Inný a jalový elektrický výkon – definice pojmů, popis, srovnání
Aktivní a reaktivní elektřina jsou dvě hlavní složky elektřiny používané v různých oblastech našeho života. Pochopení rozdílu mezi nimi je klíčem k optimalizaci energetických systémů a zvýšení jejich energetické účinnosti. V tomto článku se podíváme na to, co jsou aktivní a reaktivní odrůdy, jak se vzájemně ovlivňují a jak je měřit.
Činná elektřina – definice pojmu
Aktivní odrůda je forma energie, která se přenáší a používá k výkonu práce v elektrických systémech. Měří se ve wattech (W) a představuje množství energie spotřebované nebo vyrobené elektrickou zátěží za jednotku času. Představuje hlavní složku celkové energie v elektrickém systému používané k provádění užitečné práce. Například k pohonu elektromotorů nebo osvětlení.
Co je to reaktivní elektřina?
Jalová elektřina (dále jen RE) je druh elektřiny, který se vyznačuje změnou napětí a proudu v elektrické soustavě bez přímého vykonávání práce. Vyskytuje se, když jsou v elektrických obvodech použity indukční a kapacitní prvky a nelze je přímo měřit pomocí běžných elektroměrů.
RE nevede k výkonu fyzické práce, ale může být nezbytný pro správnou funkci některých elektrických zařízení. Například elektromotory a transformátory. Navíc může způsobit energetické ztráty v elektrických sítích.
Měření a účtování RE se provádí pomocí speciálních měřičů jalové energie, které měří rozdíl mezi činnou a celkovou elektřinou. Tento rozdíl určuje míru využití jalové energie v systému. Odchylka od optimální úrovně povede ke zvýšeným energetickým ztrátám a špatné kvalitě napájení. Proto jsou účetnictví a kontrola důležitými aspekty energetické účinnosti a úspor energie.
RE lze vypočítat pomocí následujícího vzorce: Q = P * tan(θ), kde:
- Q – jalová elektřina (kVar).
- P – činná elektřina (kW).
- θ – fázový úhel mezi napětím a proudem.
Fázový úhel lze určit měřením napětí a proudu pomocí speciálního zařízení. Může se lišit od 0 do 90 stupňů v závislosti na charakteristikách zatížení.
Někdy se také používá vzorec pro výpočet jalového výkonu: Q = √(S² – P²), kde:
- Q – jalová elektřina (kVar).
- S – celkový elektrický výkon (kVA).
- P – činný elektrický výkon (kW).
Při použití těchto vzorců je třeba vzít v úvahu skutečnost, že RE neprodukuje fyzickou práci, ale způsobuje ztráty v elektrických sítích a vede k přetížení zařízení. Výpočet RE umožňuje zjistit míru zatížení a účinnosti systému a přijmout opatření k jeho zlepšení.dbe
Hodnota koeficientu při zohlednění ztrát
Koeficient při zohlednění ztrát RE (také nazývaný účiník nebo cos(φ)) je poměr skutečného (efektivního) činného výkonu k celkové (užitečné a jalové) elektřině v elektrickém obvodu. Účiník ukazuje efektivitu využití elektřiny.
Když je účiník 1, znamená to, že veškerá elektrická energie se spotřebuje na užitečnou práci. Pokud je menší než 1 (obvykle kvůli přítomnosti RE), pak to znamená, že část dodávaného výkonu je vynaložena na buzení a udržování magnetického pole v elektrických zařízeních, což není užitečná práce.
Účtování ztrát z obnovitelných zdrojů energie je důležité pro systémy elektrické energie, jako jsou elektrické sítě, protože ztráty mohou vést k nesprávné funkci elektrického zařízení, přetížení a neefektivnímu využití elektřiny.
Optimální hodnota účiníku pro většinu průmyslových a komerčních budov je 0,95 nebo vyšší. Pokud je pod touto značkou, je nutné nainstalovat další kompenzační zařízení, jako jsou kondenzátorové baterie. To je nezbytné pro zlepšení účinnosti využívání energie a snížení ztrát.