categorii: Probleme controversate, Economie de energie
Număr de vizualizări: 71975
Comentarii la articol: 26
Opțiuni pentru compensarea energiei reactive în casă folosind caseta de economisire
Trucuri de vânzare pentru electrocasnice pentru a economisi energie
Publicitatea intruzivă pe internet și chiar pe canalele de televiziune de stat prin intermediul unui magazin de televiziune oferă publicului un dispozitiv de economisire a energiei electrice sub formă de „produse noi” ale industriei electronice. Pensionarii beneficiază de o reducere de 50% din costul total.
„Caseta de salvare” este numele unuia dintre dispozitivele oferite. Au fost deja scrise despre acest articol. "Aparate care economisesc energie: mit sau realitate?". Este timpul să continuăm subiectul pe exemplul unui model specific, explicând mai detaliat:
-
ce este reactanța;
-
cum este creată puterea activă și reactivă;
-
modul în care se realizează compensarea puterii reactive;
-
pe baza cărora sunt compensatoare de energie reactivă și un dispozitiv pentru economisirea energiei.
Persoanele care cumpără un astfel de dispozitiv vor primi un pachet cu o cutie frumoasă pe mail. În interior este o carcasă de plastic elegantă, cu două LED-uri pe partea frontală și un dop pentru instalarea într-o priză - pe verso.
Un dispozitiv minune pentru economisirea energiei (faceți clic pe imagine pentru a mări):
Fotografia atașată arată caracteristicile declarate de producător: 15.000 wați la o tensiune de 90 până la 250 V. Rețeaua electrică le va evalua din punctul de vedere al unui electrician practicant conform formulelor prezentate mai jos.
La cea mai mică tensiune indicată, un astfel de dispozitiv trebuie să treacă prin el însuși un curent de 166,67 A, iar la 250 V - 60 A. Să comparăm calculele obținute cu sarcinile mașinilor de sudare cu curent alternativ.
Curentul de sudare pentru electrozii de oțel cu un diametru de 5 mm este de 150 ÷ 220 amperi, iar pentru o grosime de 1,6 mm este suficient - 35 ÷ 60 A. Aceste recomandări se găsesc în orice manual al unui sudor electric.
Amintiți-vă greutatea și dimensiunile mașinii de sudat, care gătește cu electrozi de 5 mm. Comparați-le cu o cutie de plastic, de dimensiunea unui încărcător de telefon mobil. Gândiți-vă de ce electrozii de oțel de 5 mm se topesc dintr-un curent de 150 A, dar contactele mufei acestui „dispozitiv” rămân intacte și toate cablajele din apartament?
Pentru a înțelege motivul acestei discrepanțe, a trebuit să deschid cazul, arătând „interioarele” electronice. Acolo, pe lângă placa pentru iluminarea LED-urilor și a siguranței, există o altă cutie de plastic pentru recuzită.
Atenție! În această schemă, nu există niciun dispozitiv pentru economisirea energiei sau compensarea acesteia.
Este o farsă? Să încercăm să înțelegem cu ajutorul elementelor de bază ale ingineriei electrice și compensatoarelor industriale existente pentru energie electrică, care lucrează la întreprinderi energetice.
Principii de alimentare
Luați în considerare o schemă tipică pentru conectarea consumatorilor de energie electrică la un generator de tensiune alternativă, ca un mic analog al rețelei de alimentare a apartamentului. Pentru claritate, sunt prezentate caracteristicile sale de inductanță, capacitate și sarcină activă. înfășurarea transformatorului, condensator și TEN. Presupunem că operează în stare constantă când o singură valoare I trece prin întreaga buclă curentă.
Schema de cablare (faceți clic pe imagine pentru a mări):
Aici, energia unui generator cu tensiune U este distribuită de componentele sale în:
-
bobină de inductanță UL;
-
plăci condensatoare UC;
-
rezistență TEN UR.
Dacă reprezentăm cantitățile în cauză într-o formă vectorială și realizăm adăugarea lor geometrică în sistemul de coordonate polare, obținem un triunghi obișnuit de efort în care magnitudinea componentei active UR în direcție coincide cu vectorul curent.
UX este formată prin adăugarea de căderi de tensiune pe inductanța UL și plăcile condensatorului UС. Mai mult, această acțiune ține cont de direcția lor.
Drept urmare, s-a dovedit că vectorul de tensiune al generatorului U este deviat de la direcția curentului I cu un unghi φ.
Încă o dată, atenție la faptul că curentul din circuitul I nu se schimbă, este același în toate domeniile. Prin urmare, împărțim componentele triunghiului de solicitare la valoarea I. Pe baza legii lui Ohm, obținem triunghiul de rezistență.
Rezistența totală a inductanței XL și a capacitanței XC se numește de obicei termenul „reactanță” X. Impedanța circuitului nostru Z, aplicată la bornele generatorului, constă în suma rezistenței active a elementului de încălzire R și a valorii reactive a lui X.
Să realizăm o altă acțiune - înmulțirea vectorilor triunghiului de efort cu I. Ca urmare a transformărilor, se formează triunghiul de putere. Activ și puterea reactivă el creează valoarea completă aplicată. Energia totală generată de generatorul S este cheltuită pe componentele P active și reactive Q.
Partea activă este consumată de consumatori, iar reactivul este eliberat în timpul transformărilor magnetice și electrice. Capacitățile capacitive și inductive nu sunt utilizate de consumatori, dar încarcă conductoarele de curent cu generatoare.
Atenție! În toate cele 3 triunghiuri dreptunghiulare, proporțiile dintre laturi sunt păstrate, iar unghiul φ nu se schimbă.
Acum vom înțelege cum apare energia reactivă și de ce contoarele de uz casnic nu au luat-o în considerare.
Ce este compensarea puterii reactive în industrie?
În sectorul energetic al țării, și mai precis - statele unui continent întreg, un număr imens de generatoare sunt angajate în producția de energie electrică. Printre ele se regăsesc atât modele simple de casă realizate de meșteri entuziaști, cât și puternice fabrici industriale de centrale hidroelectrice și centrale nucleare.
Toată energia lor este rezumată, transformată și distribuită consumatorului final de cele mai complexe tehnologii și căi de transport pe distanțe mari. Cu această metodă de transmisie, un curent electric trece printr-un număr mare de inductanțe sub formă de înfășurări transformatoare / autotransformatoare, reactoare, supresoare și alte dispozitive care creează o sarcină inductivă.
Firurile de aer, în special cablurile, creează o componentă capacitivă în circuit. Valoarea sa este adăugată de diferite unități de condensatoare. Metalul firelor prin care curge curentul are o rezistență activă.
Astfel, cel mai complex sistem energetic poate fi simplificat la circuitul examinat de la un generator, inductanță, sarcină activă și capacitanță. Numai acesta trebuie combinat în trei faze.
Sarcina energiei este de a oferi consumatorilor energie electrică de înaltă calitate. În raport cu obiectul final, acest lucru implică furnizarea de energie electrică panoului de intrare cu o tensiune de 220/380 V, o frecvență de 50 Hz fără interferențe și componente reactive. Toate abaterile acestor valori sunt limitate de cerințele GOST.
În acest caz, consumatorul nu este interesat de componenta reactivă Q, care creează pierderi suplimentare, ci de obținerea puterii active P, care face o muncă utilă. Pentru a caracteriza calitatea energiei electrice, utilizați raportul fără dimensiuni de P la energia aplicată S, pentru care este utilizat cosinusul unghiului φ. Puterea activă P ține cont de toate contoarele electrice de uz casnic.
Dispozitivele de compensare pentru energia electrică normalizează energia electrică pentru distribuția între consumatori, reduc componentele reactive la normal. În același timp, se realizează „egalizarea” fazelor sinusoidale, în care zgomotul de frecvență este eliminat, efectele tranzitorilor în timpul comutării circuitului sunt netezite, frecvența este normalizată.
Compensatoarele de putere reactivă industrială sunt instalate după intrarea stațiilor de transformare în fața angrenajelor: întreaga putere a instalației electrice este trecută prin ele.Ca un exemplu, a se vedea un fragment dintr-un circuit electric cu o singură linie a unei stații de rețea într-o rețea de 10 kV, în care compensatorul primește curenți de la AT și numai după prelucrare, fluxul de energie electrică continuă, iar sarcina pe sursele de energie și firele de conectare scade.
Compensatoare industriale pentru electricitate într-o rețea de 10 kV:
Să ne întoarcem pentru o clipă în caseta de economisire și să ne punem întrebarea: cum poate compensa puterea atunci când se află în priza finală, și nu la intrarea în apartamentul din fața contorului?
Uitați-vă la fotografie cum arată compensatorii industriali impresionanți. Ele pot fi create și funcționează pe o bază diferită de elemente. Funcțiile lor:
-
reglarea lină a componentei reactive cu descărcare de mare viteză a echipamentelor din fluxurile de energie și reducerea pierderilor de energie;
-
stabilizarea tensiunii;
-
creșterea stabilității dinamice și statistice a schemei.
Îndeplinirea acestor sarcini asigură fiabilitatea alimentării și reduce costul proiectării conductelor de curent prin normalizarea condițiilor de temperatură.
Ce este compensarea puterii reactive într-un apartament?
Aparatele electrice de uz casnic au, de asemenea, rezistență inductivă, capacitivă și activă. Pentru ei, toate raporturile triunghiurilor de mai sus în care sunt prezente componente reactive sunt valabile.
Trebuie înțeles doar că sunt create în timpul trecerii curentului (luate în considerare de contor, apropo) peste sarcina deja conectată la rețea. Tensiunile inductive și capacitive generate creează componentele de putere reactivă corespunzătoare în același apartament, încarcă suplimentar cablarea.
Valoarea lor nu ține cont de contorul de inducție vechi. Dar unele modele de contabilitate statică sunt capabile să-l remedieze. Acest lucru vă permite să analizați mai exact situația cu sarcini curente și efecte termice asupra izolației în timpul funcționării unui număr mare de motoare electrice. Tensiunea capacitivă creată de aparatele electrocasnice este foarte mică, la fel ca energia reactivă și contoarele de multe ori nu apar.
Compensarea componentei reactive în acest caz constă în conectarea unităților de condensatoare care „sting” puterea inductivă. Acestea ar trebui să fie conectate doar la momentul potrivit pentru o anumită perioadă de timp și să aibă propriile contacte de comutare.
Aceste compensatoare de putere reactivă sunt semnificative și sunt mai potrivite în scopuri de producție, lucrând adesea cu un set de automatizări. Nu reduc consumul de energie activă, nu pot reduce plata energiei electrice.
Dispozitivul miraculos „Sving Box” și alte dispozitive similare publicitate nu au nicio legătură cu modele similare. Ca dispozitiv pentru economisirea energiei, acesta nu poate funcționa.
concluzie
Capabilitățile și specificațiile tehnice ale casetei de economisire, declarate de producător, nu sunt adevărate, ci sunt utilizate pentru publicitate bazată pe înșelăciune.
De multă vreme, societatea de protecție a consumatorilor și agențiile de aplicare a legii au luat măsuri pentru a opri vânzarea de produse de calitate inferioară în țară, cel puțin prin canale de informare ale statului.
Puterea activă și reactivă consumată în apartament poate fi redusă urmând recomandările simple prezentate în articol: „Cum puteți economisi energie electrică într-un apartament și o casă privată”.
Consultați și la i.electricianexp.com
: