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Opzioni per la compensazione dell'energia reattiva in casa utilizzando la Casella di risparmio
Trucchi per la vendita di elettrodomestici per risparmiare energia
La pubblicità intrusiva su Internet e persino sui canali televisivi statali attraverso un negozio televisivo offre costantemente al pubblico un dispositivo per il risparmio di elettricità sotto forma di "nuovi prodotti" dell'industria elettronica. I pensionati ricevono uno sconto del 50% sul costo totale.
"Saving Box" è il nome di uno dei dispositivi offerti. Sono già stati scritti nell'articolo. "Apparecchi a risparmio energetico: mito o realtà?". È tempo di continuare l'argomento sull'esempio di un modello specifico, spiegando in modo più dettagliato:
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cos'è la reattanza;
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come viene creata la potenza attiva e reattiva;
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come viene eseguita la compensazione della potenza reattiva;
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sulla base dei quali compensatori di potenza reattiva e un dispositivo per il risparmio energetico lavorano.
Le persone che acquistano un tale dispositivo riceveranno un pacco con una bella scatola nella posta. All'interno, c'è un'elegante custodia in plastica con due LED sul lato anteriore e una spina per l'installazione nella presa - dal retro.
Un dispositivo miracoloso per il risparmio energetico (clicca sull'immagine per ingrandirla):
La foto allegata mostra le caratteristiche dichiarate dal produttore: 15.000 watt con una tensione da 90 a 250 V.
Alla tensione più bassa indicata, un dispositivo del genere deve passare una corrente di 166,67 A attraverso se stesso e a 250 V - 60 A. Confrontiamo i calcoli ottenuti con i carichi delle saldatrici a corrente alternata.
La corrente di saldatura per elettrodi in acciaio con un diametro di 5 mm è di 150 ÷ 220 ampere e per uno spessore di 1,6 mm è sufficiente - 35 ÷ 60 A. Queste raccomandazioni sono contenute in tutti i manuali di un saldatore elettrico.
Ricorda il peso e le dimensioni della saldatrice, che cucina con elettrodi da 5 mm. Confrontali con una scatola di plastica, delle dimensioni di un caricabatterie per telefoni cellulari. Pensa al motivo per cui gli elettrodi in acciaio da 5 mm si sciolgono da una corrente di 150 A, ma i contatti della spina di questo "dispositivo" rimangono intatti e tutti i cavi nell'appartamento?
Per capire il motivo di questa discrepanza, ho dovuto aprire il caso, mostrando gli "interni" dell'elettronica. Lì, oltre alla scheda per l'illuminazione dei LED e del fusibile, c'è un'altra scatola di plastica per oggetti di scena.
Attenzione! In questo schema, non esiste un dispositivo per il risparmio energetico o per compensarlo.
È una bufala? Proviamo a capire con l'aiuto delle basi dell'ingegneria elettrica e dei compensatori industriali esistenti per l'elettricità, che lavorano nelle imprese energetiche.
Principi di alimentazione
Considera uno schema tipico per collegare i consumatori di elettricità a un generatore di tensione alternata, come un piccolo analogo della rete di alimentazione dell'appartamento. Per chiarezza, vengono mostrate le sue caratteristiche di induttanza, capacità e carico attivo. avvolgimento del trasformatore, condensatore e TEN. Partiamo dal presupposto che operano in uno stato stabile quando un singolo valore I passa attraverso l'intero ciclo corrente.
Schema elettrico (clicca sull'immagine per ingrandire):
Qui, l'energia di un generatore con una tensione U viene distribuita dai suoi componenti in:
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bobina di induttanza UL;
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piastre condensatore UC;
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resistenza TEN UR.
Se rappresentiamo le quantità in questione in una forma vettoriale ed eseguiamo la loro aggiunta geometrica nel sistema di coordinate polari, otteniamo un normale triangolo di sollecitazione in cui la grandezza del componente attivo UR nella direzione coincide con il vettore corrente.
L'UX si forma aggiungendo cadute di tensione attraverso l'induttanza UL e le piastre del condensatore UС. Inoltre, questa azione tiene conto della loro direzione.
Di conseguenza, si è scoperto che il vettore di tensione del generatore U è deviato dalla direzione della corrente I di un angolo φ.
Ancora una volta, presta attenzione al fatto che la corrente nel circuito I non cambia, è la stessa in tutte le aree. Pertanto, dividiamo i componenti del triangolo di sollecitazione per il valore I. In base alla legge di Ohm, otteniamo il triangolo di resistenza.
La resistenza totale dell'induttanza XL e della capacità XC è chiamata termine "reattanza" X. L'impedenza del nostro circuito Z, applicata ai terminali del generatore, consiste nella somma della resistenza attiva dell'elemento riscaldante R e del valore di reattanza X.
Eseguiamo un'altra azione - moltiplicando i vettori del triangolo di stress per I. Come risultato delle trasformazioni, si forma il triangolo di potenza. Attivo e potenza reattiva crea l'intero valore applicato. L'energia totale generata dal generatore S viene spesa per i componenti attivi P e Q reattivi.
La parte attiva viene consumata dai consumatori e il reattivo viene rilasciato durante le trasformazioni magnetiche ed elettriche. Le capacità capacitive e induttive non vengono utilizzate dai consumatori, ma caricano conduttori di corrente con generatori.
Attenzione! In tutti e 3 i triangoli rettangolari, le proporzioni tra i lati vengono preservate e l'angolo φ non cambia.
Ora capiremo come appare l'energia reattiva e perché i contatori domestici non ne hanno tenuto conto.
Cos'è la compensazione della potenza reattiva nell'industria?
Nel settore energetico del paese, e più precisamente - negli stati di un intero continente, un numero enorme di generatori è impegnato nella produzione di elettricità. Tra questi si trovano sia semplici progetti fatti in casa da artigiani entusiasti che potenti impianti industriali di centrali idroelettriche e centrali nucleari.
Tutta la loro energia viene riassunta, trasformata e distribuita all'utente finale dalle più complesse tecnologie e percorsi di trasporto su grandi distanze. Con questo metodo di trasmissione, una corrente elettrica attraversa un gran numero di induttanze sotto forma di avvolgimenti di trasformatore / autotrasformatore, reattori, soppressori e altri dispositivi che creano un carico induttivo.
I fili dell'aria, e in particolare i cavi, creano un componente capacitivo nel circuito. Il suo valore è aggiunto da varie unità di condensatori. Il metallo dei fili attraverso i quali scorre la corrente ha una resistenza attiva.
Pertanto, il sistema energetico più complesso può essere semplificato al circuito che abbiamo esaminato da un generatore, induttanza, carico attivo e capacità. Solo deve essere combinato in tre fasi.
Il compito dell'energia è fornire ai consumatori elettricità di alta qualità. In relazione all'oggetto finale, ciò implica l'alimentazione al pannello di ingresso dell'elettricità con una tensione di 220/380 V, una frequenza di 50 Hz senza interferenze e componenti reattivi. Tutte le deviazioni di questi valori sono limitate dai requisiti di GOST.
In questo caso, il consumatore non è interessato al componente reattivo Q, che crea ulteriori perdite, ma all'ottenimento della potenza attiva P, che fa un lavoro utile. Per caratterizzare la qualità dell'elettricità, utilizzare il rapporto senza dimensioni di P rispetto all'energia applicata S, per la quale viene utilizzato il coseno dell'angolo φ. La potenza attiva P tiene conto di tutti i contatori elettrici domestici.
I dispositivi di compensazione dell'energia elettrica normalizzano l'elettricità per la distribuzione tra i consumatori, riducono i componenti reattivi alla normalità. Allo stesso tempo, viene eseguita l '"equalizzazione" delle fasi sinusoidali in cui viene rimosso il rumore di frequenza, gli effetti dei transitori durante la commutazione del circuito vengono smussati, la frequenza viene normalizzata.
I compensatori di potenza reattiva industriale vengono installati dopo gli ingressi delle sottostazioni del trasformatore di fronte ai quadri: tutta la potenza dell'impianto elettrico viene fatta passare attraverso di essi.Ad esempio, vedere un frammento di un circuito elettrico a linea singola di una sottostazione in una rete a 10 kV, in cui il compensatore riceve correnti dall'AT e solo dopo l'elaborazione fa scorrere ulteriormente l'elettricità e il carico sulle fonti di energia e sui cavi di collegamento diminuisce.
Compensatori industriali per l'elettricità in una rete da 10 kV:
Torniamo per un momento alla Cassa di Risparmio e poniamo la domanda: come può compensare la potenza quando si trova nella presa finale e non all'ingresso dell'appartamento di fronte al contatore?
Guarda la foto che aspetto hanno i compensatori industriali. Possono essere creati e lavorare su una base di elementi diversa. Le loro funzioni:
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regolare regolazione del componente reattivo con scarico ad alta velocità delle apparecchiature dai flussi di potenza e riduzione delle perdite di energia;
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stabilizzazione della tensione;
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aumentare la stabilità dinamica e statistica del regime.
L'adempimento di questi compiti garantisce l'affidabilità dell'alimentazione e riduce i costi di progettazione dei cavi di corrente normalizzando le condizioni di temperatura.
Cos'è la compensazione della potenza reattiva in un appartamento?
Anche gli elettrodomestici hanno resistenza induttiva, capacitiva e attiva. Per loro, sono validi tutti i rapporti dei triangoli sopra in cui sono presenti componenti reattivi.
Dovrebbe essere compreso solo che sono creati durante il passaggio di corrente (preso in considerazione dal contatore, a proposito) sul carico già collegato alla rete. Le tensioni induttive e capacitive generate creano i corrispondenti componenti di potenza reattiva nello stesso appartamento, caricando ulteriormente il cablaggio.
Il loro valore non tiene conto del vecchio misuratore di induzione. Ma alcuni modelli di contabilità statica sono in grado di risolverlo. Ciò consente di analizzare più accuratamente la situazione con carichi attuali ed effetti termici sull'isolamento durante il funzionamento di un gran numero di motori elettrici. La tensione capacitiva creata dagli elettrodomestici è molto piccola, come la sua energia reattiva e i suoi contatori spesso non mostrano.
La compensazione del componente reattivo in questo caso consiste nel collegare unità di condensatori che "estinguono" la potenza induttiva. Dovrebbero essere collegati solo al momento giusto per un certo periodo di tempo e avere i propri contatti di commutazione.
Tali compensatori di potenza reattiva sono significativi e sono più adatti per scopi di produzione, spesso lavorando con una serie di automazioni. Non riducono il consumo di energia attiva, non possono ridurre il pagamento dell'elettricità.
Il dispositivo miracoloso Saving Box pubblicizzato e altri dispositivi simili non hanno nulla a che fare con progetti simili. Come dispositivo per il risparmio energetico, non può funzionare.
conclusione
Le capacità e le specifiche tecniche della Saving Box dichiarate dal produttore non sono vere, ma vengono utilizzate per la pubblicità basata sull'inganno.
È da tempo che la società per la protezione dei consumatori e le forze dell'ordine adottano misure per fermare la vendita di prodotti di bassa qualità nel paese, almeno attraverso i canali di informazione statali.
Il consumo di energia attiva e reattiva in un appartamento può essere ridotto seguendo le semplici raccomandazioni descritte nell'articolo: "Come risparmiare elettricità in un appartamento e una casa privata".
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