Een energie besparende deurbel
Geplaatst door Dick Kleijer in EnergiebesparingTags: sluipverbruik Geef een reactie
Een elektrische deurbel is qua energieverbruik heel inefficiënt, 24 uur per dag verspilt hij energie, terwijl hij maar enkele seconden per dag gebruikt wordt. In dit artikel een beschrijving over hoe ik het energieverbruik van mijn deurbel ruim 10 keer verlaagd heb.
Mijn deurbelsysteem
Mijn deurbelsysteem bestaat uit:
- Drie drukknoppen bij de deur (drie, omdat ik kamers verhuur), al deze drukknoppen hebben een intern lampje voor de verlichting van het naamplaatje.
- Vier bellen, (één drukknop stuurt twee bellen aan).
- Één transformator.
Voor het jaarlijkse energieverbruik is het stroomverbruik van de bellen nauwelijks van belang, die paar seconden per dag dat zij gebruikt worden zijn verwaarloosbaar.
Het energieverbruik wordt bepaald door:
- Het energieverlies in de transformator.
- Het vermogen voor de verlichting van de drukknoppen.
De eerste transformator
Jaren geleden had mijn huis één deurbel met één drukknop, gevoed door onderstaande transformator 1.
Ingangsspanning: 220 Volt.
Uitgangsspanning: 8 Volt (1A).
Deze oude transformator is nog uit de tijd dat de netspanning in Nederland 220 Volt was. Tegenwoordig is de netspanning 230 Volt.
Transformator 1
Grotere transformator
Later kreeg ik drie drukknoppen bij de deur,en ben ik deze grotere transformator (transformator 2) gaan gebruiken. De transformator moest groter worden omdat de oude transformator niet genoeg vermogen had om 2 bellen parallel aan te sturen.
Ingangspanning: 230 Volt.
Uitgangspanning: 6 Volt (2 A).
Onbelast is de uitgangspanning ongeveer 6,6 Volt.
Hoewel de bellen 8 Volt typen zijn, werken ze ook goed op 6 Volt. De lampjes in de drukknoppen geven echter wel minder licht op 6 Volt.
Transformator 2
Ringkern transformator
Om het energieverbruik te beperken heb ik transformator 2 vervangen door onderstaande ringkern transformator. Zo’n ringkern transformator heeft veel minder vermogensverlies dan de voorgaande twee EI-kern transformators.
Ingangsspanning: 230 Volt.
Uitgangsspanning: 6 Volt (2,5 A).
Onbelast is de uitgangsspanning ongeveer 6,9 Volt.
Meer informatie over het vermogensverlies in transformators vind je in het artikel Bespaar energie met de ringkern transformator.
Ringkern transformator
De metingen
In de volgende meting is het ingangsvermogen gemeten van de drie transformators. Één keer onbelast, en één keer belast met de (lampjes in de) drie drukknoppen.
| Ingangsvermogen (Watt) Uitgang onbelast |
Ingangsvermogen (Watt) Uitgang belast |
|
|---|---|---|
| Transformator 1 | 1,86 | 2,78 |
| Transformator 2 | 1,85 | 2,45 |
| Ringkern transformator | < 0,50 * | 0,92 |
* Mijn energiemeter kan niet lager meten dan 0,50 Watt.
We zien dat de ringkerntransformator de minste energie gebruikt.
Ledverlichting in de drukknoppen
Om het energieverbruik nog verder te verlagen heb ik de gloeilampjes in de drukknoppen vervangen door ledjes. De originele lampjes gebruikten ongeveer 30 mA per stuk (bij 6,9 Volt transformatorspanning). Het totale vermogen van de 3 lampjes is dus: 3 lampjes x 30 mA x 6,9 Volt = 0,621 Watt.
Links: het originele schema met het gloeilampje parallel aan de schakelaar.
Rechts: schema van de led verlichting.
Ik heb twee witte 3 mm ledjes gebruikt, met een helderheid van 2800 mcd bij 20 mA. Één ledje verlicht het transparante rondje rondom de drukknop. Het andere ledje verlicht het naamplaatje. Het gloeilampje is losgekoppeld.
De ledjes met weerstand ingebouwd in de drukknop
De verlichting van één drukknop gebruikt nu 3,8 mA wisselstroom, dat is heel wat minder dan de 30 mA die het eerst was. In vergelijking tot het gloeilampje is de helderheid van de ledjes veel hoger .
Verlichting deurbel bij nacht
Spanningspieken
Als de bel ringkelt kan hij hoge spanningspieken opwekken, waardoor de ledjes (misschien) kapot kunnen gaan. Om dit te voorkomen heb ik parallel aan de bel een varistor van 25 Volt a.c. geschakeld. De varistor beperkt de spanningspieken tot ongeveer 40 Volt, wat een veilige waarde is. De waarde van de varistor mag ergens tussen de 10 en 25 Volt a.c. liggen.
De bel met tussen de aansluitklemmen de varistor (ronde blauwe component).
Forse besparing
Na het vervangen van de gloeilampjes door de ledjes, heb ik opnieuw het energieverbruik gemeten van de ringkerntransformator, belast met de drie drukknoppen. Mijn energiemeter gaf 0,00 Watt aan, wat inhoudt dat het verbruik onder de 0,5 Watt ligt. Toen heb ik een kleine belasting aan de energiemeter aangesloten, om boven de meetdrempel van 0,5 Watt uit te komen. Als ik de deurbeltransformator er ook bij schakelde, ging het gemeten vermogen 0,20 Watt omhoog, waaruit ik concludeer dat mijn deurbel systeem nu ongeveer 0,2 Watt gebruikt. Eerst was het verbruik 2,45 Watt, dus dat is meer dan 10 keer verlaagd. De besparing is 2,45 – 0,2 = 2,25 Watt. Dat is een besparing van 19,7 kWh per jaar.
Het lage energieverlies van de ringkern transformator kan ook gemerkt worden als je de transformator met je vingers aanraakt. Je voelt geen enkele warmteproductie, terwijl de oude transformators behoorlijk warm werden.
February 3rd, 2009 at 7:59 am
Dick,
Mooi werk!
Meer licht voor minder energie, dat is dan een befaamde win-win situatie zo lijkt me.
Ikzelf werk met oplaadbare batterijen (en vooralsnog zonder lichtje). Ik ga in de toekomst eens bekijken wat het verbruik van dat geheel is.
We kunnen alleen maar hopen dat ringkernen massaal de huidige generatie trafo’s gaat verstoten. Met de stijgende energieprijzen, wordt het misschien eindelijk mogelijk.
groene groeten,
Ivan.
February 3rd, 2009 at 11:28 am
Vraag is wel of die ringkerntransformator in modulair systeem bestaat om in een kast te plaatsen. Weet iemand dat ?
February 3rd, 2009 at 2:56 pm
Mooi idee, ik ga eens kijken of ik de deurbel verlichting ook kan modificeren naar LED. 😉
echter de trafo hier is in een systeemkast ‘gegoten’, dus dat wordt lastig vrees ik… Misschien een aanvulling daarop schrijven?
February 3rd, 2009 at 8:18 pm
Heerlijk, al die creativiteit,
Nu nog een voordeur die bij openen/sluiten de stroom opwekt. Binnen vijf jaar gaat de eerste Olinobijdrage in massaproduktie ;-).
February 3rd, 2009 at 9:24 pm
Ik heb mijn beltrafo vervangen door een schakelende voeding (zo’n stekkernetvoeding, maar dan wel een schakelende). Verbruik is nauwelijks meetbaar.
Maar eigenlijk zit het probleem in de ouderwetse deurbellen. Of gongen. Allemaal vragen ze een relatief groot vermogen (ordegrootte 1A) en dus moet de voeding dat vermogen kunnen leveren en dus moet je een voldoende zware voeding hebben en dus heb je grote stilstandsverliezen.
Oplossing: een bel die veel minder stroom verbruikt. Bijvoorbeeld zo’n elektronisch ding dat een melodietje speelt. Nu alleen nog even zoeken naar een acceptabel melodietje….
February 3rd, 2009 at 11:26 pm
Wellicht is een mechanische bel een optie?
Nul energie gebruik, goed te scheiden in afval fase (tov electronica).
Men had in de jaren ’30 vast wel een variant voor trappenhuizen.
Voor het gewone rijtjeshuis werk is er ook een prachtige (al zeg ik ‘t zelf) bel die je aan de binnenkant van de voordeur bevestigd en gelijkend een fietsbel van buiten bediend (zie oa. baptist.nl artikel 28248 of gerritse.nl artikel 319001).
February 4th, 2009 at 1:55 pm
Ik heb een deurbel en drukknopje met batterijen. Gingen drie jaar mee voor ik batterijen moest vervangen. De batterij van het drukknopje werkt nog steeds.
February 4th, 2009 at 11:22 pm
Interessant onderwerp. N.a.v. een vraag van een kennis heb ik onlangs de nullast van mijn beltrafo (uit 1974) gemeten.
Mijn energiemeter (merk EMC afkomstig van Lidl) geeft geen meetbaar vermogen. Ik heb geen lampje in de belschakelaar, want deze wordt verlicht door de voordeurlamp, die aangaat middels een ingebouwde bewegingssensor. Mijn indruk is dat sommige media soms behoorlijk kunnen overdrijven m.b.t. het stand-by verbruik van apparatuur. Mijn twee profoon Dect-telefoonladers gebruiken met elk 2 watt meer dan mijn Sharp LCD-televisie (0,8 watt), die overigens na uitschakelen ook nog 0,8 watt verbruikt.
Ik heb een andere TV, die stand-by 8 watt verbruikt. Deze schakel ik na gebruik volledig uit.
February 5th, 2009 at 6:23 pm
Een ouderwetse trekbel lijkt mij voor een eengezinshuis toch de energiezuinigste oplossing.
vriendelijke groet
theo
February 6th, 2009 at 5:32 pm
Waarom niet een (waterdichte)deurbel op 220, die een trafo bediend, die weer een bel bedient ?
Dan verbruik je alleen maar stroom, als je de deurbel gebruikt.
Uitkomst verbruik bijna 0,0 Watt per jaar.
Herman
February 11th, 2009 at 1:49 pm
In een beltransfo zit een zelfherstellende zekering.
Waarschijnlijk zit er op de ringkern geen stroombeveiliging zodat er bij kortsluiting vrij grote stromen kunnen lopen.
Daarom heet een beltransfo ook BELtransfo kwestie van elektrische veiligheid.
De leds zijn dan wel een goed idee.
February 15th, 2009 at 3:50 pm
Hallo,
@Peter
In de ringkern zit inderdaad geen zekering.
Eventueel is er in de 230 volt lijn een zekering op te nemen van b.v. 50 mA.
Of in de secundaire spanning een multifuse van 2 amp, die zijn ook zelfherstellend.
@ Herman,
Waterdichte drukknop voor de 230 Volt kan ook, evenals de mechanisch bediende bellen van de andere bezoekers, hoewel je in beide gevallen wel de verlichting van de deurbel mist.
Ik heb gekozen voor deze oplossing om energie te besparen, en vond het leuk om er een verhaaltje over te schrijven.
July 28th, 2009 at 5:36 pm
In plaats van een constructie met een trafo zou je ook een oplaadbare batterijen kunnen gebruiken, die periodiek geladen worden.
Je hebt dan alleen te maken met de automatische ontlading van de batterijen.
August 10th, 2009 at 12:53 am
Het is mogelijk om de electrische deurbel 10.000 tot 100.000 keer zo zuinig te maken.
Dit heb ik thuis succesvol uitgeprobeerd. Bel, knop en transformator hoeven niet vervangen te worden. Je kunt het oude bekende rinkel blijven horen. Geen batterijen nodig. Werkt niet voor deurbelknop met lampje. verbruikt ongeveer 1,5 microampere, grotendeels blindstroom.
August 10th, 2009 at 12:57 am
Meer uitleg (stroomverbruikberekeningen, werking en bouwinstructies met foto’s) staat op http://www.xs4all.nl/~jorisbr/deurbel/
October 23rd, 2011 at 3:43 pm
Is wel een leuk idee, maar…. je ontduikt zo wel een belangrijke veiligheidsmaatregel.
Een originele beltrafo is nl. zo geconstrueerd dat je hem permanent kunt kortsluiten zonder dat hij in de brand vliegt. Van een ringkerntrafo kun je dat beslist niet zeggen.
October 26th, 2011 at 10:46 am
Hallo Klaas,
Ondertussen heb ik de trafo aan de primaire zijde voorzien van een zekering van 63 mA, welke bij langdurige kortsluiting zal doorbranden.
October 26th, 2011 at 1:54 pm
Mischien is het ook verstandig om de R1 en R2 te vervangen door hoogspannings types. http://nl.farnell.com/yageo-phycomp/hhv-50jt-52-1m/resistor-0-5w-5-1m/dp/1779376
Normaal klapt een weerstand er bij 150V al uit. En dan sta ik liever niet aan te bellen.
February 24th, 2012 at 10:21 pm
Een beltrafo is kortsluitvast, oa voor als iemand een druknop vervangt. Ik zou hem zeker primair én secundair afzekeren. Eventueel secundair met een zelfherstellende zekering, dan lijkt hij functioneel het meest op de beltrafo. Neem een goede, dubbelgeisoleerde trafo ivm veiligheidseisen.