Calculul energiei electrice utilizate de un dispozitiv electric de uz casnic sau industrial se face de obicei ținând cont de puterea totală a curentului electric care trece prin circuitul electric măsurat. În același timp, se disting doi indicatori care reflectă costurile cu puterea maximă atunci când deservesc consumatorul. Acești indicatori se numesc energie activă și reactivă. Puterea brută este suma acestor două cifre. Despre ce este electricitatea activă și reactivă și despre cum să verificați suma plăților acumulate, vom încerca să spunem în acest articol.
Putere deplină
Conform practicii consacrate, consumatorii nu plătesc pentru capacitatea utilă, care este utilizată direct în economie, ci pentru cea plină, care este eliberată de întreprinderea furnizor. Acești indicatori se disting prin unități de măsură - puterea totală este măsurată în volți-amperi (VA), iar puterea utilă este măsurată în kilowați. Electricitatea activă și reactivă este utilizată de toate aparatele electrice alimentate de la rețea.
Electricitate activă
Componenta activă a puterii maxime face o muncă utilă și este convertită în acele tipuri de energie de care are nevoie consumatorul. Pentru unele aparate electrocasnice și industriale, puterea activă și aparentă din calcule sunt aceleași. Printre astfel de dispozitive se numără sobele electrice, lămpi cu incandescență, cuptoare electrice, încălzitoare, fiare de călcat și prese de călcat etc.
Dacă puterea activă de 1 kW este indicată în pașaport, atunci puterea totală a unui astfel de dispozitiv va fi de 1 kVA.
Conceptul de electricitate reactivă
Acest tip de electricitate este inerent circuitelor care includ elemente reactive. Electricitatea reactivă este partea din puterea totală absorbită care nu este utilizată pentru lucrări utile.
În circuitele de curent continuu, conceptul de putere reactivă este absent. În circuitele de curent alternativ, componenta reactivă apare numai atunci când este prezentă o sarcină inductivă sau capacitivă. În acest caz, există o nepotrivire între faza curentului și faza tensiunii. Această schimbare de fază între tensiune și curent este indicată de simbolul „φ”.
Cu o sarcină inductivă în circuit, se observă un întârziere de fază, cu o sarcină capacitivă, este înaintea acesteia. Prin urmare, doar o parte din puterea maximă ajunge la consumator, iar pierderile principale apar din cauza încălzirii inutile a dispozitivelor și dispozitivelor în timpul funcționării.
Pierderile de putere apar din cauza prezenței bobinelor inductive în dispozitivele electrice șicondensatoare. Din cauza lor, electricitatea se acumulează în circuit de ceva timp. Energia stocată este apoi alimentată înapoi în circuit. Aparatele al căror consum de energie include o componentă reactivă a energiei electrice includ unelte electrice portabile, motoare electrice și diverse aparate de uz casnic. Această valoare este calculată luând în considerare un factor de putere special, care este notat ca cos φ.
Calculul electricității reactive
Factor de putere variază de la 0,5 la 0,9; valoarea exactă a acestui parametru poate fi găsită în pașaportul aparatului electric. Puterea aparentă trebuie definită ca coeficientul puterii active împărțit la un factor.
De exemplu, dacă puterea unui burghiu electric este de 600 W și valoarea este 0,6, atunci puterea totală consumată de dispozitiv va fi 600/06, adică 1000 VA. În lipsa pașapoartelor pentru calcularea puterii totale a dispozitivului, coeficientul poate fi luat egal cu 0,7.
Deoarece una dintre sarcinile principale ale sistemelor de alimentare existente este de a furniza energie utilă consumatorului final, pierderile de putere reactivă sunt considerate un factor negativ, iar o creștere a acestui indicator pune la îndoială eficiența circuitului electric ca un intreg, per total. Echilibrul puterii active și reactive dintr-un circuit poate fi vizualizat sub forma acestei imagini amuzante:
Valoarea coeficientului atunci când se iau în considerare pierderile
Cu cât este mai marevaloarea factorului de putere, cu atât va fi mai mică pierderea de energie electrică activă - ceea ce înseamnă că consumatorul final al energiei electrice consumate va costa puțin mai puțin. Pentru a crește valoarea acestui coeficient, în electrotehnică sunt utilizate diferite metode de compensare a pierderilor nețintă de energie electrică. Dispozitivele de compensare sunt generatoare de curent de vârf care netezesc unghiul de fază dintre curent și tensiune. Bancile de condensatoare sunt uneori folosite în același scop. Sunt conectate în paralel cu circuitul de lucru și sunt folosite ca compensatoare sincrone.
Calculul costului energiei electrice pentru clienții privați
Pentru uz individual, electricitatea activă și reactivă nu este separată în facturi - din punct de vedere al consumului, ponderea energiei reactive este mică. Prin urmare, clienții privați cu un consum de energie de până la 63 A plătesc o singură factură, în care toată energia electrică consumată este considerată activă. Pierderile suplimentare din circuitul de electricitate reactivă nu sunt alocate separat și nu sunt plătite.
Contorizare reactivă a energiei electrice pentru companii
Un alt lucru sunt întreprinderile și organizațiile. Un număr mare de echipamente electrice sunt instalate în spații industriale și ateliere industriale, iar în totalul energiei electrice primite există o parte semnificativă a energiei reactive, care este necesară pentru funcționarea surselor de alimentare și a motoarelor electrice. Electricitatea activă și reactivă furnizată întreprinderilor și organizațiilor necesită o separare clară și o modalitate diferităplata pentru ea. În acest caz, contractul standard servește drept bază pentru reglementarea relațiilor dintre furnizorul de energie electrică și consumatorii finali. Conform regulilor stabilite în acest document, organizațiile care consumă energie electrică peste 63 A au nevoie de un dispozitiv special care să ofere citiri de energie reactivă pentru contorizare și plată. Operatorul de rețea instalează un contor reactiv de energie electrică și încarcă în funcție de citirile acestuia.
Factor de energie reactivă
Așa cum sa menționat mai devreme, electricitatea activă și reactivă din facturile de plată sunt alocate în rânduri separate. Dacă raportul dintre volumele de energie electrică reactivă și consumată nu depășește norma stabilită, atunci nu se percepe plata pentru energia reactivă. Coeficientul de raport poate fi prescris în diferite moduri, valoarea sa medie este de 0,15. Dacă această valoare de prag este depășită, întreprinderii consumatoare i se recomandă instalarea de dispozitive compensatorii.
Putere reactivă în blocuri
Consumator tipic de energie electrică este un bloc de apartamente cu o siguranță principală care consumă mai mult de 63A. Astfel, locuitorii unui bloc de apartamente văd în taxe doar plata întregii energie electrică furnizată casei de către furnizor. Aceeași regulă se aplică cooperativelor de locuințe.
Cazuri speciale de contabilizare a puterii reactive
Există cazuri când există atât organizații comerciale, cât și apartamente într-o clădire cu mai multe etaje. Furnizarea de energie electrică la astfel de case este reglementată prin acte separate. De exemplu, diviziunea poate fi dimensiunea suprafeței utilizabile. Dacă organizațiile comerciale ocupă mai puțin de jumătate din suprafața utilă într-o clădire de apartamente, atunci plata pentru energia reactivă nu este taxată. Dacă procentul de prag a fost depășit, atunci există obligații de plată pentru electricitatea reactivă.
În unele cazuri, clădirile rezidențiale nu sunt scutite de taxele de putere reactivă. De exemplu, dacă clădirea are puncte de conectare a liftului pentru apartamente, taxa pentru utilizarea energiei electrice reactive se face separat, doar pentru acest echipament. Proprietarii de apartamente plătesc în continuare doar energie electrică activă.
Înțelegerea esenței energiei active și reactive face posibilă calcularea corectă a efectului economic al instalării diferitelor dispozitive de compensare care reduc pierderile de la sarcina reactivă. Conform statisticilor, astfel de dispozitive vă permit să creșteți valoarea cos φ de la 0,6 la 0,97. Astfel, dispozitivele de compensare automată ajută la economisirea de până la o treime din energia electrică furnizată consumatorului. O reducere semnificativă a pierderilor de căldură mărește durata de viață a dispozitivelor și mecanismelor de la locurile de producție și reduce costul produselor finite.
