Теоретическое обоснование экономии электроэнергии

KEMPPI - компания, уделяющая особое внимание энергосберегающим технологиям, что хотелось бы особо подчеркнуть. Абсолютно все источники питания используют инверторные технологии с высоким КПД. В характеристиках промышленных сварочных аппаратов компании KEMPPI приводится полная мощность кВа, а не кВт, что является более простым и понятным для потребителей.

Рассмотрим более подробно.

В электротехнической промышленности зачастую принято определять мощность большинства потребителей в Ваттах - это так называемая активная мощность, выделяющаяся на чисто резистивной нагрузке (нагреватели, телевизоры, лампочки и т.п.).

Где,   U является среднеквадратичным значением напряжения,  I  — тока, а  φ  — углом сдвига фаз между ними.

Активная мощность целиком направлена на полезную работу (нагрев, механическое движение) и обычно именно ее понимают под потребляемой мощностью. Если потребитель активный (чайник, лампа накаливания, ТЭН), то другой информации о нем не требуется, на таких потребителях, как правило, указана номинальная мощность в Ваттах и номинальное напряжение. В таком случае косинус  φ (угол между током и напряжением данных потребителей) равен нулю, косинус нуля равен 1, - отсюда имеем: Активная мощность ("P") равна произведению тока и напряжения на потребителе, умноженному на косинус  φ , т.е.:

Простой пример для тена с cosφ =1:
Полная мощность S=10 кВА cosφ =1
Тогда активная мощность будет P=10*1=10 кВт

У производителей, имеющих в своем составе не только активное сопротивление, но и любое реактивное (индуктивность, емкость), принято указывать полную мощность (Ва) в технических характеристиках.

Где,  S  - полная мощность,  P — активная мощность,   Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке  Q > 0, а при ёмкостной  Q< 0).

Активная энергия преобразуется в полезную – механическую, тепловую и др. энергии. Реактивная энергия не связана с выполнением полезной работы, а расходуется на создание магнитных полей и создаёт дополнительную нагрузку на силовые линии питания, т. к. она распространяется по сети, не рассеиваясь в активных элементах, а совершая колебательные движения от нагрузки к генератору и обратно. Доля потребляемой реактивной мощности в сети, в зависимости от вида полезной нагрузки, может составлять от 10 до 50% от полного тока нагрузки. Эти 10-50% электроэнергии и можно сэкономить, т.к. реактивная мощность наряду с активной мощностью учитывается поставщиком электроэнергии и подлежит оплате Потребителем по действующим тарифам.

Для рационального использования электроэнергии требуется обеспечить её экономичное потребление с минимальными потерями. Для этого KEMPPI максимально исключает из источников питания все факторы, приводящие к их возникновению. Одним из которых является запаздывание фазы протекающего тока от напряжения при наличии индуктивной нагрузки, поскольку нагрузки зачастую носят активно-индуктивный характер. Косинус в аппаратах компании KEMPPI составляет более 87%, по сравнению с аппаратами с трансформаторными источниками, в которых он не более 70%. Это означает, что для выполнения одного действия источники KEMPPI потребляют как минимум на 17% меньше электроэнергии, чем трансформаторные источники питания.

Практический расчет экономии средств по энергоснабжению

Рассмотрим преимущество полуавтомата FastMig на примере энергосбережения:

Простой подсчет показывает, что при стоимости 1КВт/час электроэнергии 1,15 грн и 8-ми часовой рабочей смене (4 часа непрерывной работы, 4 часа холостого хода), использование не инверторного оборудования европейских производителей обойдется предприятию на 48,00 грн., а ВДУ (КИУ-501) с ПДГ на 88,60 грн дороже, чем использование FastMig.

За один год (250 рабочих дней) экономия при работе FastMig в сравнении с не инверторным оборудованием европейских производителей (типа Вариостар-457) составит 12000,00 грн, а в сравнении с ВДУ/КИУ – 22166,20 грн.

При двухсменной работе эти цифры удваиваются.

Приводим расчет по КИУ/ВДУ

36 квт – 18,5 квт = 17,5 квт
1,8 квт – 0,025 квт = 1,775 квт
17,5 квт х 4 часа х 250 смен = 17500 квт
1,775 квт х 4 часа х 250 смен = 1775,00 квт
(17500+1775) х 1,15 грн = 22 166,20 грн. – экономия за 1 год (односменная работа).