Η ηλεκτρική ενέργεια έχει γίνει η πρωταρχική ανάγκη για το σύμπαν. Η ηλεκτρική ενέργεια είναι ένας σημαντικός πόρος για βιομηχανικές και γεωργικές πτυχές. Παίζει ζωτικό ρόλο στη βελτίωση της ποιότητας ζωής. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από ανανεώσιμους και μη ανανεώσιμους ενεργειακούς πόρους. Η ισχύς που παράγεται στους σταθμούς παραγωγής αυξάνεται στο κάπως επίπεδο για να μειώσει τις απώλειες μετάδοσης από τον μετασχηματιστή. Στη συνέχεια μεταδίδεται στον υποσταθμό διανομής από όπου διανέμεται στους διάφορους καταναλωτές, όπως βιομηχανίες, οργανισμοί, σπίτια κ.λπ.
Δεδομένου ότι παράγεται με υψηλότερο κόστος, καθώς και καθημερινά οι μη ανανεώσιμοι ενεργειακοί πόροι εξαντλούνται, οπότε υπάρχει ανάγκη διατήρησης αυτών των ενεργειακών πόρων. Σε αυτό το άρθρο εξοικονόμηση ενέργειας από τάση, συζητείται μια τεχνική βελτιστοποίησης και επίσης παρέχονται μερικές από τις συμβουλές για εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας.
Εξοικονόμηση ενέργειας με βελτιστοποίηση τάσης
Μείωση των εκπομπών άνθρακα και του λογαριασμού ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας την τεχνολογία PWM
Υπάρχουν διαφορετικά προϊόντα βελτιστοποίησης τάσης στην αγορά, αλλά τα περισσότερα βασίζονται σε ξεπερασμένες τεχνολογίες όπως αυτόματος μετασχηματιστής εναλλαγής βρύσης, ηλεκτρομηχανικοί σταθεροποιητές κ.λπ. Στην Ινδία, το Ηνωμένο Βασίλειο και πολλές άλλες ασιατικές χώρες η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος είναι 230V + 10% / -6% (216V - 253V) και η μέση τάση είναι συνήθως 240V. Το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρικού εξοπλισμού έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί στα 220V. Εάν υπάρχει αύξηση 10% στην τάση τροφοδοσίας, θα υπάρξει 15% έως 20% περισσότερη κατανάλωση ενέργειας στον εξοπλισμό. Αυτό θα παράγει θερμότητα με αποτέλεσμα απώλεια ενέργειας, εκπομπές CO2 και θα μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.
Η τελευταία τεχνολογία βελτιστοποίησης τάσης είναι Ρυθμιστές Στατικής Τάσης τύπου PWM με IGBT / Σταθεροποιητές Στατικής Τάσης. Πρόκειται για σταθεροποιητή τάσης τύπου SMPS για τάση δικτύου όπου το PWM γίνεται απευθείας σε εναλλαγή AC-AC-AC, χωρίς καμία αρμονική παραμόρφωση. Το Pulse Width Modulation (PWM) είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται συνήθως για τον γενικό έλεγχο της ισχύος DC σε μια ηλεκτρική συσκευή, που γίνεται πρακτική από τους σύγχρονους ηλεκτρονικούς διακόπτες ισχύος. Ωστόσο, βρίσκει επίσης τη θέση του σε ελικόπτερα AC. Η μέση τιμή του ρεύματος που παρέχεται στο φορτίο ελέγχεται από τη θέση του διακόπτη και τη διάρκεια της κατάστασής του. Εάν η περίοδος On του διακόπτη είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με την περίοδο απενεργοποίησης, το φορτίο λαμβάνει συγκριτικά μεγαλύτερη ισχύ. Έτσι, η συχνότητα μεταγωγής PWM πρέπει να είναι ταχύτερη. Σε αυτήν τη μέθοδο, δεν υπάρχει μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα και αλλάξτε και πάλι την έξοδο εναλλασσόμενου ρεύματος.
Πλεονεκτήματα:
- Μειώνει το σχεδιασμό του συστήματος
- Μειώνει τον αριθμό των στοιχείων
- Αυξάνει την αποδοτικότητα και την αξιοπιστία
Αυτό αποσυνδέει το περίγραμμα, μειώνει τον αριθμό του τμήματος και βελτιώνει την επάρκεια και την ακλόνητη ποιότητα. Το στάδιο δύναμης είναι ένας έλεγχος ελικόπτερο IGBT.
Η συχνότητα κοπής είναι περίπου 20 kHz που εξασφαλίζει απόλυτη αθόρυβη λειτουργία και καθαρή έξοδο ημιτονοειδούς κύματος. Στο διάγραμμα μπλοκ (πάνω), το κύκλωμα ελέγχου βάσει DSP θα δώσει τη μονάδα PWM στο IGBT ανιχνεύοντας την τάση εξόδου AC. Εάν η τάση εξόδου AC είναι μεγαλύτερη, το DSP θα μειώσει τον κύκλο λειτουργίας του PWM και εάν η τάση εξόδου AC είναι μικρότερη, το DSP θα αυξήσει τον κύκλο λειτουργίας του PWM. Όταν η είσοδος είναι πάνω από 220V, η έξοδος διατηρείται στα 220V σταθερά, +/- 1%.
Όταν η είσοδος είναι κάτω από 220V, ο κύκλος λειτουργίας PWM θα είναι 100%, οπότε η τάση εξόδου είναι η ίδια με την είσοδο. Η δεύτερη και η τρίτη εικόνα δείχνουν PWM και WAVEFORMs εξόδου (Μαύρο = PWM, Κόκκινο = Κυματομορφή εξόδου). Τα σχήματα δείχνουν το PWM και τις κυματομορφές εξόδου. Σημειώστε ότι η συχνότητα PWM δεν πρέπει να κλιμακωθεί. Το πραγματικό PWM θα είναι πολύ πιο πυκνό. Όταν ο κύκλος λειτουργίας PWM μειώνεται, η έξοδος AC θα μειωθεί και όταν ο κύκλος λειτουργίας PWM αυξάνεται η έξοδος AC θα αυξηθεί.
Στο IGBT chopper, τα IGBT συνδέονται σε λειτουργία κατά της σειράς, ώστε να μπορούν να αλλάξουν και προς τις δύο κατευθύνσεις. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή η AC σε AC PWM. Κατά την απενεργοποίηση, ένα άλλο σύνολο IGBT θα ενεργοποιηθεί για ελεύθερη περιστροφή. Έτσι, η ενέργεια της επιστροφής θα επιστρέψει στο φορτίο. Επειδή η συχνότητα PWM είναι 20 kHz, ένας μικρός άμορφος ή πυρήνας φερρίτη και ένας μικρός πυκνωτής φίλτρου αρκούν για να ενσωματώσουν την τεμαχισμένη κυματομορφή σε ένα καθαρό ημιτονοειδές κύμα.
Σε αυτό, δεν χρησιμοποιούμε μετασχηματιστές. Εξ ου και ο σταθεροποιητής θα είναι συμπαγής και πυγμάχος ελαφρού βάρους . Το ίδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τριφασική εξισορρόπηση και εξοικονόμηση περισσότερης ενέργειας.
13 Συμβουλές για εξοικονόμηση ενέργειας στο σπίτι
- Σβήστε τα φώτα στα δωμάτια όταν δεν χρησιμοποιείται και κατά τη διάρκεια της ημέρας κατά την οποία υπάρχει επαρκής φωτισμός.
- Χρησιμοποιήστε τους φούρνους μικροκυμάτων για σύντομους χρόνους μαγειρέματος. Είναι επίσης καλύτερο να τα αντικαταστήσετε με τον ηλιακό τύπο εξοπλισμού.
- Θέστε τα κλιματιστικά σε κατάσταση OFF, ειδικά όταν είστε έξω από το σπίτι. Κλείστε τις πόρτες και τα παράθυρα ενώ τρέχετε τον κλιματισμό και ενώ λειτουργεί μην χρησιμοποιείτε ανεμιστήρες οροφής.
- Λόγω της υψηλής κατανάλωσης ρεύματος, αντικαταστήστε τους ηλεκτρικούς θερμοσίφωνες από φυσικούς θερμοσίφωνες και ηλιακούς θερμοσίφωνες.
- Αντικαταστήστε τους φούρνους που είναι κυρίως επαγωγικοί με το φυσικό αέριο ή άλλους συμβατικούς θερμαντήρες.
- Βάλτε πάντα τον προσωπικό σας υπολογιστή ή φορητό υπολογιστή σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας ενώ δεν εργάζεστε σε αυτό και κλείστε τον όταν ολοκληρωθεί η εργασία.
- Χρησιμοποιείτε πάντα τον αυτόματο τύπο ελέγχου θερμοκρασίας κουτιών σιδήρου.
- Πάντα να χρησιμοποιείτε ενεργειακά αποδοτικές συσκευές όπως λαμπτήρες φθορισμού, συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού (CFL), λαμπτήρες LED κ.λπ. αντί λαμπτήρες πυρακτώσεως και άλλες άλλες συσκευές σχεδίασης ισχύος. Επίσης, χρησιμοποιήστε τις λάμπες ατμών νατρίου στη θέση των λαμπτήρων ατμών υδραργύρου για εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας.
- Χρησιμοποιήστε αυτόματες συσκευές απενεργοποίησης όταν φτάσουν σε σημείο λειτουργίας σταθερής κατάστασης.
- Κατά την αντιμετώπιση των επαγωγικών κινητήρων, ιδιαίτερα οι επαγωγικοί τύποι χρησιμοποιούν τους πυκνωτές διακλάδωσης στους ακροδέκτες του κινητήρα για τη βελτίωση του συντελεστή ισχύος.
- Χρησιμοποιήστε τον σύγχρονο τύπο μονάδων ελέγχου για βιομηχανικούς κινητήρες, όπως οι μονάδες μεταβλητής συχνότητας (VFD) θα είναι η καλύτερη επιλογή για εξοικονόμηση ενέργειας, ιδίως στον βιομηχανικό τομέα και αντικατάσταση των σετ ηλεκτροκινητήρα με μονάδες θυρίστορ.
- Οι αντλίες επηρεάζουν επίσης την εξοικονόμηση ενέργειας σε πολλές από τις χημικές βιομηχανίες. Η ακατάλληλη επιλογή πτερωτών και άλλου εξοπλισμού οδηγεί σε σπατάλη πολλής ενέργειας. Επιλέξτε λοιπόν την αντλία σύμφωνα με τη σωστή χωρητικότητα.
- Παρέχετε τακτική προληπτική συντήρηση σε όλα τα μηχανήματα και τον εξοπλισμό και αντικαταστήστε τα με νέα, εάν είναι απαραίτητο.
