Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

使用DMAIC关闭电源

如果您的电力公司有分层费率,您将支付合理的价格,一点电力,更高的价格更多 - 如果你使用太多,价格会高得多。

为了减少我的账单,我开始仔细测量我的家庭用电量,并尝试不同的方法来减少它。我正在使用向工程师讲授的方法,称为DMAIC流程:

定义 - 说明要解决的问题

衡量 - 量化问题

分析 - 找出问题的根本原因

改进 - 解决问题并衡量结果

控制 - 确保持续改进,并检测出现的新问题

以下是我将该过程应用于我的问题的方法。

限定。

我不想支付最高的电费。

测量。

我需要一种方法来衡量能源使用情况。例如,我想了解一个电炉是否比微波炉效率更高或更低。许多公司已经开始使用复杂的分析软件销售家庭能源和水的使用系统(参见第48页,“家庭能源仪表板”),但我选择了较便宜的路线并购买了两种不同的仪器来测量我家电器的电量和电量。系统正在使用:

»Kill A Watt EZ(p3international.com)功率计监控插入其标准插座的任何设备的能源使用情况(图A)。它可测量110V线路上的功率,最高可达1,875W。使用它,我了解到咖啡先生即使在咖啡完成酿造后也会使用850W。马上关掉它每年至少可以节省50美元。我还发现一些灯仍在使用浪费的白炽灯泡。

»Black and Decker Power Monitor(blackanddecker.com/energy)非常适合测量大功率和全屋使用情况。它不像Kill A Watt那样精确,只有100W的分辨率,而且只能测量低至300W。但它会不断读取房屋侧面的电表(图B),并将无线电量测量值发送到手持式监视器。

它帮助我了解了我家中用电的节奏,特别是加热,冷却和制冷。为了测量带有它的单个设备,我打开和关闭了设备,并记录了所显示的家用电源的变化。 (如果在测量过程中其他设备如炉子或冰箱开启,则必须重试。)

我很失望地得知微波炉和传统电炉都没有效率,并且使用等量的电力煮沸2杯水。我问过Kirsten Sanford,博士。 (也就是Kiki博士,广播节目和播客的创建者和播客,本周科学和电视节目食品科学)关于此。她让我测量她的感应炉,它的元素在你使用后立即变得很冷,结果是电炉或微波炉效率的3倍左右。

分析。

您的测量结果告诉您什么问题?

»使用最多汁液的电器往往价格昂贵,而您现在可能没有现金可以更换它们。

»某些电器,如吹风机,使用了很多瓦,但长时间不使用。其他人,比如我的咖啡先生,只要你愿意,他们就会浪费权力。

»微波炉赢得小型工作岗位,炉灶赢得大工作,但只有一点点。

»当然,白炽灯使用太多功率。

我在天花板灯具中尝试了一个紧凑型荧光灯(CFL)灯泡,但它很快烧坏了。那有什么问题?网络搜索发现了各种关于CFL的抱怨,但最有意义的是,当灯泡倒置时,底座中的电子设备往往会变得太热。这就是灯泡如何定位在我的天花板夹具中 - 倒置。

我测量了CFL的温度(见第55页),发现它的温度上升得太快 - 大大缩短了它的使用寿命。

提高。

根据我的分析,下一步是采取措施降低我的账单。这就是我做的。

使用全屋能量监视器,我将节能转化为游戏。我想看到仪表下降,所以我绕过去关闭,试图看看我的数字有多低。当我的房子使用的功率低于300W时,我“赢了”,这是仪表的下限。通过将仪表放在厨房桌子上,随时“再次玩”很方便。

在我打开冰箱之前,我很快就成了那些绕着灯关掉并仔细想想我想要的东西的人之一。由于我知道所有电器的功耗,因此我知道哪些是最明智的使用。

2.我修改了倒置的CFL灯泡,将底座切成两半,并用灯竖琴将镇流器电路悬挂在灯泡下面。我从底座向下穿过灯泡线圈,并通过侧面钻出的孔进入镇流器(图C,下一页的高亮显示框)。这解决了过热问题,但镇流器造成了一个丑陋的阴影。我相信你已经熟悉了灯具中死虫的外观 - 这看起来更像是一只死去的啮齿动物。我甚至不打算把它展示给我的妻子。欢迎改进的想法。

我放弃了倒置设计,至少为这个夹具,并切换到由U Lighting America制造的瞬时接通,高功率因数CFL灯泡。它具有125°C额定电解电容,与调光器兼容,这意味着它也适用于使用固态开关的灯,例如运动传感器。

3.我将永远在线的Linux服务器从台式机改为在其嵌入式ARM处理器上运行Linux的黑客西部数据NAS驱动器,其使用的功率低于台式机服务器。

我发现有些电器使用了可观的待机功率。我把它们放在电源板上,这样我就可以将它们全部关掉。 (我的新网络电台是最糟糕的罪犯。)

5.我的车库有一个IsoléIDP-3050占用感应电源板,并将主灯插入其中。我常常分心,走开,不关掉车库灯。电源板检测到我已经离开并在可调延迟后将其关闭。

6.我还有一个Smart Strip LCG3电源板,根据其一个控制插座的抽取,自动关闭插座。这是电视的理想选择,您可以在电视上同时关闭多个组件。例如,电源板还有无开关插座,因此您不会浪费时钟。

由于我没有电视直播,我还没有找到使用它的地方!我希望将它与计算机一起使用,但对于这种方法,计算机的加电和断电顺序的要求过于复杂。

控制。

控制需要持续监控。电力公司每个月都会提醒我,我在做什么!到目前为止,我很高兴地报告说我的电费低于去年。这是非常了不起的,因为我在进行更改之前就使用了CFL。

DMAIC过程帮助我找到了一些能量泄漏,并将我的使用量从去年的每天19.9千瓦时(kWh)减少到今年的16.4kWh /天。我的基线速率是12.6kWh /天,所以我的减少使我刚好在真正高的速率下,从基线的130%开始。

我每月节省约28美元。我将继续使用DMAIC来查看是否可以减少我的账单。

CFL太热了

当我怀疑过热导致我的CFL灯泡死机时,我打开它看看电子设备。我建造了一个工具,通过在一块木头上钻一个1英寸的洞来打开底座。这通过底座保持灯泡。我用螺丝刀作为杠杆,将塑料底座中的接缝撬开。为了方便起见,我用一块铝合金角度创造了一个支点。通过练习,我能够毫不费力地分离基地。 CFL底座可以轻松地重合在一起,并且灯仍可正常工作(图D和E)。

注意:如果打开CFL灯泡,请戴上手套和防护眼镜。不要触摸螺旋玻璃管;推玻璃不会说服塑料移动。在通风良好的区域工作,如户外或车库。

灯泡含有汞,应根据lamprecycle.org的说明进行处理。不要害怕汞 - 如果灯泡破裂,其中的5毫克汞不太可能伤害你,因为它是金属形式,而且是一个很小的数量。小心不要碰它或呼吸它,在房间里空气15分钟或更长时间,并按照epa.gov/mercury/spills/index.htm#fluorescent上的清理说明进行操作。

CFL底座中的电路称为镇流器(图F)。它调节灯泡吸收的电流;即使交流电压波动,电流也保持不变。它使用20μF200V电解电容器,温度额定值为105°C(221°F)。预计电容器可以使用10,000小时 - 但是,如果每10°C(18°F)的热量超过其额定值,则其寿命会下降2倍。

您可以使用热电偶测量CFL灯泡内的温度。西尔斯销售带热电偶并测量温度的电压表(图G)。拆开塑料CFL底座,在其中钻一个小孔,然后将热电偶放入其中。 (因为热电偶是由电线制成的,所以请注意不要使电子元件短路。)

在预热后,您会发现当您更改灯泡的方向时,CFL底部的温度会发生变化。在各种位置进行测量,并在完全封闭的灯具中进行测量。

我发现封闭的夹具只会引起温度的小幅上升,但是当灯泡倒置时会有很大的增加。

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