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建筑科学

全屋电力监测简介

介绍新安装的家庭能源使用监视器的功能和应用

与电表相比,整个房屋的电力监测可以提供更详细的能源使用情况。

去年,我买了Emporia Vue全屋电力监控系统。在刚刚过去的这个周末,我终于安装了它。下面的照片显示了我的电子面板与显示器安装。是的,现在看起来一团糟。在我的房子存在的61年里,所有的变化都使镶板本身变得一团糟。我还没把所有的Vue电线都塞进面板里。我把它打开一段时间,我调整设置,但很快就会关闭它。

用Emporia Vue进行全屋电力监控
我把Emporia Vue安装在了我的电板上

全屋电力监控

自从电力公司出现以来,我们有全屋电力监控.不过,它只提供了一个数字:家里每个月的用电量。这就是传统电表的作用。现在许多家庭都有智能电表,可以提供更多的信息。下面的图表显示了我的用电量(和温度),来自乔治亚电力公司安装在我家的智能电表(如上面的铅制照片所示)。

公用事业智能电表数据
公用事业智能电表数据

他们给我显示的最好的分辨率是每小时,但他们的系统里应该也有按分钟和秒计算的数据。在较短的时间尺度下,他们可以进行分解来识别房屋中的个别负荷。例如,冰箱、热泵和电缆盒,在电信号中都有不同的特征。这样就有可能得到一个像样的想法,你用了多少电在不同的电器在你的房子里。

一些二级市场全屋电监测器也可以做拆解。这类产品中最知名的是Sense能源监测器。它像Emporia Vue一样安装在电板内部,但只测量通过主电线进入电板的电流。

Emporia Vue使用电力通过电源作为一个测量。但它不需要依赖复杂的算法来逐次分解总能耗。它实际上是测量分支电路的功率。下面的截图显示了我的设置的主屏幕。

Emporia Vue应用程序用于全屋电力监测
Emporia Vue应用程序用于全屋电力监测

在顶部,它显示了总用电量。你可以看到在底部,我把时间刻度设置为秒。在那一刻,我的整个房子用了4.628千瓦的电。接下来的八行显示了我设置用来监视的分支电路。它们下面的一行写着"平衡"也就是总使用量和我监控的八个电路之和的差值。当时我在监控电路中使用了4.318 kW(占总功率的93%),而房子的其他部分只使用了0.31 kW(占总功率的7%)。

当切换到小时或更长的时间尺度时,单位会发生变化。它不是用千瓦来衡量能量,而是用千瓦时(kWh)来衡量能量。

安装Emporia Vue

首先,警告:Emporia建议请有执照的电工在你的面板上安装Vue。如果你对自己做这件事有任何怀疑或恐惧,就听从他们的建议。监视器是我自己安装的,但如果你决定这么做,你要承担所有风险。我只是提供一些信息。

恩波利亚的指示是明确而直接的。他们确切地告诉你需要做什么以及如何去做。我用了不到一个小时就把我的安装好了。恩波利亚说在你开始之前先打开主断路器关掉面板上的电源。但这并不意味着你不会受伤或死亡。进入面板的电源仍然是带电的。如果你有一个断开的外部面板和关闭它,面板内没有任何东西应该是热的。不过,用电压表或电压测试仪进行测试是个好主意。

看看上面我的面板的照片,您可能会被布线的混乱所吓倒。实际上,它比看起来要简单。实际上只需要做四件事,而且它们都围绕着能量监视器盒子。它是挂在我面板下面的一个小矩形盒子,上面连着一堆电线。

在这个盒子上,你可以连接四个东西:

  • WiFi天线
  • 线束,为设备供电并感知电压
  • 2个大电流变压器(CTs)连接到市电上
  • 0到16个较小的电流变压器,在单个电路上,你将监测。

我买了一个Vue包,里面有8个电路的CTs,但你也可以买0个或16个,想装多少就装多少。然而,如果你想监控超过16个电路,你就需要购买更多的vue。

当你把它全部安装好后,Emporia应用程序会引导你完成安装过程,让你的电路贴上正确的标签。

提前给我家送了几份外卖

一旦你设置好应用程序,它会给你很多信息。上面的截图显示的是主屏幕。当你想要任何你正在监控的电路的详细信息时,你只需点击它的名字。我带你看看我的一些电路给你看看我早期的全屋电力监控外卖。

屋顶风扇

阁楼风扇使用三种速度每一种
阁楼风扇使用三种速度每一种

上面是我在喷雾泡沫封装阁楼中使用的排气扇的截图。读我的文章我为什么要用阁楼风扇了解更多信息。)这是一个松下FV-0511VQ1的WhisperCeiling风扇,有三种气流速率:每分钟50、80和110立方英尺。Vue向我展示了高速和中速使用完全相同的功率:17 W。低速牵引仅8瓦。现在我要回到阁楼去测量气流,弄清楚是怎么回事。

导管式小型热泵

管道式小型分体式热泵小时能耗
管道微型热泵小时能耗

我的两吨三菱迷你热泵与两个管道空气处理工作如预期。你可以看到在两天的时间里,电力使用量的变化。当房子的冷却负荷增加时,它会上升到更高的功率。这表明热泵正在以更高的容量运行。啊,变量的能力!

你可以看到的另一件事是电力使用的范围。到目前为止,我看到的最高温度大约是1200瓦。你不能在上面的图表中看到它,尽管,因为它并没有保持在1200瓦一个小时。在较低的情况下,当空气通过两个空气处理器和管道时,该装置大约需要65瓦的功率。

热泵热水器

热泵热水器的能源利用,有电阻和无电阻供热
热泵热水器的能源利用,有电阻和无电阻供热

当然,我也想测量一下我的热泵热水器.这是我第一次打开电阻热来观察区别。上图为刚开始仅采用热泵模式时的情况,大约使用300 W的功率。然后我打开加热条,它增加了5000瓦特。哇!我绝对不想让它停留在混合模式,或者Rheem所说的“节能模式”。

我还查看了一下我的Vue读数和Rheem应用程序之间的协议。昨天Vue的读数为全天6.76千瓦时。Rheem应用程序告诉我,我用了6.81千瓦时。那真是太好了。除非Rheem修复了他们的应用程序,否则我不希望看到这种紧密的协议一直存在。

电动汽车充电

一切准备就绪后不久,我开着我的2014年日产聆风(Nissan Leaf)行驶了31英里。我旅行用的电是9千瓦时。按每千瓦时0.13美元计算,我每英里的成本是0.04美元。现在亚特兰大的汽油价格是每加仑4.20美元。一辆每加仑汽油行驶25英里的汽车每英里的成本约为0.17美元,是我驾驶电动汽车成本的四倍。

更多关于商业中心

商业中心Vue不仅仅是监测你的总能耗和电路能耗。它还可以监控光伏组件的太阳能生产。有了能源使用数据,你就会知道你的净零能源住宅是否真的是净零能源。Vue还集成了智能恒温器、家用电池系统、电动汽车充电器和智能插头,让你实现电动汽车充电和照明循环等自动化。如果你有分时用电费率,可以让你在非用电高峰期给电动汽车充电或运行烘干机,从而节省一些钱。

除了Vue, Emporia还销售智能插头。我已经用了一年多了。他们使它真的很容易打开和关闭灯和其他插头负载的时间表或远程。这就是我测量能量的方法房间除湿效率文章去年。他们还有一瓶二级电动充电器以及双向的充电器和一个国内电池系统快到了。

让欢乐开始吧!

现在我已经把Emporia Vue安装好了,我要玩得很开心了!我期待着做很多有趣的实验。例如,我可以看到我的导管微型分割器使用干净和脏过滤器之间的任何差异。我还会监测我的总负载,看看我离200安培服务的最大值还有多远。我真的很想知道那神秘的负载到底是什么。这是一个30安培的双极断路器,我希望这是一个废弃已久的负载。如果是这样,我的全电源面板就会空出两个槽。

当我朝着拥有一个净零能源的家前进时,这种监测是非常重要的。当我在屋顶上安装了光伏发电系统后,当我真的达到净零性能时,Emporia Vue就会得到验证。

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Allison A. Bailes III博士是一个演讲者他是作家、建筑科学顾问,也是乔治亚州迪凯特能源先锋公司的创始人。他有物理学博士学位,还写了能源先锋的博客.他也有一本关于建筑科学的书将于2022年10月上映。你可以在推特上关注他@EnergyVanguard图片由作者提供。

2的评论

  1. billfrombirchwood||# 1

    使用Sense让我感到沮丧的是,它没有与Accurite(温度和湿度)或Insteon(照明)集成。希望Vue能够成为驱动能源使用的IEQ因素。

  2. relztes||#2

    我爱我的Vue。我不能说它帮我省钱,但它很好地满足了我的好奇心。我可以看到我的热泵上结霜,冬天太阳获得的热量的影响,谁在淋浴时使用更多的热水,我离开房子后烤箱是否开着,等等。有一次,我的热泵因为冷媒压力过低而被锁在外面,我可以看到在寒冷的雨夜,在此之前结了霜。

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