Wskazówki dotyczące oszczędzania energii elektrycznej

Energia elektryczna stała się podstawową potrzebą wszechświata. Energia elektryczna jest ważnym zasobem z punktu widzenia przemysłu i rolnictwa. Odgrywa istotną rolę w poprawie jakości życia. Energia elektryczna jest wytwarzana zarówno z odnawialnych, jak i nieodnawialnych źródeł energii. Moc generowana w stacjach wytwórczych jest zwiększana do pewnego poziomu, aby zmniejszyć straty przesyłowe przez transformator. Następnie jest przesyłany do podstacji rozdzielczej, skąd jest rozprowadzany do różnych konsumentów, takich jak przemysł, organizacje, domy itp

Ponieważ jest wytwarzany przy wyższych kosztach, a także z dnia na dzień wyczerpują się nieodnawialne źródła energii, istnieje potrzeba oszczędzania tych zasobów energii. W tym artykule omówiono technikę optymalizacji, a także niektóre wskazówki dotyczące oszczędzania energii elektrycznej.

Oszczędność energii dzięki optymalizacji napięcia

Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla i rachunków za energię elektryczną dzięki zastosowaniu technologii PWM

Na rynku dostępne są różne produkty do optymalizacji napięcia, ale większość z nich opiera się na przestarzałych technologiach, takich jak transformator z automatycznym przełączaniem zaczepów, stabilizatory elektromechaniczne itp. W Indiach, Wielkiej Brytanii i wielu innych krajach azjatyckich zasilanie elektryczne wynosi 230 V + 10% / -6% (216 V - 253 V), a średnie napięcie wynosi zwykle 240 V. Większość sprzętu elektrycznego jest przystosowana do pracy pod napięciem 220 V. Jeśli napięcie zasilania wzrośnie o 10%, zużycie energii przez sprzęt będzie większe o 15% do 20%. Spowoduje to wytworzenie ciepła powodującego straty energii, emisję CO2 i znacznie skróci żywotność sprzętu.

Najnowszą technologią optymalizacji napięcia są oparte na IGBT statyczne regulatory napięcia / statyczne stabilizatory napięcia typu PWM. Jest to stabilizator napięcia typu SMPS dla napięcia sieciowego, w którym PWM jest wykonywany bezpośrednio przy przełączaniu AC-AC, bez żadnych zniekształceń harmonicznych. Modulacja szerokości impulsu (PWM) to powszechnie stosowana technika ogólnego sterowania zasilaniem prądem stałym urządzenia elektrycznego, praktyczna dzięki zastosowaniu nowoczesnych elektronicznych przełączników mocy. Jednak znajduje swoje miejsce również w śmigłowcach AC. Średnia wartość prądu dostarczanego do obciążenia jest kontrolowana przez położenie przełącznika i czas jego trwania. Jeśli okres włączenia przełącznika jest dłuższy w porównaniu z okresem wyłączenia, obciążenie otrzymuje stosunkowo większą moc. Dlatego częstotliwość przełączania PWM musi być szybsza. W tej metodzie nie ma konwersji AC na DC, a także przełączamy ją ponownie na wyjście AC.

Zalety:

• Zmniejsza projekt systemu
• Zmniejsza liczbę składników
• Zwiększa wydajność i niezawodność

To rozplątuje kontur, zmniejsza sumowanie segmentów i zwiększa biegłość i niezachwianą jakość. Stopień siły jest sterowaniem przerywacza IGBT.

Częstotliwość przerywania wynosi około 20 kHz, co zapewnia absolutnie cichą pracę i czysty sygnał sinusoidalny. Na schemacie blokowym (u góry) obwód sterujący oparty na DSP poda napęd PWM do IGBT, wyczuwając napięcie wyjściowe AC. Jeśli napięcie wyjściowe AC jest większe, procesor DSP zmniejszy cykl pracy PWM, a jeśli napięcie wyjściowe AC jest mniejsze, procesor DSP zwiększy cykl pracy PWM. Gdy napięcie wejściowe przekracza 220 V, wyjście jest utrzymywane na stałym poziomie 220 V, +/- 1%.

Gdy napięcie wejściowe jest poniżej 220 V, cykl pracy PWM wyniesie 100%, więc napięcie wyjściowe jest takie samo jak wejście. Drugi i trzeci obraz przedstawiają PWM i wyjściowe WAVEFORM (czarny = PWM, czerwony = przebieg wyjściowy). Rysunki przedstawiają PWM i przebiegi wyjściowe. Zauważ, że częstotliwość PWM nie jest skalowana. Rzeczywisty PWM będzie znacznie gęstszy. Kiedy cykl pracy PWM spada, moc wyjściowa AC maleje, a gdy cykl pracy PWM rośnie, moc wyjściowa AC rośnie.

W przerywaczu IGBT tranzystory IGBT są połączone w trybie anty-szeregowym, dzięki czemu mogą przełączać się w obu kierunkach. W ten sposób możliwe jest AC do AC PWM. Podczas wyłączania inny zestaw IGBT zostanie włączony w celu swobodnego biegu. Zatem energia odrzutu powróci do obciążenia. Ponieważ częstotliwość PWM wynosi 20 kHz, mała amorficzna lub ferrytowa cewka indukcyjna i mały kondensator filtrujący są wystarczające, aby zintegrować przerywany kształt fali w czystą falę sinusoidalną.

W tym nie używamy żadnych transformatorów. Stąd stabilizator będzie zwarty i lekki . To samo można wykorzystać do równoważenia trójfazowego i oszczędzania dalszej energii.

13 wskazówek, jak oszczędzać energię w domu

• Wyłącz światła w pokojach gdy nie jest używany, a także w ciągu dnia, w którym występuje wystarczające oświetlenie.
• Używaj kuchenek mikrofalowych do krótkiego czasu gotowania. Lepiej też zastąpić je sprzętem typu solarnego.
• Przełącz klimatyzatory w tryb WYŁĄCZONY, szczególnie gdy jesteś poza domem. Zamykaj drzwi i okna podczas włączania klimatyzacji, a gdy jest włączona, nie używaj wentylatorów sufitowych.
• Ze względu na duży pobór prądu elektryczne podgrzewacze wody należy zastąpić podgrzewaczami wody na gaz ziemny oraz podgrzewaczami wody solarnej.
• Wymień piece, które są głównie indukcyjne, na gaz ziemny lub inne konwencjonalne grzejniki.
• Zawsze przełączaj komputer osobisty lub laptop w tryb uśpienia, gdy nie pracujesz nad tym, i wyłączaj go po zakończeniu pracy.
• Zawsze używaj żelaznych pudełek z automatyczną kontrolą temperatury.
• Zawsze używaj energooszczędne urządzenia takie jak lampy fluorescencyjne, kompaktowe lampy fluorescencyjne (CFL), lampy LED itp. zamiast żarówek i innych urządzeń pobierających więcej mocy. Aby oszczędzać energię elektryczną, należy również używać lamp sodowych zamiast lamp rtęciowych.
• Używaj urządzeń do automatycznego wyłączania, gdy osiągną ustalony punkt pracy.
• W przypadku silników indukcyjnych, szczególnie typów indukcyjnych, należy stosować kondensatory bocznikowe na zaciskach silnika, aby poprawić współczynnik mocy.
• Wykorzystanie nowoczesnego typu napędów sterujących do silników przemysłowych, takich jak napędy o zmiennej częstotliwości (VFD), będzie najlepszą opcją oszczędzania energii, szczególnie w sektorze przemysłowym i zastąpienia zespołów prądotwórczych napędami tyrystorowymi.
• Pompy mają również wpływ na oszczędność energii w wielu gałęziach przemysłu chemicznego. Niewłaściwy dobór wirników i innego wyposażenia prowadzi do marnotrawstwa dużej ilości energii. Dlatego wybierz pompę zgodnie z odpowiednią wydajnością.
• Zapewnij regularną konserwację prewencyjną wszystkich maszyn i urządzeń oraz w razie potrzeby wymień je na nowe.