El cálculo de la energía eléctrica utilizada por un dispositivo eléctrico doméstico o industrial se suele realizar teniendo en cuenta la potencia total de la corriente eléctrica que pasa por el circuito eléctrico medido. Al mismo tiempo, se distinguen dos indicadores que reflejan los costos de plena potencia al servicio del consumidor. Estos indicadores se denominan energía activa y reactiva. La potencia bruta es la suma de estas dos cifras. Sobre qué es la electricidad activa y reactiva y cómo verificar el monto de los pagos acumulados, trataremos de informarlo en este artículo.
Máxima potencia
Según la práctica establecida, los consumidores no pagan por la capacidad útil, que se utiliza directamente en la economía, sino por la capacidad total, que libera la empresa proveedora. Estos indicadores se distinguen por unidades de medida: la potencia total se mide en voltios-amperios (VA) y la potencia útil se mide en kilovatios. Todos los aparatos eléctricos alimentados por la red utilizan electricidad activa y reactiva.
Electricidad activa
El componente activo de plena potencia realiza un trabajo útil y se convierte en los tipos de energía que necesita el consumidor. Para algunos electrodomésticos e industriales, las potencias activa y aparente en los cálculos son las mismas. Entre tales dispositivos se encuentran estufas eléctricas, lámparas incandescentes, hornos eléctricos, calentadores, planchas y planchas, etc.
Si en el pasaporte se indica una potencia activa de 1 kW, la potencia total de dicho dispositivo será de 1 kVA.
El concepto de electricidad reactiva
Este tipo de electricidad es inherente a los circuitos que incluyen elementos reactivos. La electricidad reactiva es la parte de la entrada de energía total que no se usa para trabajo útil.
En los circuitos de CC, el concepto de potencia reactiva está ausente. En los circuitos de CA, el componente reactivo ocurre solo cuando está presente una carga inductiva o capacitiva. En este caso, hay un desajuste entre la fase de la corriente y la fase del voltaje. Este cambio de fase entre voltaje y corriente se indica con el símbolo "φ".
Con una carga inductiva en el circuito, se observa un desfase, con una carga capacitiva, se adelanta. Por lo tanto, solo una parte de la potencia total llega al consumidor, y las pérdidas principales se producen debido al calentamiento inútil de dispositivos y dispositivos durante el funcionamiento.
Las pérdidas de energía ocurren debido a la presencia de bobinas inductivas en dispositivos eléctricos ycondensadores Debido a ellos, la electricidad se acumula en el circuito durante algún tiempo. La energía almacenada luego se retroalimenta al circuito. Los electrodomésticos cuyo consumo de energía incluye un componente reactivo de la electricidad incluyen herramientas eléctricas portátiles, motores eléctricos y diversos electrodomésticos. Este valor se calcula teniendo en cuenta un factor de potencia especial, que se denota como cos φ.
Cálculo de electricidad reactiva
El factor de potencia oscila entre 0,5 y 0,9; el valor exacto de este parámetro se puede encontrar en el pasaporte del aparato eléctrico. La potencia aparente debe definirse como el cociente de la potencia activa dividido por un factor.
Por ejemplo, si la potencia de un taladro eléctrico es de 600 W y el valor es 0,6, entonces la potencia total consumida por el dispositivo será 600/06, es decir, 1000 VA. En ausencia de pasaportes para calcular la potencia total del dispositivo, el coeficiente puede tomarse igual a 0.7.
Dado que una de las tareas principales de los sistemas de suministro de energía existentes es entregar energía útil al consumidor final, las pérdidas de energía reactiva se consideran un factor negativo, y un aumento en este indicador arroja dudas sobre la eficiencia del circuito eléctrico como un todo. El equilibrio de potencia activa y reactiva en un circuito se puede visualizar en forma de esta imagen divertida:
El valor del coeficiente teniendo en cuenta las pérdidas
Cuanto más altoel valor del factor de potencia, menor será la pérdida de electricidad activa, lo que significa que el consumidor final de la energía eléctrica consumida costará un poco menos. Para aumentar el valor de este coeficiente, en ingeniería eléctrica se utilizan varios métodos para compensar las pérdidas de electricidad no deseadas. Los dispositivos de compensación son generadores de corriente principales que suavizan el ángulo de fase entre la corriente y el voltaje. Los bancos de capacitores a veces se usan para el mismo propósito. Están conectados en paralelo al circuito de trabajo y se utilizan como compensadores síncronos.
Cálculo del costo de la electricidad para clientes privados
Para uso individual, la electricidad activa y reactiva no está separada en las facturas - en términos de consumo, la proporción de energía reactiva es pequeña. Por lo tanto, los clientes particulares con un consumo de energía de hasta 63 A pagan una sola factura, en la que toda la energía eléctrica consumida se considera activa. Las pérdidas adicionales en el circuito de electricidad reactiva no se asignan por separado ni se pagan.
Medida de electricidad reactiva para empresas
Otra cosa son las empresas y las organizaciones. Se instala una gran cantidad de equipos eléctricos en locales industriales y talleres industriales, y en la electricidad total entrante hay una parte importante de energía reactiva, que es necesaria para el funcionamiento de las fuentes de alimentación y los motores eléctricos. La electricidad activa y reactiva suministrada a empresas y organizaciones necesita una separación clara y diferentepago por ello. En este caso, el contrato tipo sirve como base para regular las relaciones entre el proveedor de electricidad y los consumidores finales. De acuerdo con las reglas establecidas en este documento, las organizaciones que consumen electricidad por encima de 63 A necesitan un dispositivo especial que proporcione lecturas de energía reactiva para la medición y el pago. El operador de la red instala un medidor de electricidad reactiva y cobra de acuerdo con sus lecturas.
Factor de energía reactiva
Como se mencionó anteriormente, la electricidad activa y reactiva en las facturas para el pago se asignan en líneas separadas. Si la relación entre los volúmenes de electricidad reactiva y consumida no supera la norma establecida, entonces no se cobra el pago por energía reactiva. El coeficiente de relación se puede prescribir de diferentes maneras, su valor promedio es 0, 15. Si se supera este valor umbral, se recomienda a la empresa consumidora que instale dispositivos compensatorios.
Potencia reactiva en edificios de apartamentos
El consumidor típico de electricidad es un edificio de apartamentos con un fusible principal que consume más de 63A. Por lo tanto, los residentes de un edificio de apartamentos ven en los cargos solo el pago de la electricidad total suministrada a la casa por el proveedor. La misma regla se aplica a las cooperativas de vivienda.
Casos especiales de contabilidad de potencia reactiva
Hay casos en los que hay organizaciones comerciales y apartamentos en un edificio de varias plantas. El suministro de electricidad a esas casas está regulado por leyes separadas. Por ejemplo, la división puede ser el tamaño del área utilizable. Si las organizaciones comerciales ocupan menos de la mitad del área utilizable en un edificio de apartamentos, no se cobra el pago de la energía reactiva. Si se ha excedido el porcentaje del umbral, entonces hay obligaciones de pagar por la electricidad reactiva.
En algunos casos, los edificios residenciales no están exentos de cargos por energía reactiva. Por ejemplo, si el edificio cuenta con puntos de conexión de ascensores para departamentos, el cobro por el uso de electricidad reactiva ocurre por separado, solo para este equipo. Los propietarios de apartamentos siguen pagando solo la electricidad activa.
Comprender la esencia de la energía activa y reactiva permite calcular correctamente el efecto económico de instalar varios dispositivos de compensación que reducen las pérdidas por carga reactiva. Según las estadísticas, dichos dispositivos le permiten aumentar el valor de cos φ de 0,6 a 0,97. Así, los dispositivos de compensación automática ayudan a ahorrar hasta un tercio de la electricidad suministrada al consumidor. Una reducción significativa de las pérdidas de calor aumenta la vida útil de los dispositivos y mecanismos en los sitios de producción y reduce el costo de los productos terminados.
