Sieć elektryczna nN
Doświadczenie w branży energetycznej pozwoliło zauważyć postępujący problem wśród naszych klientów. Pojawiające się często zbyt wysokie napięcie sieciowe budzi wiele pytań.
Zgodnie z normami obowiązującymi w Polsce, poziom niskiego napięcia powinien wynosić 230V ± 10% dla obwodów jednofazowych i 400V ± 10% dla obwodów trójfazowych. Zakłady energetyczne zobowiązane są dostarczać energię wszystkim użytkownikom na całej długości linii. Ponieważ wiele linii jest bardzo długich, wśród ich użytkowników mogą występować problemy związane z napięciem. W celu zrekompensowania zbyt niskiego napięcia na końcu obwodu, operator podnosi znacząco napięcie na początku obwodu nawet do poziomu 250V. Takie działania prowadzą użytkowników korzystających z wyższego napięcia do płacenia wyższych rachunków. Prawdopodobnie zwiększona jest również częstotliwość serwisów i wymiana sprzętów elektrycznych. Bez wątpienia większość urządzeń zaprojektowana jest do działania pod napięciem 220 -230V z tolerancją 10%. Zbyt wysokie napięcie powoduje ich szybsze zużycie i sprawia, że pobierają więcej energii niż powinny.
Przykład
Zużycie energii dla klimatyzatora o mocy 1500W, przy napięciu 230V. Na początek nominalny prąd:
1 500W / 230V ≈ 6,52A
Klimatyzator zaprojektowany jest do działania z prądem około 6,52A.
Efekt podniesienia napięcia!
Wśród odbiorców panuje błędne przekonanie, że przy zwiększeniu napięcia zmniejszy się zużycie prądu, co wynikać by miało ze wzoru:
P=I*U, czyli Moc = Napięcie * Natężenie Prądu
Przekonanie to wynika z niewiedzy. Urządzenia są bowiem projektowane dla działania przy konkretnym prądzie nominalnym. W praktyce więc, jeżeli podniesione zostanie napięcie do 250V, to prąd się nie zmieni i zużycie zamiast 1 500W, wyniesie:
250V * 6,52A = 1 630W
Zgodnie z powyższym, urządzenie będzie pobierać o 130W więcej niż powinno, to jest 8,67%.
Co się stanie z nadmiarem energii?
Zostanie oddana w formie ciepła i przyczyni się do niepotrzebnego nagrzewania podzespołów. W praktyce 130W energii zostanie zmarnowane.
Jak nie marnować energii?
Sprawdziliśmy wiele urządzeń dostępnych na rynku, które według producentów miałyby obniżyć napięcie sieciowe dla całego obiektu do odpowiedniego poziomu. W rezultacie przeprowadzonych analiz postanowiliśmy nawiązać współpracę z firmą PowerSines Ltd., która w swojej ofercie posiada innowacyjne i niepowtarzalne urządzenia optymalizujące i stabilizujące napięcie.
Dlaczego PowerSines?
Szeroki zakres dostępnych mocy i podział urządzeń na typy obwodów.
Dobór urządzenia dopasowany do potrzeb klienta.
ComEC oraz SmartLEC
ComEC są to urządzenia zaprojektowane do pracy przy obwodach mieszanych, natomiast SmartLEC to urządzenia dedykowane do obwodów oświetleniowych. Wszystkie urządzenia zaprojektowane przez PowerSines korzystają z opatentowanej magnetycznej technologii optymalizacji, dzięki czemu nie powodują zakłóceń harmonicznych w sieci, są wolne od THD/EMI.
ComEC, pozwala na regulację dostarczanego napięcie w zakresie 0%-10%, skokowo co 1%, stabilizując napięcie na poziomie najbardziej optymalnym dla danego środowiska roboczego. Poziom napięcia wyjściowego może być zdefiniowany przez użytkownika.
Oznacza to, że w podanym przykładzie stosując urządzenie ComEC, możemy obniżyć napięcie nawet o 10%, dzięki czemu zużycie energii będzie następujące:
1 630W – 10% (163W) = 1 467W
Zakładając, że klimatyzator pracuje z mocą nominalną 16 godzin na dobę, 30 dni w miesiącu i 8 miesięcy w roku, to osiągniemy następujące oszczędności:
- 1h * 130W = 130Wh na godzinę pracy.
- 16h * 130W = 2 0850Wh na dobę.
- 112h * 130W = 14 560Wh na tydzień.
- 3 360h * 130W = 436 800Wh na miesiąc.
- 26 880h * 130W = 3 494 400Wh przez osiem miesięcy pracy rocznie.
W celu zobrazowania poziomu oszczędności przeliczmy na gotówkę, ile energii zaoszczędzimy w miesiącu , przyjmując uśrednioną cenę netto za 1kWh = 0,50 PLN.
3 494,4 kWh * 0,50 PLN = 1 747,20 PLN
Powyższe wyliczenie dotyczy tylko jednego urządzenia podłączonego do sieci. Jeżeli prowadzimy mały punkt usługowy, to zazwyczaj poza kilkoma klimatyzatorami, na wyposażeniu mamy wiele innych urządzeń elektrycznych, zatem poziom oszczędności będzie jeszcze wyższy.
Case study
PowerSines udostępnia publicznie analizę oszczędności jakie osiągnęli ich klienci. Przyjrzyjmy się zatem instalacji w supermarkecie Costcutter Store Balla w Irlandii.
Zainstalowano tam urządzenie ComEC VS 3x125A, które pozwoliło osiągnąć oszczędności na poziomie 9%-10%, obniżając rachunki za energię elektryczną o ponad 2 000,00 EURO rocznie. Czas bezpośredniego zwrotu z inwestycji obliczono na 1,5 do 3 lat.
Pozostałe zalety
- Instalacja odbyła się poza godzinami pracy, dzięki czemu nie poniesiono strat związanych z zamknięciem sklepu,
- Brak zmian w istniejącej infrastrukturze elektrycznej,
- Zmniejszono koszty serwisowe urządzeń elektrycznych,
- Ciągły i nieprzerwany podgląd uzyskiwanych oszczędności dzięki przechowywaniu danych na serwerze PowerSines.
- Inteligentne liczniki pozwalają na podgląd wszystkich danych elektrycznych i weryfikację danych o zużyciu otrzymywanych od operatora energetycznego.
Rachunki po instalacji Powersines ComEC uległy znaczącemu obniżeniu, co dowodzi, że technologia działa […] - komentuje właściciel supermarketu-Peter Gaughan
Uniwersalne zastosowanie
Urządzenia SmartLEC zostały zaprojektowane do pracy z obwodami oświetleniowymi. Dzięki czemu pozwalają na obniżenie zużycia energii elektrycznej od 15% do 43%. SmartLEC jest również urządzeniem uniwersalnym, które pozwala na obniżenie napięcia nawet o 43V w niektórych obwodach. W związku z tym oszczędności są jeszcze większe. PowerSines SmartLEC stosować można prawie wszędzie: przy oświetleniu dróg i ulic, centrów logistycznych i magazynów, w oświetleniu mostów i tuneli, fabryk i przemysłu oraz wielu innych obiektów.
Obecnie popularnymi typami lamp oświetleniowych są: świetlówki, lampy metalohalogenkowe, a także wysokoprężne lampy sodowe. PowerSines, wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klientów przygotował aż trzy grupy stabilizatorów SmartLEC, które różnią się maksymalnym poziomem obniżenia napięcia: 25V, 35V i 43V, ponieważ niektóre rodzaje lamp mogą z powodzeniem pracować przy bardzo niskim napięciu, sięgającym nawet 190V.
Osiągnij oszczędności
Załóżmy, że w obwodzie jednofazowym zainstalowanych jest 12 świetlówek o mocy 80W, a rzeczywiste napięcie sieciowe wynosi 230V.
80W / 230V ≈ 0,35A
Jedna świetlówka do działania wymaga natężenia prądu o wartości około 0,35A.
W takiej sytuacji z powodzeniem możemy obniżyć napięcie o 20V.
0,35A * 210V = 73,5W
Dzięki obniżeniu napięcia, świetlówka będzie pobierać o 6,5W mocy mniej. Przy wykorzystaniu 12 sztuk, pobór mocy zmniejszy się o:
6,5W * 12 = 78W
W praktyce jedna świetlówka będzie pracować „za darmo”, ponieważ zaoszczędzimy około 78W mocy. Zakładając, że mamy firmę w której światło włączone jest przez 10 godzin na dobę, w dni robocze, osiągniemy następujące oszczędności:
- 1h * 78W = 78Wh na godzinę.
- 10h * 78W = 780Wh na dobę.
- 50h * 78W = 3 900Wh tygodniowo.
- 210h * 78W = 16 380Wh miesięcznie.
- 4 410h * 78W = 343 980Wh rocznie.
Ponownie przyjmując stawkę netto 0,50 PLN za 1kWh:
343,98 kWh * 0,50PLN = 171,99 PLN
W skali roku, przy użytkowaniu 12 świetlówek oszczędności wyniosą około 171,99 PLN.
Oświetlenie, a napięcie
Przy oświetleniu często pojawia się pytanie, czy obniżając napięcie występuje pogorszenie strumienia światła. Odpowiedź nie jest prosta. Należy pamiętać, że zgodnie z normą napięciową, świetlówki powinny działać optymalnie przy napięciu 230V ± 10%. Bez wątpienia obniżając napięcie nawet do 207V, straty w jakości strumienia świetlnego nie powinny być zauważalne. Wielu producentów renomowanych świetlówek informuje, że zgodnie z normą PN – EN 60081, minimalny strumień świetlny pojedynczej świetlówki stanowi określony procent (najczęściej 92%) znamionowego strumienia świetlnego w temperaturze 25°. Inną kwestią i dużo szerszym zagadnieniem jest wartość strumienia świetlnego dla napięcia niższego niż 207V.
Stabilizatory PowerSines
Świetlówki do zasilania wymagają odpowiedniego statecznika. Stabilizatory PowerSines są rozwiązaniem idealnym do optymalizacji obwodów oświetleniowych, ponieważ oszczędności uzyskuje się zarówno na oświetleniu, które wymaga odpowiednich urządzeń stabilizacyjno – zapłonowych, jak i na oświetleniu, które do działania ich nie potrzebuje.
Dodatkowe funkcje, takie jak zapłon dla nagrzania lamp zewnętrznych, zegar astronomiczny, pomiary parametrów sieciowych, pozwalają na dodatkową kontrolę nad obwodami oraz zapewniają dodatkowe możliwości analizy zużycia energii.
Case study
Przyjrzyjmy się analizie instalacji dla firmy HEINEKEN, dla której zainstalowano łącznie 14 urządzeń PowerSines typu LEC do obwodów oświetleniowych.
Wyniki były następujące:
- 19,4% oszczędności energii, co równa się 856,188kWh rocznie,
- Czas zwrotu z inwestycji wyniósł mniej niż 2 lata,
- Ilość oszczędzonej energii elektrycznej pozwoliła na uzyskaniu redukcji emisji CO2 do atmosfery o 445,218kg,
- Zwiększono czas żywotności lamp jarzeniowych, metalohalogenkowych oraz wysokoprężnych lamp sodowych, zmniejszono koszty serwisowe.
Warto zwrócić uwagę, że wśród wielu zadowolonych klientów PowerSines, są tak znane firmy jak: TESCO, Carrefour, IKEA, Coca-Cola, Unilever, Suzuki, Michelin, FedEx, DHL, Shell, Statoil oraz wiele innych mniejszych podmiotów oraz energetyka zawodowa.
Urządzenia PowerSines posiadają wymagane certyfikaty CE oraz spełniają normy, takie jak m.in.: EN 50178, EN 61439-2, EN 61439-1, EN 60439-1, EN 61000-6-3: Class B, EN 61000-6-1.
Obecnie na świecie zainstalowanych jest kilkadziesiąt tysięcy urządzeń o łącznej mocy ponad 300MW. Dzięki czemu przez 10 lat zaoszczędzone zostało 2 000GWh energii elektrycznej. Jeżeli ktoś szuka najlepszych rozwiązań światowej klasy, to powinien wziąć pod uwagę produkty firmy PowerSines, jako dostawcy najnowocześniejszych technologii.
Obniżając zużycie energii elektrycznej zmniejszamy nasze rachunki i wydłużamy życia urządzeń. Niewątpliwie redukcji ulega emisja CO2 do atmosfery, dzięki czemu przyczyniamy się bezpośrednio do ochrony środowiska. Energia elektryczna jest niezbędna do funkcjonowania i rozwoju, ale korzystajmy z niej mądrze.
