Първоначално публикувано от
Boris Ribov Като всяка една енергия тя се плаща а освен това води и до загуби. Не се плаща обаче в БГ за битови абонати и не се измерва от електромерите по закон. Идеята е, че реактивната енергия циркулира в мрежата - генерира по-голям ток при натрупването си в електро-оборудването, а след това се отдава обратно в мрежата. Електромерите с диск не я отчитат, електронните екелтромери в БГ могат да я отчитат но не я натрупват. Незаконно е енергийните дружества по приетите разпоредби да таксуват за реактивна енергия битови абонати. Обаче тя се таксува на промишлени зони и предприятия.
Как е извън БГ за битови абонати (предполагам че е въпрос на време и тук да стане така). Анализира се фактора на мощността и ако той е над 0.9 тогава се плаща само активната енергия. Най добрия фактор е 1.00, който генерират реотани, нагреватели например. Ако е по-малък се заплаща по следната формула:
(1) енегия за плащане = {1 + (0.9 - реален фактор на мощността)} * активна енергия
или с пример: ако има отчетени 10 kWh активна енергия и ако дружеството е отчело, че има и 6.5 kWhr реактивна, тогава средния фактор на мощността е равен на:
(2) Пълна енергия^2 = Активна^2 + Реактивна^2
(3) фактор = Активна енергия / Пълна енергия = 10 / 12 = 0.83 (83%)
(4) енергия за плащане = (1 + (0.9 - 0.83)) * 10kwh = 1.07*10= 10.7kWh
Тоест вече се плаща за 10.7 вместо за 10kWh потребена енергия. Тук обаче в БГ все още се плаща само активната енергия.
Сега обаче да видим дали даден уред с корекция на фактора на мощността гълта по-малко? Ами не, реално. Това се отнася за всякакъв вид импулсни захранвания, климатици с инвертори и енерго-спестяващи крушки. По принцип евтините енерго спестяващи крушки нямат корекция на фактора на мощността, но при филилс и осрам има такъв чип. Има и такъв блок при всички скъпи и съвременни инверорни климатици. Този блок кара да се натрупа енергия в реактивен елемент, чийто характер е противоположен на основния характер на консуматора. Тази натупана енергия се отдава в по-късен период и така се компенсира характера на консуматора към активен. Корекцията на фактора на мощността кара като цяло даденото електронно устройство да генерира повече активна изконсумирана енергия от мрежата. Блока, който преобразува към активен характер също има някакъв коефициент на полезно действие. В повечето случаи е около 95%. Именно заради това даденото устройство с корекция на фактора на мощността в идеалния случай ще консумира с 5% повече от колкото ако няма такъв блок. Но ако сме на запад, тези 5% са нищожен преразход спрямо размера на наказателната такса, която ще се плати ако не бъде компенсиран фактора на мощността.
Та какво означава реактивна енергия - да кажем включим в контакта един трансформатор на, който на вторичната намотка няма нищо свързано (да кажем идеална бобина за примера). Той ще натрупа магнитна енергия а в момента в, който синусоидата на входното напрежение преминава през нулата той ще я отдаде обратно към мрежата. Като цяло това ти генерира по-големи токове през свързващите проводници и по-големи загуби в преносната мрежа заради по-големите падове на напрежения образували се в нея. Идеята на индуктивността е че тя се съпротивлява на изменението на протичащият през нея ток. Когато входното напрежение започва да се увеличава, трансформатора се стреми да се противопостави като ограничава тока в този момент (генерира ток в обратна посока към мрежата), когато входното напрежение започне да спада, транформатора се среми да задържи тока така, че той да продължава да протича през него. Това е малко неясно но идеята е, че той отдава натрупаната магнирна енргия точно тогава. Тока и напрежението са изместени на 90 градуса, когато напрежението е максимално, тогава тока протичащ през индуктивността е минимален и обратното. Електромера умножава тока по напрежението и тогава се получава нула заради векторното умножение което той прави реално. За това не се засича реактивната енергия от електромерите (с алуминиеви диск). Независимо че не се засича като реална енергия от електромера, реактивната енергия генерира големи протичащи истински токове в мрежата. Тоест реален ток тече, но електромера за активна енергия не го засича. На запад има лимитация върху пиковите стойности на токовете, които даден абонат може да изчерпи.
Преди обаче да продължа, ще дам пример с захранване за компютър без корекция на фактора на мощността (такова има типичен фактор на мощността от порядъка на 60%-75%). Ако от захранването се консумират на изхода реално 200W мощност и ако коефициента на самото захранване при преобразуването е 90%, то от входа то трябва да изчерпи 200*1.1 = 220W. В действителност то черпи пълна мощност от 200*1.1*1.33 = 292.6VA. Този коефициент от 1.33 дойде от реципрочната стойност на фактора на мощността, който за примера го приех да е 0.75 (75%). Така.... това обаче не означава, че електромера при нас засича тези 292.6VA. "VA" e означение за пълната енергия. Нашият електромер ще засече само активната енергия от 220W a реактивната разликa ("VAr" е нзначение за реактивната) няма да бъде засечена. Реално тази енергия даже няма да се отдаде при нас, ние по никакъв начин не може да я изконсумираме. Ако сложим това захранване в идеална стая и премерим разликата в топлината и сметнем каква мощност е отдало във времето, ще видим, че ще отдаде точно 220W (200W към консуматора и отделени в топлина допълнително 20W заради загубите при преобразуване). Но допълнителните VAr от реактивната енергия ще се върнат обратно в мрежата и няма да бъдат потребени. Не е възможно да стане това (да се потребят).
Обаче... това че нашето устройство консумира от мрежата пълна енергия от 292.6VA и като знаем напрежението на мрежата, че е 220V се вижда че тока, който протича в мрежата ще е 1.33А и ще е повече ако за същата мощност от 200W върху консуматора, имаме и корекция на фактора на мощността в захранването. Тогава захранването би изконсумирало 200*1.1*1.05 = 231W активна мощност и 0VAr реактивна. Ние бихме платили в случая за 11W повече, спрямо предишния случай, независимо че нямаме потребление на реактивна енергия. Обаче какво става с тока, който протича през мрежара: вече ще е 231W/220V=1.05A за да можем да захраним един и същи консуматор. Тоест вижда се, че енергийната мрежа се товари с по-малък ток.
На запад, особенно в USA където напрежението за захранване е ~120V има ограничение на пиковия ампераж (то и за това в климатиците се слагат тези бутони за ограничаване на тока). Примерно е казано по разпоредби че повече от 10A не може да се консумира. Тогава ако имаме импулсно захранване, което няма корекция на фактора, от него можем да захраним максимално консуматори с изходна мощност много по-малка от тази ако захранването има корекция на фактора. Спрямо ристрикцията максималната входна мощност ще е:
Pin = 10.120V= 1200VA.
Сега, ако захранването е с фактор 0.75, то само 900W ще отидат за активна а останалите ще са реактивна. От тези 900W заради коефициента на полезно действие ще може да потребим само 818W. Ако обаче захранването е с корекция на фактора, тогава можем да потребим всички 1200VA според лимитацията, като махнем загубите от 10%, или в консуматора могат да се отдадат 1090W.
Така, че не трябва да се притесняваме за тази реактивна енергия че ще я платим по някакъв начин - или пък че може да я потребим. Точно защото не може да я потребим и не я плащаме. Но като цяло, не е нужно да си купуваме устройства с корекция на фактора на мощността - това в общия случай ще увеличи нашата сметка малко, за сметка на това ще балансира мрежата на енерго разпределителното дружество и ще я изчисти от смущения вкарани от нашите битови уреди.
Малко дълго стана, но пък за сметка на това ясно и съвсем точно разяснява един доста спорен въпрос в БГ, между другото вярния отговор на него е описаният горе.
П.С: Ето и нещо практично - ако си купуваш UPS или генератор на ток с бензин и на него пише, че може да захрани 1000VA или 750W, това означава че той може да отдаде като пълна енергия максимално 750W ако е включен активен товар (това което реално може да се потреби) или пък товар който може да изяде 750W активна енргия а останалите да са реактивна енергия. Или казано по-просто може да включим едно захранване за компютър без корекция на фактора, от което може да изхарчим 681W като вземе в предвид загубите в трансформация от 10%. Тоест тези 1000VA умножени по 0.75 (фактора на мощността) ще ни дадат реално активната енергия, която може да отдаде. Ако обаче фактора на мощността на нашия консуматор не е 0.75 ами е 0.2, тогава от UPS-a ще може да изчерпим максимум 1000*0,2= 200W активна енергия, независимо че УПС-а се води 1000VA!
Новини
Форум
Актуално
сървър
