Výpočet elektrické energie spotřebované domácím nebo průmyslovým elektrickým zařízením se obvykle provádí s ohledem na celkový výkon elektrického proudu procházejícího měřeným elektrickým obvodem. Současně se rozlišují dva ukazatele, které odrážejí náklady na plný výkon při obsluze spotřebitele. Tyto indikátory se nazývají aktivní a jalová energie. Hrubá síla je součtem těchto dvou čísel. O tom, co je aktivní a jalová elektřina a jak zkontrolovat výši nahromaděných plateb, se pokusíme říci v tomto článku.
Plný výkon
Podle zavedené praxe spotřebitelé neplatí za užitečnou kapacitu, která se přímo využívá v ekonomice, ale za plnou, kterou uvolní dodavatelský podnik. Tyto indikátory se liší jednotkami měření - celkový výkon se měří ve voltampérech (VA) a užitečný výkon se měří v kilowattech. Aktivní a jalová elektřina je využívána všemi elektrickými spotřebiči napájenými ze sítě.
Aktivní elektřina
Aktivní složka plného výkonu vykonává užitečnou práci a je přeměněna na takové druhy energie, které spotřebitel potřebuje. U některých domácích a průmyslových elektrických spotřebičů je činný a zdánlivý výkon ve výpočtech stejný. Mezi taková zařízení patří elektrické sporáky, žárovky, elektrické pece, topidla, žehličky a žehlící lisy atd.
Pokud je v pasu uveden činný výkon 1 kW, pak celkový výkon takového zařízení bude 1 kVA.
Koncept reaktivní elektřiny
Tento typ elektřiny je vlastní obvodům, které obsahují reaktivní prvky. Jalová elektřina je část celkového příkonu, která není využita pro užitečnou práci.
V stejnosměrných obvodech koncept jalového výkonu chybí. Ve střídavých obvodech se jalová složka vyskytuje pouze tehdy, když je přítomna indukční nebo kapacitní zátěž. V tomto případě dochází k nesouladu mezi fází proudu a fází napětí. Tento fázový posun mezi napětím a proudem je označen symbolem "φ".
U indukční zátěže v obvodu je pozorováno fázové zpoždění, u kapacitní zátěže je před ní. Ke spotřebiteli tedy přichází pouze část plného výkonu a hlavní ztráty vznikají zbytečným zahříváním zařízení a zařízení během provozu.
Ztráty energie vznikají v důsledku přítomnosti indukčních cívek v elektrických zařízeních akondenzátory. Kvůli nim se v okruhu nějakou dobu hromadí elektřina. Uložená energie se pak vrací zpět do okruhu. Mezi spotřebiče, jejichž spotřeba energie zahrnuje jalovou složku elektřiny, patří přenosné elektrické nářadí, elektromotory a různé domácí spotřebiče. Tato hodnota se vypočítá s přihlédnutím ke speciálnímu účiníku, který je označen jako cos φ.
Výpočet jalové elektřiny
Účiník se pohybuje od 0,5 do 0,9; přesnou hodnotu tohoto parametru naleznete v pasu elektrického spotřebiče. Zdánlivý výkon musí být definován jako podíl činného výkonu dělený faktorem.
Pokud je například výkon elektrické vrtačky 600 W a hodnota je 0,6, pak celkový výkon spotřebovaný zařízením bude 600/06, tedy 1000 VA. Při absenci pasů pro výpočet celkového výkonu zařízení lze koeficient považovat za rovný 0,7.
Vzhledem k tomu, že jedním z hlavních úkolů stávajících napájecích systémů je dodávat užitečnou energii koncovému spotřebiteli, jsou ztráty jalového výkonu považovány za negativní faktor a zvýšení tohoto ukazatele zpochybňuje účinnost elektrického obvodu. jako celek. Rovnováhu činného a jalového výkonu v obvodu lze vizualizovat ve formě tohoto vtipného obrázku:
Hodnota koeficientu při zohlednění ztrát
Tím vyššíhodnota účiníku, tím menší bude ztráta činné elektřiny - to znamená, že konečný spotřebitel spotřebované elektrické energie bude stát o něco méně. Pro zvýšení hodnoty tohoto koeficientu se v elektrotechnice používají různé způsoby kompenzace necílových ztrát elektřiny. Kompenzační zařízení jsou hlavní generátory proudu, které vyhlazují fázový úhel mezi proudem a napětím. Ke stejnému účelu se někdy používají kondenzátorové banky. Jsou připojeny paralelně k pracovnímu obvodu a používají se jako synchronní kompenzátory.
Výpočet nákladů na elektřinu pro soukromé zákazníky
Pro individuální použití není ve vyúčtování oddělena činná a jalová elektřina - z hlediska spotřeby je podíl jalové energie malý. Soukromí zákazníci s příkonem do 63 A tedy platí jeden účet, ve kterém je veškerá spotřebovaná elektřina považována za aktivní. Dodatečné ztráty v okruhu pro jalovou elektřinu se samostatně nepřidělují a neplatí.
Měření jalové elektřiny pro podniky
Další věcí jsou podniky a organizace. V průmyslových areálech a průmyslových dílnách je instalováno obrovské množství elektrických zařízení a v celkové příchozí elektřině je značná část jalové energie, která je nezbytná pro provoz napájecích zdrojů a elektromotorů. Aktivní a reaktivní elektřina dodávaná podnikům a organizacím vyžaduje jasné oddělení a odlišný způsobplatba za to. Standardní smlouva v tomto případě slouží jako základ pro úpravu vztahů mezi dodavatelem elektřiny a konečnými spotřebiteli. Podle pravidel stanovených v tomto dokumentu potřebují organizace, které spotřebovávají elektřinu nad 63 A, speciální zařízení, které poskytuje údaje o jalové energii pro měření a platby. Operátor sítě instaluje jalový elektroměr a účtuje podle jeho údajů.
Faktor reaktivní energie
Jak již bylo zmíněno dříve, činná a jalová elektřina ve fakturách za platbu je alokována v samostatných řádcích. Pokud poměr objemů jalové a spotřebované elektřiny nepřekročí stanovenou normu, pak se platba za jalovou energii neúčtuje. Poměrový koeficient lze předepsat různými způsoby, jeho průměrná hodnota je 0,15. Při překročení této prahové hodnoty se spotřebitelskému podniku doporučuje instalovat kompenzační zařízení.
Jalový výkon v bytových domech
Typickým odběratelem elektřiny je bytový dům s hlavní pojistkou, který spotřebuje více než 63A. Obyvatelé bytového domu tak v poplatcích vidí pouze platbu za plnou elektřinu dodanou do domu dodavatelem. Stejné pravidlo platí pro bytová družstva.
Speciální případy účtování jalového výkonu
Jsou případy, kdy jsou ve vícepodlažní budově jak obchodní organizace, tak byty. Dodávku elektřiny do těchto domů upravují samostatné zákony. Dělením může být například velikost užitné plochy. Pokud komerční organizace zabírají méně než polovinu užitné plochy v bytovém domě, pak se platba za jalovou energii neúčtuje. Pokud bylo prahové procento překročeno, existuje povinnost platit za jalovou elektřinu.
V některých případech nejsou obytné budovy osvobozeny od poplatků za jalový výkon. Například pokud má budova přípojná místa pro výtahy pro byty, poplatek za použití jalové elektřiny se vyskytuje samostatně, pouze za toto zařízení. Majitelé bytů stále platí pouze činnou elektřinu.
Pochopení podstaty činné a jalové energie umožňuje správně vypočítat ekonomický efekt instalace různých kompenzačních zařízení, která snižují ztráty z jalové zátěže. Podle statistik vám taková zařízení umožňují zvýšit hodnotu cos φ z 0,6 na 0,97. Automatická kompenzační zařízení tak pomáhají ušetřit až třetinu elektřiny poskytované spotřebiteli. Výrazné snížení tepelných ztrát zvyšuje životnost zařízení a mechanismů ve výrobních závodech a snižuje náklady na hotové výrobky.
