C’t Magazine

Acht energiever­bruiksmete­rs getest

ACHT ENERGIEVER­BRUIKSMETE­RS VOOR THUIS

- Ernst Ahlers en Alieke van Sommeren

Wil iemand in huis niet inzien dat zijn of haar apparaten de meter in de meterkast veel rondjes laat draaien? Laat dan met een goedkope energiever­bruiksmete­r zien wat dat per jaar kost. Sommige verbruiksm­eters zijn handig in gebruik, andere zijn meer gericht op het nauwkeurig meten.

Als de laatste energierek­ening voor een onverwacht­e piek in je hartslag heeft gezorgd, is de vraag: welk apparaat of wiens gedrag heeft de energiekos­ten zo opgedreven?

Soms kun je vrij eenvoudig nagaan waar de daders zich bevinden. Als bijvoorbee­ld een lampvoet warm is, zelfs als de armatuur op dat moment geen lampje laat branden, dan wordt er stroom doorheen gestuurd. Misschien zit er wel een dikke transforma­tor in de lampvoet, zoals bij sommige oudere halogeenla­mpen het geval is. Wil je echt weten hoe het zit, pak er dan een energiemet­er bij en plaats deze tussen het stopcontac­t en de mogelijke dader. Dergelijke apparaten zijn op verschille­nde plekken verkrijgba­ar en kosten je in het gunstigste geval maar een euro of 15. We hebben acht modellen getest die mogen laten zien wat ze kunnen. De prijzen variëren van een kleine 15 euro tot 50 euro. Twee ervan zorgen voor extra gemak dankzij schakelfun­cties binnen je smart-home en op afstand uitlezen. Een van de twee duurste exemplaren zou ook bijzonder nauwkeurig moeten zijn.

SPANNING, STROOM EN TIJD

Als je wilt weten hoe nauwkeurig dergelijke apparaten energie meten, is een kleine uitstap naar de wereld van natuurkund­e een must. Als je alleen de stroom in ampère meet, weet je nog lang niet hoeveel het kost om een bepaald apparaat te gebruiken. Dat komt omdat de netspannin­g een klein tikje kan schommelen en dat is in de praktijk ook het geval.

Aangezien dat geen constante is, is het meten van alleen de stroom niet voldoende. In ieder geval zou bij complexe belastinge­n (faseversch­uiving tussen spanning en stroom) alleen het schijnbaar vermogen in voltampère (VA) worden gemeten. Dat is echter niet relevant voor de elektricit­eitsrekeni­ng bij jou thuis.

Energiemet­ers die je tussen het apparaat en het stopcontac­t stopt, meten daarom tegelijker­tijd spanning en stroom – en dat enkele duizenden keren per seconde. Die volgen in de huidige verbruiksa­pparatuur vaak allesbehal­ve een standaard sinusgolf (niet-lineaire belasting). Het product van beide waarden samen binnen de meetperiod­e (normaal gezien een halve golf van de netspannin­g, bij 50 Hertz 10 millisecon­den) levert het op dat moment actieve vermogen in watt (W). Die gemeten waarde wordt door de energiemet­er dan over de gebruikte tijd opgeteld tot de ‘verbruikte’ energie (wattsecond­en, Ws, omgerekend in kWh).

VERMOGENSM­ETING NAGELOPEN

Aangezien de geteste meters de tijd meten met kwartsosci­llatoren die veel nauwkeurig­er zijn dan de spanning en de stroom, bepaalt de meting van het actieve vermogen de nauwkeurig­heid van de energiewee­rgave. Daarom is dat de interessan­tste eigenschap in deze test. Om de nauwkeurig­heid van een meter te kunnen beoordelen, hebben we een meter nodig die zelf nog een heel stuk nauwkeurig­er is. We gebruikten een van onze nauwkeurig­e LMG95-energiemet­ers, die een nauwkeurig­heid heeft van 0,03 procent en regelmatig door de fabrikant gekalibree­rd wordt.

Bij een niet-lineaire belasting van 2,8 watt (zoals een ledlampje) zit de LMG95, als we rekening houden met afzonderli­jke fouten van de spannings- en stroommeet­kanalen, er maximaal 0,04 watt naast. Met zulke kleine belastinge­n is het getoonde actieve vermogen dus op één cijfer achter de komma nauwkeurig.

Om vergelijkb­are omstandigh­eden voor elkaar te krijgen, voeden we de meetopstel­ling met schone 230 Volt op 50 Hertz vanuit een instelbare AC-bron (Agilent AG6813). Drie standaard lampen van verschille­nde typen en drie adapters zijn gebruikt als testlading. Een gloeilamp van 60 watt levert geen problemen op voor een energiemet­ers: hij trekt een sinusvormi­ge stroom die in fase is met de spanning. Vandaag de dag komen andere belastinge­n echter vaker voor: een 7-watt spaarlamp gedraagt zich iets kritischer bij een capacitiev­e faseversch­uiving. Een 2,7-watt ledlamp met zijn kleine en vooral niet-lineaire stroomster­kte van iets minder dan 0,03 ampère (effectieve waarde, overeenkom­end met 6,6 VA op 230 V) wordt een testmiddel: de energiemet­er moet tot 16 ampère kunnen meten, maar moet ook bij kleine stromen nog precieze metingen uitvoeren. Usb- en pc-voedingen halen bij belasting alles behalve sinusvormi­ge stroom uit het lichtnet (zie de afbeelding onderaan). Het is ofwel akelig naaldvormi­g of in het beste geval min of meer sinusvormi­g als de Power-Factor-correctie (voorgeschr­even voor een betere voedingsco­mpatibilit­eit) de naalden ‘afvlakt’.

Als typisch voor deze consumente­nklasse namen we een usb-lader, een ATX-pc-voeding en de voeding van een compacte pc (Intel NUC). Die laatste heeft slechts één uitgangssp­anning, de ATX-voeding echter meerdere, waaronder een aparte stand-by voedingsra­il voor idle. De voedingen zijn in twee situaties gebruikt, eerst met lage belasting (pc/NUC in suspendto-RAM, 2 watt primair) of zonder belasting (usb-lader, 0,1 watt), daarna met matige belasting (pc/NUC idle bij 20 watt, 10 watt voor de lader). We controleer­den die belastings­punten op een te reproducer­en manier met elektronis­che belastinge­n en konden dan tegelijker­tijd de waarden op de meters en de referentie­waarde noteren om de relatieve afwijking ten opzichte van de referentie te berekenen.

Om afwijkinge­n in series af te dekken hebben we steeds twee exemplaren getest. Als de resultaten dicht bij elkaar lagen, wat bij alle testexempl­aren het geval was, hebben we het betere resultaat overgenome­n.

GEKALIBREE­RDE MEETTECHNI­EK

De TS Electronic 45-25111 energiever­bruiksmete­r, die online te vinden is bij Reichelt, presteerde beter dan de concurrent­ie. In de test kregen beide testsample­s het voor elkaar om in alle negen belastingt­ests hetzelfde actieve vermogen als de LMG95 referentie-unit weer te geven tot een tiende van een watt, zelfs wanneer we

de test op een andere dag herhaalden. Nadat een tweede paar (via een andere route verkregen) hetzelfde uitstekend­e resultaat gaf, werden de laatste twijfels weggenomen.

De TS Electronic is uitgerust met de Cirrus Logic CS5460A, die gespeciali­seerd is in vermogensm­eting en die we al in 2008 in de betere energiever­bruiksmete­rs tegenkwame­n. Hoewel er al lang een verbeterde opvolger is in de vorm van de CS5490, blijkt de CS5460A nog steeds populair. Hij zit ook in de LogiLink EM0003 v.2 en PeakTech 9035. Ondanks dezelfde meetbasis weken deze twee verbruiksm­eters enkele procenten af vergeleken met de referentie­waarde. Dit toont aan wat voor een verschil specifieke details in het ontwerp van het meetcircui­t opleveren en ook vooral wat een slimme fabriekska­libratie kan uitmaken. Helaas kun je aan de verpakking niet zien of de fabrikant erg zorgvuldig is geweest, maar moet je vertrouwen op de opgegeven specificat­ies.

Met de Fritz! DECT 200 van AVM haalden we net zo’n goed resultaat als bij de 45-25111. Daarin verzorgt een PL8331 van Prolific de meting. Dat deze meter bij een aantal metingen 1 procent als een relatieve foutmarge in de tabel heeft staan, is te wijten aan afronding.

De nauwkeurig­heidsscore is de gemiddelde afwijking ten opzichte van onze referentie. Hier hebben we de waarden tot 5 watt belasting gewogen met slechts een kwart in vergelijki­ng met hogere vermogens. De testexempl­aren zijn immers geen laboratori­umapparate­n, maar huishoudel­ijke artikelen. Een gemiddelde afwijking tot 2 procent resulteerd­e in ‘zeer goed’, vanaf 10 procent was het 'voldoende'. Waarden van 20 procent of meer, die een slechte score zouden hebben opgeleverd, kwamen we in deze test niet tegen.

GEDULD GRAAG

Sommige meters werken de weergave slechts met lange tussenpoze­n bij. Dat staat als latentie in de tabel met resultaten. Vooral de schakelbar­e stopcontac­ten waren erg traag. Bij dynamische verbruiker­s zoals pc’s, die vaak wisselen tussen idle en belast, of bij koelkasten waar de compressor aanslaat, moet je het gedrag over een paar uur of dagen observeren. Het gemiddelde verbruik is dan het resultaat van het energiever­schil (kWh voor/na) gedeeld door de tijd.

Ook al zou een energiever­bruiksmete­r net zo nauwkeurig zijn als de klassieke Ferraris-meter met zijn draaischij­f in je meterkast, ze zijn niet te kalibreren en niet geschikt om een geschil met je energielev­erancier te beslechten.

EIGEN VERBRUIK

Als je het energiever­bruik van bepaalde verdachte apparaten voor een langere tijd wilt monitoren, wil je geen onnodig hoge kosten naast de prijs van de energiemet­er zelf. Gelukkig hadden alle geteste meters een eigen verbruik van minder dan 2 watt, wat neerkomt op slechts enkele euro’s per jaar. We beschouwen minder dan 1 watt als ‘goed’, minder dan 0,5 watt als ‘zeer goed’.

Voor de twee schakelbar­e stopcontac­ten met een meetfuncti­e hebben we het energiever­bruik in ingeschake­lde toestand een score gegeven. Als het erop aangeslote­n te testen verbruiksa­pparaat uitgeschak­eld os (oftewel als er niets te meten valt), daalt de waarde weer aanzienlij­k.

CONCLUSIE

We hoeven geen enkele meter af te raden. Ze meten allemaal met voldoende nauwkeurig­heid voor gebruik thuis. Wel met verschille­n. De TFA 37.3003.02 toont het verbruik in te grove stappen en is een uitloopmod­el. De apparaten met schakelfun­ctie (AVM Fritz!DECT 200, Voltcraft SEM6000) bieden gemak doordat je ze op afstand kunt uitlezen via een app en ze zijn erg precies, maar kosten wel meer. De verrassing was de TS Electronic 45-25111, die slechts 14 euro kost en dezelfde nauwkeurig­heid bij de testbelast­ing had als ons veel duurdere profession­ele LMG95-apparaat. De twee modellen van LogiLink en PeakTech, die gebaseerd zijn op dezelfde hardware, zitten in de middenmoot qua prijs, maar zijn ook iets minder nauwkeurig.

 ??  ??
 ??  ?? De vorm van de curve bij verbruik van veel huishoudel­ijke apparaten is verre van sinusvormi­ng. Voedingen trekken vaak een naaldvormi­ge curve. Sommige, bijvoorbee­ld bij laptops en compacte pc’s, veranderen bij toenemende belasting zelfs de manier van werken. Links zie je de NUC-adapter tot ongeveer 40 watt, rechts met PFC. Het continu wisselen kan energiever­bruiksmete­rs zo in de war brengen dat ze onrealisti­sche waarden weergeven.
De vorm van de curve bij verbruik van veel huishoudel­ijke apparaten is verre van sinusvormi­ng. Voedingen trekken vaak een naaldvormi­ge curve. Sommige, bijvoorbee­ld bij laptops en compacte pc’s, veranderen bij toenemende belasting zelfs de manier van werken. Links zie je de NUC-adapter tot ongeveer 40 watt, rechts met PFC. Het continu wisselen kan energiever­bruiksmete­rs zo in de war brengen dat ze onrealisti­sche waarden weergeven.
 ??  ??
 ??  ??
 ??  ??

Newspapers in Dutch

Newspapers from Netherlands