Arte bate-eraginetan eta efizientziaren artean korrelazio bat dago?

Potentzia faktore baxuaren eta efizientziaren arteko erlazioa

Potentzia faktorea (PF) eta efizientzia elektrikoki sistemetan bi kritikal diren errendamendu neurriak dira, eta horren artean erlazio bat dago, batez ere elektriko osagaien eta sistemaren funtzionamenduan. Hemen azalduko da nola eragin duen potentzia faktore baxua efizientzian:

1. Potentzia Faktorearen Definizioa

Potentzia faktorea definitzen da aktiboa den indarraren (P) eta osoa den indarraren (S) arteko arrazoia, askotan cosϕ bezala adierazten da:

Potentzia Faktorea (PF) = S/P = cosϕ

Aktiboa den Indarra

P: Lankideta egiteko erabiltzen den indarra, watttan (W) neurtzen da.

Reaktiboa den Indarra

Q: Magnetiko edo elektriko eremuak sortzeko erabiltzen den indarra, ez du lankideta egiten, volt-ampererreaktiboetan (VAR) neurtzen da.

Osoa den Indarra

S: Aktiboa eta reaktiboa den indarraren batura bektoriala, volt-amperetan (VA) neurtzen da.

Potentzia faktorea 0 eta 1 artean mugatzen da, balio onena 1era hurbil dago, hau da, zirkuituan aktiboa den indar handi bat dago osoa den indararekin alderatuta eta reaktiboa den indar gutxi bat.

2. Potentzia Faktore Baxuaren Eragina

2.1 Kargaren Eskari Handiagoa

Potentzia faktore baxuak esan nahi du zirkuituan reaktiboa den indar handi bat dagoela. Aktiboa den indar berdina mantentzeko, iturriak osoa den indar gehiago eman behar du, hau kargaren eskari handiagoa ematen du. Kargaren eskari hau honako arazo hauek ekarri ditu:

• Kableen Perdak Handiagoak: Kargaren eskari handiagoak kableen resistenta-perdak (I2 R perdak) handitzen ditu, energia galdua.

• Transformadoreen eta Banaketako Osagaien Sobrecarga: Kargaren eskari handiagoak transformadoreen, zurekien eta banaketako beste osagaien gaineko presioa handitzen du, hainbat kasutan sobrerroto, irteera laburrak edo danborra ekar dezake.

2.2 Sistema Efizientziaren Murrizketa

Potentzia faktore baxuen dagoenean, kargaren eskari handiagoak elektriko sistemaren osagai desberdinak (kableak, transformadoreak, eta generadoreak) kargaren eskari handiagoak hartzen dituzte, hau energiaren perdak handiagoak ekarri ditu. Perdak hauek hau dira:

• Kupreko Perdak (Kableen Perdak): Kargaren pasaldiak kupreko kondukitoreetan gertatzen diren kalore-perdak.

• Nukleo Perdak: Transformadoreen eta bestelako osagaien magnetiko nukleo-perdak, hala ere, kargaren eskari handiagoak horiek indirectki handitzen ditu.

• Tentsioaren Jaitsiera: Kargaren eskari handiagoak tentsioaren jaitsiera handiagoa ekarri dezake, hau osagaien funtzionamendu egokira eragin dezake eta tensio handiagoa behar izan daiteke kompentsatzeko, hau energia-konsumo handiagoa ekar dezake.

Hortaz, potentzia faktore baxuak sistema elektrikoaren efizientzia orokorra murriztu du, hainbat energia transmititzeko eta banatzeko erabili dela eta lan produktiborako erabili ez dela.

3. Potentzia Faktorearen Zuzenketa Aurrerapenak

Efizientzia hobetzen lagundeko, potentzia faktorearen zuzenketa neurriak erabil daitezke. Neurri arruntak hauek dira:

• Paraleloko Kapasituak: Reaktiboa den indar kompentsatzeko kapasituak instalatzea, kargaren eskari handiagoa murriztuz eta kableen perdak txikituz.

• Sinkronoko Kontzentradoreak: Industria-handi sistemetan, sinkronoko kontzentradoreak dinamikoki reaktiboa den indarregula dezake, potentzia faktore 1era hurbil mantentuz.

• Intelligentzia Kontrol Sistemak: Gaur egun, sistema elektriko modernoek kontrol-sistemak erabiltzen dituzte, automatikoki potentzia faktorea zuzentzen dituzte uneko kargaren egoeraren arabera, energia erabilpena optimizatuz.

Potentzia faktorearen zuzenketa egin dezan, kargaren eskari handiagoa murriztu daiteke, energia-perdak minimoan utzi daitezke, eta sistema osoaren efizientzia hobetu daiteke, osagaien irteera luzatu eta mantentza-kostuak murriztu daitezke.

4. Aplikazio Praktikoak

4.1 Motorren Iruzkineko Sistematik

Industrian, elektriko motorrek elebizi handiena hartzen dute. Motor baten potentzia faktore baxua badu, kargaren eskari handiagoa gertatzen da, hau kableen eta transformadoreen perdak handiagoetara eraman dezake, hau sistema osoaren efizientzia murriztuko du. Potentzia faktorearen zuzenketa egiteko kapasitu osoak instalatuz, kargaren eskari handiagoa murriztu daiteke, perdak minimoan utzi daitezke, eta motorearen efizientzia hobetu daiteke.

4.2 Argi-Sistematik

Fluoreszente-lampak eta beste gas-discharge lampak potentzia faktore baxuak dituzte. Balast elektronikoak edo paraleloko kapasituak erabiliz, potentzia faktoreak hobetu daitezke, kargaren eskari handiagoa murriztu daitezke, eta banaketako sistema-perdak txikituz, argi-sistema osoaren efizientzia hobetu daiteke.

4.3 Datu-Zentroetan

Datu-zentroek zerbitzarien eta sakontze-sistemarako elebizi handiena hartzen dute, askotan reaktiboa den indar-eskari handi bat dago. Potentzia faktorearen zuzenketa egin dezan, banaketako sistema-ren kargaren eskari handiagoa murriztu daiteke, sakontze-sistemaren kargaren eskari handiagoa murriztu daiteke, eta datu-zentroaren energia-efizientzia orokorra hobetu daiteke.

Laburpena

Potentzia faktore baxuak kargaren eskari handiagoa, kableen perdak handiagoak, eta osagaien kargaren eskari handiagoa ekarri dizkie, hau sistema elektrikoaren efizientzia orokorra murriztuko du. Potentzia faktorearen zuzenketa neurriak erabiliz, kargaren eskari handiagoa murriztu daiteke, energia-perdak minimoan utzi daitezke, eta sistema-efizientzia hobetu daiteke, osagaien irteera luzatuz eta mantentza-kostuak murriztuz. Beraz, potentzia faktorearen eta efizientziaren artean erlazio estua dago, eta potentzia faktorearen optimizazioa sistema elektrikoaren efizientzia hobetzen lagungarria da.