Baterie kondensatorów sposobem na oszczędność na energii elektrycznej

trojkat_mocyWiększość odbiorników elektrycznych prądu przemiennego pobiera z sieci energię czynną oraz energię bierną. Są to dwie podstawowe składowe całościowej energii pobieranej przez urządzenia. Energia czynna jest zamieniana na pracę użyteczną urządzeń oraz na straty cieplne. Z kolei energia bierna nie wykonuje żadnej pracy chociaż jest niezbędna do działania niektórych urządzeń. Głównymi jej odbiornikami są silniki elektryczne oraz transformatory. Rysunek przedstawia trójkąt mocy – na całkowitą moc (pozorną S) składają się moc czynna (P) oraz bierna (Q). Jeżeli moc bierna Q=0 to całkowita moc pobierana przez urządzenie jest mocą czynną. Jest to sytuacja idealna. Miarą zawartości składowej biernej w prądzie jest współczynnik mocy cosφ. Im mniejszy współczynnik, tym większa zawartość składowej biernej w prądzie.

Idealna wartość współczynnika mocy wynosi 1. Oznacza to, że całkowity prąd jest prądem czynnym.

Niski współczynnik mocy, a więc wysoka zawartość składowej biernej w prądzie powoduje wiele negatywnych skutków dla sieci elektroenergetycznej i wiąże się z naliczaniem dodatkowych kar przez dostawcę energii. W dokumentach stosowanych w energetyce zawodowej, współczynnik mocy jest wyrażany jako tgφ.

Z powyższego wzoru wynika zależność, że im mniejsza wartość tgφ, tym mniejsza zawartość składowej biernej w prądzie. Dopuszczalną wartość współczynnika mocy w sieciach elektroenergetycznych określa Rozporządzenie Ministra Gospodarki Pracy. Zgodnie z tym Rozporządzeniem tgφdop≤0,4 (cosφdop≥0,929). W przypadku przekroczenia dopuszczalnej wartości, dostawca energii nalicza kary, których wysokość jest zależna od wartości i czasu pobieranej mocy biernej.

Kompensacja mocy biernej

W celu wyeliminowania lub zminimalizowania dodatkowych opłat za pobór energii biernej indukcyjnej, należy tą energię kompensować. Do kompensacji energii biernej indukcyjnej służą baterie kondensatorów wraz z odpowiednim regulatorem. Bateria kondensatorów jest źródłem energii biernej pojemnościowej czyli o przeciwnym zwrocie do wektora energii biernej indukcyjnej. Przeciwny zwrot wektorów oznacza, że moce te się nawzajem odejmują. Bateria powinna być odpowiednio dobrana do zasilanych odbiorników. Należy wziąć pod uwagę nie tylko ich moc ale również charakter pracy. Na przykład przypadku dużej zmienności obciążenia, konieczne jest zainstalowanie baterii kondensatorów sterowanej tyrystorowo, ponieważ najczęściej stosowane sterowanie stycznikowe nie nadąży za szybkimi zmianami obciążenia mocą bierną, a więc nie zostałaby ona całkowicie skompensowana. W każdym przypadku powinno się dokładnie zbadać charakter pracy zakładu w celu zaprojektowania kompensacji mocy biernej. Bardzo często niezbędne jest podłączenie analizatora parametrów sieci na czas pozwalający zbadać wszystkie możliwe charakterystyki pracy zakładu. Niepoprawny dobór baterii kondensatorów będzie się wiązał z niepełnym skompensowaniem, a więc nie wyeliminuje całkowicie opłat za energię bierną indukcyjną. Zły dobór baterii może także powodować przekompensowanie, co oznacza że energia bierna jest oddawana do sieci elektroenergetycznej – bateria kondensatorów generuje większą energię bierną niż pobierają odbiorniki. Za energię bierną oddawaną do sieci dostawca także nalicza kary, ponieważ jest ona szkodliwa dla sieci zasilającej.  

W zależności od sposobu kompensacji rozróżnia się jej trzy rodzaje:

  • kompensacja indywidualna – kondensatory zainstalowane bezpośrednio przy odbiorniku, np. w lampach metalohalogenowych i świetlówkowych wykorzystujących startery lub bezpośrednio przy zasilanym silniku
  • kompensacja grupowa – bateria kondensatorów zainstalowana do zasilania grupy urządzeń np. w rozdzielni zasilającej jedną linię produkcyjną
  • kompensacja centralna – bateria kondensatorów zainstalowana w punkcie zasilającym zakład np. przy stacji transformatorowej

Kompensacja mocy biernej za każdym razem powinna być dobrana i zaprojektowana przez doświadczonych specjalistów aby uniknąć sytuacji niepełnego skompensowania oraz przekompensowania. Warto sprawdzić wysokość opłat za energię bierną na rachunku z ZE i jeśli są one znaczne zastosować kompensację mocy biernej. Bardzo często kompensacja mocy biernej pozwala znacznie zmniejszyć opłaty na rachunku za energię elektryczną, a inwestycja zwraca się w kilka miesięcy.

Zobacz również:

  • Sposoby oszczędzania energii elektrycznejSposoby oszczędzania energii elektrycznej Energia elektryczna staje się coraz droższa, a zasoby surowców energetycznych się wyczerpują. Opłaty za energię elektryczną mogą stanowić istotny koszt dla firmy, dlatego warto tą energię […]
  • Szczegółowa analiza parametrów sieciSzczegółowa analiza parametrów sieci Sieć elektroenergetyczną w trakcie obciążenia można opisać poprzez bardzo wiele parametrów. Nie jest to tylko wartość skuteczna napięć, prądów oraz mocy. Parametrów jest znacznie więcej, a […]
  • Taśmy LED – dobór zasilacza, praktyczne aspekty podłączaniaTaśmy LED – dobór zasilacza, praktyczne aspekty podłączania Jestem jak największym zwolennikiem ekspansji oświetlenia LED. Swoich klientów i znajomych przekonuję do stosowania LED, a u siebie w domu zamieniam zwykłe żarówki na LED. Taśmy LED są […]

Dodaj komentarz

Podpis *
Email *
Witryna internetowa