Скільки енергії споживають смарт-розетки?

Я бачу багато Wi-Fi розеток або вилок тощо, але ніхто ніколи не згадує, скільки енергії вони споживають самі. Зазвичай вони підключаються до Wi-Fi постійно, чекаючи команд. Це не забирає сили? Я знаю, що це, мабуть, менше, ніж пристрій, у режимі очікування якого ми намагаємося зменшити, але хтось перевіряв енергоспоживання розумних штепселів або комутаторів?

Я знаю, що існує багато різних типів, але чи є різниця у використанні між низькодоступними перемичками та розумними комутаторами великої марки?

Що з тими, які використовують звичайні пульти, які можна використовувати без Wi-Fi? Зазвичай радіочастотні сигнали, також постійно використовують деяку кількість живлення, правильно?

Розетки Wi-Fi становлять приблизно 1,5-2 Вт енергоспоживання, це WeMo, як згадується у відповіді Джима, а також кілька інших, які я пробував, як TP HS110.

У торгових точках ZigBee, як у Samsung SmartThings, витрачається менше енергії через використання протоколу ZigBee. За їхніми форумами підтримки, це приблизно 0,3 Вт, коли реле вимкнено, і 0,6 Вт, коли воно включене. Спільнота SmartThings .

Мої власні старі інфрачервоні розетки отримують навіть більше енергії, ніж ZigBee, їм потрібно близько 0,7 Вт. У будь-якому разі, це все менше менше, ніж Wi-Fi торгових точок.

Однак вам може знадобитися концентратор для пристроїв ZigBee, який використовує всю економію енергії. Пристрої Wi-Fi часто можуть відмовитись від таких концентраторів, і їх можна безпосередньо керувати через додаток або Alexa тощо. Таким чином, ви повинні розглянути ваш варіант використання. Якщо ви просто хочете на дистанційне керування пригоршкою, ви можете скористатися ZigBee / IR та призначеним дистанційним, якщо ви хочете, щоб більше цих розеток Wi-Fi все-таки мало енергоспоживання.

Щоб краще зрозуміти споживання електроенергії смарт-розеток, варто зазирнути в них. Для цього давайте подивимося кілька розумних моделей опорних плагінів.

1. Один з Atmel

   

2. Один із Texas Instruments

   

Як ви бачите, частини цих двох різних конструкцій абсолютно однакові.

• Існує джерело живлення змінного та постійного струму, який забезпечує напругу постійного струму для підсхем.
• Є "мозок", мікроконтролер, що підтримується Wi-Fi. ATSAMW25 і CC3200.
• Існує кілька спеціалізованих апаратних засобів для вимірювання потужності.
• Реле для перемикання магістральних ліній.
• Деякі світлодіодні індикатори та кнопки для вбудованого інтерфейсу.

В основному споживання електроенергії самого штекера - це загальне споживання електроенергії цих деталей. Основними споживачами є мікроконтролери Wi-Fi, реле, і я вважаю, що світлодіоди споживають більше, ніж вимірювальні частини. З іншого боку, ефективність джерела живлення змінного та постійного струму буде певна кількість втрат електроенергії на цих елементах.

1. Мікроконтролер з підтримкою Wi-Fi

   Більшу частину часу прикладний процесор буде перебувати в режимі малої потужності із споживаним струмом між мкА і мА. Wi-Fi додасть ще більше споживання, пару мА в режимі очікування.

   Наприклад, CC3200 споживає 12 мА, якщо програма MCU перебуває в режимі сну (не в режимі глибокого сну) і мережевий процесор знаходиться в режимі бездіяльності. У разі RX споживання збільшується до 56 мА, а у випадку TX - до 270 мА максимум. (Детальні таблиці на стор. 32.)

   Звичайно, ці параметри можуть відрізнятися для різних пристроїв від різних виробників, але приблизно масштаб однаковий.

2. Реле

   Залежно від типу реле можуть бути значні втрати. Відбувається втрата через котушки, яку називають потужністю котушки. Це може бути навіть сотні МВт ( 10А, 240 В постійного струму потужністю котушки 500 - 700 мВт котушки, найдешевша у Farnell ).

   І є втрати через контактний опір (100 мОм для попереднього реле, а при навантаженні 10 А воно розсіює деяку потужність). Дорожчі мають кращі параметри, наприклад , такі мають опір 50 мОм .

   Я впевнений, що недорогі вилки з краном мають дешевші реле, тому, можливо, витрачається дещо більше.

3. Світлодіоди

   Варто відзначити пару ма, але нічого більше.

4. Блок живлення змінного та постійного струму

   Це додасть відсоток у верхній частині загального споживання. Дешевші перетворювачі, мабуть, мають менший ККД, тому дешевий штекер витрачає більше і в цьому випадку.

   UCC28910 700V Flyback комутатор від дизайну TI має типовий 75% ефективність у відповідності з технічним описом (стор 30.). Можуть бути гірші і кілька кращі. Знову це дає приблизну шкалу.

Все це може різнитися, але в основному це фактори, що визначають споживання самого пристрою. Ви можете обчислити найгірший показник споживання конструкції TI, щоб отримати значення W. І звичайно, ви можете перевірити параметри певних продуктів.

WeMo Rep заявив 1,5 Вт для їх перехідника на стіну на форумі WeMo. Я думаю, що більшість цих комутаторів настінних / розеткових розрядів буде мати в режимі очікування 1-2 Вт.

Нитка спільноти WeMo

У цьому відео з 2015 року показаний смарт-диммер Aeotec Z-Wave, виміряний у:

• ~ 0,4 Вт на холостому ходу
• ~ 0,6 Вт, але повністю затемнений (без навантаження)

Я припускаю, що ці вимикачі мають аналогічне енергоспоживання, як розетка / розетка, враховуючи подібну функціональність. Розетки можуть бути трохи нижчими, якщо немає необхідності в затемнення.

Людина, яка пише цю публікацію з 2016 року, хотіла б працювати «лідером у розробці технології енергозабезпечення комутаційного режиму (SMPS) протягом більше 20 років» і написала:

Сьогодні ми можемо створити зарядний пристрій / адаптер, що має споживання <25 мВт в режимі очікування та> 82% середнього ККД за весь діапазон навантаження. До кінця року ми очікуємо, що зможемо зробити навіть краще, ніж це. Ми можемо створити телевізійний блок потужністю 100 Вт, який має максимальну ефективність майже 90% (не потрібен вентилятор), коефіцієнт потужності майже одиниці та споживання близько 450 мВт в режимі очікування (необхідний для підтримки ІЧ-датчика та відповідних компонентів, щоб увімкнути його, щоб ви могли увімкнути його ). Нерозумно очікувати, що джерела живлення будуть мати середній ККД> 90% і майже нульовий режим очікування. Вся думка про те, що вам слід відключати шнури, щоб заощадити енергію, трохи застаріла.

Ваш коментар про Wi-Fi трохи неточний. Хоча більшість цих технологій спілкуються бездротово, більшість не використовує 802.11a / b / g / n. Для цього використовується великий злив електроенергії. Я направляю вас до цього звіту Міжнародного енергетичного агентства від 2016 року . Я включив рисунок 20 із звіту (стор. 41) нижче, який дає широке порівняння технологій.

Як бачите, є бездротові технології, які використовують набагато менше енергії, ніж WiFi. Насправді, щодо теми виконавчих механізмів (наприклад, вимикачів світла), доповідь (стор. 45):

Наприклад, у випадку EnOcean, механічна енергія натискання кнопки бездротового вимикача світла використовується для підключення зв'язку до шлюзу.

Очевидно, що немає механічної дії для збору енергії для розетки, але це вказує на те, наскільки малопотужним є зв'язок, якщо його можна живити легким натисканням пальця.

Я виміряв ряд пристроїв з ЕЛЕ Мастер енергії, який, як відомо, досить точний.

Ось такі результати:

    Device          off     on
TP-Link HS110 V2    1,2 W   1,8 W
TP-Link HS110 V3    1,0 W   1,8 W
AVM FritzDect 200   0,5 W   1,3 W

Вимірювання проводилися після того, як пристрої були налаштовані та повністю завантажені.

Якщо не налаштовано, пристрої TP-Link використовували більше енергії. Пристрій AVM не тестувався без конфігурації.

Як бачите, витрата енергії також залежить від апаратної версії пристрою.