Пристрої для економії електроенергії

З кожним роком кількість електричних пристроїв, що використовуються як в побуті, так і на виробництві постійно збільшується. Ту роботу, яку раніше робили люди руками або за допомогою простих механічних пристроїв, тепер виконують машини часто з електричним приводом. Функції цих пристроїв можуть бути самими різними. Приготування їжі, забезпечення гарячою водою, опалення, вентиляція, прибирання, прання, миття посуду і багато іншого виконується за допомогою електричних установок. Ще зовсім недавно основними споживачами електрики в будинку були освітлення, холодильник і телевізор. У багатьох не було навіть пилососа і пральної машини. Зараз ситуація кардинально змінилася і рахунки за електроенергію також багаторазово зросли, незважаючи на постійно зростаючу ефективність пристроїв. Тому цілком природно бажання знайти спосіб зменшити витрату енергії, не втрачаючи при цьому можливостей, які надають електричні прилади.

Які прилади для економії електрики купувати не варто?

Як здається багатьом, найпростіший шлях - придбати спеціалізований прилад, що дозволяє знизити споживання електроенергії просто встромивши його в розетку. І таких приладів зараз пропонується дуже багато, і самих різних моделей. Наприклад, Energiesparer, SberBox, Smart Box, Energy Saver, Power Saver, Saving-box, Економич і нарешті, Electricity Saving Box.

Зазвичай, ці та подібні до них пристрої випускаються в Китаї. Якщо подивитися характеристики приладів і проаналізувати їх показники економії, то стає трохи не по собі від надаються можливостей. Наприклад, SberBox за словами продавців може заощадити до 45% електроенергії при потужності навантаження до 15 кВт! Але навіть при поверхневому огляді видно, що він в принципі не здатний працювати з такою великою потужністю хоча б тому, що в такому випадку йому доведеться пропустити через досить тонкі контакти до 68 Ампер.

Випускаються в даний час наприклад, вУкаіни електричні прилади комплектуються шнурами з виделками типу С відповідно до ГОСТ7396.1-89. Найпотужніші - C6 (європейське позначення CEE7 / 17) мають круглі штирі діаметром 4,8 мм. Вони здатні працювати в штатному режимі при струмі до 10 Ампер. Зробивши приблизний підрахунок, можна переконатися, що, по крайней мере, паспортна максимальна робоча потужність приладу явно завищена, так як для забезпечення цього параметра необхідно, щоб діаметр контактних штирів був 12,5 міліметрів!

Як працює пристрій для економії електроенергії?

Всі ці апарати виконані по практично ідентичним схемами і працюють за одним принципом. Якщо заглянути всередину корпусу, то можна побачити, як правило, невелику друковану плату, на якій розташовані кілька деталей. Найважливіша з них - конденсатор ємністю від 3 до 6 микрофарад і напругою від 250 вольт і вище, призначений для використання в колі змінного струму. Всі інші елементи в процесі передбачуваної економії електрики практично не беруть участь.

Конденсатор - це пристрій, призначений для накопичення електричних зарядів і володіє реактивним опором в колі змінного струму. Всі електричні ланцюги мають три складові - активну, індуктивну і емкостную. Наприклад, праска має тільки активний опір. Двигун вентилятора - тільки індуктивний (активне і ємнісне теж є, але настільки маленьке, що їм можна знехтувати). Комп'ютер, сучасний телевізор і інші споживачі з імпульсними блоками живлення - ємнісний реактивний опір. Активне навантаження не вносить спотворень в форму струму і напруги. Струм при цьому збігається по фазі з напругою.

Підключення ємнісний навантаження призводить до відставання напруги від струму. Якщо підключити індуктивне навантаження, то напруга на ній буде випереджати протікає струм. Енергія, запасені в індуктивності, буде поширюватися, здійснюючи коливальні рухи від навантаження до генератора і назад, не розсіюючись на активних елементах. Така потужність називається реактивної. Реактивна навантаження відрізняється від активної тим, що накопичує енергію і потім віддає назад генератору, що призводить до небажаного взаємодії між енергією індуктивності і енергією генератора. При цьому збільшується навантаження на електромережу, гріються дроти і від цього додатково збільшується їх опір, а також ростуть втрати потужності. Крім того, генератор змушений подавати більше енергії в мережу для компенсації реактивної потужності споживача.

Побутові лічильники, що встановлюються приватним особам, які не реєструють споживання реактивної потужності. Вони враховують тільки активну складову. Отже, можна було б залишити енергогенеруючу компанію наодинці з її проблемою, якби не негативні процеси, що відбуваються з проводкою належить споживачу. Тому робляться спроби компенсувати з'являється реактивну потужність, що віддається в мережу іншого, протилежної за знаком.

Саме так повинен діяти Electricity Saving Box і подібні йому пристрої - реактивна потужність індуктивності (струм відстає від напруги) компенсується ємнісний (струм випереджає напругу). Але проблема в тому, що для повної компенсації, реактивна потужність індуктивності повинна бути дорівнює потужності конденсатор, що можливо тільки в результаті випадкового збігу параметрів. Тому ймовірність позитивного ефекту від застосування даного приладу (ємнісного компенсатора) дуже мала. Крім того, ємнісний компенсатор призначений тільки для боротьби з реактивною потужністю індуктивного навантаження.

Якщо в мережі джерела реактивної потужності відсутні, то він сам стає таким джерелом. Те ж саме відноситься і до мережі з ємнісний навантаженням - комп'ютерами, телевізорами та іншими сучасними пристроями. У цьому випадку він буде тільки збільшувати вже наявну емкостную складову. Ще одним аргументом проти даного приладу є те, що його маленький конденсатор не здатен компенсувати заявлену реактивну потужність.

Однак на підприємствах подібні прилади використовуються досить давно, так як мають велику кількість споживачів з індуктивним навантаженням. Наприклад, українські підприємства починають платити за реактивну навантаження, якщо її потужність перевищує 5 кВт. Для зменшення витрат застосовуються компенсатори, підібрані під конкретне навантаження, або автоматичні пристрої, які відстежують величину реактивної потужності в мережі і самостійно підключають необхідну кількість конденсаторів.

Такі прилади випускаються серійно багатьма підприємствами. Як приклад можна вказати установки, що випускаються фірмою VoltEnergo Group. Апарат КРМ "ВЕГ" 0,4 15/5, потужністю 15 квар і максимальним струмом 32 А, призначений для автоматичної компенсації реактивної потужності з кількістю ступенів 2 шляхом перемикання набору конденсаторів 10 + 5. Його вартість становить 370 доларів США. Він являє собою шафу, висотою близько двох метрів. Цією ж фірмою випускається нерегульована конденсаторна установка КРМД 12,5 призначена для компенсації індуктивною реактивної потужності величиною 12,5 квар вартістю 170 доларів. Вона відрізняється від попередньої відсутністю автоматики. Власне, це потужна батарея конденсаторів, вміщена в шафу, обладнаний вимикачами і захистом.