Ο υπολογισμός της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται από μια οικιακή ή βιομηχανική ηλεκτρική συσκευή γίνεται συνήθως λαμβάνοντας υπόψη τη συνολική ισχύ του ηλεκτρικού ρεύματος που διέρχεται από το μετρούμενο ηλεκτρικό κύκλωμα. Ταυτόχρονα, διακρίνονται δύο δείκτες που αντικατοπτρίζουν το κόστος της πλήρους ισχύος κατά την εξυπηρέτηση του καταναλωτή. Αυτοί οι δείκτες ονομάζονται ενεργή και αντιδραστική ενέργεια. Η ακαθάριστη ισχύς είναι το άθροισμα αυτών των δύο μεγεθών. Σχετικά με το τι είναι η ενεργή και αντιδραστική ηλεκτρική ενέργεια και πώς να ελέγξετε το ποσό των δεδουλευμένων πληρωμών, θα προσπαθήσουμε να πούμε σε αυτό το άρθρο.
Πλήρης ισχύς
Σύμφωνα με την καθιερωμένη πρακτική, οι καταναλωτές δεν πληρώνουν για τη ωφέλιμη χωρητικότητα, η οποία χρησιμοποιείται άμεσα στην οικονομία, αλλά για την πλήρη, η οποία απελευθερώνεται από την επιχείρηση προμηθευτή. Αυτοί οι δείκτες διακρίνονται από μονάδες μέτρησης - η συνολική ισχύς μετράται σε βολτ-αμπέρ (VA) και η ωφέλιμη ισχύς μετράται σε κιλοβάτ. Ο ενεργός και ο αντιδραστικός ηλεκτρισμός χρησιμοποιείται από όλες τις ηλεκτρικές συσκευές που τροφοδοτούνται από το δίκτυο.
Ενεργός ηλεκτρισμός
Το ενεργό συστατικό της πλήρους ισχύος κάνει χρήσιμη εργασία και μετατρέπεται σε εκείνους τους τύπους ενέργειας που χρειάζεται ο καταναλωτής. Για ορισμένες οικιακές και βιομηχανικές ηλεκτρικές συσκευές, η ενεργή και η φαινόμενη ισχύς στους υπολογισμούς είναι ίδια. Μεταξύ τέτοιων συσκευών είναι οι ηλεκτρικές σόμπες, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως, οι ηλεκτρικοί φούρνοι, οι θερμάστρες, τα σίδερα και οι πρέσες σιδερώματος κ.λπ.
Εάν η ενεργή ισχύς του 1 kW αναφέρεται στο διαβατήριο, τότε η συνολική ισχύς μιας τέτοιας συσκευής θα είναι 1 kVA.
Η έννοια του άεργου ηλεκτρισμού
Αυτός ο τύπος ηλεκτρικής ενέργειας είναι εγγενής σε κυκλώματα που περιλαμβάνουν αντιδραστικά στοιχεία. Ο άεργος ηλεκτρισμός είναι το μέρος της συνολικής ισχύος εισόδου που δεν χρησιμοποιείται για χρήσιμη εργασία.
Στα κυκλώματα συνεχούς ρεύματος, η έννοια της άεργου ισχύος απουσιάζει. Στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, το αντιδραστικό στοιχείο εμφανίζεται μόνο όταν υπάρχει επαγωγικό ή χωρητικό φορτίο. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει μια αναντιστοιχία μεταξύ της φάσης του ρεύματος και της φάσης της τάσης. Αυτή η μετατόπιση φάσης μεταξύ τάσης και ρεύματος υποδεικνύεται με το σύμβολο "φ".
Με επαγωγικό φορτίο στο κύκλωμα, παρατηρείται υστέρηση φάσης, με χωρητικό φορτίο, είναι μπροστά του. Επομένως, μόνο ένα μέρος της πλήρους ισχύος έρχεται στον καταναλωτή και οι κύριες απώλειες προκύπτουν λόγω της άχρηστης θέρμανσης συσκευών και συσκευών κατά τη λειτουργία.
Οι απώλειες ισχύος συμβαίνουν λόγω της παρουσίας επαγωγικών πηνίων σε ηλεκτρικές συσκευές καιπυκνωτές. Εξαιτίας αυτών, η ηλεκτρική ενέργεια συσσωρεύεται στο κύκλωμα για κάποιο χρονικό διάστημα. Η αποθηκευμένη ενέργεια στη συνέχεια τροφοδοτείται πίσω στο κύκλωμα. Οι συσκευές των οποίων η κατανάλωση ενέργειας περιλαμβάνει ένα αντιδραστικό συστατικό ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνουν φορητά ηλεκτρικά εργαλεία, ηλεκτρικούς κινητήρες και διάφορες οικιακές συσκευές. Αυτή η τιμή υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη έναν ειδικό συντελεστή ισχύος, ο οποίος συμβολίζεται ως cos φ.
Υπολογισμός άεργου ηλεκτρισμού
Ο συντελεστής ισχύος κυμαίνεται από 0,5 έως 0,9. Η ακριβής τιμή αυτής της παραμέτρου βρίσκεται στο διαβατήριο της ηλεκτρικής συσκευής. Η φαινόμενη ισχύς πρέπει να οριστεί ως το πηλίκο της ενεργού ισχύος διαιρούμενο με έναν παράγοντα.
Για παράδειγμα, εάν η ισχύς ενός ηλεκτρικού τρυπανιού είναι 600 W και η τιμή είναι 0,6, τότε η συνολική ισχύς που καταναλώνει η συσκευή θα είναι 600/06, δηλαδή 1000 VA. Ελλείψει διαβατηρίων για τον υπολογισμό της συνολικής ισχύος της συσκευής, ο συντελεστής μπορεί να ληφθεί ίσος με 0,7.
Δεδομένου ότι ένα από τα κύρια καθήκοντα των υπαρχόντων συστημάτων τροφοδοσίας είναι η παροχή χρήσιμης ισχύος στον τελικό καταναλωτή, οι απώλειες αέργου ισχύος θεωρούνται αρνητικός παράγοντας και η αύξηση αυτού του δείκτη θέτει υπό αμφισβήτηση την απόδοση του ηλεκτρικού κυκλώματος ως σύνολο. Η ισορροπία ενεργού και άεργου ισχύος σε ένα κύκλωμα μπορεί να απεικονιστεί με τη μορφή αυτής της αστείας εικόνας:
Η τιμή του συντελεστή λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες
Όσο υψηλότεροη τιμή του συντελεστή ισχύος, τόσο μικρότερη θα είναι η απώλεια ενεργού ηλεκτρισμού - πράγμα που σημαίνει ότι ο τελικός καταναλωτής της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται θα κοστίζει λίγο λιγότερο. Προκειμένου να αυξηθεί η τιμή αυτού του συντελεστή, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι αντιστάθμισης των μη στοχευόμενων απωλειών ηλεκτρικής ενέργειας στην ηλεκτρική μηχανική. Οι συσκευές αντιστάθμισης είναι κορυφαίες γεννήτριες ρεύματος που εξομαλύνουν τη γωνία φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης. Οι τράπεζες πυκνωτών χρησιμοποιούνται μερικές φορές για τον ίδιο σκοπό. Συνδέονται παράλληλα με το κύκλωμα εργασίας και χρησιμοποιούνται ως σύγχρονοι αντισταθμιστές.
Υπολογισμός του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας για ιδιώτες πελάτες
Για ατομική χρήση, η ενεργή και η άεργη ηλεκτρική ενέργεια δεν διαχωρίζονται στους λογαριασμούς - όσον αφορά την κατανάλωση, το μερίδιο της άεργης ενέργειας είναι μικρό. Επομένως, οι ιδιώτες πελάτες με κατανάλωση ρεύματος έως 63 A πληρώνουν έναν λογαριασμό, στον οποίο θεωρείται ενεργό όλη η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται. Οι πρόσθετες απώλειες στο κύκλωμα για άεργο ηλεκτρισμό δεν κατανέμονται χωριστά και δεν πληρώνονται.
Μέτρηση αντιδραστικής ηλεκτρικής ενέργειας για επιχειρήσεις
Ένα άλλο πράγμα είναι οι επιχειρήσεις και οι οργανισμοί. Ένας τεράστιος αριθμός ηλεκτρολογικού εξοπλισμού είναι εγκατεστημένος σε βιομηχανικούς χώρους και βιομηχανικά εργαστήρια και στο σύνολο της εισερχόμενης ηλεκτρικής ενέργειας υπάρχει σημαντικό μέρος της άεργης ενέργειας, η οποία είναι απαραίτητη για τη λειτουργία τροφοδοτικών και ηλεκτροκινητήρων. Ο ενεργός και αντιδραστικός ηλεκτρισμός που παρέχεται σε επιχειρήσεις και οργανισμούς χρειάζεται σαφή διαχωρισμό και διαφορετικό τρόποπληρωμή για αυτό. Στην περίπτωση αυτή, η τυπική σύμβαση χρησιμεύει ως βάση για τη ρύθμιση των σχέσεων μεταξύ του προμηθευτή ηλεκτρικής ενέργειας και των τελικών καταναλωτών. Σύμφωνα με τους κανόνες που καθορίζονται σε αυτό το έγγραφο, οι οργανισμοί που καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια άνω των 63 A χρειάζονται μια ειδική συσκευή που παρέχει ενδείξεις άεργης ενέργειας για μέτρηση και πληρωμή. Ο χειριστής του δικτύου εγκαθιστά έναν μετρητή άεργου ηλεκτρικής ενέργειας και χρεώνει ανάλογα με τις ενδείξεις του.
Συντελεστής αντιδραστικής ενέργειας
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ενεργή και η αντιδραστική ηλεκτρική ενέργεια στα τιμολόγια πληρωμής κατανέμονται σε ξεχωριστές γραμμές. Εάν η αναλογία των όγκων άεργου και καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας δεν υπερβαίνει τον καθορισμένο κανόνα, τότε η πληρωμή για άεργη ενέργεια δεν χρεώνεται. Ο συντελεστής αναλογίας μπορεί να καθοριστεί με διαφορετικούς τρόπους, η μέση τιμή του είναι 0,15. Εάν ξεπεραστεί αυτή η τιμή κατωφλίου, συνιστάται στην καταναλωτική επιχείρηση να εγκαταστήσει αντισταθμιστικές συσκευές.
Αεργός ισχύς σε πολυκατοικίες
Τυπικός καταναλωτής ηλεκτρικής ενέργειας είναι μια πολυκατοικία με κύρια ασφάλεια που καταναλώνει περισσότερα από 63Α. Έτσι, οι κάτοικοι μιας πολυκατοικίας βλέπουν στις χρεώσεις μόνο την πληρωμή για την πλήρη ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται στο σπίτι από τον προμηθευτή. Ο ίδιος κανόνας ισχύει και για τους στεγαστικούς συνεταιρισμούς.
Ειδικές περιπτώσεις λογιστικής αέργου ισχύος
Υπάρχουν περιπτώσεις που υπάρχουν τόσο εμπορικοί οργανισμοί όσο και διαμερίσματα σε πολυώροφο κτίριο. Η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος σε τέτοια σπίτια ρυθμίζεται από χωριστούς νόμους. Για παράδειγμα, η διαίρεση μπορεί να είναι το μέγεθος της χρησιμοποιήσιμης περιοχής. Εάν οι εμπορικοί οργανισμοί καταλαμβάνουν λιγότερο από το ήμισυ της ωφέλιμης επιφάνειας μιας πολυκατοικίας, τότε δεν χρεώνεται η πληρωμή για την άεργη ενέργεια. Εάν το ποσοστό κατωφλίου έχει ξεπεραστεί, τότε υπάρχουν υποχρεώσεις πληρωμής για άεργο ηλεκτρισμό.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα κτίρια κατοικιών δεν εξαιρούνται από τα τέλη άεργου ισχύος. Για παράδειγμα, εάν το κτίριο διαθέτει σημεία σύνδεσης με ανελκυστήρα για διαμερίσματα, η χρέωση για τη χρήση άεργου ηλεκτρισμού γίνεται ξεχωριστά, μόνο για αυτόν τον εξοπλισμό. Οι ιδιοκτήτες διαμερισμάτων εξακολουθούν να πληρώνουν μόνο ενεργό ρεύμα.
Η κατανόηση της ουσίας της ενεργού και αέργου ενέργειας καθιστά δυνατό τον σωστό υπολογισμό του οικονομικού αποτελέσματος της εγκατάστασης διαφόρων συσκευών αντιστάθμισης που μειώνουν τις απώλειες από το άεργο φορτίο. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, τέτοιες συσκευές σάς επιτρέπουν να αυξήσετε την τιμή του cos φ από 0,6 σε 0,97. Έτσι, οι αυτόματες συσκευές αντιστάθμισης συμβάλλουν στην εξοικονόμηση έως και στο ένα τρίτο της ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται στον καταναλωτή. Μια σημαντική μείωση των απωλειών θερμότητας αυξάνει τη διάρκεια ζωής των συσκευών και των μηχανισμών στις εγκαταστάσεις παραγωγής και μειώνει το κόστος των τελικών προϊόντων.
