O cálculo da energia elétrica utilizada por um aparelho elétrico doméstico ou industrial geralmente é feito levando em consideração a potência total da corrente elétrica que passa pelo circuito elétrico medido. Ao mesmo tempo, distinguem-se dois indicadores que refletem os custos da plena potência no atendimento ao consumidor. Esses indicadores são chamados de energia ativa e reativa. A potência bruta é a soma desses dois números. Sobre o que é eletricidade ativa e reativa e como verificar o valor dos pagamentos acumulados, tentaremos contar neste artigo.
Potência total
Segundo a prática estabelecida, o consumidor não paga pela capacidade útil, que é utilizada diretamente na economia, mas pela plena, que é liberada pela empresa fornecedora. Esses indicadores são diferenciados por unidades de medida - a potência total é medida em volt-ampères (VA) e a potência útil é medida em quilowatts. A eletricidade ativa e reativa é usada por todos os aparelhos elétricos alimentados pela rede elétrica.
Eletricidade ativa
O componente ativo da potência total faz um trabalho útil e é convertido nos tipos de energia que o consumidor precisa. Para alguns aparelhos elétricos domésticos e industriais, as potências ativa e aparente nos cálculos são as mesmas. Entre esses aparelhos estão fogões elétricos, lâmpadas incandescentes, fornos elétricos, aquecedores, ferros e prensas de passar roupa, etc.
Se a potência ativa de 1 kW for indicada no passaporte, a potência total de tal dispositivo será de 1 kVA.
O conceito de eletricidade reativa
Este tipo de eletricidade é inerente a circuitos que incluem elementos reativos. A eletricidade reativa é a parte da entrada de energia total que não é usada para trabalho útil.
Em circuitos CC, o conceito de potência reativa está ausente. Em circuitos CA, o componente reativo ocorre apenas quando uma carga indutiva ou capacitiva está presente. Neste caso, há uma incompatibilidade entre a fase da corrente e a fase da tensão. Esta mudança de fase entre tensão e corrente é indicada pelo símbolo "φ".
Com uma carga indutiva no circuito, observa-se um atraso de fase, com uma carga capacitiva, está à frente. Portanto, apenas uma parte da potência total chega ao consumidor, e as principais perdas ocorrem devido ao aquecimento inútil de aparelhos e aparelhos durante a operação.
As perdas de energia ocorrem devido à presença de bobinas indutivas em dispositivos elétricos ecapacitores. Por causa deles, a eletricidade se acumula no circuito por algum tempo. A energia armazenada é então realimentada no circuito. Aparelhos cujo consumo de energia inclui um componente reativo de eletricidade incluem ferramentas elétricas portáteis, motores elétricos e vários eletrodomésticos. Este valor é calculado levando em consideração um fator de potência especial, que é denotado como cos φ.
Cálculo de eletricidade reativa
O fator de potência varia de 0,5 a 0,9; o valor exato deste parâmetro pode ser encontrado no passaporte do aparelho elétrico. A potência aparente deve ser definida como o quociente da potência ativa dividido por um fator.
Por exemplo, se a potência de uma furadeira elétrica for 600 W e o valor for 0,6, então a potência total consumida pelo aparelho será 600/06, ou seja, 1000 VA. Na ausência de passaportes para calcular a potência total do dispositivo, o coeficiente pode ser igual a 0,7.
Como uma das principais tarefas dos sistemas de alimentação existentes é fornecer energia útil ao consumidor final, as perdas de potência reativa são consideradas um fator negativo, e um aumento neste indicador coloca em dúvida a eficiência do circuito elétrico como um todo. O equilíbrio de potência ativa e reativa em um circuito pode ser visualizado na forma desta figura engraçada:
O valor do coeficiente ao considerar as perdas
Quanto mais altoo valor do fator de potência, menor será a perda de energia elétrica ativa - o que significa que o consumidor final da energia elétrica consumida custará um pouco menos. Para aumentar o valor desse coeficiente, vários métodos de compensação de perdas não-alvo de eletricidade são usados na engenharia elétrica. Os dispositivos de compensação são geradores de corrente líderes que suavizam o ângulo de fase entre a corrente e a tensão. Bancos de capacitores às vezes são usados para o mesmo propósito. Eles são conectados em paralelo ao circuito de trabalho e são usados como compensadores síncronos.
Cálculo do custo da eletricidade para clientes particulares
Para uso individual, a eletricidade ativa e reativa não é separada nas contas - em termos de consumo, a participação de energia reativa é pequena. Assim, os clientes particulares com consumos até 63 A pagam uma fatura, na qual toda a eletricidade consumida é considerada ativa. Perdas adicionais no circuito para eletricidade reativa não são alocadas separadamente e não são pagas.
Medição reativa de eletricidade para empresas
Outra coisa são as empresas e organizações. Um grande número de equipamentos elétricos é instalado em instalações industriais e oficinas industriais, e no total de eletricidade recebida há uma parte significativa de energia reativa, necessária para a operação de fontes de alimentação e motores elétricos. A eletricidade ativa e reativa fornecida a empresas e organizações precisa de uma separação clara e de uma maneira diferentepagamento por isso. Nesse caso, o contrato padrão serve como base para regular as relações entre o fornecedor de energia elétrica e os consumidores finais. De acordo com as regras estabelecidas neste documento, as organizações que consomem energia elétrica acima de 63 A precisam de um dispositivo especial que forneça leituras de energia reativa para medição e pagamento. A operadora da rede instala um medidor de energia reativa e cobra de acordo com suas leituras.
Fator de Energia Reativa
Como mencionado anteriormente, a eletricidade ativa e reativa nas faturas para pagamento são alocadas em linhas separadas. Se a proporção dos volumes de eletricidade reativa e consumida não exceder a norma estabelecida, o pagamento por energia reativa não será cobrado. O coeficiente de razão pode ser prescrito de diferentes maneiras, seu valor médio é 0,15. Se esse valor limite for excedido, recomenda-se que a empresa consumidora instale dispositivos compensatórios.
Potência reativa em prédios de apartamentos
Consumidor típico de eletricidade é um prédio de apartamentos com um fusível principal que consome mais de 63A. Assim, os moradores de um prédio de apartamentos veem nos encargos apenas o pagamento da energia total fornecida à casa pelo fornecedor. A mesma regra se aplica às cooperativas habitacionais.
Casos especiais de contabilidade de potência reativa
Há casos em que existem tanto organizações comerciais quanto apartamentos em um prédio de vários andares. O fornecimento de eletricidade a essas casas é regulado por leis separadas. Por exemplo, a divisão pode ser o tamanho da área útil. Se as organizações comerciais ocuparem menos da metade da área útil de um prédio de apartamentos, o pagamento pela energia reativa não será cobrado. Se a porcentagem limite foi excedida, há obrigações de pagar pela eletricidade reativa.
Em alguns casos, os edifícios residenciais não estão isentos da cobrança de energia reativa. Por exemplo, se o prédio possui pontos de conexão de elevador para apartamentos, a cobrança pelo uso de eletricidade reativa ocorre à parte, apenas para este equipamento. Os proprietários de apartamentos ainda pagam apenas eletricidade ativa.
Compreender a essência da energia ativa e reativa permite calcular corretamente o efeito econômico da instalação de diversos dispositivos de compensação que reduzem as perdas por carga reativa. Segundo as estatísticas, esses dispositivos permitem aumentar o valor de cos φ de 0,6 para 0,97. Assim, os compensadores automáticos ajudam a economizar até um terço da eletricidade fornecida ao consumidor. Uma redução significativa nas perdas de calor aumenta a vida útil dos dispositivos e mecanismos nos locais de produção e reduz o custo dos produtos acabados.
