Categories: Problemes polèmics, Estalvi energètic
Nombre de visualitzacions: 71975
Comentaris sobre l'article: 26
Opcions de compensació d’energia reactiva a la llar mitjançant la caixa d’estalvi
Trucs de venda d'aparells domèstics per estalviar energia
La publicitat intrusiva a Internet i fins i tot als canals de televisió estatals a través d’una botiga de televisió ofereix de manera persistent al públic un dispositiu d’estalvi d’energia en forma de “nous productes” de la indústria electrònica. Els pensionistes reben un descompte del 50% del cost total.
"Desar caixa" és el nom d'un dels dispositius que s'ofereixen. Ja han estat escrites a l'article. "Aparells d'estalvi d'energia: mite o realitat?". És hora de continuar el tema amb l’exemple d’un model específic, explicant amb més detall:
-
què és la reactància;
-
com es crea la potència activa i reactiva;
-
com es realitza una compensació de potència reactiva;
-
sobre la base dels quals funcionen els compensadors de potència reactiva i un dispositiu per estalviar energia.
Les persones que comprin aquest dispositiu rebran un paquet amb una bonica caixa al correu. A l’interior, hi ha una funda de plàstic elegant amb dos LED a la part frontal i un endoll per a la instal·lació a la presa: des de la part posterior.
Un dispositiu miracle per estalviar energia (feu clic a la imatge per ampliar-la):
A la foto adjunta es mostren les característiques declarades pel fabricant: 15.000 watts a una tensió de 90 a 250 V. La xarxa elèctrica les avaluarà des del punt de vista d’un electricista practicant d’acord amb les fórmules que es detallen a continuació.
A la tensió més baixa indicada, aquest dispositiu ha de passar per si mateix un corrent de 166,67 A i a 250 V - 60 A. Comparem els càlculs obtinguts amb les càrregues de les màquines de soldadura de CA.
El corrent de soldadura per a elèctrodes d'acer amb un diàmetre de 5 mm és de 150 ÷ 220 amperes, i per a un gruix d'1,6 mm n'hi ha prou - 35 ÷ 60 A. Aquestes recomanacions es troben en qualsevol manual d'un soldador elèctric.
Recordeu el pes i les dimensions de la soldadora, que cuina amb elèctrodes de 5 mm. Compareu-les amb una caixa de plàstic de la mida d’un carregador de telèfon mòbil. Penseu en què els elèctrodes d’acer de 5 mm es fonen d’un corrent de 150 A, però els contactes d’endoll d’aquest “dispositiu” romanen intactes, i tots els cables de l’apartament?
Per entendre el motiu d’aquesta discrepància, vaig haver d’obrir el cas, mostrant els “interiors” de l’electrònica. Allà, a més de la placa per il·luminar els LED i el fusible, hi ha una altra caixa de plàstic per a puntals.
Atenció! En aquest esquema, no hi ha cap dispositiu per estalviar energia o compensar-ne.
Es tracta d’un engany? Intentem comprendre amb l'ajut dels fonaments bàsics de l'enginyeria elèctrica i els compensadors industrials existents per a l'electricitat, que treballen en empreses energètiques.
Principis de subministrament d'energia
Considereu un esquema típic per connectar els consumidors d’electricitat a un generador de tensió alterna, com un petit analògic de la xarxa d’alimentació elèctrica de l’apartament. Per a la seva claredat, es mostren les seves característiques de inductància, capacitança i càrrega activa. bobinatge del transformador, condensador i DETè. Assumim que operen en un estat estacionari quan un únic valor I passa per tot el bucle actual.
Diagrama de cablejat (feu clic a la imatge per ampliar-la):
Aquí, l'energia d'un generador amb un voltatge U es distribueix pels seus components en:
-
bobina d’inductància UL;
-
plaques de condensadors UC;
-
resistència TEN UR.
Si representem les quantitats a considerar en una forma vectorial i realitzem la seva addició geomètrica en el sistema de coordenades polars, obtenim un triangle de tensió ordinari en què la magnitud del component actiu UR en la direcció coincideix amb el vector actual.
UX es forma afegint caigudes de tensió a la inductància UL i a les plaques de condensador UС. A més, aquesta acció té en compte la seva direcció.
Com a resultat, va resultar que el vector de tensió del generador U es desvia de la direcció del corrent I per un angle φ.
Una vegada més, fixeu-vos que el corrent del circuit I no canvia, és igual a totes les zones. Per tant, dividim els components del triangle de tensió pel valor I. Basant-nos en la llei d'Ohm, obtenim el triangle de resistència.
La resistència total de la inductància XL i la capacitança XC se sol anomenar el terme "reactància" X. La impedància del nostre circuit Z, aplicada als terminals del generador, consisteix en la suma de la resistència activa de l'element calefactor R i el valor reactiu de X.
Realitzem una altra acció: multiplicant els vectors del triangle de tensió per I. Com a resultat de les transformacions, es forma el triangle de potència. Actiu i potència reactiva crea el valor complet aplicat. L’energia total generada pel generador S es gasta en els components P actius i Q reactius.
La part activa és consumida pels consumidors, i el reactiu és alliberat durant les transformacions magnètiques i elèctriques. Les capacitats capacitives i inductives no les utilitzen els consumidors, però carreguen conductors de corrent amb generadors.
Atenció! En els tres triangles rectangulars es conserven les proporcions entre els costats i l’angle φ no canvia.
Ara entendrem com apareix l’energia reactiva i per què els comptadors domèstics no la van tenir en compte.
Què és la compensació de potència reactiva a la indústria?
Al sector energètic del país i, més precisament, als estats de tot un continent, hi ha una gran quantitat de generadors dedicats a la producció d’electricitat. Entre ells es troben senzills dissenys casolans d’artesans entusiastes i potents plantes industrials de centrals hidroelèctriques i centrals nuclears.
Tota la seva energia es resumeix, es transforma i es distribueix al consumidor final per les tecnologies més complexes i les rutes de transport a grans distàncies. Amb aquest mètode de transmissió, un corrent elèctric passa per un gran nombre d'inductàncies en forma de bobinats de transformadors / autotransformadors, reactors, supressors i altres dispositius que creen una càrrega inductiva.
Els cables d’aire, i sobretot els cables, creen un component capacitiu en el circuit. El seu valor és afegit per diverses unitats de condensadors. El metall dels cables per on flueix el corrent té una resistència activa.
Així, el sistema energètic més complex es pot simplificar al circuit que hem examinat a partir d’un generador, inductància, càrrega activa i capacitança. Només cal combinar-ho en tres fases.
La tasca de l’energia és proporcionar als consumidors electricitat d’alta qualitat. En relació amb l'objecte final, això implica subministrar energia elèctrica al panell d'entrada amb una tensió de 220/380 V, una freqüència de 50 Hz sense interferències i components reactius. Totes les desviacions d’aquests valors estan limitades pels requisits de GOST.
En aquest cas, el consumidor no està interessat en el component reactiu Q, que genera pèrdues addicionals, sinó en obtenir la potència activa P, que fa un treball útil. Per caracteritzar la qualitat de l'electricitat, utilitzeu la relació dimensional de P amb l'energia S aplicada, per a la qual s'utilitza el cosinus de l'angle φ. La potència activa P té en compte tots els comptadors elèctrics domèstics.
Els dispositius de compensació de l’energia elèctrica normalitzen l’electricitat per a la distribució entre els consumidors, redueixen els components reactius a la normalitat. Al mateix temps, es realitza la “equiparació” de les fases sinusoïdals, en la qual s’elimina el soroll de freqüència, es suavitzen els efectes dels transitius durant la commutació del circuit, es normalitza la freqüència.
Els compensadors industrials de potència reactiva s’instal·len després de les entrades de les subestacions de transformadors davant dels commutadors: tota la potència de la instal·lació elèctrica passa per elles.Com a exemple, vegeu un fragment d’un esquema elèctric d’una sola línia d’una subestació en una xarxa de 10 kV, on el compensador rep corrents de l’AT i només després de processar-lo rep més electricitat i la càrrega a les fonts d’energia i els cables de connexió disminueix.
Compensadors industrials per a l'electricitat en una xarxa de 10 kV:

Tornem un instant a la “caixa d’estalvi” i fem una pregunta: com pot compensar la potència quan es troba a la presa de sortida final i no a l’entrada de l’apartament situat davant del comptador?
Mireu la foto com semblen els compensadors industrials impressionants. Es poden crear i treballar sobre una base d’elements diferents. Les seves funcions:
-
regulació suau del component reactiu amb descàrrega a gran velocitat d’equips de fluxos d’energia i reducció de pèrdues d’energia;
-
estabilització de tensió;
-
augmentant l'estabilitat dinàmica i estadística de l'esquema.
El compliment d’aquestes tasques garanteix la fiabilitat de l’alimentació elèctrica i redueix el cost del disseny dels cables d’actualitat normalitzant les condicions de temperatura.
Què és la compensació de potència reactiva en un apartament?
Els electrodomèstics també tenen resistència inductiva, capacitiva i activa. Per a ells, són vàlides totes les relacions dels triangles anteriors en què hi ha components reactius.
Només s’ha d’entendre que es creen durant el pas de corrent (que es té en compte pel comptador, per cert) a través de la càrrega ja connectada a la xarxa. Els voltants inductius i capacitius generats creen els components de potència reactiva corresponents al mateix apartament, carregant, a més, el cablejat.
El seu valor no té en compte l'antic comptador d'inducció. Però els models de comptabilitat estàtics individuals són capaços de solucionar-ho. Això permet analitzar amb més precisió la situació amb les càrregues actuals i els efectes tèrmics sobre l’aïllament durant l’operació d’un gran nombre de motors elèctrics. La tensió capacitiva creada pels electrodomèstics és molt petita, igual que la seva energia reactiva i els seus comptadors sovint no es mostren.
En aquest cas, la compensació del component reactiu consisteix a connectar unitats de condensadors que “sacien” la potència inductiva. Només s'han de connectar en el moment adequat durant un període de temps determinat, i han de tenir els seus propis contactes de commutació.
Aquests compensadors de potència reactiva són importants i són més adequats per a la producció, sovint treballant amb un conjunt d'automatització. No redueixen el consum d’energia activa, ni redueixen el pagament d’electricitat.
El dispositiu miraculós anunciat "Saving Box" i altres dispositius similars no tenen res a veure amb dissenys similars. Com a dispositiu per estalviar energia, no pot funcionar.
Conclusió
Les capacitats i especificacions tècniques de la caixa d’estalvi declarada pel fabricant no són certes, s’utilitzen per a publicitat basada en engany.
Fa temps que la societat de protecció del consumidor i les agències policiades adopten mesures per aturar la venda de productes de baixa qualitat al país, almenys a través dels canals d’informació estatals.
Es pot reduir el consum d’energia activa i reactiva en un apartament seguint les senzilles recomanacions exposades a l’article: "Com estalviar electricitat en un apartament i una casa privada".
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: