-
Jak działa licznik elektroniczny?
Liczniki elektroniczne są bardzo ważnym elementem infrastruktury sieciowej. Umożliwiają one efektywne zarządzanie energią, a dodatkowo wspierają rozwój inteligentnych sieci energetycznych, czyli smart grids. Stosując takie liczniki przyczyniasz się do transformacji sektora energetycznego w kierunku zrównoważonej i efektywnej energetycznie przyszłości. Jak dokładnie działają takie elementy?
Z tego artykułu dowiesz się:
Czym jest licznik energii elektrycznej?
Licznik elektroniczny jest zaawansowanym urządzeniem pomiarowym stosowanym w sieciach elektrycznych do precyzyjnego monitorowania zużycia energii elektrycznej przez użytkowników. Można powiedzieć, że jest to rodzaj licznika energii, który zastępuje tradycyjną wersję, czyli elektromechaniczną.
Główną funkcją licznika elektronicznego jest rejestrowanie ilości zużytej energii przez danego klienta lub obiekt, zazwyczaj wyrażanej w kilowatogodzinach (kWh). Urządzenie to dokonuje pomiarów na podstawie przepływu prądu przez obwód elektryczny użytkownika, zapisując te dane w swojej pamięci.
Liczniki elektroniczne są zwykle wyposażone w różne funkcje, a w tym:
-
możliwość odczytu zdalnego,
-
rejestrowanie zużycia energii w określonych okresach czasu,
-
analizę zużycia energii.
Działanie licznika elektronicznego
Taki sprzęt sprawia, że kontrola zużycia energii elektrycznej jest bardzo proste. Elektryczne liczniki prądu to prawdziwy przeskok w technologii, który oferuje wygodę. Jak dokładnie działa ten element infrastruktury sieciowej? Licznik elektroniczny działa na zasadzie generowania impulsów proporcjonalnie do pobieranej energii elektrycznej. Impulsy te są następnie przeliczane na kilowatogodziny (kWh) i wyświetlane na ekranie licznika. Jak dokładnie działa takie urządzenie?
Pomiar prądu i napięcia
Na początku procesu licznik zużycia energii mierzy prąd i napięcie przepływające przez obwód elektryczny. Czujniki prądu umieszczone w liczniku są w stanie dokładnie określić ilość prądu, jaka przepływa przez przewody, podczas gdy czujniki napięcia mierzą napięcie dostarczane do obwodu.
Konwersja wartości na impulsy
Po dokonaniu pomiarów prądu i napięcia, licznik zużycia prądu przetwarza te dane na impulsy elektryczne proporcjonalne do pobieranej energii. Ten proces jest realizowany przez układ przetwarzania, który przelicza wartości prądowe i napięciowe na odpowiednie ilości impulsów, które są następnie zapisywane w pamięci licznika.
Rejestracja impulsów w pamięci
Impulsy, które zostały wygenerowane na podstawie pomiarów prądu i napięcia, są rejestrowane w pamięci licznika. Licznik energii elektrycznej gromadzi te dane w swojej pamięci, zapewniając dokładny zapis zużycia energii elektrycznej w określonym czasie.
Wyświetlanie danych na ekranie
Licznik energii wyposażony jest w ekran, który wyświetla różne informacje dotyczące zużycia energii elektrycznej. Na ekranie mogą być prezentowane aktualne zużycie energii, całkowite zużycie w danym okresie czasu, informacje dotyczące taryf, stan licznika oraz inne istotne parametry.
Komunikacja z innymi systemami
W niektórych przypadkach liczniki elektroniczne są wyposażone w moduły komunikacyjne, które umożliwiają przekazywanie danych o zużyciu energii do systemów zarządzania energią lub dostawców usług. Dzięki temu możliwe jest zdalne monitorowanie i odczyt danych z licznika, co ułatwia zarządzanie zużyciem energii oraz prowadzenie analiz wydajności energetycznej.
Główne elementy licznika elektronicznego
Licznik energii elektrycznej składa się z 4 podstawowych elementów, czyli czujnika prądu, układu przetwarzania, pamięci i ekranu. Oczywiście w niektórych modelach mogą być obecne dodatkowe ulepszenia, na przykład zabezpieczenia przed nieuprawnionym dostępem, funkcje diagnostyczne i alarmowe, a także zdolność do przeprowadzania różnych pomiarów jakościowych energii. My jednak skupimy się na głównych elementach, dzięki czemu o wiele lepiej zrozumiesz, jak działa licznik energii elektrycznej.
Czujniki prądu i napięcia
Licznik zużycia energii elektrycznej wyposażony został w dwa czujniki – prądu i napięcia, dzięki czemu otrzymujesz dokładny pomiar obu wartości. Czujniki te mogą być oparte na różnych technologiach – cewki Rogowskiego lub czujniki Halla. Zostały one zaprojektowane do dokładnego pomiaru wielkości elektrycznych.
Układ przetwarzania
Jest to część licznika, która przetwarza sygnały z czujników prądu i napięcia, przeliczając je na impulsy proporcjonalne do pobieranej energii. Ten układ może być oparty na różnych typach mikrokontrolerów lub specjalizowanych układach scalonych, które wykonują obliczenia związane z pomiarami elektrycznymi.
Pamięć
Liczniki elektroniczne wyposażone są w pamięć, która przechowuje liczbę impulsów związanych z zużyciem energii. Oprócz tego, pamięć może również przechowywać inne dane, a w tym datę godzinę, informacje dotyczące taryf oraz historię zużycia energii.
Ekran
Jest to interfejs użytkownika, który wyświetla aktualne zużycie energii oraz inne informacje związane z działaniem licznika. Ekran został wyposażony w różne funkcje, a w tym wyświetlanie aktualnej mocy, całkowitego zużycia energii, stanu licznika, informacji o taryfach itp. Ekrany najczęściej wykonane są w technologii LCD, LED lub OLED. W ten sposób zapewniają one czytelność nawet w różnych warunkach oświetleniowych.
Rodzaje liczników elektronicznych i ich działanie
Jeśli chcesz zagłębić temat działania liczników energii elektrycznej, to koniecznie poznaj wszystkie ich rodzaje. Zupełnie inaczej pracuje licznik jednofazowy, a inaczej trójfazowy. Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów tego sprzętu – dobrze poznać przynajmniej te najpopularniejsze.
Liczniki dwukierunkowe
Liczniki dwukierunkowe umożliwiają rejestrowanie zarówno zużycia energii elektrycznej (od dostawcy) jak i jej wytworzenia, na przykład przez instalację fotowoltaiczną. Są one stosowane przede wszystkim w gospodarstwach domowych lub przedsiębiorstwach, które produkują energię elektryczną za pomocą instalacji odnawialnych źródeł energii.
Liczniki z funkcją przekazywania danych
Oprócz podstawowych funkcji pomiarowych liczniki prądu z funkcją przekazywania danych oferują o wiele więcej. Przede wszystkim umożliwiają przekazywanie danych o zużyciu energii do systemów zarządzania energią lub dostawców usług. Są one stosowane w inteligentnych sieciach energetycznych (smart grids) oraz w zaawansowanych systemach monitorowania zużycia energii.
Liczniki wielotaryfowe
Umożliwiają one zastosowanie różnych taryf w zależności od pory dnia lub sezonu. Mogą być programowane do rejestrowania zużycia energii w różnych okresach czasu, co pozwala na bardziej elastyczne i efektywne zarządzanie kosztami energii elektrycznej. Liczniki zużycia energii wielotaryfowe sprawdzą się w przedsiębiorstwach, gdzie istnieje różnorodność w zużyciu energii w ciągu dnia.
Liczniki pomiarowe mocy reaktywnej
Zostały one przeznaczone do pomiaru mocy reaktywnej, która jest niezbędna w przypadku obciążenia instalacji urządzeniami elektrycznym – szczególnie generującymi prąd o opóźnionym kształcie fazowym względem napięcia. Są one stosowane w przypadku dużych przemysłowych obciążeń elektrycznych, gdzie istnieje potrzeba optymalizacji kosztów związanych z zużyciem energii.
Liczniki energii wytwarzanej lokalnie
Te liczniki są specjalnie zaprojektowane do monitorowania energii elektrycznej produkowanej przez lokalne źródła, a w tym panele fotowoltaiczne, turbiny wiatrowe czy mikroelektrownie wodne. Są one stosowane w gospodarstwach domowych, firmach oraz obiektach użyteczności publicznej, które inwestują w własne źródła energii odnawialnej.
Zalety liczników elektronicznych
Czy warto inwestować w licznik zużycia energii elektrycznej? A może jest to zbędny wydatek? Elektryczne liczniki energii elektrycznej mają wiele zalet, dzięki czemu tak często wybierane są przez właścicieli różnych nieruchomości, jak i dużych przedsiębiorstw. Co takiego oferują liczniki prądu?
Dokładność
Licznik prądu w wersji elektronicznej oferują znacznie większą dokładność pomiaru zużycia energii w porównaniu z tradycyjnymi wersjami indukcyjnymi. Dzięki zaawansowanej elektronice i technologii pomiarowej, liczniki elektroniczne są w stanie precyzyjnie monitorować nawet niewielkie ilości energii. Jest to bardzo ważne nie tylko dla użytkowników końcowych, ale również dla dostawców energii.
Możliwość zdalnego odczytu
Jedną z najważniejszych zalet liczników elektronicznych jest możliwość zdalnego odczytu danych o zużyciu energii. Dzięki temu dostawcy energii mogą łatwo monitorować zużycie energii przez swoich klientów bez konieczności fizycznego odczytu liczników. W ten sposób przyspiesza się i ułatwia procesy rozliczeniowe, a dodatkowo eliminuje potrzebę wizyt techników do odczytu liczników.
Dodatkowe funkcje
Liczniki elektroniczne oferują szereg dodatkowych funkcji, które mogą być wykorzystywane zarówno przez użytkowników, jak i dostawców energii. Przykładowe dodatkowe funkcje obejmują rejestrację profilu zużycia energii, czyli zbieranie danych na temat zużycia energii w różnych godzinach dnia lub dniach tygodnia. Dzięki temu użytkownicy mogą lepiej zrozumieć i kontrolować swój wzorzec zużycia energii, a to pierwszy krok do oszczędności i bardziej efektywnego korzystania z energii.
Trwałość i niezawodność
Liczniki elektroniczne są zwykle oparte na nowoczesnych technologiach półprzewodnikowych, dzięki czemu cechuje je trwałość i odporność na różne uszkodzenia mechaniczne – oczywiście w porównaniu do tradycyjnych liczników elektromechanicznych. Elementy te mają także mniejszą liczbę ruchomych części, co zmniejsza ryzyko awarii i wydłuża ich żywotność.
Integracja z inteligentnymi sieciami energetycznymi
Liczniki energii elektrycznej to bardzo ważny element inteligentnych sieci energetycznych (smart grids), które mają na celu zwiększenie efektywności, niezawodności i zrównoważenia systemów energetycznych. Liczniki prądu pełnią aktywną rolę w optymalizacji zarządzania sieciami energetycznymi oraz promowaniu zrównoważonych praktyk zużycia energii, a to dzięki zdolności do komunikacji i zdalnego zarządzania.
Wady liczników elektronicznych
Elektroniczny licznik zużycia prądu ma również swoje wady. Nie jest ich zbyt wiele, ale warto je poznać, zanim dokonasz wyboru.
Cena
Jedną z głównych wad liczników elektronicznych jest ich wyższa cena w porównaniu z tradycyjnymi licznikami indukcyjnymi. Nowoczesne wersje są zazwyczaj droższe zarówno w zakupie, jak i instalacji. Z pewnością jest to istotne dla klientów indywidualnych lub niewielkich przedsiębiorstw domowych. Małe firmy również mogą odczuć wysoki koszt zakupu takiego licznika.
Wrażliwość na zakłócenia
Liczniki elektroniczne mogą być bardziej podatne na zakłócenia elektromagnetyczne niż tradycyjne liczniki elektromechaniczne. Zakłócenia te najczęściej są generowane przez różne urządzenia elektryczne lub inne źródła. Niestety w takiej sytuacji często spotyka się z błędnym odczytem czy nieprawidłowym działaniem licznika. Wrażliwość na zakłócenia jest szczególnie problematyczna w środowiskach przemysłowych lub miejskich, gdzie występuje duża liczba urządzeń elektrycznych i innych zakłóceń elektromagnetycznych.
Konieczność zasilania
Licznik prądu do swojego działania wymaga zasilania elektrycznego. W przypadku przerw w dostawie energii elektrycznej Twoje liczniki mogą przestać działać, co prowadzi do braku pomiaru lub utraty danych. Zupełnie inaczej działają indukcyjne liczniki zużycia energii elektrycznej. Ich mechanizm nie wymaga zewnętrznego zasilania.
-