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Opciones para la compensación de energía reactiva en el hogar utilizando la caja de ahorro
Trucos de venta de electrodomésticos para ahorrar energía
La publicidad intrusiva en Internet e incluso en los canales de televisión estatales a través de una tienda de televisión ofrece constantemente al público un dispositivo para ahorrar electricidad en forma de "nuevos productos" de la industria electrónica. Los pensionistas reciben un descuento del 50% del costo total.
"Caja de ahorro" es el nombre de uno de los dispositivos ofrecidos. Ya se han escrito en el artículo. "Aparatos de ahorro de energía: ¿mito o realidad?". Es hora de continuar con el tema en el ejemplo de un modelo específico, explicando con más detalle:
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¿Qué es la reactancia?
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cómo se crea el poder activo y reactivo;
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cómo se lleva a cabo la compensación de potencia reactiva;
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sobre la base de qué compensadores de potencia reactiva y un dispositivo para ahorrar energía funcionan.
Las personas que compren dicho dispositivo recibirán un paquete con una hermosa caja por correo. En el interior, hay una elegante caja de plástico con dos LED en la parte frontal y un enchufe para instalar en el zócalo, desde la parte posterior.
Un dispositivo milagroso para ahorrar energía (haga clic en la imagen para ampliarla):
La foto adjunta muestra las características declaradas por el fabricante: 15,000 vatios a un voltaje de 90 a 250 V. Las tuberías principales los evaluarán desde el punto de vista de un electricista profesional de acuerdo con las fórmulas que figuran a continuación.
Al voltaje más bajo indicado, dicho dispositivo debe pasar una corriente de 166.67 A por sí mismo, y a 250 V - 60 A. Comparemos los cálculos obtenidos con las cargas de las máquinas de soldadura de CA.
La corriente de soldadura para electrodos de acero con un diámetro de 5 mm es de 150 ÷ 220 amperios, y para un espesor de 1,6 mm es suficiente: 35 ÷ 60 A. Estas recomendaciones se encuentran en cualquier manual de un soldador eléctrico.
Recuerde el peso y las dimensiones de la máquina de soldar, que cocina con electrodos de 5 mm. Compárelos con una caja de plástico, del tamaño de un cargador de teléfono móvil. ¿Piensa en por qué los electrodos de acero de 5 mm se derriten a partir de una corriente de 150 A, pero los contactos del enchufe de este "dispositivo" permanecen intactos y todo el cableado del apartamento?
Para entender la razón de esta discrepancia, tuve que abrir el caso, mostrando el "interior" de la electrónica. Allí, además de la placa para iluminar los LED y el fusible, hay otra caja de plástico para accesorios.
Atencion En este esquema, no existe un dispositivo para ahorrar energía o compensarla.
¿Es un engaño? Tratemos de entender con la ayuda de los conceptos básicos de la ingeniería eléctrica y los compensadores industriales existentes para la electricidad, trabajando en empresas de energía.
Principios de suministro de energía
Considere un esquema típico para conectar a los consumidores de electricidad a un generador de voltaje alterno, como un pequeño análogo de la red de suministro de energía del apartamento. Para mayor claridad, se muestran sus características de inductancia, capacitancia y carga activa. devanado del transformador, condensador y DIEZ. Suponemos que operan en un estado estable cuando un solo valor I pasa a través de todo el bucle de corriente.
Diagrama de cableado (haga clic en la imagen para ampliar):
Aquí, la energía de un generador con un voltaje U se distribuye por sus componentes en:
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bobina de inductancia UL;
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placas de condensador UC;
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resistencia DIEZ UR.
Si representamos las cantidades en cuestión en forma de vector y realizamos su suma geométrica en el sistema de coordenadas polares, obtenemos un triángulo de tensión ordinario en el que la magnitud del componente activo UR en la dirección coincide con el vector actual.
UX se forma al agregar caídas de voltaje a través de la inductancia UL y las placas de condensador UС. Además, esta acción tiene en cuenta su dirección.
Como resultado, resultó que el vector de voltaje del generador U se desvía de la dirección de la corriente I en un ángulo φ.
Una vez más, preste atención al hecho de que la corriente en el circuito I no cambia, es la misma en todas las áreas. Por lo tanto, dividimos los componentes del triángulo de tensión por el valor I. Con base en la ley de Ohm, obtenemos el triángulo de resistencia.
La resistencia total de la inductancia XL y la capacitancia XC generalmente se llama el término "reactancia" X. La impedancia de nuestro circuito Z, aplicado a los terminales del generador, consiste en la suma de la resistencia activa del elemento calefactor R y el valor reactivo de X.
Realicemos otra acción: multiplicar los vectores del triángulo de tensión por I. Como resultado de las transformaciones, se forma el triángulo de potencia. Activo y potencia reactiva él crea el valor total aplicado. La energía total generada por el generador S se gasta en los componentes P activo y Q reactivo.
Los consumidores consumen la parte activa, y la reactiva se libera durante las transformaciones magnéticas y eléctricas. Los consumidores no utilizan las capacidades capacitivas e inductivas, pero cargan los conductores de corriente con generadores.
Atencion En los 3 triángulos rectangulares, se preservan las proporciones entre los lados y el ángulo φ no cambia.
Ahora entenderemos cómo aparece la energía reactiva y por qué los medidores domésticos no la tuvieron en cuenta.
¿Qué es la compensación de potencia reactiva en la industria?
En el sector energético del país, y más precisamente, en los estados de todo un continente, una gran cantidad de generadores se dedican a la producción de electricidad. Entre ellos se encuentran diseños simples hechos en casa por artesanos entusiastas y poderosas plantas industriales de centrales hidroeléctricas y centrales nucleares.
Toda su energía se resume, transforma y distribuye al consumidor final mediante las más complejas tecnologías y rutas de transporte a grandes distancias. Con este método de transmisión, una corriente eléctrica pasa a través de una gran cantidad de inductancias en forma de devanados de transformadores / autotransformadores, reactores, supresores y otros dispositivos que crean una carga inductiva.
Los cables de aire, y especialmente los cables, crean un componente capacitivo en el circuito. Su valor es agregado por varias unidades condensadoras. El metal de los cables a través del cual fluye la corriente tiene una resistencia activa.
Por lo tanto, el sistema de energía más complejo puede simplificarse al circuito que examinamos desde un generador, inductancia, carga activa y capacitancia. Solo necesita combinarse en tres fases.
La tarea de la energía es proporcionar a los consumidores electricidad de alta calidad. En relación con el objeto final, esto implica el suministro de electricidad al panel de entrada con un voltaje de 220/380 V, una frecuencia de 50 Hz sin interferencia y componentes reactivos. Todas las desviaciones de estos valores están limitadas por los requisitos de GOST.
En este caso, el consumidor no está interesado en el componente reactivo Q, que crea pérdidas adicionales, sino en obtener la potencia activa P, que hace un trabajo útil. Para caracterizar la calidad de la electricidad, use la relación adimensional de P a la energía aplicada S, para la cual se usa el coseno del ángulo φ. La potencia activa P tiene en cuenta todos los medidores eléctricos domésticos.
Los dispositivos de compensación para la energía eléctrica normalizan la electricidad para la distribución entre los consumidores, reducen los componentes reactivos a la normalidad. Al mismo tiempo, se lleva a cabo la "ecualización" de las fases sinusoidales, en la que se elimina el ruido de frecuencia, los efectos de los transitorios durante la conmutación de circuitos se suavizan, la frecuencia se normaliza.
Los compensadores de potencia reactiva industrial se instalan después de las entradas de las subestaciones de transformación frente a los interruptores: la potencia total de la instalación eléctrica pasa a través de ellos.Como ejemplo, vea un fragmento de un circuito eléctrico de una sola línea de una subestación en una red de 10 kV, donde el compensador recibe corrientes del AT y solo después del procesamiento hace que la electricidad fluya aún más, y la carga en las fuentes de energía y los cables de conexión disminuye.
Compensadores industriales para electricidad en una red de 10 kV:
Regresemos por un momento a la Caja de Ahorro y hagamos la pregunta: ¿cómo puede compensar la energía cuando se encuentra en la salida final y no en la entrada del departamento frente al medidor?
Mira la foto lo impresionantes que se ven los compensadores industriales. Se pueden crear y trabajar en una base de elementos diferente. Sus funciones:
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regulación suave del componente reactivo con descarga de equipos a alta velocidad de flujos de energía y reducción de pérdidas de energía;
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estabilización de voltaje;
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aumentando la estabilidad dinámica y estadística del esquema.
El cumplimiento de estas tareas garantiza la confiabilidad del suministro de energía y reduce el costo del diseño de los cables de corriente al normalizar las condiciones de temperatura.
¿Qué es la compensación de potencia reactiva en un departamento?
Los electrodomésticos también tienen resistencia inductiva, capacitiva y activa. Para ellos, todas las relaciones de los triángulos anteriores en los que están presentes componentes reactivos son válidas.
Solo debe entenderse que se crean durante el paso de la corriente (tomado en cuenta por el medidor, por cierto) sobre la carga ya conectada a la red. Los voltajes inductivos y capacitivos generados crean los componentes de potencia reactiva correspondientes en el mismo departamento, además cargan el cableado.
Su valor no tiene en cuenta el viejo medidor de inducción. Pero algunos modelos de contabilidad estática pueden solucionarlo. Esto le permite analizar con mayor precisión la situación con cargas de corriente y efectos térmicos en el aislamiento durante el funcionamiento de una gran cantidad de motores eléctricos. El voltaje capacitivo creado por los electrodomésticos es muy pequeño, al igual que su energía reactiva y sus medidores a menudo no se muestran.
La compensación del componente reactivo en este caso consiste en conectar unidades condensadoras que "apagan" la potencia inductiva. Deben estar conectados solo en el momento adecuado durante un cierto período de tiempo y tener sus propios contactos de conmutación.
Tales compensadores de potencia reactiva son significativos y son más adecuados para fines de producción, a menudo trabajando con un conjunto de automatización. No reducen el consumo de energía activa, no pueden reducir el pago de electricidad.
El dispositivo milagroso Saving Box anunciado y otros dispositivos similares no tienen nada que ver con diseños similares. Como dispositivo para ahorrar energía, no puede funcionar.
Conclusión
Las capacidades y especificaciones técnicas de la caja de ahorro declarada por el fabricante no son ciertas, se utilizan para publicidad basada en el engaño.
Ya es hora de que la sociedad de protección del consumidor y las agencias de aplicación de la ley tomen medidas para detener la venta de productos de baja calidad en el país, al menos a través de los canales estatales de información.
El consumo de energía activa y reactiva en un apartamento se puede reducir siguiendo las simples recomendaciones descritas en el artículo: "Cómo ahorrar electricidad en un apartamento y una casa privada".
Ver también en electro-es.tomathouse.com
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