Czy dostępna jest energia bierna?

Dla inżynierów energetycznych przedsiębiorstw i dużych centrów handlowych nie ma wątpliwości, że istnieje energia bierna. Miesięczne rachunki i całkiem realne pieniądze, które trzeba zapłacić energia biernaprzekonać o rzeczywistości jego istnienia. Ale niektórzy inżynierowie elektrycy poważnie, z obliczeń matematycznych, udowadniają, że ten rodzaj elektryczności jest fikcją, że rozdział energii elektrycznej na komponenty aktywne i reaktywne jest sztuczny.

Spróbujmy, a my rozwiążemy ten problem, zwłaszcza, że ​​twórcy spekulują na temat ignorancji różnic między różnymi rodzajami elektryczności „Unikalne” i „rewolucyjne” urządzenia energooszczędne. Obiecujące ogromne zainteresowanie oszczędność energii, świadomie lub nieświadomie zastępują jeden rodzaj energii elektrycznej innym.

Zacznijmy od koncepcji elektryczności czynnej i biernej. Bez wchodzenia w dżunglę formuł elektrotechniki można określić energia czynna jako ta, która wykonuje pracę: podgrzewa jedzenie w kuchenkach elektrycznych, oświetla pomieszczenie, chłodzi powietrze za pomocą klimatyzatora. A prąd elektryczny stwarza niezbędne warunki do takiej pracy. Energii biernej nie będzie, a silniki nie będą mogły się obracać, lodówka nie będzie działać. Napięcie 220 woltów nie wejdzie do twojej siedziby, ponieważ żaden transformator mocy nie może działać bez zużycia energii biernej.

Jeśli jednocześnie obserwujesz sygnały prądu i napięcia na oscyloskopie, wówczas te dwie sinusoidy zawsze mają przesunięcie względem siebie o wartość zwaną kąt fazowy. To przesunięcie charakteryzuje udział energii biernej w całkowitej energii zużywanej przez obciążenie. Mierząc tylko prąd w obciążeniu, nie można odizolować reaktywnej części energii.

Biorąc pod uwagę, że energia bierna nie działa, może być wytwarzana w miejscu zużycia. W tym celu stosuje się kondensatory. Faktem jest, że cewki i kondensatory zużywają różne rodzaje energii biernej: odpowiednio indukcyjne i pojemnościowe. Przesuwają krzywą prądu względem napięcia w przeciwnych kierunkach.

Z powodu tych okoliczności kondensator można uznać za odbiorcę energii pojemnościowej lub generator indukcyjny. W przypadku silnika zużywającego energię indukcyjną jego źródłem może być pobliski kondensator. Taka odwracalność jest możliwa tylko w przypadku elementów obwodu reaktywnego, które nie wykonują pracy. W przypadku energii czynnej taka odwracalność nie istnieje: jej wytwarzanie wiąże się z kosztami paliwa. W końcu przed ukończeniem pracy musisz wydać energię.

W warunkach domowych organizacje przesyłu energii elektrycznej nie pobierają opłaty za energię bierną, a licznik domowy uwzględnia tylko aktywny składnik energii elektrycznej. Zupełnie inna sytuacja w dużych przedsiębiorstwach: duża liczba silników elektrycznych, spawarek i transformatorów, które do działania wymagają energii biernej, powodują dodatkowe obciążenie linii energetycznych. W tym przypadku prąd wzrasta i utrata ciepła już aktywnej energii.

W takich przypadkach zużycie energii biernej jest brane pod uwagę przez licznik i wypłacane osobno. Koszt energii biernej jest mniejszy niż koszt energii czynnej, ale przy dużych ilościach jej zużycia płatności mogą być bardzo znaczące. Ponadto nakładane są kary pieniężne za zużycie energii biernej przekraczającej uzgodnione wartości. Dlatego wytwarzanie takiej energii w miejscu jej zużycia staje się ekonomicznie korzystne dla takich przedsiębiorstw.

W tym celu stosuje się pojedyncze kondensatory lub automatyczne jednostki kompensacyjne, które monitorują wielkość zużycia i podłączają lub odłączają baterie kondensatorów. Nowoczesny systemy kompensacyjne znacznie zmniejszyć zużycie energii biernej z sieci zewnętrznej.

Wracając do pytania w tytule artykułu, możemy odpowiedzieć twierdząco. Energia bierna istnieje. Bez niego działanie instalacji elektrycznych, w których powstaje pole magnetyczne, jest niemożliwe. Mimo to, nie wykonując widocznej pracy, jest to jednak warunek wykonywania pracy wykonywanej przez aktywną energię elektryczną.

Zobacz także: Opcje kompensacji energii biernej w domu za pomocą Saving Box

Comments

[#1]

Przepraszam, ale wniosek, że energia bierna istnieje, jest całkowicie błędny. W naturze nie ma takiej energii. Co to jest poprawnie opisane. Możliwe jest wprowadzenie w błąd niektórych niedokładnych nazw, które były używane przez długi czas. Na przykład licznik energii biernej wydaje się sugerować obecność takiej energii. W rzeczywistości oblicza jedynie straty energii czynnej, które występują w wyniku przesunięcia fazowego między sinusoidami napięcia i prądu. Okazuje się, że maksymalna moc jest zużywana nie przy napięciu szczytowym, ale przy pewnym spadku, przez co wzrasta zużycie prądu. To niepotrzebnie obciąża sieci energetyczne. Odrębna opłata jest pobierana w celu popchnięcia odbiorcy obciążeniem biernym w celu zrekompensowania strat, a tym samym przyczynienia się do bardziej racjonalnego działania całego systemu energetycznego.

[#2]

Miernik mieszkaniowy typu Mercury-200 wyraźnie mówi „licznik aktywnych watogodzin” i nie płacimy za żadną moc bierną. Jeśli tak jest w przypadku produkcji. A w przypadku mieszkań nie trzeba kupować żadnych urządzeń, aby zmniejszyć zużycie energii. Po prostu hodujesz dla pieniędzy. Ponadto oferują go tylko za pośrednictwem sklepów internetowych. Gdyby to była prawda, wówczas byłyby sprzedawane w normalnych sklepach. Ludzie zachowują czujność i myślą trochę głową.

[#3]

Wszystkie te oszczędności czerpią ci sami przestępcy jak politycy! Aby skorzystać z i tak już chudych kieszeni ludzi pracujących i bezrobotnych ...

[#4]

Biada ekspertom w dziedzinie elektrotechniki. Czy kiedykolwiek słyszałeś o takim zjawisku, jak rezonans prądu. Dla tych, którzy słyszeli, ale nadal pozostają w zbiorniku, informuję o „strasznym sekrecie”: jeśli indukcyjność zostanie zastąpiona w obwodzie równoległego rezonansu opóźnieniem sieci i aktywnym oporem, wówczas takie urządzenie w ogóle nie pobierze energii z sieci. Ze względu na słabe dostrojenie rezonansu i brak sterownika kontrolnego uzyskuje się tylko 50% oszczędności zamiast 100%. Żal mi tych, do których wciągnęły puste pudełka. Komentatorzy, którzy sami sobie wyobrażali, muszą wybrać dyplomy, jeśli je posiadają.

[#5 MaksimovM]

Andreynajprawdopodobniej jesteś „nieszczęśliwym ekspertem” elektrotechniki. Nie ma perpetuum mobile, nie można stworzyć urządzenia, które nie zużywa energii na swoją pracę. Występuje tutaj zjawisko, gdy licznik nie działa poprawnie - nie bierze pod uwagę zużytej energii elektrycznej.Kilka razy spotkałem się z sytuacją, w której działanie automatycznych urządzeń kompensujących, urządzeń kompensacyjnych dla prądów pojemnościowych zwarć doziemnych doprowadziło do zatrzymania urządzeń pomiarowych, chociaż faktycznie nastąpiło zużycie energii elektrycznej.

Jeśli chodzi o odbiorców domowych, to, jak wspomniano powyżej, zapłata dotyczy zużytego aktywnego składnika energii elektrycznej. Dlatego nawet jeśli rzeczywiście realizuje się kompensację reaktywnego składnika energii elektrycznej w życiu codziennym, nadal nie doprowadzi to do oszczędności. Dlatego sprzedają puste pudełka, które są również bezużyteczne.

Najprawdopodobniej sam jesteś zaangażowany we wdrażanie takich energooszczędnych urządzeń, a oto fałszywe argumenty. Aby mieć pewność, że pomysł na takie urządzenia to mistyfikacja, wystarczy przeczytać wiele opinii od osób, które były prowadzone przez reklamy i kupiły te bezużyteczne urządzenia.

Kosztem opłaty za bierną energię elektryczną opisaną w artykule nie jest do końca prawdą. Elektrownie wytwarzają aktywną energię elektryczną, w związku z czym taryfy za zużytą kWh ustalane są do zapłaty. W związku z tym rachunki za energię elektryczną zużywaną przez konsumentów są dokładnie za aktywny składnik, za ilość zużytej kWh, bez względu na to, jakie to przedsiębiorstwo i ile zużywa energię elektryczną. Jeśli konsument jest podstacją tranzytową lub dużym przedsiębiorstwem, które otrzymuje energię z kilku źródeł, wówczas, biorąc pod uwagę zużytą energię elektryczną, brane są również pod uwagę przepływy energii, zwykle jej składnik aktywny.

Rozliczenie reaktywnego elementu energii elektrycznej odbywa się w celu obliczenia trybów pracy sieci elektrycznej, wyboru i dalszej organizacji pracy urządzeń kompensacyjnych. Konsument płaci za aktywny składnik energii elektrycznej i reaktywny, w zależności od konfiguracji sieci elektrycznej, może kompensować na miejscu. Chociaż w większości przypadków kompensacja reaktywnego elementu energii elektrycznej albo nie jest wcale wykonywana, albo jest przeprowadzana w dużych węzłach przyłączeniowych, które zasilają kilku dużych odbiorców.

[#6 Vladimir]

Energia / moc bierna to pojęcia elektrotechniki.
Reaktywne oznacza wyimaginowane: w rzeczywistości nie ma takiej energii / mocy.
To nie jest energia - to reakcja obwodu na przepływ prądu przez niego.
Jeśli obwód jest indukcyjny, wówczas reakcją obwodu jest wytworzenie pola magnetycznego.
Jeśli obwód jest pojemnościowy, wówczas reakcją obwodu jest wytworzenie pola elektrycznego.
Oba łańcuchy mają wspólną nazwę - łańcuchy reaktywne.
Energia nie jest wydawana na wytwarzanie pola elektrycznego i magnetycznego!
Na przykład za pomocą magnesu stałego można przyciągać żelazne przedmioty, - to połączenie z siecią nie jest wymagane; magnes jest źródłem pola magnetycznego, a nie energii!
I wszystko byłoby w porządku, ale jest „kłopot” - wciąż istnieje aktywny łańcuch: reakcją tego łańcucha jest wytwarzanie ciepła, tworzenie pracy mechanicznej itp.
Gdy prąd przepływa przez obwód aktywny, praca jest wykonywana, co oznacza, że ​​energia jest zużywana.
Obwód aktywny obejmuje przewody (w tym miejscu pochowany jest pies!), Które dostarczają energię do konsumenta. I nawet jeśli odbiorca jest obciążeniem czysto biernym (to znaczy wcale nie zużywa energii!), Jego wyobrażony (reaktywny) prąd wytwarza bardzo realne wytwarzanie ciepła w obwodzie aktywnym (przewody zasilające), i jest to strata energii, która jest mierzona w dżulach (J) lub w kilowatogodzinach - 1 kWh = 3600 kJ - w jednostkach tych mierzy się energia czynna - jest mierzony za pomocą zwykłych domowych liczników elektrycznych.

[#7 MaksimovM]

Vladimir, energia bierna ma znaczący wpływ na obwód elektryczny jako całość. Składnik reaktywny jest rozpatrywany indywidualnie, a nie jako straty aktywne.Przy wyborze sprzętu elektrycznego brana jest pod uwagę pełna moc, to znaczy nie tylko składnik aktywny, ale także bierny. Przy obliczaniu ilości zużytej energii elektrycznej bierze się również pod uwagę oddzielnie aktywny, oddzielnie reaktywny składnik.

Obciążenia indukcyjne i pojemnościowe uważa się za przeciwne do siebie w kierunku wektora prądu w obwodzie elektrycznym. Moc bierna w sieciach elektrycznych jest w rzeczywistości elementem indukcyjnym. Jeśli dodasz element pojemnościowy do sieci elektrycznej, zmniejszy on moc indukcyjną, to znaczy moc bierną, ponieważ jest ona skierowana do niej w przeciwnym kierunku. Zgodnie z tą zasadą działają urządzenia kompensujące moc bierną w instalacjach elektrycznych - obciążenie indukcyjne przepływające w sieciach elektrycznych jest kompensowane przez zwiększenie pojemności - przez włączenie akumulatorów kondensatorów statycznych lub kompensatorów synchronicznych.

Odnośnie tworzenia pola elektrycznego i magnetycznego. Weźmy na przykład transformator mocy, w którym energia elektryczna jest najpierw przekształcana w pole magnetyczne, a następnie w pole elektryczne. W procesie przetwarzania energii elektrycznej występują zarówno straty magnetyczne, jak i elektryczne, które są wskazane w danych paszportowych dowolnego transformatora mocy. Straty te są wskazane w watach, to znaczy można je uznać za rzeczywistą energię wydaną na wytworzenie pola magnetycznego i elektrycznego.

Niepoprawne jest porównywanie magnesu stałego z procesami wytwarzania pola magnetycznego i elektrycznego. Jeśli weźmiemy elektromagnes i wykorzystamy jego pole magnetyczne do przyciągnięcia żelaznych obiektów, wówczas energia zostanie przeznaczona na wytworzenie tego pola magnetycznego, którego wielkość jest wprost proporcjonalna do pracy mechanicznej, którą wykonuje elektromagnes.

[#8]

Andrey, Zdałem sobie sprawę, że napisałem?

[#9]

Ekonomiści w formie, w jakiej są (2 systemy) - oszustwo. MAI-78 Inżynier radiowy.

[#10]

„Energia reaktywna istnieje. Bez niej działanie instalacji elektrycznych, w których powstaje pole magnetyczne, jest niemożliwe.” „Co? Co? Co?. Jakiego rodzaju bzdury niesie pan.

[#11]

Dzień dobry, powiedz mi, firma ma 3-fazowy silnik asynchroniczny, cęgi prądowe wykazywały wartość prądu 25 A w fazach (Inom = 55A). Muszę matematycznie oszacować, ile energii elektrycznej zawija miernik trójfazowy (CE 303 Energomera - stoi na wejściu, podłączonych jest do niego wiele odbiorników) na godzinę pracy tego konkretnego silnika. Czy obliczenia będą prawidłowe?
Odczyt licznika = 1,73x380x25x1 godzin pracy = 16,4 kWh?
Czy miernik mierzy całkowitą moc, czy też oddziela składnik czynny od biernego? Czy można trzymać matę. obliczenie, że w przybliżeniu pokrywa się ze wskazaniami?

[#12 MaksimovM]

Dmitry, miernik elektryczny CE 303 Energomera mierzy oddzielnie składniki aktywne i reaktywne oraz w różnych kierunkach. Znak plus pokazuje wartość energii zużywanej przez konsumentów podłączonych do tego licznika elektrycznego. Za pomocą znaku minus rejestrowane są przepływy mocy, co może mieć miejsce w przypadku odbiorców zasilanych przez kilka linii lub linii tranzytowych połączonych równolegle - ta wartość mocy nie jest brana pod uwagę w tym przypadku.

Odczyt mocy czynnej P + jest pobierany z miernika, to znaczy liczby kilowatogodzin, za które płaci konsument zasilany tym licznikiem elektrycznym. Przy ustalaniu odczytów licznika elektrycznego należy również wziąć pod uwagę współczynnik korekcyjny, który jest obliczany w zależności od współczynnika transformacji przekładników prądowych, do których ten licznik elektryczny jest podłączony.

Jeśli chodzi o obliczenia, należy odpowiednio określić pobór mocy czynnej trójfazowego asynchronicznego silnika elektrycznego.Wzór do obliczania pobieranej mocy czynnej w sieci trójfazowej w przypadku symetrycznego obciążenia fazowego:

P = 3 * U * I * cos = 1,73 * U * I * cos

Twoim błędem jest to, że nie wziąłeś pod uwagę wartości cos. Ta wartość jest zwykle wskazywana w karcie danych silnika. Jeśli nie pomnożysz przez cos, to ostatecznie nie otrzymamy mocy czynnej, ale pełną. Ponadto w powyższym wzorze podstawia się wartości napięcia sieciowego sieci i prądu obciążenia liniowego. Napięcie liniowe wynosi 380 V, prawidłowo ustawione, a prąd, który został określony przez cęgi do pomiaru prądu, jest fazą, a wartość prądu liniowego należy podstawić do wzoru. W tym przypadku wszystko zależy od metody podłączenia uzwojeń w silniku elektrycznym. Jeśli uzwojenia są połączone zgodnie ze schematem „gwiazdy”, wówczas prąd liniowy jest równy prądowi fazowemu i w powyższym wzorze podstawiamy wartość 25 A. Jeśli uzwojenia silnika są połączone „trójkątem”, aby określić prąd liniowy, należy pomnożyć prąd fazowy przez 3, w tym przypadku 25 * 1,73 = 43,25 A.

Oznacza to, że aby określić pobór mocy czynnej, musisz znać schemat elektryczny uzwojeń silnika i wartość współczynnika mocy - cos.

I należy wspomnieć, że w obliczeniach należy wziąć nie napięcie nominalne sieci elektrycznej - 380 V, ale rzeczywiste, które znajdowało się w zasilaczu w momencie pomiaru prądu obciążenia. Prawie zawsze rzeczywiste napięcie w sieci różni się od wartości nominalnych.

Otrzymaną wartość zużytej mocy czynnej mnoży się przez liczbę godzin pracy silnika i porównuje ze zmianami odczytów liczników w podobnym okresie.

[#13]

MaksimovM dzięki za odpowiedź, w przybliżeniu określiłem ten sam cosinus za pomocą wzorów i osiągów silnika (zależność cosinusa od obciążenia na wale), okazało się, że 0,45

Znamionowy prąd silnika wynosi 55 A, cos = 0,91, połączenie w gwiazdę.

Zmierzony prąd = 25 A (silnik jest znacznie niedociążony, blisko biegu jałowego).

Przybliżone odczyty licznika: P = 1,73 * 390 * 25 * 0,45 * 1 godzina = 7,5 kW * godz.

[#14 ananim]

Włączyłem kondensator 150 mikrofaradów do ściemniacza, mój licznik w domu pokazywał około 300 watów aktywnych, dobrze, niech straty idą tam i z powrotem, ale licznik na słupku liczył 1,5 kW aktywnego !!! nie było żadnych ładunków oprócz ściemniacza i condera i jak to zrozumieć?

[#15 Stażysta]

Nie rozumiem, ale chcę zrozumieć. To, w jaki sposób energia cieplna różni się od energii mechanicznej, jest zrozumiałe, ale tutaj przepływają one wzdłuż jednego drutu i inaczej.