Sluipverbruik meten

cos φ. Met daarbij de (waarschijnlijk onterechte) aanname dat de stromen sinus vorming zijn.

De meter zal wel kloppen. Maar hij meet de stroom, niet de energie die overgedragen wordt.

Om uit de gemeten spanning en stroom de energieoverdracht en richting te bepalen is in het eenvoudige geval ook de door EricP al benoemde hoek tussen beiden nodig.
Bij lastigere lasten die ook harmonischen trekken of in bursts werken geeft dat gedrag extra complicaties.

In het kort; AC energie meten is een stuk lastiger dan DC. Een goede energiemeter lijkt het meest praktische gereedschap.

Dit komt door de power factor.

Een weerstandlast als bijvoorbeeld een gloeilamp of elektrische kachel geeft een stroom die gelijkloopt met de netspanning. De netspanning is een sinus en de stroom heeft precies dezelfde sinusvorm.

Bij een inductieve last als bijvoorbeeld een TL-lamp met voorschakelspoel of een elektromotor loopt de sinus van de stroom achter in tijd. Dit noemen we faseverschuiving, ofwel een fasehoek. Het loopt bijvoorbeeld 30 graden achter.

Voorbeeld met 230V, 10A, 30 graden, cos(30) = 0,866:
Het werkelijke energieverbruik is U*I*cos(phi) = 230 * 10 * 0,866 = 1992 W
Als je de cos(phi) niet meenam is het 2300 W.

Het goede nieuws is dat de energiemeter de cos(phi) wel meeneemt, je betaalt maar voor die 1992 W.

LED-lampen en goedkopere geschakelde voedingen zijn nog moeilijker. De stroom is niet in fase verschoven maar pulsvormig. Bij de opgaande flank van de netspanning laadt een condensator op, niet bij de neergaande.
Dit lijkt wat op een capacitieve belasting omdat de stroom vooral in de eerste helft van de sinus van de spanning loopt. Het is echter niet sinusvormig en daarmee klopt je cos(phi) niet. De berekening moet anders.

Je kunt met een scope de spanning en stroom meten en deze op alle samples vermenigvuldigen en optellen. Dan heb je het verbruik. Of je neemt een goede energiemeter die hier mee om kan gaan.

Het slechte nieuws is nu dat een hoop slimme energiemeters bij mensen thuis in de meterkast er niet goed mee omgaan. Onderzoeken laten zien dat er meters zijn die voor pulsvormige stromen tot wel een factor 5 fout zijn. Gelukkig is dit vooral voor de kleine verbruikers, maar het telt wel op. Je kunt het laten testen (kost iets van een 500 Euro) maar dan komen ze testen met een ouderwetse niet-pulsvormige last en dan doet die meter het wel goed, dat is puur weggegooid geld.

Conclusie: je kunt door stroom meten niet het energieverbruik meten tenzij je een ohmse last hebt (kachel, boiler, gloeilamp).

Bedankt voor je uitgebreide antwoord. Zo iets dacht ik al, en dat wordt mij een beetje te ingewikkeld haha.
Maar zoals je zegt vraag ik mij af of de vebruiksmeters hier wel goed mee kunnen omgaan.

[Bericht gewijzigd door Anoniem op zondag 6 november 2022 11:31:00 (20%)]

Er was een paar maanden terug een onderzoek in het nieuws dat sommige meters tot wel xx procent te veel konden aangeven.

Sommige meters doen het niet goed. De meeste echter wel, en die sommige kan je alleen die enorme afwijking voor mekaar krijgen als er niets anders aan is. Als er een "gewone" belasting bij zit, dan wordt ook de afwijking minder. (Dus niet eens dat als je 100mA afwijking hebt op 500mA (20%) dat dit 100mA op 10A (1%) wordt als je iets van 10A bijschakelt, maar ook dat die 100mA afwijking absoluut lager wordt!)

Het is voor een microcontroller een fluitje van een cent om zeg 10000 x per seconde zowel de spanning als de stroom te meten. Met 10000 vermenigvuldigingen per seconde heb je dan een heel aardige indruk over de afgenomen of geleverde energie.

Zie ook https://www.circuitsonline.net/forum/view/159899

Om sluipverbruik er uit te kunnen vissen heb ik de uitlezing van mijn slimme meter gebruik, daar kan ik totaalverbruik zien maar ook per fase (P1 poort).

Dat was meteen een goed excuus om de documentatie van : "Wat zit op welke fase / groep" eens bij te werken, en zo eens groep voor groep nagaan wat er nu eigenlijk aan hing.
Zo blijkt mijn TV meubel, (TV, Ziggo doosje, telefoon, grote oplader, XBox) in "Stand-by" toch nog 40 Watt te verbruiken, daar zit nu een "Smart socket" op. Duurt wel iets langer met opstarten (Ziggo doos en TV).

Inmiddels mijn sluipverbruik van 700..800 Watt terug kunnen brengen naar <200 (more to come).

Ik heb onlangs dit model (bestaat onder diverse merken) gekocht.

Ik ben tevreden met de nauwkeurigheid, en ik vind het handig dat er bij knopje drukken 10s verlichting op zit.
Nadeel is wel dat hij onder 2W het resultaat als 0W weergeeft, bij mij was de ondergrens volgens "Lo" 1,3W.
Als ik de uitgang belast met weerstand, dan blijkt dat ik onder 50kOhm moet zitten vooraleer ik een aanwijzing krijg. Dat komt bij netspanning 232V neer op 1,1W, terwijl de aanwijzing 1,6W is. Het laagste watt geheugen "Lo" geeft dan 1,3W. Er bestaat dan 0,5W onzekerheid.

Ik heb het sluipverbruik gemeten van Samsung telefoonladers door die op een stekkerdoos aan te sluiten met een 10W (LED-)lamp basislast. Dan kan je verbruik met/zonder lader op 0,1W uitlezen.

Ik heb het sluipverbruik gemeten van Samsung telefoonladers door die op een stekkerdoos aan te sluiten met een 10W (LED-)lamp basislast. Dan kan je verbruik met/zonder lader op 0,1W uitlezen.

Hoe hoog was die ?

Op 6 november 2022 12:42:17 schreef bprosman:
Om sluipverbruik er uit te kunnen vissen heb ik de uitlezing van mijn slimme meter gebruik, daar kan ik totaalverbruik zien maar ook per fase (P1 poort).

Zo heb ik dat ook gedaan, dan kan op minimaal 1W zien wat een apparaat verbruikt. Die 1W heeft kan ook 1,5 of 2W zijn maar dat vind ik voor nu niet zo belangrijk.
Zo vond ik bv dat een 24 inch dell monitopr ca 9W verbruikt heeft in power safe modus en dat mijn TV niet meetbaar was. Dus ik kan de stekker van de TV voorlopg gewoon laten zitten want die 1 of 2W vind ik niet zo interessant voor de moeite die er tegenover staat. Van die monitors heb ik er 2 + nog meer rand apparatuur zoals 2 label printer en laserprinter. Die zitten nu allemaal achter een schakelaar.
De laserprinter was ook niet meetbaar via de P1 poort maar eigenlijk gebruik ik dat ding maar zeg 1x per week en kan eigenlijk gewoon bijna altijd uit.

Ik heb zelf vorige maand onderstaande WIFI meter gekocht die ik met een app op mijn smartphone kan uitlezen. Ik heb er nog 49,- voor betaald.
https://www.homewizard.com/nl/shop/wi-fi-p1-meter/
Als je slimme meter versie 5.0 is dan levert die direct de 5V voor de WIFI meter.

Op 6 november 2022 13:43:24 schreef bprosman:
[...]
Hoe hoog was die ?

Dat weet ik eerlijk gezegd niet meer precies, ik meen 0,1 á 0,2W standby. Kan ook zijn dat hij helemaal afschakelt bij no-load. Kan ook zijn dat ik het door elkaar haal, want ik heb meerdere ouderwetse stekkervoedingkjes gemeten.

Wel heb ik geconcludeerd dat die Samsungladers voorbeeldig aan de regels (Level VI) voldoen.

1) A basic-voltage model is an EPS that is not a low-voltage model
2) A low-voltage model is an EPS with nameplate output voltage of less than 6 volts and nameplate output current greater than or equal to 550
milliamperes.

Als je de formule wilt narekenen: Ln is de natural logaritm.
Voorbeeld:
Een 5V 1A voeding is 5 Watt Nameplate Output Power (Pno).
De Low Voltage formule levert dan: 0.08341xln(5)-0.0014x5+0.609=0,736 minimaal rendement en mag dus een verlies hebben van (1-0.736)x5W = 1,3 Watt.

P.S.: Ik kan de meting onbelaste adapters (No - Load Mode) makkelijk even opnieuw doen.
LEDlamp = 9,7W +/- 0,1W (is niet helemaal stabiel)
LEDlamp+5V1A Samsunglader = idem (lader trekt geen stroom, athans niet detecteerbaar)
LEDlamp+5V1A Samsunglader + 9V1,67A Samsunglader = idem
LEDlamp+trafoadapter 4,5VDC550mA 11,5 +/- 0,1W. De adapter heeft dus onbelast 1,8W sluipverbruik.

Gisteravond op de slimme meter gekeken toen de situatie in de nachtstand stond. Actueel vermogen was 34W. Dat werd veroorzaakt door de volgende apparaten:

buitenlamp
oven, kookplaat en vaatwasser in standby
beltrafo
internetmodem
wekker
CV ketel in rust

34W is al erg laag, goed bezig . Ik kom niet onder de 85W voorlopig en ik kwam van ruim 300W.

ik heb vandaag de 200W gehaald, en amper nog spikes. de dader gevonden.
alleen snachts zit er een nasty spike van 1kW voor heel korte tijd. nog niet gevonden wie. aangezien ik de tijd tussen 2 pulsen meet, kan het ook geen meetfout zijn door te meten net als een motor start (bv koelkast).

de blauwe lijn is gisteren, daar is snachts 3x per uur zo een piek die even aanhoud. in de rode lijn van deze ochtend is die weg.

ook onverklaarbaar zijn de gemiddeldes tussen die spikes die zo per uur wisselen terwijl we slapen en er dus niks is die kan aan/afspringen.

0h-1h snachts 266W
1h-2h snachts 198W
2h-3h snachts 240W
3h-4h snachts 198W
4h-5h snachts 194W
5h-6h snachts 149W
6-7 was ik wakker en stonden de lichten aan

Op 6 november 2022 12:51:39 schreef Spog2:
Nadeel is wel dat hij onder 2W het resultaat als 0W weergeeft, bij mij was de ondergrens volgens "Lo" 1,3W.
Als ik de uitgang belast met weerstand, dan blijkt dat ik onder 50kOhm moet zitten vooraleer ik een aanwijzing krijg. Dat komt bij netspanning 232V neer op 1,1W, terwijl de aanwijzing 1,6W is. Het laagste watt geheugen "Lo" geeft dan 1,3W. Er bestaat dan 0,5W onzekerheid.

Ik heb het sluipverbruik gemeten van Samsung telefoonladers door die op een stekkerdoos aan te sluiten met een 10W (LED-)lamp basislast. Dan kan je verbruik met/zonder lader op 0,1W uitlezen.

1W op 3500W is ERG weinig, zo precies zijn deze dingen niet.

Om wat beter in het lage gebied te kunnen meten heb ik zelf in zo'n meter de shunt vervangen door een 10x zo groot exemplaar. Ijken kun je met een ohmse belasting en een V en A meter, in mijn geval een lamp van 300W

Dan is het maximale meetbereik 350W. Daarbij is 1W nog steeds geneuzel in de marge, maar het is al letterlijk 10x beter dan het ding was.

Om wat beter in het lage gebied te kunnen meten heb ik zelf in zo'n meter de shunt vervangen door een 10x zo groot exemplaar.

Heb ik ook eens gedaan met eentje. Ik heb toen de kWh prijs 'misbruikt' om de juiste aanwijzing te krijgen. Die kun je simpel en exact tweaken.
(alleen moet je dan de kWh prijs als waarde gebruiken i.p.v. de eigenlijke waarde...)

Net als dat multimeters zijn powermeters ook niet perfect en zijn er in "wel of niet TRMS" en zelfs dan beperkt in golfvormen, crest factor en bandbreedte (en PF, het fase verschil tussen U en I).

Veel van de moderne electronica heeft een verre van sinusvormige stroom. Als de powermeter TRMS is, snel sampeled en een voldoende crest factor heeft om de grote spikes te vangen, kun je sluipverbruik proberen te meten.

Ik denk dat de meeste van die dingen alleen geschikt zijn voor sinusvormige belastingen en verkijk je niet op de digits, dat ze 1mA of 1mW resolutie hebben wil niet zeggen dat ze dat ook kunnen meten. Chinezen zijn erg creatief met dingen mooier laten zijn dan het is. Maar zelfs bij echt goede meters is de laatste digit (en soms de laatste 2) alleen maar een indicatie voor stabiliteit of om te zien welke kant een signaal opgaat)

Gewoon de laatste digit vergeten en de tweede argwanend bekijken als je sluipverbruik van adaptertjes wil meten. En als je een DMM gebruikt, alleen een TRMS met voldoende crestfactor gebruiken. De herhaal frequentie is maar 50Hz maar de Tr en Tf van de pieken zijn vele malen sneller en verlangen dus een hogere bandbreedte. Ook moet de crestfactor hoog genoeg zijn. Mijn powermeter gaat tot 6, wat al behoorlijk hoog is. Een DMM vaak hooguit tot 3. En zelfs met een CF van 6 en meer dan genoeg BW, heeft hij moeite met sluipverbruik van SMPS.

De beste methode is met een scoop over een shunt meten (via diff probes) of een goede clamp scope-stroom-probe. Een scoop heeft vaak "RMS AC+DC per cycle" als auto meet-parameter die wel met grillige signalen om kan gaan (Ik garandeer niet dat elke scoop dat goed kan) Dan zie je ook hoe wild die waarden zijn. Die TRMS meetwaarde vliegt vaak zo op en neer dat je de meetwaarde nauwelijks kunt lezen. Daarnaast zul je zelf voor de PF moeten corrigeren als je die stroom gebruikt om naar Watt te gaan. Anders krijg je S in VA, maar je betaald alleen voor P

Op 6 november 2022 11:17:35 schreef Hoeben:
Dit komt door de power factor.

Voorbeeld met 230V, 10A, 30 graden, cos(30) = 0,866:
Het werkelijke energieverbruik is U*I*cos(phi) = 230 * 10 * 0,866 = 1992 W
Als je de cos(phi) niet meenam is het 2300 W.

Het goede nieuws is dat de energiemeter de cos(phi) wel meeneemt, je betaalt maar voor die 1992 W.

Dit klopt maar even mierenn^&*en. P is altijd gecorrigeerd voor de PF. Die 2300 is S en dat wordt gemeten in VA, niet in Watt. P is : "wortel van (P^2 + Q^2)" Q is het reactieve vermogen (in Watt) Dus het is 2300VA en 1992W.

Bij meting met een DMM en dan op de calculator P=UXI zul je zelf moeten corrigeren voor de PF. Je moet dan P = UxIxPF Als die PF er niet is dan zal de meter daar geen rekening mee houden en is alleen geschikt voor ohmse belastingen. Met een scoop zou je het fase verschil tussen stroom en spanning kunnen meten om zo de PF te berekenen.

Zie hier voor plaatjes van Spanning versus stroom bij SMPS en uitleg over power meten

Voor fcapri
Je schrijft er kan niks aanspringen/afspringen.
Ik denk hier aan de koelkast en of diepvriezer.
Misschien ook de pomp van de verwarming.

Op 9 november 2022 10:16:57 schreef fred101:
[...]

Dit klopt maar even mierenn^&*en. P is altijd gecorrigeerd voor de PF. Die 2300 is S en dat wordt gemeten in VA, niet in Watt. P is : "wortel van (P^2 + Q^2)" Q is het reactieve vermogen (in Watt) Dus het is 2300VA en 1992W.

Bij meting met een DMM en dan op de calculator P=UXI zul je zelf moeten corrigeren voor de PF. Je moet dan P = UxIxPF Als die PF er niet is dan zal de meter daar geen rekening mee houden en is alleen geschikt voor ohmse belastingen. Met een scoop zou je het fase verschil tussen stroom en spanning kunnen meten om zo de PF te berekenen.

Zie hier voor plaatjes van Spanning versus stroom bij SMPS en uitleg over power meten

Ik heb maar W in plaats van VA gebruikt voor het begrip.

Met een scope kan het veel makkelijker, je hebt die cos phi niet nodig. Die is ook moeilijk bij een geschakelde voeding omdat de stroom niet sinusvormig is en dan klopt je formule cos(phi) niet. In plaats daarvan lees je de stroom en spanning in over een hele sinus. Natuurlijk met een digitale scope. Je neemt alle samples en vermenigvuldigt spanning en stroom van elke sample. Tel die op en deel door het aantal samples. Excel helpt je wel.

Op 9 november 2022 10:33:51 schreef winands:
Voor fcapri
Je schrijft er kan niks aanspringen/afspringen.
Ik denk hier aan de koelkast en of diepvriezer.
Misschien ook de pomp van de verwarming.

dat is geen 1000W hé. die kleine pulsjes was mijn kleine diepvriezer die 3x per uur aan springt.
verwarming is een warmtepomp en die is uit, pelletkachel zit de stekker zelf niet in.

ook mijn gemiddelde die per uur zo schommelen is echt niet normaal. gisteren was ik de vrouw gaan ophalen op school, verbruik thuis 400W. toen ik een 15min aan het rijden was, sprong het ineens omlaag naar 300W en iets later naar 200W
toen die grote dikke puls zakte, was ik vertrokken. warmtepomp en lichten uit om 21h.
par terug thuis om 23h30 en toen steeg alles weer

Ook es wat grafieken tonen, nu we toch over rare pieken bezig zijn.

Grafiek van Hass, data komt van P1

Volgende grafieken komen van SmartPi2

Merk op dat je de constante pieken die je ziet op de grafiek met data van de P1,
je er niets van terugziet op de 2 meting.

Hier ook aan het proberen verbruik te minderen, maar toch moeilijk om onder de 400watt te blijven in de nacht.

Komen van gemiddelde van 22kWh/ dag

Op 9 november 2022 11:10:55 schreef fcapri:
ook mijn gemiddelde die per uur zo schommelen is echt niet normaal.

Over het algemeen is het zo dat gebruikers heel vaak zeggen: Dit kan niet kloppen! En als je het in detail gaat bekijken is er toch altijd een oorzaak die gevonden kan worden. Het kost wat moeite en ongemak om het te vinden, maar als je de moeite neemt dan zal de oorzaak achterhaald kunnen worden. Dat van 20 minuten nadat je weggegaan was zakte het vermogen. Was je naar de WC geweest en heb je een naloop ventilator? Heb je een buitenlamp die op jou "rij weg" reageert en 10 minuten aanblijft?

Over de piekjes.... Ik heb een keer zitten kijken naar m'n verbruik... Als de magnetron op "halve kracht" draait zie ik OFwel het hoge getal OFWEL het lage getal. Kennelijk is de integratietijd van mijn meter vrij kort voor het getalletje "actueel vermogen". Hoe kort... Tja dat kan ik lastig meten.

Als je inderdaad iets hebt wat 1/1000e van de tijd 1kW trekt. (ongeveer 20ms iedere 19.9 seconden), en de meet-periode is inderdaad 20ms, dan zal je "zo nu en dan" een forse piek zien.

Op 9 november 2022 09:57:55 schreef fred101:

Ik denk dat de meeste van die dingen alleen geschikt zijn voor sinusvormige belastingen

Dat valt wel mee, het gros is gebouwd rond een heuse kWh chip zoals de ADE7755 van Analog.