Co je aktivní a jalová elektrická energie? | Články CenterEnergoExpertiza
Elektřina je dnes jedním z nejoblíbenějších a nejrozšířenějších energetických zdrojů spotřebovávaných ve všech sférách lidského života. Ne každý spotřebitel elektřiny však chápe, že spolu s elektrickou energií spotřebovanou k vykonávání užitečné práce (topení, osvětlení atd.), která je aktivní složkou, je nucen spotřebovávat a často i platit i složku jalovou.
Reaktivní složka je považována za elektrickou energii, která se hromadí v elektrických obvodech, ale nepodílí se na provádění užitečné práce. V rámci celkové spotřebované elektřiny se jalová složka využije k ohřevu vodičů a následně se vrací do elektrické sítě. Aktivní složka se obvykle měří ve wattech a kilowattech (W, kW), přičemž pro celkovou spotřebovanou elektřinu, s přihlédnutím k jalovým výkonům, existuje vlastní měrná jednotka nazývaná voltampéry (VA a kVA).
Topná zařízení, žárovky a žehličky jsou obvykle považovány za aktivní výkon. Jalová složka elektřiny je obvykle přítomna v obvodech indukčních zátěží, například těch, které obsahují elektromotory (chladničky, pračky, elektrické nářadí), tlumivky a transformátory. Pokusme se zjistit, jaký je rozdíl mezi aktivní a reaktivní elektřinou.
Koncept tří druhů moci
V zásadě jsme již zmínili všechny tři mocniny, včetně součtu, reprezentovaného součtem aktivní a reaktivní složky. Charakteristika činného výkonu odporové zátěže je zcela využita k provádění užitečné práce. Další podmínkou pro odběr pouze činného výkonu jsou stejnosměrné obvody.
Spotřeba energie je zcela odlišná u střídavých obvodů realizovaných s indukčními a kapacitními zátěžemi. Elektrické obvody obsahující reaktivní prvky (kapacity a indukčnost) akumulují elektřinu. Důvodem je fázový nesoulad mezi napětím a proudem:
- indukční složka způsobuje fázovou prodlevu proudu od napětí;
- kapacitní složka je naopak spojena s předstihem proudu.
Fázový posun mezi nimi je určen úhlem ϕ. Poměry činného, jalového a zdánlivého výkonu jsou tedy určeny pythagorejským vzorcem spojeným s pravoúhlým trojúhelníkem. Zde aktivní (P) a reaktivní (Q) výkony fungují jako nohy a celkový výkon (S) je reprezentován přeponou:
V tomto případě bude úhel ϕ mezi přeponou (S) a větví činného výkonu (P), proto si při návratu ke stejné geometrii můžeme představit tzv. účiníky, určené poměrem činného výkonu k celkový výkon podle výrazu:
Ve skutečnosti, ve srovnání s fyzikou v širším smyslu, jde o faktory účinnosti, protože reaktivní voltampéry zvyšují spotřebu elektřiny, zatímco množství činného výkonu je menší než celkové. Není těžké uhodnout, že hodnota cos ϕ = 1 odpovídá výhradně aktivní zátěži, v tomto případě se spotřebovaná elektřina používá pouze k provádění užitečné práce.
Vzhledem k přítomnosti kapacitní nebo indukční složky jako parazitní zátěže se kompenzace jalového výkonu stává nejvyšší prioritou. To platí zejména pro průmyslové podniky, kde má výrobní zařízení významnou indukční složku. Pro kompenzaci jalové elektřiny se zde zpravidla používají kapacitní kompenzátory jalového výkonu.
V domácích podmínkách je množství spotřebovaného jalového výkonu obvykle nízké. Kompenzátory jalového výkonu jsou obvykle vyžadovány, pokud je k dispozici elektrické čerpadlo nebo pokud majitelé často používají elektrické nářadí.
Stále máte otázky?
Vyplňte níže uvedený formulář zpětné vazby, naši specialisté vás budou kontaktovat, konzultovat, sdělí vám možné způsoby řešení vašeho problému.