現代住家中電腦/電視/音響/冰箱等大小電器越來越多,加上天氣越來越炎熱,空調使用率也大幅增加,都讓住宅整體用電量往上增加,但台電入戶電表及電費單只能記錄整間房屋或整個樓層的用電度數累積,假使要針對單一房間或單一設備測試其耗電量時該怎麼辦呢?坊間有可以串接在電器電源線插頭上的電功率量測器/智慧插座,對於具有可插拔插頭的電器較為方便,但對於整個房間全部插座的用電測量或是沒有使用插座的冷氣,就派不上用場,以下介紹的是透過自己動手做的方式,從住家配電盤端/開關箱直接測量單一設備或迴路整體的用電狀況

警告訊息:
下面說明的連接安裝有風險,若是連接或操作錯誤,會造成感電、財物損失、人身安全危害,請自行斟酌是否要加裝,加裝時建議請有相關經驗的人員,在完全斷電及充分防護措施下進行


下圖為一款六合一交流多功能表頭,搭配100A開合式比流器,可測量電壓/電流/實功率/功率因數/頻率/用電度數(kWh)
自己動手監控住宅電器用電


表頭後方有操作說明及接線圖,需照圖連接,避免測量不准、損壞表頭或造成配電盤異常
(實際接線及操作方式請參照所使用的表頭)
自己動手監控住宅電器用電


此種簡易型交流表頭主要分成三種型式
1.內建分流器型,這種需要把兩條線都截斷,把表頭串聯上去,連接最不方便,且表頭可測試功率會受限於內置分流器及接線端子容量限制(最大值大多在20A)
2.環狀比流器或穿線式,這種需要將其中一條線從配電盤開關連結端子上解開,穿過環狀比流器或是表頭上的孔洞,再接回原本位置,還是要動到線路,不過比流器可以提高整個表頭的可測量範圍,超越內置分流器的版本(依照使用的比流器有所不同)
3.開合式比流器,比流器穿線處可以打開,完全不用截斷/解開待測線路,直接扣上就好,安裝或移除最為方便
下圖為穿線處打開的開合式100A比流器
自己動手監控住宅電器用電


以下開始進行加裝連接,開始前請先參閱文章上方警告訊息,同意後再進行
先將比流器的兩條線路接上表頭對應端子(注意:比流器輸出線路不可以開路),,再把比流器扣在配電盤中往冷氣兩條火線的其中一條,並確保比流器開口處卡榫完全閉合
比流器安裝時只能套在其中一條線上,不可以兩條同時套或把其他電器的線路也套入,以免影響電流取樣
自己動手監控住宅電器用電


將表頭電源/電壓取樣點的兩條線接在配電盤冷氣無熔絲開關的輸入螺絲端子上
自己動手監控住宅電器用電


先將比流器的兩條線路接上表頭對應端子(注意:比流器輸出線路不可以開路),再把比流器扣在配電盤往房間110V插座的火線上(圖中黑線),並確保比流器開口處卡榫完全閉合
比流器安裝時只能套在其中一條線上,不可以兩條同時套或把其他電器的線路也套入,以免影響電流取樣
自己動手監控住宅電器用電


將表頭電源/電壓取樣點其中一條線接在配電盤插座無熔絲開關的輸入螺絲端子上(上方黑色夾子處),另一條則接在配電盤中性線接線銅排上(下方紅色夾子處)
自己動手監控住宅電器用電


連接完成後,表頭就會開始顯示該迴路的電壓/電流/實功率/功率因數/頻率/電能累計(kWh),上方表頭測量冷氣的220V迴路,下方表頭測量房間所有插座的110V迴路
可以看到往表頭的藍色線路上面有半透明套管,那是保護用保險絲,依照表頭耗電選擇0.5A至1A規格保險絲便可(此款表頭最大耗電約0.1W)
自己動手監控住宅電器用電


日立RAS-22JB變頻冷氣達到設定溫度後的耗電量約在220W,功率因數約0.73
自己動手監控住宅電器用電


房間內插座(兩部電腦主機,兩部插電筆電,一部四槽NAS,路由器/印表機/電風扇/充電器等小電器)全部耗電量為204W,打開其中一台電腦的螢幕(PHILIPS BDM4350UC)後整體耗電量上升67W,達到271W
房間內耗電量較大的電腦,其電源供應器具備主動功率因數修正,所以整體功率因數可維持在0.89至0.93
自己動手監控住宅電器用電

結論:
將單一迴路設備加上電能監控,比較能掌握電器整體耗電量狀況,對於高耗電負載適度調整使用時間,可達到省電節能的目的

報告完畢,謝謝收看
文章關鍵字
樓主可以考慮安裝有電量統計功能的智慧插座
用途更廣泛也更安全
費用也不高

小弟太遜專業不足,對於親自動手的人只有無限敬意,滿分奉上....
感謝樓主分享資訊,
先前也有想要得知家裡的耗電量,
有買了變電家,但僅能得知單一電器的耗電量,且限定使用插頭的電器
所以得知熱水瓶一天會用去多少電,洗碗機、洗衣機一個洗程用去多少電
但是全家的耗電,特別是空調到底用去多少電卻不得而知

想要省電,卻不知道用電狀況,僅憑兩個月一次電費帳單跟本就沒有用
還是要知道瞬間耗電量、用電曲線圖、甚至網路查詢歷史用電狀況,才能根本改變用電習慣,進而節省荷包

國外網站也有賣一些類似樓主的量測儀器(關鍵字energy monitor),但是大部分都是未考慮功率因素的儀器,或是不適合台灣用電
也就是僅有接了(一個)非侵入式的電流感應器(CT Sensors),而非提供兩個
也沒有考慮電壓跟電流不同相位的問題(功率因素)

樓主這個從接線圖來看,應該是有考慮到P=V*I*PF (功率=電壓*電流*功率因素)

想要了解原理的,可以參考下列網站,淺顯易懂;北美的用電配置跟台灣類似,可以直接沿用
https://learn.openenergymonitor.org/electricity-monitoring/ac-power-theory/use-in-north-america

一般台灣家庭用電戶,是採用單相三線,兩條火線一條中性線
所以要量測耗電,得搭配兩個電流感應器分別掛在兩條火線上,再搭配機內軟體,可以提供兩組110V以及220V的總耗電量
樓主提供的資訊,估計了一下,大概不到一張小朋友就可以完成
世界工廠的價格真的很厲害

西方國家提供的產品,大概都要200美元 (當然功能也比較完整)
cyhoc wrote:
樓主可以考慮安裝有...(恕刪)


之前也有想過及試用過,但智慧插座只能針對使用插頭接電的單一電器耗電量進行監控,且顯示的數據比較不即時

sigma_0819 wrote:
小弟太遜專業不足,...(恕刪)


感謝回覆

白鷺鷥 wrote:
感謝樓主分享資訊,...(恕刪)


這種屬於單相二線表,較適合測量單一迴路電器用電(110V/220V),若是要測量整個樓層進來的,還是要選單相三線表
至於遠端監看的,目前較多的還是以RS485為主,走網路或WiFi的,可能得花比較多的費用
日立RAS-22JB開機+速冷,跑高頻的最高耗電量

電表測量一天後,平常工作的房間什麼事也沒做,光電腦等設備待機就吃掉五度的電

關閉兩部電腦主機後,耗電量降低100W

再關閉兩部插電的筆電,耗電量再減少接近50W,只剩下NAS、防潮箱、無線路由器及充電器等功耗

我也裝了很久了...
用來記錄冷氣&太陽能熱水器電加熱時的用電量
可以量測較大電流, 比變電家好用一點
只要CT夾到不同的迴路, 就可以隨時變換量測其他回路的用電




宜蘭發大財
你這是用黏的固定嗎? 還是用鎖的
分身回覆 wrote:
我也裝了很久了......(恕刪)


看來完成度很高喔,家裡裝潢,電箱門也拆掉與裝潢一體,鐵板就進不去了,不過這樣反而容易測量跟觀察
建議在警告訊息再加入二條。
由於安裝CT,請由合格室配乙以上證照施工。
配電盤變更迴路要經合格人員施工、重新審核。

監控資料可連網嗎?
港都狼仔 wrote:
警告訊息:
下面說明的連接安裝有風險,若是連接或操作錯誤,會造成感電、財物損失、人身安全危害,請自行斟酌是否要加裝,加裝時建議請有相關經驗的人員,在完全斷電及充分防護措施下進行
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