя через две катушки, ток превращает постоянный магнит, прикрепленный к колесу. Это приводит к созданию механизма зубчатого счетчика. Чем больше ток проходит через катушки, тем быстрее поворачивается механизм и больше потребляется метр.

Хотя он прочный и долговечный, этот тип счетчика в один прекрасный день будет заменен электронной моделью, которая не включает никаких движущихся частей. Измерьте потребляемую мощность и эксплуатационные расходы любого подключаемого устройства с помощью измерителя мощности редукции.

Ватт (W) — это величина энергии, показывающая, какое количество тока в приборе потребляется в любой момент. Соотношение между вольтами, амперами и ваттами выражено другим уравнением, которое поможет вам сделать любые расчеты. Они вам могут понадобиться для вычислений в данной книге:

Вольты х Амперы = Ватты

Принято пользоваться киловаттом (kW) как единицей энергии для крупных вычислений. Один киловатт равен одной тысяче ваттов.

  • Стоимость — кВтч, умноженная на ваш тариф на электроэнергию.
  • Другое — вольт, ампер, коэффициент мощности и время работы устройства.
Измеритель мощности поможет вам раскрыть ваши самые энергоемкие устройства. Тогда вы можете приступить к сокращению ваших счетов за электроэнергию!

Как использовать измеритель мощности

Вот некоторые энергозависимые и связанные с этим сбережения, идентифицированные с помощью этого измерителя мощности. Этот измеритель мощности измеряет энергопотребление любого устройства, подключенного к стандартной розетке. Он также может измерять группу приборов, подключенных к одной плате питания.

Киловатт-час — это величина для измерения полного количества потребляемой энергии. Например, если вы из расходуете 1 kW энергии за 1 час, это будет отражено на счетчике, и это значение израсходованной электроэнергии будет включено в вашу книгу расчета за электричество.

5 Единицы измерения тепловой энергии

Значение потребленной тепловой энергии (количества теплоты ) может выводиться измерения – Гкал, ГДж, МВтч, кВтч. тепловая энергия может передаваться потребителю с помощью двух видов теплоносителей: горячая вода или водяной пар.

Измеритель потребляемой мощности — Технические характеристики

Чтение времени выполнения только накапливается, когда потребляемая мощность больше 2 Вт. Эти показания могут быть легко сброшены до перехода к следующему устройству.

Это точный измеритель мощности
Индикатор мощности, изображенный слева, был замечен в крупных магазинах, супермаркетах и ​​онлайн-магазинах. Но это ненадежно точно. Он может пропустить значительные электрические нагрузки, в то время как другие завышены.

Альтернативы для регистрации данных или субзаметки

Хотя этот элемент представляет отличную ценность, это не лучший выбор для каждого приложения мониторинга мощности. Если вы пользуетесь профессиональным инструментом для очень частого использования, мы рекомендуем использовать его. Если вам действительно требуется решение для выставления счетов суб-арендатору, мы рекомендуем один из наших. Если вы хотите захватить потребление энергии всего вашего имущества, вне нашего диапазона.

К этому прилагается инструкция
Насколько точны показания. Какая минимальная потребляемая мощность может измеряться. Самые низкие показания, которые мы видели, предназначены для небольших источников питания.

Тепловая энергия может быть измерена в виде:

теплоты (количество теплоты), которая является характеристикой процесса теплообмена и определяется количеством энергии, получаемым (отдаваемым) телом в процессе теплообмена; в международной системе единиц (СИ) измеряется в джоулях (Дж), устаревшая единица — калория (1 кал = 4,18 Дж)).

Сколько тарифов можно ввести?

Измеряет ли измеритель мощности реальную мощность
Да — измеритель мощности измеряет «реальную мощность» — для чего вам выставлен счет. Мощность измеряется мгновенно в Ваттах и ​​с течением времени в киловатт-часах. Другие недорогие измерители мощности не выполняют измерения точно и не всегда отображают реальную мощность.

Вот как вы вычисляете реальную мощность в ваттах. Вы можете видеть из приведенного выше примера, почему важно правильно это вычисление. Другие измерители мощности иногда не могут сделать это правильно. Есть несколько ключевых терминов, которые каждый менеджер объектов должен понимать.

энтальпии теплоносителя , которая является термодинамическим потенциалом (или функцией состояния) и определяется массой, температурой и давлением теплоносителя, в международной системе единиц (СИ) измеряется в калориях

Энтальпию теплоносителя, используют в качестве меры (количественной характеристики) тепловой энергии. Технологические особенности тепловой энергии предопределяют своеобразие его отпуска и приемки и, как следствие, порядок учета тепловой энергии, который зависит, во-первых, от вида теплоносителя, с помощью которого передается тепловая энергия; во-вторых, от системы теплоснабжения, подразделяющейся на открытые водяные (или паровые) и закрытые.

Вот почему разница между кВт и кВтч необходима для управления вашей энергией. Мы склонны думать, что мы рассчитываем исключительно за то, сколько кВт-часов мы используем, но более 30% счета за электроэнергию для коммерческих и промышленных потребителей энергии определяется потреблением вашего кВт. Знание разницы между вашим кВт и кВтч может помочь вам значительно сэкономить на следующем счете.

Таким образом, это мертвое простое объяснение разницы между кВт и кВтч в том, что касается использования электроэнергии. В мире управления энергией кВт часто называют «спрос» и кВтч как «использование» или «потребление». Обе машины проходят 7-часовой поезд. Как только он попадает на шоссе, скорость Энцо колеблется от 80 до 140 миль в час. Это «требование» водителя надеть ее машину. Если бы это было здание, мы бы сказали, что он использовал в период от 80 до 140 кВт в любой момент.

Измерение тепловой энергии и ее учет не являются тождественными понятиями, поскольку измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем при помощи средств измерения, а учет тепловой энергии — использование результатов измерения.

Киловатт — кратная единица, образованная от «Ватт»

Обозначение мощности электроприборов

Как только Гольф попадает на шоссе, он заканчивается со скоростью 60 миль в час и идет так же медленно, как 45 миль в час. Если бы это было здание, мы бы сказали, что он имеет максимальный спрос, или «максимальный спрос», 60 кВт, а минимальный спрос или «базовый уровень» — 45 кВт.

Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов

Таким образом, киловатт является мерой использования энергии в данный момент, а не с течением времени. Когда мы говорим о количестве энергии, которую требует здание, — это электрическая «нагрузка» — мы говорим в киловаттах. Несмотря на то, что обе машины ехали в течение того же количества часов, количество пройденного расстояния было существенно иным.

Ватт

Ватт (Вт, W) — системная единица измерения мощности.
Ватт — универсальная производная единица в системе СИ, имеющая специальное наименование и обозначение. Как единица измерения мощности, «Ватт» был признан в 1889г. Тогда же эта единица и была названа в честь Джеймса Уатта (Ватта).

Джеймс Ватт — человек, который придумал и сделал универсальную паровую машину

Если вы думаете о расстоянии, охватываемом как использование, вы можете увидеть, как два здания могут работать в течение того же количества времени, но использовать резко разные кВт-ч. В этом примере здание «Энцо» использовало 980 кВт-ч за тот же период времени, когда «здание» гольфа использовало 420 кВт-ч.

Единицы измерения тепловой энергии

Таким образом, киловатт-час является, по сути, мерой общей энергии, которую вы используете в течение определенного периода времени, а не в данный момент. Когда мы говорим о количестве энергии, используемой в течение месяца, мы говорим в киловатт-часах.

Как производная единица системы СИ, «Ватт» был включён в неё в 1960г.
С тех пор, в Ваттах измеряется мощность всего подряд.

В системе СИ, в Ваттах, допускается измерять любую мощность — механическую, тепловую, электрическую и т.д. Также допускается образование кратных и дольных единиц от исходной единицы (Ватт). Для этого рекомендовано использовать набор стандартных префиксов системы СИ, вида — кило, мега, гига и т.д.

Чтобы подвести итог, киловатт является требованием здания или тем, сколько энергии он использует в данный момент. Киловатт-час — это потребление здания, или сколько энергии он использует в течение определенного периода времени. Определение разницы между кВт и кВтч имеет важное значение, но так же понимают, как с ними обращаются по-разному на счет за электроэнергию.

Предположим, вы покупаете лампочку с «100 ваттами», напечатанными на ней. И когда вы платите счет за коммунальные услуги, вы можете видеть, что потребление энергии измеряется в киловатт-часах. Ватт, очевидно, определенная единица измерения, но что такое ватт?

Единицы измерения мощности, кратные ватт:

  • 1 ватт
  • 1000 ватт = 1 киловатт
  • 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
  • 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
  • и т.д.
Киловатт-час

В системе СИ нет такой единицы измерения.
Киловатт-час (кВт⋅ч, kW⋅h) — это внесистемная единица, которая выведена исключительно для учёта использованной или произведённой электроэнергии. В киловатт-часах учитывается количество потреблённой или произведённой электроэнергии.

Ватт — это электрический блок для скорости, с которой генерируется или потребляется энергия. Итак, когда вы включаете лампу с 100-ваттной лампой в ней, она потребляет 100 ватт электроэнергии каждую секунду, когда она горит. Важно отметить, что при покупке лампочек эта мощность не равна яркости. Это означает, что 150-ваттная лампочка не обязательно ярче 50-ваттной лампы. Помните, что ватт — это количество потребляемой энергии, тогда как яркость измеряется в люменах.

Весь кредит на соглашение о присвоении ваттов распространяется на обширные исследования ученого 19-го века Джеймса Уотта. Достаточно большое имя в свое время, Джеймс лучше всего помнят за его большой вклад в изобретение парового двигателя. Благодаря его исследованиям Джеймс работал над разработкой другой единицы измерения для «власти», чтобы описать замечательную мощность парового двигателя: мощность.

Использование «киловатт-час», как единицы измерения, на территории России регламентирует ГОСТ 8.417-2002, в котором однозначно указано наименование, обозначение и область применения для «киловатт-час».

Скачать ГОСТ 8.417-2002 (cкачиваний: 2305)

Выдержка из ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин», п.6 Единицы, не входящие в СИ (фрагмент таблицы 5).

Ватт придумал термин «лошадиная сила» для измерения механической мощности и помочь объяснить влияние его изобретений на более понятные термины. Фактически, даже сегодня мы используем лошадиные силы для оценки всех видов локомотивов, автомобильных двигателей и других машин и даже вашего пылесоса.

Подключение лошадиных сил к ваттам

Есть интересная связь между мощностью и ваттами. Механическая мощность — это в основном энергия от движущихся машин, таких как автомобильный двигатель, который вращает шины. Ну, электричество можно считать энергией от движущихся электронов, что по сути одно и то же: кинетическая энергия. И хотя механическая мощность, измеренная в лошадиных силах, достаточно легка для воссоздания с мельничной лошадью и некоторым весом, электричество немного сложнее измерить с помощью мельницы.

Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ

Для чего нужен киловатт-час

ГОСТ 8.417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому что «киловатт-час» — это наиболее удобная и практичная форма, позволяющая получать наиболее приемлемые результаты.

Вот еще несколько фактов о ватт для вас

С течением времени использование ватт как электрической единицы измерения стало более распространенным явлением. Мы гордимся тем, что являемся вашим экспертом по энергетике, чтобы ответить на все ваши энергетические вопросы — будь то то, что такое ватт.

Вы знаете, с чем нам хотелось бы помочь? Помогая вам контролировать свои расходы на электроэнергию и природный газ. Узнайте больше о своей мощности, чтобы выбрать поставщика и что это может означать для вашего бюджета. Знать, сколько электроэнергии потребляет ваша семья, является важным шагом к экономии электроэнергии. Вы можете найти более подробную информацию о последних расчетах электроэнергии. Если потребление электроэнергии выше, чем в сопоставимых домохозяйствах, самое время заняться оборудованием и его использованием.

При этом, ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования кратных единиц, образованных от «киловатт-час» в тех случаях, когда это уместно и необходимо. Например, при лабораторных работах или при учёте выработанной электроэнергии на электростанциях.

Образованные кратные единицы от «киловатт-час» выглядят, соответственно:

Однако даже при среднем годовом потреблении электроэнергии часто существует несколько способов значительно сократить потребление и тем самым сэкономить затраты на электроэнергию. Прежде чем вы входите в дорогостоящие новые покупки или нарушаете семейный спор с забора, потому что зарядное устройство не используется в текущем состоянии, стоит посмотреть более внимательно: какие устройства вносят свой вклад в расчет электроэнергии? Которые часто используются или даже в непрерывной работе, например, в холодильнике?

Измерение энергопотребления на дому: это то, что делают измерительные приборы энергопотребления

В режиме ожидания также могут влиять затраты на электроэнергию в течение года. Но как вы можете измерить энергопотребление отдельных устройств? Существуют многочисленные измерители тока или энергосберегающие мониторы, которые можно использовать, чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет устройство и что вызывает электричество. Чтобы измерить потребление энергии, измеритель потребляемой мощности вставлен между испытываемыми нагрузками и гнездом. На дисплее отображается текущее потребление текущего пользователя в ваттах.

  • 1 киловатт-час = 1000 ватт-час,
  • 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час,
  • и т.д.
Как правильно писать киловатт-час⋅

Правописание термина «киловатт-час» по ГОСТ 8.417-2002:

  • полное наименование нужно писать через дефис:
    ватт-час, киловатт-час
  • краткое обозначение нужно писать через точку:
    Вт⋅ч, кВт⋅ч, kW⋅h

Прим. Некоторые браузеры неверно интерпретируют HTML-код страницы и вместо точки (⋅) отображают знак вопроса (?) или иной кракозябр.

Аналоги ГОСТ 8.417-2002

Большинство национальных технических стандартов нынешних постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Союза, поэтому в метрологии любой страны постсоветского пространства можно найти аналог российского ГОСТ 8.417-2002, либо ссылку на него, либо его переработанный вариант.

Обозначение мощности электроприборов

Общепринятая практика — обозначать мощность электроприборов на их корпусе.
Возможно следующее обозначение мощности электрооборудования:

  • в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW)
    (обозначение механической или тепловой мощности электроприбора)
  • в ватт-часах и киловатт-часах (Вт⋅ч, кВт⋅ч, W⋅h, kW⋅h)
    (обозначение потребляемой электрической мощности электроприбора)
  • в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA)
    (обозначение полной электрической мощности электроприбора)
Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов
ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW) — единицы измерения мощности в системе СИ Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах — это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии. В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом — электрические расчёты.

ватт-час и киловатт-час (Вт ⋅ч, кВт ⋅ч, W ⋅h, kW ⋅h) — внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии (потребляемой мощности). Потребляемая мощность — это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.

вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA) — Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой — все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей. Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

Выбор единиц измерения в каждом случае происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Поэтому, можно встретить бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA). И первое, и второе, и третье — не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором — потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем — полную электрическую мощность (как электроприбора).

Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры — практически совпадают

Учитывая вышеизложенное можно ответить на главный вопрос статьи

Киловатт и киловатт-час | Какая разница?

  • Самая большая разница заключается в том, что киловатт — это единица измерения мощности, а киловатт-час — это единица измерения электроэнергии. Путаница и неразбериха возникает на бытовом уровне, где понятия киловатт и киловатт-час отождествляются с измерением производимой и потребляемой мощности бытового электроприбора.
  • На уровне бытового прибора-электропреобразователя — разница только в разделении понятий выдаваемой и потребляемой энергии. В киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата. В киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата. Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают. Поэтому, в быту нет никакой разницы, в каких понятиях выражать и в каких единицах измерять мощность электроприборов.
  • Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо только для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т.д.
  • Совершенно недопустимо применять единицу измерения «киловатт-час» в случае отсутствия процесса преобразования электроэнергии. Например, в «киловатт-час» нельзя измерять потребляемую мощность дровяного отопительного котла, но можно измерять потребляемую мощность электрического отопительного котла. Или, например, в «киловатт-час» нельзя измерять потребляемую мощность бензинового двигателя, но можно измерять потребляемую мощность электромотора
  • В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта tehnopost.kiev.ua:

Почему мощность машин измеряется в лошадиных силах — Лайфхак

  • Лайфхак
  • Эксплуатация

Сила и инерция традиции такова, что уже четверть тысячелетия люди по всему миру измеряют мощность моторов из стали и пластика в «лошадиных силах», ассоциирующихся с живой плотью и кровью.

«Лошадиные силы» можно смело считать одним из самых живучих терминологических анахронизмов в технической сфере. Люди уже больше полувека летают в космос и в состоянии в течение часа стереть собственную цивилизацию с поверхности планеты. Но при этом повсеместно использует в бытовом и техническом обиходе термин «лошадиные силы». По большому счету, не существует ни одного логичного объяснения, почему для описания мощности того или иного двигателя вместо метрических единиц — «ватт» — мы до сих пор применяем «лошадиные силы», от которых веет навозом и сеном средневековья.

В общих чертах история появления на свет единицы измерения «лошадиная сила» такова. Ее изобрел шотландский инженер Джеймс Уатт во второй половине 18-го века. Тогда основным типом «двигателя» на суше была лошадь. А Уатту нужно было продавать паровые моторы собственной конструкции. «Лошадиные силы» ему пришлось придумать исключительно в маркетинговых целях — чтобы «на пальцах» объяснять не особо интеллектуальным покупателям своих двигателей, насколько они «сильнее» привычной лошади. Для этого он произвел квазинаучные вычисления мощности одной лошади.

В Британии в то время для подъема угля из шахт использовались бочки объемом от 140 до 190 литров. Бочку привязывали к одному концу каната, перекинутого через блок над стволом шахты. На другом конце каната находилась упряжка из пары лошадей, которая, собственно и поднимала этот примитивный «лифт». Уатт принял, что в среднем каждая бочка весит около 180 кг и две шахтные лошади могут тянуть ее из шахты со скоростью 2 мили в час. Умножив массу половины бочки на эту скорость и округлив результат, Уатт получил «мощность» одной лошади — «лошадиную силу».

Сейчас одна «лошадиная сила» определяется как 75 кгс·м/с — мощность, затрачиваемая при равномерном вертикальном подъеме груза массой в 75 кг со скоростью 1 м/с. Он равна 735,49875 ватт. Любопытно, что со временем люди придумали специальный стенд, с помощью которого можно измерить мощность настоящей живой лошади, а не уаттовского «сферического коня в шахте». При этом выяснилось, что мощность скаковой лошади из плоти и крови составляет приблизительно 10 технических «лошадиных сил»!

12546

12546

15 августа 2017

76035


Измерение мощности современных сигналов — статьи компании «Диполь»

29 Мая 2020


Николай Шакуров, технический специалист, отдел продаж Keysight IDR
[email protected]

Технологии, используемые в процессе разработки и производства ВЧ/СВЧ-систем, достигли уровня, о котором ранее можно было только мечтать. Разработка средств беспроводной связи, как правило, отличается жестким графиком проектирования. Инженеры должны быстро ориентироваться в вопросах выбора приборов для измерения мощности, обеспечивая точность и воспроизводимость результатов измерений для новейших форматов модуляции. Новые беспроводные технологии для широкополосной передачи данных требуют приборов и первичных преобразователей мощности, способных измерять не только среднюю мощность, но и профили пиковой мощности и мощности в заданном временном интервале, а также отношение пиковой мощности к средней. При этом все измерения должны выполняться с высокой скоростью.

Обычно первичные преобразователи мощности рассчитаны на работу с определенными сигналами и видами модуляций. Измерители мощности создаются с учетом пожеланий пользователя к представлению результатов измерений.

Обзор технологий преобразователей

Термисторные преобразователи

Преобразователи на термисторах построены по принципу сбалансированного моста Уитстона. СВЧ-мощность рассеивается на согласованном резисторе, и полученное тепло изменяет сопротивление термистора, установленного в одно из плеч согласованного моста. Это изменение сопротивления приводит к рассогласованию моста и создает дифференциальный входной сигнал для усилителя. Недостаток таких типов преобразователей состоит в их чувствительности к изменениям температуры. Данную проблему решает добавление второго термистора для коррекции результатов измерения в зависимости от температуры окружающей среды. Эта давняя, зарекомендовавшая себя технология в настоящее время используется почти исключительно для стандартизации и обеспечения единства измерений.

Преобразователи на основе термопары

Работа термопары основана на том, что при соединении двух проводников из разнородных металлов и нагреве одного из соединений — «горячего» спая — между ними возникает напряжение. За счет поглощения ВЧ/СВЧ-сигнала нагревается «горячий» спай термопары преобразователя. В результате корректно определяется средняя мощность для сигналов всех типов — от немодулированных синусоидальных до импульсных со сложными видами цифровой модуляции, независимо от наличия гармоник, формы или искажений сигнала. Именно это и сделало преобразователи мощности на основе термопар предпочтительным типом преобразователя для систем со сложными видами модуляции, так как инженеры-испытатели могут быть уверены, что преобразователь реагирует на полную суммарную мощность сигналов во всем динамическом диапазоне. Пиковая импульсная мощность РЛС часто вычисляется на основе средней мощности и учета скважности сигнала. Однако типовой динамический диапазон преобразователей на основе термопары составляет лишь 50 дБ, от –30 дБм (1 мкВт) до +20 дБм (100 мВт). Обычно для беспроводных систем проводится «тихое» тестирование, при котором выход усилителя мощности отключен. Преобразователи на термопаре, пригодные для измерения мощности усилителя, недостаточно чувствительны для измерений при «тихом» тестировании, когда мощность не превышает –55 дБм. Измерение столь низких уровней мощности невозможно преобразователем с ограниченным динамическим диапазоном, поэтому приходится выполнять длительную и сложную процедуру, включающую замену преобразователей на основе термопары на диодные преобразователи и последующую перекалибровку измерительных трактов. Даже измерения у нижней границы динамического диапазона термопарных преобразователей (как правило от –25 до –30 дБм) требуют большого количества усреднений для получения точного и стабильного показания.

Диодные преобразователи

Диоды преобразуют ВЧ-энергию в постоянный ток за счет эффекта выпрямления, обусловленного их нелинейной вольт-амперной характеристикой. Традиционно диодные преобразователи мощности использовались для измерения мощности в диапазоне от –70 до –20 дБм, что делает их более предпочтительным типом преобразователей для приложений, в которых требуются такие высокочувствительные измерения, как проверка входных уровней при тестировании чувствительности приемника. В приложениях, предусматривающих высокую скорость измерений, диодные преобразователи предпочтительнее термопарных из-за их быстрой реакции на изменения входной мощности. При необходимости тестирования в диапазоне от –70 до +20 дБм (это все более частая ситуация), традиционный подход заключается в применении диодных преобразователей для перекрытия нижнего диапазона и преобразователей на основе термопары для верхнего диапазона измерений. В условиях больших объемов производства такой двойной набор преобразователей приводит к серьезному ограничению времени тестирования, особенно если должна быть сохранена оптимальная точность.

Измерение мощности сигналов с аналоговыми модуляциями

Традиционные измерители уровня мощности непрерывных сигналов предназначены для измерения немодулированных сигналов или непрерывных сигналов, однако при определенных условиях они также могут применяться для измерения модулированных сигналов, что значительно расширяет диапазон их применения. С точки зрения измерителя мощности любой сигнал с постоянной огибающей является непрерывным сигналом, то есть всегда могут выполняться точные измерения сигналов с частотной (FM) или фазовой (PM) модуляцией. Но при использовании любого типа амплитудной модуляции возникает ряд проблем.

Измерители мощности с диодными преобразователями, работающие в области квадратичного детектирования, могут использоваться для вывода истинного значения среднего уровня мощности огибающей модулированного сигнала, что достаточно для большинства радиоинженеров. Однако эти датчики характеризуются ограниченным динамическим диапазоном, что препятствует измерению комплексных сигналов. Когда диодный детектор используется для модулированных сигналов с уровнями мощности выше области квадратичного детектирования, измеритель мощности непрерывных сигналов переходит в нелинейный и непредсказуемый режим.

Решением данной проблемы становится применение диодных измерителей мощности с несколькими диодами внутри, работающими в области квадратичного детектирования.

Это выполняется с помощью интегрированного делителя мощности и переменных аттенюаторов для того, чтобы каждый диодный детектор работал в своей «области наилучшего функционирования» общего динамического диапазона датчика. Если диапазоны перекрываются, то измеритель мощности может объединить выходы этих детекторов для вывода точного результата измерения среднего уровня мощности в относительно широком динамическом диапазоне.

Измерение мощности сигналов с импульсной модуляцией

Измерение мощности импульсно-модулированного сигнала измерителем средней мощности

Измеритель средней мощности может использоваться для получения данных о средней мощности и среднем значении мощности импульса, если коэффициент заполнения сигнала известен. У данного метода есть свои преимущества, но необходимо учитывать некоторые моменты.

Среднее или максимальное значение мощности в импульсе, демонстрируемое измерителем средней мощности, рассчитывается на основе значений измерений средней мощности и известного коэффициента заполнения. Результат точен для идеального или близкого к идеальному импульсного сигнала, но он не отражает искажения из-за неквадратичной формы импульса и не обнаруживает максимальный размах, который может возникнуть из-за проявлений так называемого звона или выброса. Главное преимущество измерителей средней мощности состоит в том, что они являются самым недорогим решением для измерений мощности. Стоимость альтернативных измерителей пиковой мощности и преобразователей выше. Измерители средней мощности также способны выполнять измерения в более широком динамическом и частотном диапазоне и полосе пропускания, они определяют сигнал независимо от того, насколько мало время нарастания или длительность импульса. На рис. 1 приведен пример измерений среднего значения мощности импульса и средней мощности с использованием измерителя средней мощности и учетом известного коэффициента заполнения. В примере использован простой импульс длительностью 10 мкс с периодом повторения 40 мкс. Импульсный сигнал установлен с уровнем мощности приблизительно 0 дБм. Средняя мощность в результате составляет –6,79 дБм. Поскольку коэффициент заполнения известен (10 мкс, поделенные на 40 мкс, или 25%), перед измерением его значение может быть введено в интерфейс измерителя мощности для получения действующего значения мощности импульса, которое определяется величиной –0,77 дБм.


Рис 1. Использование измерителя средней мощности для получения действующего значения мощности импульса

В реальной ситуации, как упоминалось ранее, импульс может быть не чисто прямоугольным, поскольку имеются связанные с ним длительности фронта и спада, так же как и возможен выброс на сигнале. Комбинация этих эффектов создает погрешность в вычисленном результате.

Измерение мощности импульсно-модулированного сигнала измерителем пиковой мощности

Преимущество измерителя пиковой мощности с датчиком в том, что он демонстрирует не пересчеты, а непосредственное измерение максимальной мощности и действующего значения мощности. Это особенно важно для сформированных или модулированных импульсов, у которых измеренное действующее значение мощности импульса из средней мощности может быть неточным.

На рис. 2 приведен пример измерения максимальной мощности и действующего значения мощности импульса с помощью измерителя пиковой мощности Keysight P-серии. Его преимущество состоит в том, что он имеет индикатор с разверткой, позволяющий рассмотреть огибающую измеряемого импульсного сигнала. Измеритель пиковой мощности работает путем непрерывных выборок сигнала дискретизатором с частотой 100 млн выборок/с, буферизации данных и вычисления результата. Это обеспечивает гибкость измерений, включая гибкий запуск, временную селекцию многочисленными стробирующими импульсами и способность получать короткие однократные измерения.


Рис. 2. Использование измерителя пиковой мощности Keysight P-серии для измерения максимальной мощности, стробированного действующего значения мощности импульса и отношения максимальной мощности к средней мощности. Благодаря режиму просмотра огибающей импульса видно, что максимальная мощность на 1,39 дБ выше действующего значения мощности импульса

На рис. 3 показан временной селектор, установленный для возможности измерения более одного импульса. Устройство способно одновременно сообщать результаты измерения максимальной мощности, средней мощности и отношения максимальной мощности к средней мощности в пределах времени селекции. В приведенном случае полученный результат средней мощности –0,09 дБм равен действующему значению мощности импульса, так как время селекции установлено, в частности, для измерения одного импульса. Максимальная мощность незначительно выше 0,24 дБм, вероятно, в результате некоторого выброса (сигнала). Отношение максимальной мощности к средней мощности 0,32 дБ является разницей между двумя значениями.


Рис. 3. Благодаря автоматической установке стробирующего сигнала на импульс измеритель мощности Keysight P-серии обладает способностью измерять действующее значение мощности импульса непосредственно (без сопутствующих пересчетов)

Измеритель пиковой мощности P-серии отличается и другими преимуществами, удобными при измерении радиолокационных сигналов. На рис. 4 проиллюстрирована способность прибора автоматически измерять характеристики импульса: длительность импульса, период повторения импульса, длительность фронта и спада. Способность автоматически настраивать время стробирования по длительности импульса, используя бесконечную установку, показана на рис. 3. Данный функционал упрощает процедуру измерения действующего значения мощности импульса, не требуя знания значения длительности импульса. Это особенно удобно при эксплуатации радиолокаторов, имеющих динамическую длительность импульса.


Рис. 4. Измеритель пиковой мощности Р-серии автоматически измеряет характеристики импульса, включая длительность фронта, спада, импульса, а также период повторения импульсов

У измерителей пиковой мощности есть и свои ограничения. Одно из них — перекрытие по частоте. Например, для преобразователей пиковой мощности P-серии максимальный диапазон составляет 40 ГГц (110 ГГц — для преобразователя средней мощности). Измерители пиковой мощности с преобразователями обычно также имеют ограничения на диапазон мощности. Диапазон преобразователей мощности P-серии составляет приблизительно от –35 дБм до +20 дБм, тогда как преобразователи средней мощности E9300 охватывают диапазон от –60 дБм до +20дБм. Измерители пиковой мощности имеют также ограничения на время установления, длительности импульсов и полосы частот модуляции сигнала, который они могут измерить. Этими ограничениями можно частично управлять с помощью установки полосы частот видеосигнала.

Измерения мощности сигналов со сложными видами модуляции для беспроводной связи

Проведение измерений ВЧ-мощности новых сигналов со сложными видами фазовой/амплитудной модуляции вызвано необходимостью тщательного анализа тестовых сигналов. Создание технологии беспроводной связи ускорило переход от аналогового к цифровому типу модуляции. Вскоре появилось множество цифровых форматов модуляции: BPSK, QPSK, 8-PSK, 16QAM, 64 QAM и т. д. Затем были разработаны более сложные виды модуляции, такие как pi/4-DQPSK. Во многих системах для передачи потоков данных использовалась технология TDMA (множественный доступ с временным разделением каналов), например в стандарте GSM. Другие разработчики систем стали конкурировать, применяя формат CDMA с кодовым разделением каналов (например, IS-95A). Конструирование преобразователей как для базовых станций, так и для абонентских терминалов требует от специалистов немалых усилий для того, чтобы уложиться в заданную ширину спектра и снизить потребляемую мощность. Используется ли система TDMA, которая передает несколько несущих через общий выходной усилитель, или система CDMA, кодирующая несколько потоков данных в одну несущую с псевдослучайным кодом, в результате передается спектр мощности, очень похожий на спектр белого шума. Средняя мощность передаваемого сигнала является лишь одним из важных параметров, так же как и в случае белого шума. Из-за статистического характера сигнала в системах с несколькими несущими отношение пиковой мощности сигнала к средней мощности имеет решающее значение, поскольку мгновенная пиковая мощность может превышать среднюю мощность в 10–30 раз в зависимости от видов модуляции и фильтрации.

Такие высокие значения отношения пиковой мощности к средней могут ввести усилители мощности в опасный режим насыщения. Когда происходит насыщение, не хватает места для размещения крайних символов, что приводит к появлению битовых ошибок и нестабильному действию системы. Разработчики решают эту проблему с помощью выбора усилителя с запасом по мощности. Это гарантирует, что даже при пиковой мощности сигнала усилитель всегда будет функционировать в линейном режиме. Таким образом, для всех этих технологий требуется точное измерение импульсной выходной мощности усилителей, в том числе значения отношения пиковой мощности к средней, и стробируемая оценка параметров для определения профиля импульсных сигналов с целью обеспечения соответствия установленным предельным значениям.

Статистический анализ сигналов современных систем связи

В самых современных форматах беспроводной связи, подобных DVB, WiMax, WLAN и LTE, используются схемы модуляции OFDM с несколькими несущими для передачи цифровой информации. OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов) представляет собой схему модуляции с несколькими несущими с высоким коэффициентом амплитуды для передачи больших объемов данных. Введение этой технологии привело к необходимости использования пиков мощности, превышающих среднюю мощность на 20 дБ. Для обработки ожидаемых пиков напряжения и предотвращения возникновения повреждений или дугового разряда ВЧ-компоненты должны быть указаны соответствующим образом. Для корректного указания этих компонентов следует определить коэффициент амплитуды (или пик-фактор), то есть отношение пикового к среднему значению или к среднеквадратичному значению. Пиковая мощность нескольких сопряженных передатчиков может превышать уровень тепловой или средней мощности в 100 и более раз. Выбор ВЧ-компонентов для системы передачи (антенные комбинаторы, коаксиальные линии и антенны) не может выполняться исключительно на основе уровня тепловой или средней мощности.

Редко возникающие кратковременные выбросы напряжения являются критическими при определении требуемого размера и возможности обработки мощности ВЧ-компонентов. Измерения коэффициента амплитуды выше 12 дБ (Ppep/Рavg) трудно выполнять с повторяемыми результатами. Для надлежащего определения столь высоких коэффициентов амплитуды одного измерения пикового значения недостаточно, и необходимо использовать статистический анализ. Сигналы систем связи низкой амплитуды с высоким коэффициентом амплитуды хотя и важны при учете коэффициента битовых ошибок (ВЕR), имеют большее значение с точки зрения их содействия повреждению системы. Высокое напряжение, ассоциированное с большими пиками мощности, может привести к возникновению дугового разряда в системе передатчиков и повредить компоненты оборудования. Статистика служит важным инструментом для анализа этих редких случаев с точки зрения предотвращения травм обслуживающего персонала и повреждения оборудования. Поскольку мгновенные значения уровня мощности сортируются по амплитуде, а не по их времени возникновения, они подсчитываются и не усредняются. Этот процесс может выполняться в течение длительного времени и ограничиваться только размером доступной памяти, либо может работать бесконечно долго при применении прореживания. Такой процесс не имеет никакой ценности для характеризации событий, поскольку максимальная пиковая мощность сигнала OFDM может возникнуть один раз в день. Получение импульсных данных с использованием статистики дает дополнительное понимание редких событий при сборе результатов измерений амплитуды в зависимости от времени.


Рис. 5. CCDF синусоидального сигнала (с частотой несущей), сигнал огибающей OFDM и белый шум

На рис. 5 представлена реальная картина комплементарной интегральной функции распределения (CCDF) сигнала HDTV (телевидение высокой четкости) с модуляцией OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов). Кривая А показывает синусоидальный сигнал со 100%-ной амплитудной модуляцией, которая характеризуется «прямоугольной» функцией CCDF, указывающей отношение пикового к среднему уровню мощности 3 дБ как с низкой, так и высокой вероятностью. Подобный характер кривой обусловлен периодической формой сигнала с высокой степенью предсказуемости. Сигнал OFDM (кривая В) имеет отношение пикового к среднему уровню мощности около 15 дБ и характеризуется шаблоном рэлеевского распределения. Кривая С для справки указывает белый гауссовский шум, который имеет теоретически бесконечно большое отношение пикового к среднему уровню мощности, составляющее около 17 дБ с уровнем вероятности 1012.

Заключение

Точные измерения мощности очень важны для обеспечения необходимых характеристик и для проверки на соответствие стандартам современных телекоммуникационных и радиолокационных систем. И хотя эти измерения могут выполняться множеством разных способов, каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками. Решение, которое выберет инженер, зависит от конкретной измерительной задачи и от того, какие преимущества он рассчитывает получить и на какие компромиссы готов пойти.

Источники

  1. Choosing the Right Power Meter and Sensor — Product Note. Keysight Technologies, 2007–2017. Published in USA, December 1, 2017 5968-7150E. www.literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5968-7150E.pdf
  2. Radar Measurements — Application Note. Keysight Technologies, 2014 Published in USA, August 22, 2014. www.literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5989-7575EN.pdf.
  3. Principles of power measurement. Wireless Telecom Group, 2015 B/REFGUIDE/0815/EN. www.boonton.com/resource-library/principles-of-power-measurement-guide.

Все про мощность двигателя и крутящий момент — журнал За рулем

Mожет ли крутящий момент существовать при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность? Как распределена мощность между ведущими колесами, когда заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге? На эти и другие каверзные вопросы по физике процесса предлагают ответить Михаил Колодочкин и Эдуард Коноп. Проверим себя?

Gonschiki MRW_zr 11_15

Материалы по теме

Мощность — это работа, совершаемая за единицу времени. Можно сказать, что мощность — это скорость выполнения работы. Например, трактор за секунду накосит больше сена, чем газонокосилка. Основная единица измерения мощности — ватт (Вт). Численно она характеризует собой работу в один джоуль (Дж), совершенную за одну секунду. Распространенная внесистемная единица — лошадиная сила, равная 0,736 кВт. Для примера: мощность двигателя 170 кВт соответствует 231,2 л.с.

А что такое крутящий момент? Со школы помним про силу, помноженную на плечо, — измеряется в ньютон-метрах (Н·м). Смысл очень простой: если момент, приложенный к колесу радиусом 0,5 м, составляет, скажем, 2000 Н·м, то толкать наш автомобиль будет сила в 4000 Н (с округлением — 400 кгс). Чем больше момент, тем энергичнее мотор тащит машину.

Связь между этими двумя основными параметрами неразрывная: мощность — это крутящий момент, умноженный на угловую скорость (грубо говоря, обороты) вала. А может ли существовать крутящий момент при нулевой мощности? Способна ли коробка передач увеличить мощность?

Tires_1600

Оцените уровень своих знаний — ответьте на вопросы. Это не так просто, как кажется на первый взгляд. Исходные условия: разного рода потери, например на трение, не учитываем, а нагрузки на колёса и условия сцепления шин с покрытием считаем одинаковыми, если не оговорено иное.

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

А — паспортную;

Б — в зависимости от оборотов;

В — нулевую;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

А — поровну;

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В.  При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

колесо

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Мощность | Безграничная физика

Что такое мощность?

В физике мощность — это скорость выполнения работы — количество энергии, потребляемой в единицу времени.

Цели обучения

Связать мощность с передачей, использованием и преобразованием различных видов энергии

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Мощность означает, что энергия передается, возможно, меняя форму.
  • Передача энергии может использоваться для выполнения работы, поэтому мощность также является скоростью, с которой эта работа выполняется.
  • Единица мощности — джоуль в секунду (Дж / с), известный как ватт.
Ключевые термины
  • мощность : показатель скорости выполнения работы или передачи энергии.
  • ватт : В Международной системе единиц производная единица мощности; мощность системы, в которой один джоуль энергии передается в секунду.

В физике мощность — это скорость выполнения работы. Это количество энергии, потребляемой в единицу времени.Единица мощности — джоуль в секунду (Дж / с), известный как ватт (в честь Джеймса Ватта, разработчика паровой машины восемнадцатого века). Например, скорость, с которой лампочка преобразует электрическую энергию в тепло и свет, измеряется в ваттах (Вт) — чем больше мощность, тем больше мощность или, что эквивалентно, больше электроэнергии используется в единицу времени.

Power : Краткий обзор силы в курсе физики на основе алгебры.

Передача энергии может использоваться для выполнения работы, поэтому мощность также является скоростью, с которой эта работа выполняется.Один и тот же объем работы выполняется при переноске груза по лестничному пролету независимо от того, идет ли человек, несущий его, или бежит, но во время бега расходуется больше энергии, поскольку работа выполняется за более короткий промежуток времени. Выходная мощность электродвигателя — это произведение крутящего момента, создаваемого двигателем, и угловой скорости его выходного вала. Мощность, затрачиваемая на движение транспортного средства, является произведением тягового усилия колес и скорости транспортного средства.

Примеры силы ограничены только воображением, потому что видов столько же, сколько форм работы и энергии.Солнечный свет, достигающий поверхности Земли, имеет максимальную мощность около 1,3 киловатт на квадратный метр (кВт / м 2 ). Крошечная часть этого сохраняется на Земле в течение длительного времени. Наш уровень потребления ископаемого топлива намного превышает скорость его хранения, поэтому они неизбежно будут исчерпаны. Сила подразумевает, что энергия передается, возможно, меняя форму. Невозможно полностью преобразовать одну форму в другую, не потеряв часть ее в виде тепловой энергии. Например, лампа накаливания мощностью 60 Вт преобразует в свет всего 5 Вт электроэнергии, а 55 Вт рассеивается в тепловую энергию.Кроме того, обычная электростанция преобразует в электричество только 35-40 процентов топлива. Остаток превращается в огромное количество тепловой энергии, которая должна быть распределена в виде теплопередачи так же быстро, как и возникнет. Электростанция, работающая на угле, может производить 1000 мегаватт; 1 мегаватт (МВт) — это 106 Вт электроэнергии. Но электростанция потребляет химическую энергию в размере около 2500 МВт, обеспечивая передачу тепла в окружающую среду в размере 1500 МВт.

Угольная электростанция : Огромное количество электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, такими как эта в Китае, но еще большее количество энергии идет на передачу тепла в окружающую среду.Большие градирни здесь необходимы для быстрой передачи тепла по мере его производства. Передача тепла характерна не только для угольных электростанций, но является неизбежным следствием выработки электроэнергии из любого топлива — ядерного, угля, нефти, природного газа и т.п.

Люди: работа, энергия и сила

Человеческое тело преобразует энергию, хранящуюся в пище, в работу, тепловую энергию и / или химическую энергию, которая хранится в жировой ткани.

Цели обучения

Определите, какие факторы играют роль в скорости основного обмена (BMR)

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Скорость, с которой организм использует пищу для поддержания жизни и выполнения различных действий, называется скоростью метаболизма, а соответствующая скорость в состоянии покоя называется базовой скоростью метаболизма (BMR).
  • Энергия, входящая в базальную скорость метаболизма, распределяется между различными системами организма, наибольшая часть идет в печень и селезенку, а затем в мозг.
  • Около 75% пищевых калорий используется для поддержания основных функций организма, включенных в базовую скорость метаболизма.
  • Работа, выполняемая человеком, иногда называется полезной работой, то есть работа, выполняемая во внешнем мире, например поднятие тяжестей.
  • Потребление энергии людьми во время различных видов деятельности может быть определено путем измерения потребления ими кислорода, потому что пищеварительный процесс — это в основном процесс окисления пищи.
Ключевые термины
  • основной уровень метаболизма : Количество энергии, израсходованной в состоянии покоя в нейтрально умеренной среде, в состоянии после поглощения.

Люди: работа, энергия и сила

Наши тела, как и все живые организмы, являются машинами преобразования энергии. Сохранение энергии подразумевает, что химическая энергия, хранящаяся в пище, преобразуется в работу, тепловую энергию или сохраняется в виде химической энергии в жировой ткани, как показано на.Энергия, потребляемая людьми, преобразуется в работу, тепловую энергию и накопленный жир. Безусловно, самая большая часть идет на тепловую энергию, хотя эта доля варьируется в зависимости от типа физической активности. Доля каждой формы зависит как от того, сколько мы едим, так и от уровня нашей физической активности. Если мы едим больше, чем нужно для работы и согреваемости, остаток переходит в жировые отложения.

Преобразование энергии у людей : Энергия, потребляемая людьми, преобразуется в работу, тепловую энергию и накопленный жир.Безусловно, самая большая часть идет на тепловую энергию, хотя эта доля варьируется в зависимости от типа физической активности.

Функции, требующие энергии

Все функции организма, от мышления до подъема тяжестей, требуют энергии. Многие мелкие мышечные движения, сопровождающие любую спокойную деятельность, от сна до чесания головы, в конечном итоге превращаются в тепловую энергию, как и менее заметные мышечные действия сердца, легких и пищеварительного тракта. По сути, дрожь — это непроизвольная реакция на низкую температуру тела, когда мышцы сталкиваются друг с другом, чтобы производить тепловую энергию в теле (и не работать).Почки и печень потребляют удивительное количество энергии, но самым большим сюрпризом является то, что целых 25% всей энергии, потребляемой организмом, используется для поддержания электрических потенциалов во всех живых клетках. (Нервные клетки используют этот электрический потенциал в нервных импульсах.) Эта биоэлектрическая энергия в конечном итоге становится в основном тепловой энергией, но некоторая часть используется для питания химических процессов, таких как в почках и печени, а также при производстве жира.

Базальный уровень метаболизма

Скорость, с которой организм использует энергию пищи для поддержания жизни и выполнения различных действий, называется скоростью метаболизма.Общая скорость преобразования энергии человека в состоянии покоя называется скоростью основного обмена (BMR) и распределяется между различными системами в организме. Самая большая часть идет в печень и селезенку, а затем в мозг. Конечно, во время интенсивных упражнений потребление энергии скелетными мышцами и сердцем заметно возрастает. Около 75% калорий, сжигаемых за день, идет на эти основные функции. BMR является функцией возраста, пола, общей массы тела и количества мышечной массы (которая сжигает больше калорий, чем жировые отложения).Благодаря этому последнему фактору у спортсменов больше BMR.

Полезные работы

Работа, выполняемая человеком, иногда называется полезной работой, то есть работа, выполняемая во внешнем мире, например поднятие тяжестей. Для полезной работы требуется сила, прилагаемая на расстоянии к внешнему миру, и поэтому она исключает внутреннюю работу, например, выполняемую сердцем при перекачивании крови. Полезная работа включает в себя подъем по лестнице или ускорение до полного разбега, потому что это достигается за счет приложения сил к внешнему миру.Силы, прикладываемые телом, неконсервативны, поэтому они могут изменять механическую энергию (KE + PE) системы, над которой работает, и это часто является целью.

Например, какова выходная мощность для женщины весом 60,0 кг, которая преодолевает лестничный марш высотой 3,00 м за 3,50 с, начиная с состояния покоя, но имея конечную скорость 2,00 м / с ?.

Женщина, бегущая по лестнице : Когда эта женщина бежит наверх, начиная с отдыха, она преобразует химическую энергию, исходную из пищи, в кинетическую энергию и гравитационную потенциальную энергию.2) (3.00 \ mathrm {\ text {m}})} {(3.50 \ mathrm {\ text {s}})} \ & = & \ frac {120 \ mathrm {\ text {J}} + 1764 \ mathrm {\ text {J}}} {3.50 \ mathrm {\ text {s}}} \ & = & 538 \ mathrm {\ text {W}} \ end {eqnarray} [/ latex]

Женщина выполняет 1764 Дж работы, чтобы подняться по лестнице, по сравнению со всего лишь 120 Дж, чтобы увеличить свою кинетическую энергию; таким образом, большая часть ее мощности требуется для подъема, а не для ускорения.

Потребление энергии прямо пропорционально потреблению кислорода, потому что пищеварительный процесс — это в основном процесс окисления пищи.Мы можем измерить энергию, потребляемую людьми во время различных занятий, путем измерения потребления кислорода. Приблизительно 20 кДж энергии производится на каждый литр потребляемого кислорода, независимо от типа пищи.

% PDF-1.5 % 186 0 obj> эндобдж xref 186 92 0000000016 00000 н. 0000003171 00000 п. 0000002136 00000 п. 0000003345 00000 п. 0000003964 00000 н. 0000004004 00000 п. 0000004051 00000 н. 0000004116 00000 п. 0000004343 00000 п. 0000004449 00000 н. 0000004616 00000 н. 0000004915 00000 н. 0000005231 00000 п. 0000049796 00000 п. 0000049832 00000 п. 0000052489 00000 п. 0000052648 00000 п. 0000052804 00000 п. 0000052963 00000 н. 0000053123 00000 п. 0000053286 00000 п. 0000053454 00000 п. 0000053619 00000 п. 0000053820 00000 п. 0000054120 00000 п. 0000054211 00000 п. 0000055403 00000 п. 0000055564 00000 п. 0000055728 00000 п. 0000056005 00000 п. 0000056756 00000 п. 0000057340 00000 п. 0000057850 00000 п. 0000058452 00000 п. 0000058905 00000 п. 0000059467 00000 п. 0000059532 00000 п. 0000059596 00000 п. 0000059974 00000 н. 0000060583 00000 п. 0000061083 00000 п. 0000061458 00000 п. 0000061981 00000 п. 0000062507 00000 п. 0000063266 00000 п. 0000063785 00000 п. 0000064411 00000 п. 0000064930 00000 н. 0000065452 00000 п. 0000069069 00000 п. 0000072170 00000 п. 0000075480 00000 п. 0000078573 00000 п. 0000081705 00000 п. 0000084995 00000 п. 0000085426 00000 п. 0000085942 00000 п. 0000086700 00000 п. 0000087209 00000 н. 0000087822 00000 п. 0000088305 00000 п. 0000091432 00000 п. 0000095392 00000 п. 0000095564 00000 п. 0000095777 00000 п. 0000095949 00000 п. 0000096018 00000 п. 0000096072 00000 п. 0000096128 00000 п. 0000096184 00000 п. 0000096357 00000 п. 0000096438 00000 п. 0000101142 00000 п. 0000107059 00000 н. 0000112099 00000 н. 0000116937 00000 н. 0000125004 00000 н. 0000130029 00000 н. 0000134219 00000 н. 0000138889 00000 н. 0000142465 00000 н. 0000147625 00000 н. 0000154660 00000 н. 0000154806 00000 н. 0000155182 00000 н. 0000159726 00000 н. 0000160190 00000 п. 0000160694 00000 н. 0000198095 00000 н. 0000198996 00000 н. 0000249569 00000 н. 0000250067 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 188 0 obj> поток xb«c`dc`g` Ā

Измерение мощности в режиме ожидания | Министерство энергетики

Некоторые устройства потребляют электроэнергию, когда они кажутся выключенными.Эта потребляемая мощность известна как мощность в режиме ожидания и может вносить значительный вклад в энергопотребление продукта. Процедура испытания 62301 Международной электротехнической комиссии (МЭК) описывает метод измерения энергопотребления бытовой техники в режиме ожидания.

В этом обзоре представлен общий подход к измерению мощности в режиме ожидания. Перед проведением теста проконсультируйтесь с официальным документом.

Область применения

Тест IEC 62301 применяется ко всем устройствам, подключенным к электросети конечным пользователем.Он предназначен для измерения энергопотребления устройств в режиме ожидания и других режимах с низким энергопотреблением.

Терминология

Энергопотребление в режиме ожидания определяется как наименьшее энергопотребление при подключении к сети. Другие определенные термины включают режим ожидания, номинальную мощность, напряжение и частоту.

Условия тестирования

IEC 62301 определяет условия тестирования. Температура окружающей среды при неподвижном воздухе должна составлять 23 ° C (+/- 5). Содержание гармоник в подаваемой мощности не должно превышать 2%, вплоть до 13-й гармоники, а также отношение пикового значения к r.РС. значение испытательного напряжения (иногда называемое пик-фактором) должно быть между 1,34 и 1,49.

Точность измерительного оборудования также определяется, но зависит от количества измеряемой мощности. Измерения мощностью более 0,5 Вт должны выполняться с погрешностью менее 2% при уровне достоверности 95%. Прибор для измерения мощности должен уметь определять:

  • 0,01 Вт или меньше для измерений мощности ниже 10 Вт
  • 0,1 Вт или меньше для измерений мощности выше 10 Вт (до 100 Вт)

Портативные устройства

IEC 62301 определяет портативное устройство как устройство, предназначенное для работы от аккумуляторных батарей, когда оно не подключено к источнику питания.Для портативных устройств режим ожидания измеряется на зарядном устройстве или док-станции / базовой станции при отключенном приборе.

Процедура измерения

Если потребляемая мощность стабильна (определяется как отклонение менее 5% от среднего значения за интервал 5 минут), потребляемая мощность может быть считана непосредственно с измерителя. Если потребление энергии колеблется, потребление энергии следует измерить за период времени, а затем разделить на период измерения, чтобы определить среднюю мощность.IEC 62301 также перечисляет информацию, которую необходимо сообщать при проведении измерения.

Фирмы по измерению мощности в режиме ожидания

Испытательные лаборатории, которые в настоящее время обеспечивают измерение мощности в режиме ожидания, включают:

Федеральная программа управления энергопотреблением поощряет независимые испытательные лаборатории, предоставляющие услуги по измерению в режиме ожидания, предоставлять свою информацию.

В чем разница между л.с., л.с., кВт и л.с.?

Производители

часто могут выбирать между блоками питания, поэтому вот краткое изложение того, что все они приравнивают к

.

Силовые агрегаты всегда являются заголовками, связанными с любым новым автомобилем с высокими рабочими характеристиками, и могут предоставить интересные сравнения между автомобилями во всем спектре автомобильного производства.

Мощность как единое целое — это мера того, насколько быстро и насколько двигатель может двигать автомобиль вперед, причем эта сила является крутящим моментом, создаваемым внутренним сгоранием. В инженерии это обобщается как объем «работы», которую автомобиль должен выполнить, чтобы двигаться вперед, и принимал множество форм с первых дней внутреннего сгорания. Обычно разделенные на три основных единицы, используемых в разных регионах мира, давайте углубимся в то, что означает каждая единица измерения и как они соотносятся друг с другом.

Киловатт

1 кВт = 1,341 л.с.

Технически эта форма измерения является наиболее унифицированным методом измерения мощности и используется каждым инженером во всем мире.Ватты — это единица СИ (международная система), что означает, что они основаны на метре, килограмме, джоулях и секундах, составляющих метрическую систему. Это измерение передачи энергии с течением времени, и это именно та работа, которую выполняет двигатель внутреннего сгорания.

Используемый в качестве единицы измерения для автомобилей в основном в Южном полушарии, киловатт может быть измерен путем определения значения крутящего момента от колес на катящейся дороге с последующим применением этого уравнения:

киловатт — это современный подход к выходной мощности автомобиля, и я не удивлюсь, если эта форма станет нормой в Европе, хотя может потребоваться гораздо больше, чтобы убедить американцев осуществить переход.

Несмотря на рост популярности электромобилей, было бы разумно начать переключение, поскольку возможности электродвигателей измеряются в кВтч (киловатт-часах), что определяет, как долго электродвигатели могут вырабатывать определенное количество энергии. за.

Мощность

Созданная мастером паровой машины г-ном Джеймсом Ваттом, эта единица мощности каким-то образом сохранилась до наших дней как основная единица измерения мощности новых автомобилей, откуда я родом.Считалось, что лошадиные силы эквивалентны лошади, перемещающей 33000 фунтов массы на один фут за одну минуту. Теперь никто не знает, насколько велика была эта лошадь, была ли она особенно здоровой или нет… но давайте просто посмотрим. Эта новообретенная единица позволила Ватту показать прямые сравнения между его паровозами и обычной лошадью, которая доминировала в транспортном бизнесе до изобретения паровой машины.

лошадиных сил по-прежнему остается основным источником энергии для нас, бензиновых в Великобритании, и вы живете в США, предотвращая любое внешнее влияние со стороны Континентальной Европы и Австралазии.Опять же, этот силовой агрегат можно найти путем преобразования крутящего момента с использованием уравнения, аналогичного уравнению для Watt:

Это может начаться с небольшого беспорядка, но это уравнение упрощается до чего-то очень похожего на уравнение Ватта. Однако

лошадиных сил может стать непростым делом, поскольку значения измеряются по-разному.BHP (тормозная мощность) относится к оборудованию, необходимому для проверки двигателей на их выходную мощность, с большим барабаном с водяным тормозом внутри него, измеряющим тормозную силу, когда двигатель вращается с желаемой скоростью. В США это измеряется только с некоторыми вспомогательными компонентами, прикрепленными к трансмиссии, без таких вещей, как насос гидроусилителя рулевого управления, который, если бы он был на месте, привел бы к отсутствию паразитных потерь. Следовательно, в США рассчитываются более высокие значения «HP», чем значения BHP, рассчитанные в Европе, где каждый компонент остается на месте.

WHP или мощность на колесах — лучший показатель полезной мощности, которую производит двигатель, поскольку она рассчитывается с использованием точного крутящего момента, который прошел через трансмиссию и приводит в движение колеса.

PS

1PS = 0.986л.с.

PS означает pferdestärke, что переводится просто как мощность, но в него были внесены некоторые изменения в метрике, чтобы попытаться вывести старую добрую HP в 21 век. Эта метрическая мощность в лошадиных силах была принята по всей Европе в качестве нового стандарта для измерения мощности и, вероятно, полностью войдет в сознание Великобритании в не столь отдаленном будущем.

Официальный технический стандарт для метрических лошадиных сил — это количество мощности, необходимое для поднятия 75 кг массы на один метр по вертикали за одну секунду, что после преобразования британской системы в метрическую систему равняется единице.На 4 процента больше, чем в старых имперских единицах. Производители часто выбирают между PS и HP в зависимости от того, какая цифра кажется более округлой и презентабельной. Хотя я всегда рассматривал PS как «мощность плюс несколько».

Чтобы суммировать эти три единицы мощности, давайте разберем известные автомобили и соответствующие им цифры, чтобы рассмотреть новые и старые единицы:

Nissan Skyline GTR R34: 206 кВт = 276 л.с. = 280 л.с. (рекламируется)

McLaren 570S: 419 кВт = 562 л.с. = 570 л.с.

Honda Civic Type-R FK2: 228 кВт = 306 л.с. = 310 л.с.

Bugatti Chiron: 1103 кВт = 1479 л.с. = 1500 л.с.

Какие измерения мощности вы используете? Вы фанат старой школы лошадиных сил или перешли на современный образ мышления с помощью PS или даже киловатт? Прокомментируйте ниже свои мысли по этому поводу!

Как измеряются мощность и энергия?

Energy vs.Мощность

Если вы не поставщик коммунальных услуг или физик, вам, вероятно, не приходилось спрашивать себя, в чем разница между энергией и мощностью? Хотя различия могут показаться незначительными, их знание поможет вам лучше понять свой счет за электроэнергию. Давайте пройдемся по определениям энергии и мощности, чтобы лучше понять, о чем мы говорим.

Что такое энергия?

Энергия — это способность выполнять работу или, другими словами, создавать изменения с помощью физических или химических процессов и ресурсов.Когда дело доходит до энергии в вашем доме, проделанная работа приводит к питанию ваших электрических устройств (например, лампочек, телевизора) и тепла от ваших газовых приборов (например, печи, водонагревателя).

Существует много различных типов энергии, включая химическую, тепловую, ядерную, электрическую и гравитационную, которые делятся на две основные категории энергии: потенциальную и кинетическую. Типы энергии, протекающей через ваш дом, в основном химическая, тепловая и электрическая.Химическая и тепловая энергия — это потенциальная и кинетическая энергия, соответственно, а электрическая энергия — это то и другое. Давайте подробнее рассмотрим эти различные типы энергии.

Потенциальная и кинетическая энергия

Есть два основных типа энергии: потенциальная и кинетическая .

Потенциальная энергия — это запасенная энергия. Это возможность чего-то работать или создавать изменения. Химическая энергия , энергия, удерживающая молекулярные связи вместе, является примером потенциальной энергии.Когда связи разрываются, эта химическая энергия высвобождается.

Кинетическая энергия — движение. Это может быть что угодно, от движения атомов и волн до движущегося автомобиля или тела. Тепловая энергия , которая создает тепло за счет быстрого движения частиц воздуха, является примером кинетической энергии.

Энергия может преобразовываться из одного типа в другой, и природный газ является прекрасным примером. При добыче природный газ полон химической энергии. Химическая энергия удерживает вместе молекулярные связи в метане, этане и других типах соединений природного газа, из которых состоит природный газ, который вы получаете дома.

Когда источник тепла — скажем, запальное пламя в вашей домашней печи — нагревает газ, он разрывает эти молекулярные связи. Когда связи разрываются, химическая энергия преобразуется в тепловую энергию , которая течет по всему дому, сохраняя в нем тепло и уют.

Электроэнергетика

Когда дело доходит до электричества, которое вы используете в своем доме, в игру вступает электрическая энергия . Электрическая энергия может быть потенциальной или кинетической в зависимости от ее состояния.Электрическая потенциальная энергия накапливается, когда атомы в ваших электрических проводах накапливают заряд. Как только вы активируете электрический прибор или, например, включаете свет, эта потенциальная электрическая энергия преобразуется в кинетическую, когда заряженные атомы перемещаются на через электрический провод. Помните, кинетическая энергия — это движение!

Что такое мощность?

Вместо того, чтобы быть полностью отделенным от энергии объектом, сила на самом деле зависит от энергии. По своей сути, мощность — это поток энергии во времени ; когда мы измеряем мощность, мы измеряем скорость, с которой прибор потребляет энергию.Если энергия — это то, сколько работы выполняется, то сила — это то, как быстро эта работа выполняется. Поскольку при этом учитывается скорость, мощность измеряется в таких единицах, как ватты (джоули в секунду), которые включают время в качестве фактора.

Что касается вашего счета за коммунальные услуги, вы, вероятно, увидите мощность, описывающую использование вами электроэнергии, а не использование природного газа. Что касается электричества, мощность связана с напряжением , или давлением, которое заставляет электроны двигаться и создавать устойчивый заряд. Электроэнергия — это напряжение, умноженное на объем движущейся электроники, известное как ток.Чем выше напряжение, тем больше у вас электроэнергии.

В чем измеряется энергия?

Итак, мы знаем, что энергия отражает работу — как потенциальную, так и физическую. Но в какой единице измеряется энергия, которая может учесть оба этих аспекта? джоулей измерить энергию. У нас есть целое руководство, которое поможет вам лучше понять, что такое джоуль, но мы быстро разберем его здесь.

Основной единицей измерения электроэнергии является мощность, которая представляет собой норму потребления энергии.Если ватт (мощность) составляет один джоуль в секунду, то джоуль электрической энергии равен одному ватт-секунду. В следующем разделе мы более подробно рассмотрим, в чем измеряется мощность.

Что касается природного газа, вы можете использовать джоули для измерения количества тепловой энергии, необходимой вашей духовке для выпечки торта или печи для обогрева вашего дома. Но для приборов, работающих на природном газе, вы, скорее всего, увидите рейтинг BTU (британская тепловая единица), а не рейтинг в джоулях. Для простоты преобразования одна БТЕ равна 1055 джоулей.Если ваша печь имеет рейтинг БТЕ 100 000 БТЕ / час, она потребляет 105 500 000 джоулей энергии в час.

Джоуль энергии относительно невелик, поэтому ваш поставщик коммунальных услуг, вероятно, измеряет потребление природного газа в гигаджоулях (ГДж). Один ГДж равен одному миллиарду джоулей; для контекста, требуется около 100 гигаджоулей, чтобы отапливать новый дом среднего размера в Канаде в течение одного года.

В чем измеряется мощность?

Поскольку мощность зависит от энергии, в основе этого измерения также лежат единицы измерения энергии, в частности, джоуль.

Мощность измеряется в Вт ; ватт равен джоуль в секунду . Что это значит в реальном мире? Возвращаясь к нашему примеру включения света, ватты измеряют количество энергии, которое ваша лампочка использует за каждую секунду включения света. Итак, если у вас есть лампочка мощностью 60 Вт, она потребляет 10 джоулей энергии на каждую секунду включения.

Один ватт — очень маленькая единица мощности. Поэтому для измерения энергопотребления более крупных машин и приборов (например, вашей электрической плиты или всей системы домашнего освещения) мощность обычно измеряется в киловаттах (кВт) — 1000 ватт.

Когда ваш поставщик электроэнергии измеряет ваше потребление электроэнергии, он должен знать количество киловатт, потребленных за определенный период. Вот тут-то и пригодится киловатт-часов (кВтч) , и это, вероятно, то, что вы уже видели в счетах за электроэнергию. Отличить кВт от кВтч просто: киловатт — это единица мощности, а киловатт-часы — это энергия, потребляемая этой выходной мощностью.

Счет за электроэнергию

Чтобы понять ваш счет за электроэнергию, вам просто нужно умножить ежемесячное потребление электроэнергии и природного газа на ставку, взимаемую вашим поставщиком коммунальных услуг.Энергетические компании обычно взимают плату за электроэнергию на основе цены за киловатт-час, а за природный газ — на основе цены за ГДж.

Допустим, у вас есть беговая дорожка на 600 ватт, которую вы используете два часа в день. Чтобы узнать, сколько вы платите за упражнения на беговой дорожке каждый месяц, начните с:

  1. Преобразование ватт в киловатты (кВт).

    600 Вт 1000 Вт = 0,6 кВт

  2. Умножение киловатт на ежедневное потребление

    0.6 кВт X 2 часа = 1,2 кВт · ч

  3. Умножение ежедневного использования на 30 дней (один месяц)

    1,2 кВтч X 30 дней = 36 кВтч / месяц

Наконец, умножьте свое ежемесячное потребление на регулируемый тариф на электроэнергию. Если, например, ваш поставщик электроэнергии взимает 0,08 доллара за киловатт-час, вы должны будете заплатить 2,88 доллара (0,08 доллара х 36 кВтч в месяц) за электроэнергию за использование беговой дорожки в месяц.

Для расчета затрат на природный газ возьмем печь на 100 000 БТЕ / час и предположим, что вы используете ее в течение 150 часов в месяц.Во-первых, нам нужно выяснить, сколько ГДж энергии вы используете для отопления дома:

  1. Умножьте рейтинг в БТЕ на часы использования.

    100000 БТЕ / час X 150 часов = 15000000 БТЕ

  2. Конвертировать БТЕ в джоули.

    15 000 000 БТЕ X 1055 джоулей / БТЕ = 15 825 000 000 джоулей

  1. Перевести джоули в гигаджоули.

    15 825 000 000 джоулей 1 миллиард джоулей = 15.825 ГДж

Последний шаг к определению стоимости отопления дома — умножение ГДж на регулируемую норму природного газа. В этом примере мы скажем, что это 2,25 доллара за ГДж, что означает, что вы должны заплатить за электроэнергию около 35,60 доллара за месяц.

Дополнительные элементы в вашем счете за электроэнергию

Теперь, когда вы знаете единицы измерения, отражающие мощность и энергопотребление вашего домохозяйства, ваш ежемесячный счет за электроэнергию должен показаться немного более простым. Но также может быть несколько дополнительных позиций, требующих определения:

  • Передача или доставка Стоимость отражает стоимость перемещения электроэнергии или природного газа от источника через систему передачи, провода для электричества и трубопроводов для природного газа, включая содержание линий электропередач, опор и трубопроводов.
  • Распределение Расходы учитывают процесс доставки электричества и природного газа в ваш дом или на предприятие от системы передачи, включая содержание линий электропередачи, опросы электроэнергии и распределительные трубопроводы.
  • Наездники — это корректировки, необходимые передающим или распределительным предприятием, рассмотренные и утвержденные Комиссией по коммунальным предприятиям Альберты.
  • Федеральный налог на выбросы углерода — это сбор, установленный федеральным правительством за выбросы парниковых газов, связанные с потреблением вами природного газа.
  • Административные сборы покрывают расходы на обслуживание клиентов, когда мы вам нужны, а также расходы на расчет и доставку вашего счета.

Как ваш провайдер регулируемого электроснабжения провинции Альберта, мы всегда готовы помочь вам понять ваше энергопотребление и потребление энергии, а также прояснить ваш счет за коммунальные услуги. Для получения дополнительной информации об услугах энергоснабжения Альберты позвоните нам по телефону 1-866-420-3174.

Почему нельзя измерить мощность — Sparta Science

Почему бы не измерить мощность?

Сила НЕ является основной причиной движения В недавнем обзоре Кнудсона автор напоминает нам, что при измерении вертикального прыжка на силовой пластине чистый вертикальный импульс определяет высоту вертикального прыжка (почти идеальное соотношение 1.0). Это пример второго закона движения Ньютона, который гласит, что ускорение объекта зависит от двух переменных — чистой силы , действующей на объект, и массы , объекта. По мере увеличения силы, действующей на объект, ускорение объекта увеличивается. По мере увеличения массы объекта ускорение объекта уменьшается. Этот закон иначе известен как F = ma. Кнудсон продолжает более остро объяснить, что , «в то время как поток мощности на землю является более изменчивой кривой, которая просто коррелирует с чистым вертикальным импульсом.Другими словами, зачем сосредотачиваться на мощности, если соотношение импульса и количества движения (второй закон Ньютона) полностью связывает кинетику с (r = 1,0) кинематикой движения? » Скорость выполнения работы.Мы находим, что это уравнение часто не удается, особенно при попытке измерить атлетизм, потому что взрывным движениям обычно не хватает постоянной скорости работы . Очень короткая продолжительность многих динамических упражнений (т. е.е. бег, прыжки на одной ноге или тяжелая атлетика) и временная (временная) разница между пиковой силой и пиковой скоростью означает, что пиковая и средняя мощность , измеренная , может быть не столь значима, как другие биомеханические переменные.

Сложные навыки и техника Большая часть спортивных исследований измеряет механическую мощность на велотренажере, исследуя скорость работы спортсмена СТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ с течением времени (также известный как тест Вингейта).Помимо измерения работы в установившемся режиме, другим преимуществом велотренажера (и почему он точно измеряет мощность) является изоляция, которая по сути исключает верхнюю часть тела из уравнения. Когда мы начинаем измерять мощность во время спринта, тяжелой атлетики и прыжков (на силовой пластине), большая степень свободы движений всего тела спортсмена делает расчеты более непостоянными и неопределенными. Измерение силы в спринтерских и тяжелоатлетических движениях намного сложнее, потому что техника является важным компонентом в успешном выполнении этих навыков

Что делать вместо силы? В «Спарте» мы каждый день используем вертикальные прыжки на силовой доске, чтобы оценивать наших спортсменов.Валидность — это критерий номер один для переменных, которые мы собираем в результате этой оценки. Мы неоднократно выбирали исключение мощности из нашей оценки и больше сосредотачивались на трех переменных силы, которые мы измеряем, потому что они и действительны, и надежны. Мы всегда стремимся упростить наш процесс, высвобождая время для реального взаимодействия с нашими спортсменами и не погребая под грудой данных.

Калькулятор PUE — Что такое PUE и как рассчитать

Сравнительный анализ энергоэффективности вашего центра обработки данных — первый ключевой шаг на пути к снижению энергопотребления и связанных с этим затрат на электроэнергию.Бенчмаркинг позволяет вам понять текущий уровень эффективности в центре обработки данных, а по мере внедрения дополнительных передовых методов повышения эффективности он помогает измерить эффективность этих усилий.

Power Usage Effectiveness (PUE) и соответствующая ему эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE) являются широко признанными стандартами сравнительного анализа, предложенными Green Grid, чтобы помочь ИТ-специалистам определить, насколько энергоэффективны центры обработки данных, и контролировать влияние их усилий по повышению эффективности.Uptime Institute также рекомендует комплексный эталонный тест под названием «Средняя корпоративная эффективность центра обработки данных» (CADE). На своем техническом форуме в феврале 2009 года Green Grid представила новые тесты производительности под названием «Производительность центра обработки данных» (DCP) и «Энергетическая производительность центра обработки данных» (DCeP), которые исследуют полезную работу, выполняемую вашим центром обработки данных. Все тесты имеют свою ценность, и при правильном использовании они могут быть полезным и важным инструментом для повышения энергоэффективности вашего центра обработки данных.

Калькулятор PUE и DCiE

Рассчитайте PUE (эффективность использования энергии) и DCiE и начните тестировать эффективность в своем центре обработки данных.


Введите общую нагрузку на ИТ

Введите общую загрузку оборудования

Текущий PUE:

Текущий DCiE:


Теперь, когда у нас есть контрольный показатель вашего текущего уровня эффективности, давайте продолжим и посчитаем потенциальную экономию, если вы захотите улучшить этот показатель.

Что такое PUE? Что такое DCiE?

PUE / DCiE — это критерии эффективности, позволяющие сравнивать инфраструктуру вашего центра обработки данных с существующей ИТ-нагрузкой.Первоначальное тестирование PUE / DCiE дает оценку эффективности и устанавливает структуру тестирования для повторения объекта. Сравнивая начальные и последующие баллы, менеджеры центров обработки данных могут оценить влияние текущих усилий по повышению эффективности. В любой момент времени они сравнивают мощность, используемую в настоящее время для ИТ-оборудования, в котором нуждается компания, с мощностью, потребляемой инфраструктурой, которая обеспечивает охлаждение, питание, резервное копирование и защиту ИТ-оборудования.

PUE Пример:
При наличии объекта, который использует 100 000 кВт общей мощности, из которых 80 000 кВт используется для питания вашего ИТ-оборудования, PUE будет равен 1.25. 100 000 кВт общей мощности объекта, разделенные на 80 000 кВт мощности ИТ.

DCiE Пример:
При наличии того же объекта, который использует 100 000 кВт общей мощности, из которых 80 000 кВт используется для питания вашего ИТ-оборудования, генерирует DCiE 0,8. 80 000 кВт мощности ИТ, разделенные на 100 000 кВт общей мощности объекта.

Генерация PUE / DCiE — это только начало на пути к эффективности. Чтобы этот эталонный тест был значимым, он должен генерироваться на регулярной основе, а также предпочтительно в разные дни недели и в разное время дня.Цель состоит в том, чтобы принять действенные меры по повышению эффективности на основе ваших фактических данных. Сравнивая начальный тест с тестами, взятыми после внедрения изменений, вы сможете увидеть заметные улучшения в вашем PUE / DCiE.

Сократите эксплуатационные расходы, используя измерения, сравнительный анализ, моделирование и анализ для повышения энергоэффективности вашего центра обработки данных.

PUE = Общая мощность объекта / Мощность ИТ-оборудования
DCiE = Мощность ИТ-оборудования / Общая мощность объекта

ПУЭ DCiE Уровень эффективности
3.0 33% Очень неэффективно
2,5 40% Неэффективный
2,0 ​​ 50% Среднее значение
1,5 67% Эффективный
1,2 83% Очень эффективный

DCiE и PUE Wars и Green Wash… чем не является PUE!

Возможно, вы слышали термины «PUE Wars» или «PUE Marketing.«Green Grid», автор как PUE, так и DCiE, не планировала использовать какую-либо метрику для сравнения одного объекта с другим. К сожалению, это не помешало некоторым людям публиковать свои показатели PUE в попытке продать свои объекты или стратегии проектирования. Хотя их усилия по повышению эффективности центра обработки данных заслуживают одобрения, этих показателей самих по себе недостаточно для определения эффективности центра обработки данных. Беседа должна включать продуктивность. Получаете ли вы максимальную отдачу от своих серверов и хранилища? Вы максимизируете вычислительную мощность? Удаление простаивающих серверов? Консолидация и виртуализация?

Многие представители отрасли хотели бы иметь контрольный показатель для центров обработки данных, аналогичный принятому Конгрессом в 1970-х годах корпоративному среднему расходу топлива (CAFE), который сравнивает количество миль на галлон (MPG) от одного транспортного средства к другому.PUE в настоящее время не является этой метрикой. Краткая иллюстрация продемонстрирует суть:

В более ранних расчетах PUE и DCiE объект с общей мощностью 100 000 кВт и 80000 кВт, выделенный для ИТ-оборудования, имел PUE 1,25 и DCiE 0,8. Обычно это считается очень респектабельным эталоном. Но насколько значимым является это измерение, если основная часть серверов просто бездействует или работает не очень продуктивно?

Сравнение PUE и DCiE с точки зрения непрофессионалов:

Компаниям и организациям требуется ИТ-оборудование для предоставления своих продуктов и услуг, обработки транзакций, обеспечения безопасности, а также для ведения и развития своего бизнеса.Чем крупнее растет компания / организация, тем больше необходимость размещать их компьютерное оборудование в безопасной среде. ИТ-оборудование включает компьютерные серверы, концентраторы, маршрутизаторы, коммутационные панели и другое сетевое оборудование. В зависимости от размера эта безопасная среда называется коммутационным шкафом, компьютерным залом, серверной комнатой или центром обработки данных. В дополнение к энергии, необходимой для работы этого ИТ-оборудования, электроэнергия используется для освещения, безопасности, резервного питания и климат-контроля для поддержания уровней температуры и влажности, которые минимизируют время простоя из-за проблем с нагревом.Сравнивая PUE или DCiE, вы сравниваете мощность, необходимую для критически важных для бизнеса ИТ, с мощностью, обеспечивающей работоспособность и защиту ИТ-оборудования.

Все ИТ-оборудование (и все, что работает на электричестве) вырабатывает тепло. В помещении, заполненном стойками с компьютерами и другим ИТ-оборудованием, значительная часть ваших затрат на электроэнергию приходится на специализированное оборудование для охлаждения и питания центра обработки данных, которое используется для поддержки ваших серверов и другого ИТ-оборудования в рабочем состоянии. Проблемы с перегревом в центрах обработки данных являются основной причиной простоев.

Центры обработки данных

представляют собой большие сложные среды и часто имеют разные стратегические группы, управляющие ключевыми компонентами: одна группа занимается управлением объектами, а другая — ИТ-оборудованием, развернутым на объекте. В таких средах менеджеры оборудования обычно определяют проблемы окружающей среды инфраструктуры, включая питание, охлаждение и воздушный поток, а ИТ-менеджеры определяют критически важные ИТ-системы, такие как серверы и сетевое оборудование.

Частота эталонного тестирования PUE / DCiE:
Чтобы иметь какое-либо истинное значение, PUE и DCiE также не являются эталонными тестами, которые можно проводить один раз или нечасто.Их следует измерять регулярно, если не в режиме реального времени, в разное время дня и недели. Чтобы подчеркнуть эту значимость, Green Grid вводит некоторые дополнительные идентификаторы, которые в сочетании с оценкой теста PUE дадут вам гораздо лучшую картину частоты и общей значимости результирующей оценки PUE или DCiE.

Вы не можете контролировать или управлять тем, что не измеряете
Целостное понимание энергопотребления вашего компьютерного зала или центра обработки данных — первый ключевой шаг в возможности определить соответствующие шаги, необходимые для повышения энергоэффективности.Измерение следует использовать как постоянный инструмент в вашей общей стратегии центра обработки данных. Измерение CFD на нескольких высотах в ряду стоек вместе с измерением давления воздуха под плиткой пола может не только помочь вам убедиться в том, что вы получаете достаточно холодного воздуха на входе ваших серверов, но и может помочь вам поддерживать воздушный поток на рекомендуемом уровне ASHRAE для все ИТ-оборудование (текущие рекомендации ASHRAE для приточного воздуха относятся к диапазону окружающей среды от 18 ° C до 27 ° C (от 64,4 ° F до 80,6 ° F) и точке росы по влажности 5.От 5C до 15C. Эти данные также могут помочь вам устранить проблемы с изоляцией горячих / холодных коридоров (утечка горячего воздуха в холодные и наоборот). Правильно измерив мощность всего ИТ-оборудования и инфраструктуры вашего центра обработки данных, вы сможете определить свои PUE и DCiE. Поскольку PUE / DCiE являются отраслевыми стандартами, определение рейтинга энергоэффективности вашего центра обработки данных позволит вам сравнить эффективность вашего объекта по сравнению с другими центрами обработки данных по всему миру. Это также поможет вам установить ориентир, который вы можете отслеживать, сообщать и постоянно улучшать.Обеспечение энергоэффективности вашего центра обработки данных должно быть постоянным процессом. После определения рейтинга эффективности вашего предприятия вы внедряете передовые методы питания и охлаждения для повышения эффективности, а затем отслеживаете, как эти изменения улучшили ваш PUE / DCIE. А по мере добавления дополнительных энергоэффективных ИТ-активов процесс продолжает показывать, насколько меньше энергии потребляет ваше предприятие. Улучшения DCiE и PUE коррелируют с повышением эффективности, что, в свою очередь, демонстрирует ощутимое снижение затрат на электроэнергию вашей компании или организации.

Как рассчитать PUE и DCiE:

PUE и DCiE: что измерять

Концепции PUE и DCiE кажутся простыми. Тем не менее, запутанный лабиринт трансформаторов, PDU и чиллеров делает измерения больше, чем простая арифметика.

Расчет PUE или DCiE имеет большее значение, когда он становится повторяемым процессом, отслеживаемым во времени. Содержимое данного документа призвано помочь профессионалам центров обработки данных в первом чтении и разработке протокола, который будет повторяться по мере продолжения усилий по повышению эффективности.

Шаг 1. Составьте график тестирования

Частота измерения PUE / DCiE зависит от общей программы эффективности. Если сбор данных автоматизирован с помощью программного обеспечения, возможно непрерывное измерение (от часа к часу, от минуты к минуте). Нагрузки могут колебаться в течение рабочего дня, и профессионалы могут найти ценность в сопоставлении PUE при пиковых нагрузках с измерением в более медленные или простые моменты дня.

Автор как PUE, так и DCiE, The Green Grid дает следующие рекомендации по интервалам измерения:

  • Базовая программа повышения эффективности: ежемесячно / еженедельно
  • Программа средней эффективности: ежедневно
  • Программа повышения эффективности: непрерывно (по часам)

Выполняются ли вычисления раз в месяц или раз в час, любое регулярное измерение — это шаг в правильном направлении.

Шаг 2. Планируйте цели по повышению эффективности

Ваш план эффективности может быть как простым, так и подробным, как вы хотите. Например, выделенный центр обработки данных может фиксировать входящую электроэнергию прямо на счетчике, а ИТ-нагрузку — прямо от ИБП. Отсюда простое деление дает оценку эффективности.

Базовый расчет
Общая ИТ-нагрузка 94 кВт
Общая нагрузка объекта 200 кВт
ПУЭ 2.13
DCiE 47%

Но ряд компонентов влияет на общую загрузку объекта. Инфраструктура охлаждения может потреблять 40% входящей электроэнергии, как в примере ниже. По этой причине пользователь может захотеть конкретно измерить потребление на центральном предприятии и определить его тенденции.

Детальный расчет
Общая ИТ-нагрузка 94 кВт
Инфраструктура охлаждения 80 кВт
Нагрузка энергосистемы 24 кВт
Освещение нагрузки 2кВт
Общая нагрузка объекта 200 кВт
ПУЭ 2.13
DCiE 47%

Современные технологии позволяют выполнять очень точные измерения. Система управления зданием может контролировать общую входящую электроэнергию, нагрузки чиллера и освещения. Технология Cisco EnergyWise, новейшие продукты питания для стоек и мониторинг ответвленных цепей позволяют отслеживать энергопотребление на уровне устройства. Дистанционные датчики и программные продукты могут контролировать кВт и кВтч отдельных CRAC и CRAH.В результате пользователи могут нацеливать и улучшать проблемные области центра обработки данных.

Этот уровень детализации в конечном итоге зависит от ваших целей, объекта и бюджета. Независимо от того, насколько проста или сложна программа, самая важная цель — последовательность. Вы не можете улучшить или контролировать то, что не измеряете.

Шаг 3: Изучите компоненты распределения питания

Электрическое распределение играет центральную роль в этих измерениях. Электроэнергия проходит через различные компоненты, и потери происходят, когда она поступает от служебного входа к ИТ-оборудованию.Вот некоторые из основных компонентов питания:

Трансформатор
Электричество проходит через служебный вход и попадает в трансформатор, который питает все ниже по потоку: распределительное устройство, ИБП, освещение, CRAC / CRAH и, в конечном итоге, ИТ-оборудование. Верхняя сторона этого трансформатора представляет собой потенциальную точку для измерения общей мощности объекта.

Источник бесперебойного питания (ИБП)
После трансформатора, переключателей, распределительного устройства. Это потенциальное место для измерения общей ИТ-нагрузки.

Блок распределения питания (БРП)
В отличие от стоечных блоков питания (где фактически запитывается IT-оборудование), эти напольные блоки распределяют питание через автоматические выключатели в шкафы и стойки, в которых размещается IT-оборудование. Это место, если таковое имеется, представляет собой более полное место для измерения нагрузки ИТ, поскольку оно включает в себя электрические потери ИБП и PDU.

Шаг 4: Определите общую мощность вашего предприятия

Трансформаторы
Трансформаторы изначально не обладают интеллектом, поэтому измерения будут необходимы.Сложные портативные устройства могут обеспечивать считывание поступающей электроэнергии на определенный момент времени.

Однако цель состоит в том, чтобы отслеживать результаты и улучшения с течением времени. Накладные измерители, установленные на верхней стороне трансформатора, могут количественно оценить повышение эффективности посредством непрерывных измерений. Устройства, размещенные в электрических коробках рядом с трансформатором, имеют выводы, которые устанавливаются вокруг каждого проводника и обеспечивают подробные показания каждой электрической фазы.

Трансформаторы

чрезвычайно важны для работы центра обработки данных, и некоторые пользователи, обеспокоенные сложностью установки или ощущением простоя, могут не решаться установить такие счетчики.Тем не менее, надежные и опытные инженеры могут развеять эти опасения и помочь пользователю сэкономить на расходах на электроэнергию в течение всего срока службы его объекта.

Автоматический / статический переключатель (ATS / STS)
Несмотря на то, что специальные измерения трансформатора обеспечивают наиболее точную нагрузку на объект, существуют ситуации, которые не позволяют проводить измерения на данном этапе цепочки поставок. Выход ATS / STS обеспечивает оптимальную точку измерения мощности оборудования. В среде, которая включает резервный генератор, измерение мощности объекта на выходе ATS / STS является предпочтительной точкой для сбора всей нагрузки объекта, поскольку все системы, необходимые для критических операций, получают питание от этой точки.

Программное обеспечение для управления зданием
Пользователи могут уже использовать систему управления зданием, которая непрерывно контролирует энергопотребление. В этом случае общая мощность объекта может быть немногим больше, чем несколько щелчков мышью, при отображении значений через веб-интерфейс.

Шаг 5. Определите общую нагрузку на ИТ

Измерение IT-нагрузки через PDU
Выход PDU — еще одна точка измерения. Новые блоки распределения питания с читаемыми панелями или автоматическим мониторингом параллельных цепей делают IT-нагрузку очень доступной.Как упоминалось ранее, PDU могут содержать несколько 42-полюсных панелей, и без автоматизации установка счетчиков на каждом полюсе и управление полученными данными может оказаться затруднительным.

Имейте в виду, что каждое показание зависит от электрических потерь из-за неэффективности ИБП и блоков распределения питания. Если вы выберете, вы можете рассчитать потери, сравнив входные и выходные значения каждого устройства.

  • Входная мощность ИБП (кВт) — Выходная мощность ИБП (кВт) = Потери мощности ИБП (кВт)
  • Входная мощность PDU (кВт) — выходная мощность PDU (кВт) = Потери мощности PDU (кВт)

Измерение IT-нагрузки с помощью ИБП
Выход ИБП — это первое логическое место для сбора IT-нагрузки.Более новые системы ИБП могут включать в себя читаемые передние панели или использовать веб-интерфейсы, которые упрощают любую детективную работу и предоставляют средство для отслеживания данных с течением времени. В старых системах ИБП без лицевых панелей или возможностей SNMP можно использовать те же токоизмерительные клещи, описанные в разделе, посвященном трансформаторам.

Шаг 6: предпримите значимые действия

После завершения первоначального чтения определите план действий. Рассмотрите возможность использования инструментов моделирования или измерения для анализа воздушного потока на полу центра обработки данных.Просмотрите взаимосвязанные настройки инфраструктуры охлаждения от температуры охлажденной воды до температуры на входе в сервер. Исключите простаивающие серверы и по возможности используйте технологию виртуализации. Затем запустите тест еще раз.

Если ИТ поддерживают бизнес, то, прежде всего, улучшение PUE / DCiE является веским аргументом для бизнеса. Меньше потребляемой энергии, меньшие счета за электричество. Благоприятно для окружающей среды. Хорошо для чистой прибыли.

Как PUE или DCiE могут помочь вам снизить эксплуатационные расходы в вашем центре обработки данных?

Значительная экономия энергии для эффективного центра обработки данных! После расчета текущего показателя PUE / DCiE нажмите здесь, чтобы попробовать наш интерактивный калькулятор экономии в центре обработки данных, чтобы выбрать различные цели эффективности и посмотреть, сколько ваша организация может сэкономить на затратах на электроэнергию за счет повышения эффективности.

Сколько может сэкономить ваша организация, располагая более энергоэффективным центром обработки данных?
До 50% счетов за электроэнергию центра обработки данных приходится на инфраструктуру (оборудование для электропитания и охлаждения). Попробуйте наш интерактивный калькулятор эффективности центра обработки данных и узнайте, как снижение PUE приведет к значительной экономии энергии и затрат! Калькулятор экономичности центра обработки данных 42U помогает ИТ-специалистам и руководству высшего звена понять краткосрочную и долгосрочную экономию, которая может быть достигнута за счет повышения энергоэффективности инфраструктуры их центров обработки данных.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *