Výpočet elektrickej energie spotrebovanej domácim alebo priemyselným elektrickým zariadením sa zvyčajne robí s prihliadnutím na celkový výkon elektrického prúdu prechádzajúceho meraným elektrickým obvodom. Zároveň sa rozlišujú dva ukazovatele, ktoré odrážajú náklady na plný výkon pri obsluhe spotrebiteľa. Tieto indikátory sa nazývajú aktívna a reaktívna energia. Hrubá sila je súčtom týchto dvoch čísel. O tom, čo je aktívna a jalová elektrina a ako skontrolovať výšku nahromadených platieb, sa pokúsime povedať v tomto článku.
Plný výkon
Spotrebitelia podľa zaužívanej praxe neplatia za užitočnú kapacitu, ktorá sa priamo využíva v ekonomike, ale za plnú, ktorú uvoľní dodávateľský podnik. Tieto ukazovatele sa líšia jednotkami merania - celkový výkon sa meria vo voltampéroch (VA) a užitočný výkon sa meria v kilowattoch. Aktívnu a jalovú elektrinu využívajú všetky elektrické spotrebiče napájané zo siete.
Aktívna elektrina
Aktívna zložka plného výkonu robí užitočnú prácu a premieňa sa na tie druhy energie, ktoré spotrebiteľ potrebuje. Pre niektoré domáce a priemyselné elektrické spotrebiče je aktívny a zdanlivý výkon vo výpočtoch rovnaký. Medzi takéto zariadenia patria elektrické sporáky, žiarovky, elektrické pece, ohrievače, žehličky a žehliace lisy atď.
Ak je v pase uvedený aktívny výkon 1 kW, potom celkový výkon takéhoto zariadenia bude 1 kVA.
Koncept reaktívnej elektriny
Tento typ elektriny je vlastný obvodom, ktoré obsahujú reaktívne prvky. Reaktívna elektrina je časť celkového príkonu, ktorá sa nepoužíva na užitočnú prácu.
V jednosmerných obvodoch koncept jalového výkonu chýba. V striedavých obvodoch sa reaktívna zložka vyskytuje iba vtedy, keď je prítomná indukčná alebo kapacitná záťaž. V tomto prípade existuje nesúlad medzi fázou prúdu a fázou napätia. Tento fázový posun medzi napätím a prúdom je označený symbolom "φ".
Pri indukčnej záťaži v obvode sa pozoruje fázové oneskorenie, pri kapacitnej záťaži je pred ňou. K spotrebiteľovi teda prichádza len časť plného výkonu a k hlavným stratám dochádza v dôsledku zbytočného zahrievania zariadení a zariadení počas prevádzky.
Straty výkonu vznikajú v dôsledku prítomnosti indukčných cievok v elektrických zariadeniach akondenzátory. Kvôli nim sa nejaký čas v okruhu hromadí elektrina. Uložená energia sa potom vracia späť do okruhu. Spotrebiče, ktorých spotreba energie zahŕňa reaktívnu zložku elektriny, zahŕňajú prenosné elektrické náradie, elektromotory a rôzne domáce spotrebiče. Táto hodnota sa vypočíta s prihliadnutím na špeciálny účinník, ktorý je označený ako cos φ.
Výpočet jalovej elektriny
Účiník sa pohybuje od 0,5 do 0,9; presnú hodnotu tohto parametra nájdete v pase elektrického spotrebiča. Zdanlivý výkon musí byť definovaný ako podiel činného výkonu vydelený faktorom.
Ak je napríklad výkon elektrickej vŕtačky 600 W a hodnota je 0,6, potom celkový výkon spotrebovaný zariadením bude 600/06, teda 1000 VA. Ak neexistujú pasy na výpočet celkového výkonu zariadenia, koeficient sa môže rovnať 0,7.
Keďže jednou z hlavných úloh existujúcich systémov napájania je dodávať užitočnú energiu konečnému spotrebiteľovi, straty jalového výkonu sa považujú za negatívny faktor a zvýšenie tohto ukazovateľa spochybňuje účinnosť elektrického obvodu ako celok. Rovnováhu aktívneho a jalového výkonu v obvode je možné vizualizovať vo forme tohto vtipného obrázku:
Hodnota koeficientu pri zohľadnení strát
Vyššiehodnotu účinníka, tým menšia bude strata činnej elektriny - čo znamená, že konečného spotrebiteľa spotrebovanej elektrickej energie bude stáť o niečo menej. Na zvýšenie hodnoty tohto koeficientu sa v elektrotechnike využívajú rôzne spôsoby kompenzácie necieľových strát elektriny. Kompenzačné zariadenia sú hlavné generátory prúdu, ktoré vyhladzujú fázový uhol medzi prúdom a napätím. Na rovnaký účel sa niekedy používajú kondenzátorové banky. Sú zapojené paralelne s pracovným obvodom a používajú sa ako synchrónne kompenzátory.
Výpočet ceny elektriny pre súkromných zákazníkov
Pri individuálnom použití nie je v účtoch oddelená aktívna a jalová elektrina - z hľadiska spotreby je podiel jalovej energie malý. Súkromní odberatelia s príkonom do 63 A preto platia jeden účet, v ktorom sa všetka spotrebovaná elektrina považuje za aktívnu. Dodatočné straty v okruhu pre reaktívnu elektrinu nie sú samostatne prideľované a neplatené.
Meranie jalovej elektriny pre firmy
Ďalšia vec sú podniky a organizácie. V priemyselných priestoroch a priemyselných dielňach je inštalované veľké množstvo elektrických zariadení a v celkovej prichádzajúcej elektrine je značná časť jalovej energie, ktorá je potrebná na prevádzku napájacích zdrojov a elektromotorov. Aktívna a reaktívna elektrina dodávaná podnikom a organizáciám potrebuje jasné oddelenie a odlišný spôsobplatba za to. V tomto prípade štandardná zmluva slúži ako základ pre úpravu vzťahov medzi dodávateľom elektriny a konečnými spotrebiteľmi. Podľa pravidiel stanovených v tomto dokumente potrebujú organizácie, ktoré spotrebúvajú elektrinu nad 63 A, špeciálne zariadenie, ktoré poskytuje údaje o jalovej energii pre meranie a platbu. Prevádzkovateľ siete nainštaluje jalový elektromer a účtuje podľa jeho údajov.
Faktor reaktívnej energie
Ako už bolo spomenuté, aktívna a jalová elektrina vo faktúrach za úhradu je alokovaná v samostatných riadkoch. Ak pomer objemov jalovej a spotrebovanej elektriny neprekročí stanovenú normu, potom sa platba za jalovú energiu neúčtuje. Pomerový koeficient môže byť predpísaný rôznymi spôsobmi, jeho priemerná hodnota je 0,15. Pri prekročení tejto prahovej hodnoty sa odporúča spotrebiteľskému podniku inštalovať kompenzačné zariadenia.
Jalový výkon v bytových domoch
Typickým spotrebiteľom elektriny je bytový dom s hlavnou poistkou, ktorá má odber nad 63A. Obyvatelia bytového domu tak v poplatkoch vidia len platbu za celú elektrinu dodanú do domu dodávateľom. Rovnaké pravidlo platí pre bytové družstvá.
Špeciálne prípady účtovania jalového výkonu
Sú prípady, keď sú vo viacposchodovej budove obchodné organizácie aj byty. Dodávku elektriny do takýchto domov upravujú osobitné zákony. Delením môže byť napríklad veľkosť úžitkovej plochy. Ak komerčné organizácie zaberajú menej ako polovicu úžitkovej plochy v bytovom dome, potom sa platba za jalovú energiu neúčtuje. Ak bolo prekročené prahové percento, vzniká povinnosť platiť za jalovú elektrinu.
V niektorých prípadoch nie sú obytné budovy oslobodené od poplatkov za jalovú energiu. Napríklad, ak má budova prípojné miesta výťahu pre byty, poplatok za použitie jalovej elektriny sa vyskytuje samostatne, len za toto zariadenie. Majitelia bytov stále platia iba činnú elektrinu.
Pochopenie podstaty aktívnej a jalovej energie umožňuje správne vypočítať ekonomický efekt inštalácie rôznych kompenzačných zariadení, ktoré znižujú straty z jalovej záťaže. Podľa štatistík vám takéto zariadenia umožňujú zvýšiť hodnotu cos φ z 0,6 na 0,97. Automatické kompenzačné zariadenia tak pomáhajú ušetriť až tretinu elektriny poskytnutej spotrebiteľovi. Výrazné zníženie tepelných strát zvyšuje životnosť zariadení a mechanizmov na výrobných miestach a znižuje náklady na hotové výrobky.
