Tventės universiteto profesorius Frankas Leferinkas mano, kad netiksliai elektros suvartojimą matuojantys skaitliukai gali būti įdiegti į maždaug 750 000 Nyderlandų namų ūkių.
Tyrimo rezultatus publikavo recenzuojamas leidinys „IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine“.
Nyderlanduose tradiciniai kilovatvalandes skaičiuojantys elektros energijos skaitikliai su besisukančiais diskais yra nykstanti rūšis – vis daugiau jų pakeičia „šiuolaikiškesni“ elektroniniai variantai, dar vadinami „statinės energijos skaitikliais“. Vienas iš labiau žinomų tokių statinių energijos skaitiklių variantų yra „išmanieji skaitikliai“, kurie, Nyderlandų vyriausybės nurodymu, turėtų būti įdiegti į absoliučiai visus šios šalies namų ūkius iki 2020 metų.
Tikrasis ir apskaičiuojamas energijos suvartojimas
jau kurį laiką Nyderlanduose gandų lygyje sklandė įtarimai, kad elektroninai energijos skaitikliai rodo nenormaliai didelius suvartojimo skaičius. Tokių įtarimų paragintas F.Leferinkas nusprendė atlikti savo tyrimą ir išsiaiškinti, kiek skaitiklių rodmenys skiriasi nuo tikrojo energijos suvartojimo.
Kartu su kolegomis Ceesu Keyeriu ir Antonu Melentjevu iš Amsterdamo universitetu jie išbandė devynis skirtingus elektroninius energijos skaitiklius. Visi šie skaitikliai buvo pagaminti tarp 2004 ir 2014 metų. Skaitikliai per perjungiamas elektros grandines buvo sujungti su įvairiais elektrą vartojančiais įrenginiais – energiją taupančiomis lemputėmis, šildytuvais, LED lemputėmis, apšvietimo stiprumo reguliatorius (angl. dimmer). Tuomet tikrasis prijungtos sistemos energijos vartojimas buvo lyginamas su skaitiklių rodmenimis.
Eksperimentuose (kurie yra lengvai reprodukuojami) penki skaitikliai iš devynių pateikė tokius energijos suvartojimo skaičius, kurie buvo gerokai didesni už tikrąjį energijos suvartojimą. Kai kuriais atvejais – didesni net 582 procentais. Kita vertus, du skaitikliai iš devynių buvo „draugiški vartotojams“ ir rodė skaičius, kurie buvo 30 proc. mažesni už tikrąjį suvartojimą.
Didžiausi netikslumai buvo fiksuojami tada, kai buvo analizuojama šviesos reguliatoriaus ir energiją taupančių bei LED lempučių sistema. Amsterdamo universiteto lektorius ir Tventės universiteto doktorantas C.Keyeris sakė: „Tai buvo laboratoriniai tyrimai, tačiau mes sąmoningai vengėme taikyti išskirtines sąlygas. Pavyzdžiui, naudojome reguliatorių ir 50 lempučių, kai vidutiniame namų ūkyje yra 47 lemputės“.
Mokslininkai netikslius matavimo rezultatus įvertino kaip skaitiklių dizaino ir didėjančio šiuolaikiškų, dažniausiai energiją taupančių įrenginių derinio pasekmę. Tokiuose namų ūkiuose energijos suvartojimas kinta ne idealiomis bangos formomis, o chaotiškai. Šiuolaikiškų energijos skaitiklių gamintojai to neįvertino.
Išardę tyrime panaudotus elektros skaitiklius mokslininkai nustatė, kad neįtikėtinai didelius skaičius rodę skaitikliai buvo pagaminti „Rogowskio ritės“ pagrindu, o mažiausiai „prisuko“ skaitikliai su Hallo jutikliais.
Tventės universiteto elektromagnetinio suderinamumo profesorius F.Leferinkas sakė: „Visi mūsų išbandyti energijos skaitikliai atitinka teisinius reikalavimus ir yra sertifikuoti. Tačiau šie reikalavimai nepakankamai atsižvelgė į šiuolaikiškų įrenginių energijos vartojimo ypatumus“.
Nyderlanduose vartotojai, įtariantys, kad jų elektros skaitikliai rodo nepatikimus skaičius, gali išsikviesti akredituotus inspektorius, kurie patikrins rodmenų teisingumą. Tačiau jeigu iškvietimas pasirodys nepagrįstas ir paaiškės, kad skaitiklis rodo korektiškus duomenis, vartotojai už inspektorių darbą turės susimokėti patys.
Bėda ta, kad standartizuoti šių inspektorių testai nesugeba įvertinti dėl energijos suvartojimo svyravimų atsirandančių paklaidų, todėl nėra tinkami ilgalaikio skaitiklių tikslumo vertinimui.
Padėtis Lietuvoje
Apie 90 proc. visų Lietuvoje sumontuotų elektroninių elektros energijos skaitiklių yra pagaminti bendrovėje „Elgama“.
Bendrovės technikos direktorius Nerijus Kruopis 15min rašė: „Elgama Elektronika“ savo laiku atsisakė Hallo jutiklių taikymo elektros skaitikliuose, nes tyrimai parodė, kad tuometinė konstrukcija neužtikrino siekiamo metrologinių parametrų stabilumo laike. Kitaip tariant, naujesniuose šios įmonės gaminamuose skaitikliuose montuojamas energijos suvartojimo matavimo elemento tipas yra Rogowskio ritė.
Tačiau, jo teigimu, „galimai per didelius ar per mažus suvartotos elektros energijos parodymus lemia ne tiek matavimo elemento tipas (Rogowskio ritė ar Hallo jutiklis), kiek kiti svarbūs techniniai aspektai: konkretaus matavimo elemento parametrų stabilumas laike (senėjimo procesai) ir elektros skaitiklio programinėje įrangoje įdiegto skaitmeninių signalų apdorojimo algoritmo ypatybės, pvz. kvantavimo dažnis, apdorojamos dažnių juostos plotis, ir panašiai“.
„Elgama“ nevykdo ilgalaikių tyrimų, siekiant išsiaiškinti ar jų pagaminti buitiniai elektroniniai elektros skaitikliai tiksliai matuotų elektros energijos suvartojimą vienokiose ar kitokiose namų ūkio elektros sistemų konfigūracijose – anot N.Kruopio, tai galima įvertinti projektuojant elektros skaitiklį ir atliekant jo sertifikavimo bandymus. Ilgalaikiais tyrimais „Elgama“ nustatinėja, kaip keičiasi skaitiklių patikimumas po 8–12 metų tarnybos.
„Norime pažymėti, kad ne visuomet galima kaltinti elektroninius elektros energijos skaitiklius, kad jie netiksliai matuoja suvartotą elektros energiją, nes nė vienas matavimo prietaisas negali veikti begaliniame diapazone. Į elektros tinklą jungiami įrenginiai taip pat turi tenkinti nustatytas elektromagnetinio suderinamumo normas. Pavyzdžiui, neseniai teko susidurti su šilumos siurbliais, kurių vartojamoje srovėje harmonikų lygis viršija EN 61000-3-2 standarto numatytas ribines vertes, todėl kaltinti buitinius elektroninius elektros skaitiklius dėl netikslaus matavimo tuo atveju nėra korektiška“, – 15min rašė N.Kruopis.
