ELECTRONICS > POWER SAVERS . DO THEY REALLY WORK? (part2) - ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΑΞΙΖΟΥΝ ΤΑ ΛΕΦΤΑ ΣΑΣ (μέρος 2ο);
POWER SAVERS . DO THEY REALLY WORK? (part2) - ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΑΞΙΖΟΥΝ ΤΑ ΛΕΦΤΑ ΣΑΣ (μέρος 2ο); PDF Print E-mail
(4 votes, average: 5.00 out of 5)

POWER SAVERS . DO THEY REALLY WORK? (part2) - ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. ΚΑΝΟΥΝ ΑΥΤΟ ΠΟΥ ΥΠΟΣΧΟΝΤΑΙ;  (μέρος 2ο);

deigma1

 

English

In the first part of our experimentation on Power Saver we saw that the most common magical device that claims to reduce your electricity bill by 30 or even 40% was just a few capacitor connected in parallel. Then we gave you the theory on what capacitors do to "purify" the current and how this does not affect your bill. We even gave the report of energy star organization which states clearly that the bill reduction claim is not valid.
However we promised to show you how to make a 3 Euro power saver and then put it to the test!
First let's see our power saver replacements.
capacitors

You can buy any of these capacitors used for power correction from any store selling electrical infrastructure equipment for just a few euros. They come in various capacitance values to suite your needs and they are sealed and protected in plastic enclosure. The only thing coming out of the plastic cell is a double wire ready to be connected to your circuit.
In our case a SCHUKO plug is fixed at the other end of the wire.

PLUG 3PIN 845468
Then we start make our experiment setup.
exp_circuit_english

Firstly we connect the power meter - logger to the wall socket. Then we insert a small cable extension, a part of which is stripped, which allows us to connect a clump AC current meter to measure the current flowing through the single phase to our load.
At the other end we insert a multiple plug socket. Then at the multiple plug socket we plug a simple home refrigerator in one of the sockets and the capacitor - "power saver device" - in another free socket interleaving an on/off switch which helps us connect or disconnect the capacitor at will.
Initially we have the capacitor disconnected and we see the following measurements on our instruments' displays.
Clamp Current meter measuring current value no capacitor on

logger measuering values without capacitor on


Without capacitor we see that the power factor (cosfi) is 0,6. A normal value since the load is the refrigerator's motor. The S (apparent power) is 361VA but the real power (P) consumption is 219Watts.The current that flows through the motor is 1,3Amps as you can see at the clamp's display.

 

 


Next we connect the capacitor by switching on its switch.
Now we read the following to our instruments.


Clamp Current meter measuring current value with capacitor on

logger measuering values with capacitor on

The most obvious is the Power factor correction which now is close to 1 (0,96). As a result the current flow drops by 0.4A at 0,9Amps. The apparent power also drops great at 228VA.
But what interests us is the real power consumed and charged to our electricity bill.
That is 220Watts!!! We see an 1 Watt increase which is due to capacitor's energy consumption as heat!

 

See the also the video of the experiment here.


So what we see is that despite the impressive decrease in current (Amps) and apparent power S (VA) our refrigerator still needs the same power to work, which is in this case about 220Watts!

The thing is that electricity companies charge domestic users for what their home appliances really consume (real power P) and not for the build quality and home wiring infrastructure quality.
Power factor is an indication of how good or bad quality consumer you are, but it is important only for very big consumers like industrial users. These pay a fine when they do not try to keep the power factor close to 1, because they affect the quality of the whole electricity network greatly if they do not. Check yourself your electricity bill and see with your own eyes that consumption is measured in KWh and not in VA!
By the way the math type that connects Real Power, Apparent Power and power factor (cosfi) is:
mathequation
It's clear from that equation that when cosFi comes closer to 1 then S (V*A) decreases because current decreases [network voltage is supposed to be stable]. The result is that real power (P) always stays the same and that is what electricity company cares for is to charge you!
At the image bellow you can see the power triangle , displaying an example of PF correction.
power_triangle_power_factor_correction

 

If the above still looks weird and difficult to get here is an everyday example that I hope will make it clear to you once and for all.

power_factor_triangle_train_horse_example

Visualize a horse pulling a railroad car down a railroad track at a stable speed of 5klm/h. Because the railroad ties are uneven, the horse must pull the car from the side of the track. The horse is pulling the railroad car at an angle to the direction of the car's travel. The power required to move the car down the track is the working (real) power. The effort of the horse is the total (apparent) power.
Because of the angle of the horse's pull, not all of the horse's effort is used to move the car down the track. The car will not move sideways; therefore, the sideways pull of the horse is wasted effort or nonworking (reactive) power.
The angle of the horse's pull is related to power factor, which is defined as the ratio of real (working) power to apparent (total) power. If the horse is led closer to the center of the track, the angle of side pull decreases and the real power approaches the value of the apparent power. Therefore, the ratio of real power to apparent power (the power factor) approaches 1. As the power factor approaches 1, the reactive (nonworking) power approaches 0.

In the previous example if you were a wagon passenger you would only care about getting to your destination on time , meaning that you would like to have the same speed all the time, and you would not care how much effort would the horse need to make that happen.
Anyway, it would need the same one horse to move you despite its power factor.
And that's the key point. Electricity companies do not charge you for the total power spend in your domestic appliances but for the real power consumed by them.

This differs in the case of industrial users because there more horses are needed to pull a wagon car! So a bad power factor changes the number of horses! In that case the electricity companies fine the users that do not take care their infrastructure has a power factor close to 1.
When power factor is low then the electricity company needs to spend more energy to keep the network running, but will not charge you for it unless you are an industrial user and your bad behavior can drop the whole network down. In that case you would be fined!

So our advice is if you want to keep your bills low, just buy high energy class devices, use economy lamps and switch completely off whatever devices you don't use in the day. Also lower the temperatures of your electric heater, water boiler, air conditions, washing machines and etc. by one or two degrees Celsius and you will surely see a reduction in your electricity bill! There no other magical ways to do so...

Ελληνικά

Στο 1ο μέρος του πειράματος μας πάνω σε μία συσκευή εξοικονόμησης ενέργειας είδαμε ότι η πιο κοινή από αυτές τις συσκευές, που ισχυρίζεται ότι μειώνει τον λογαριασμό σας από 30 έως 40%, αποτελείται από μερικούς πυκνωτές συνδεδεμένους παράλληλα.
Σας δώσαμε και την αναφορά του αμερικάνικου οργανισμού Energy Star που αναφέρει ξεκάθαρα ότι ο ισχυρισμός περι μείωσης του λογαριασμού της ΔΕΗ είναι ανυπόστατος.
Παρ' ‘όλα αυτά υποσχεθήκαμε να σας δείξουμε πώς να φτιάξετε μια συσκευή εξοικονόμησης ενέργειας με 3 Euro και να το δοκιμάσουμε!
Ας δούμε αρχικά με τι αντικαταστήσαμε την εν λόγω συσκευή.
Πυκνωτές διόρθωσης συνιμητόνου
Μπορείτε να αγοράσετε οποιονδήποτε από τους πυκνωτές που φαίνονται στην φωτογραφία από καταστήματα ηλεκτρολογικού εξοπλισμού με μερικά ευρώ. Παράγονται με διάφορες τιμές χωρητικότητας και είναι ερμητικά σφραγισμένοι σε πλαστικό περίβλημα.
Το μόνο που εξέχει από το περίβλημα είναι ένα μονοφασικό καλώδιο στην άκρη του οποίου τοποθετούμε ένα φις σούκο.
PLUG 3PIN 845468


Ας ξεκινήσουμε να φτιάξουμε την συνδεσμολογία του πειράματός μας..
Πειραματική Συνδεσμολογία

Αρχικά βάζουμε το όργανο μέτρησης και καταγραφής κατανάλωσης ενέργειας στην πρίζα μας στον τοίχο. Στην έξοδο του βάζουμε μια μικρή επέκταση (μπαλαντέζα) της οποίας έχουμε αφαιρέσει τον εξωτερικό φλοιό σε ένα σημείο ώστε να βάλουμε ένα όργανο μέτρησης έντασης ρεύματος (αμπερότσιμπίδα) και έτσι να δούμε τι ρεύμα περνάει από τη φάση του δικτύου προς το φορτίο μας (ψυγείο).
Στο άλλο άκρο της μπαλαντέζας βάζουμε ένα πολύπριζο στο οποίο συνδέουμε το ψυγείο και τον πυκνωτή (συσκευή εξοικονόμησης ενέργειας) παρεμβάλλοντας έναν διακόπτη που μας επιτρέπει να το ενεργοποιούμε κατά βούληση.

Αρχικά έχουμε τον πυκνωτή αποσυνδεμένο (διακόπτης σβηστός) και βλέπουμε τις παρακάτω μετρήσεις:

Clamp Current meter measuring current value no capacitor on

logger measuering values without capacitor on

Χωρίς πυκνωτή λοιπόν το ψυγείο μας έχει συντελεστή ισχύος (συνφ) 0,6. Μια φυσιολογική τιμή μια και μιλάμε ένα μοτέρ ψυγείο , δηλαδή ένα επαγωγικό φορτίο. Η φαινόμενη ισχύς S είναι 361VA αλλά η πραγματική είναι 219Watts. Το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα μας είναι 1,3Amp όπως βλέπεται στην οθόνη της αμπεροτσιμπίδας.

 

 

 

Στη συνέχεια θέτουμε το διακόπτη του πυκνωτή στην θέση ON βάζοντας τον έτσι σε λειτουργία και διαβάζουμε τις ακόλουθες τιμές στα όργανα μας.


Clamp Current meter measuring current value with capacitor on

logger measuering values with capacitor on

Αμέσως φαίνεται η διόρθωση συνημίτονου που προκαλεί ο πυκνωτής αφού ο συντελεστής ισχύος φτάνει κοντά στο ιδανικό 1 , για την ακρίβεια 0,96. Σαν αποτέλεσμα η ένταση του ρεύματος μειωνεται κατά 0,4Α πέφτοντας στα 0,9Amps. Αντίστοιχα η φαινόμενη ισχύς μειώνεται εντυπωσιακά στα 228VA. Αλλά αυτό που μας ενδιαφέρει είναι η πραγματική ισχύς (ή κατανάλωση). Εκεί το όργανο μας δείχνει 220Watts!!! Δηλαδή η πραγματική ισχύς που καταναλώνουμε αυξήθηκε κατά 1Watt λόγω της κατανάλωσης ενέργειας σαν θερμότητα πάνω στον πυκνωτή εξαιτίας της όποιας μικρής αντίστασης έχει.

Δείτε και το βίντεο από το πείραμα εδώ:

Συνεπώς αυτό που βλέπουμε είναι ότι παρόλη την εντυπωσιακή μείωση της τιμής του ρεύματος (Amps) και της φαινόμενης ισχύος (VA) το ψυγείο μας εξακολουθεί να χρειάζεται την ίδια ελάχιστη πραγματική ισχύ για να λειτουργήσει, τα περίπου 220Watts.
Η πραγματικότητα είναι ότι οι εταιρείες παροχής ηλεκτρικού ρεύματος (ΔΕΗ) χρεώνουν τους χρήστες για την ισχύ που πραγματικά καταναλώνουν οι συσκευές τους και όχι για την ποιότητα αυτών και της υποδομής της καλωδίωσης τους σπιτιού τους.
Ο συντελεστής ισχύος είναι ένας δείκτης για το πόσο ποιοτικά είμαστε καλοί ή κακοί καταναλωτές, αλλά είναι σημαντικός κυρίως για τους βιομηχανικούς καταναλωτές.
Αυτοί πληρώνουν ένα πρόστιμο επιπλέον του κανονικού λογαριασμού τους εάν δεν προσέχουν να τηρούν την τιμή του συντελεστή ισχύος σε μια τιμή κοντά στο 1, διότι τα φορτία τους επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό την ποιότητα του συνόλου του δικτύου. Ελέγξτε και μόνοι σας το λογαριασμό σας και θα δείτε ότι η ΔΕΗ χρεώνει σε ΚWh και όχι σε ΚVA!
Ο παρακάτω μαθηματικός τύπος μας δίνει την σχέση που συνδέει την πραγματική ισχύ (P), την φαινόμενη ισχύ (S) και το συντελεστή ισχύος (cosφ).


mathequation

Είναι ξεκάθαρο από τη σχέση ότι όταν το συνΦ αυξάνεται , μειώνεται το S(V*A) λόγω μείωσης της τιμής του ρεύματος [Η τάση του δικτύου είναι πάντα σταθερή]. Το γινόμενο παραμένει σταθερό όπως και η πραγματική ισχύς (P) και αυτό ενδιαφέρει τη ΔΕΗ.
Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται το τρίγωνο ισχύος με ένα παράδειγμα στο οποίο φαίνεται το αποτέλεσμα της διόρθωσης συνημίτονου.

power_triangle_power_factor_correction

 


Για όσους δεν καταλαβαίνουν και πολλά από ηλεκτρολογικά και μαθηματικά ακολουθεί ένα απλό παράδειγμα στο οποίο εξηγούμε τι χρεώνει η ΔΕΗ.

power_factor_triangle_train_horse_example


Φανταστείτε ένα άλογο να σέρνει ένα βαγόνι πάνω σε ράγες τραίνου με μια σταθερή ταχύτητα 5klm/h. Το άλογο αναγκαστικά πρέπει να τραβήξει το βαγόνι υπό γωνία καθότι δεν μπορεί να περπατήσει επάνω στην γραμμές. H ισχύς που απαιτείται για να τραβήξουμε το βαγόνι ευθεία μπροστά από αυτό και να κινηθεί στις γραμμές του τραίνου ονομάζεται πραγματική ισχύς. Η ισχύς που καταναλίσκει το άλογο για να κινήσει το βαγόνι στις γραμμές του τραίνου είναι η συνολική (ή φαινόμενη) ισχύς.
Εξ' αιτίας της γωνίας με την οποία το άλογο τραβά το βαγόνι, μόνο μέρος της δύναμης του αλόγου χρησιμοποιείται για να το κινήσει. Το βαγόνι δεν θα κινηθεί ποτέ διαγώνια, συνεπώς, η πλάγια έλξη του αλόγου είναι χαμένη προσπάθεια ή κατά το λεγόμενο άεργος ισχύς.
Η γωνία έλξης του αλόγου σχετίζεται με το συντελεστή ισχύος , ο οποίος ορίζεται ως ο λόγος της πραγματικής (ενεργής) ισχύος προς την φαινόμενης (ολική) ισχύ. Εάν το άλογο οδηγηθεί να τραβά το βαγόνι κοντύτερα στις γραμμές του τραίνου τότε η γωνία μειώνεται και έτσι η τιμή της φαινόμενης ισχύος πλησιάζει αυτή της πραγματικής. Σε αυτή την περίπτωση ο συντελεστής ισχύος πλησιάζει το 1 και η άεργος ισχύς μειώνεται!

 

Στο προηγούμενο παράδειγμα εάν ήσασταν επιβάτης στο τραίνο θα ενδιαφερόσασταν μόνο για να φτάσετε στον προορισμό σας στην ώρα σας , που σημαίνει ότι θα περιμένατε να ταξιδεύετε με σταθερή ταχύτητα σε όλη την διαδρομή αδιαφορώντας εάν το άλογο θα κουραστεί λίγο παραπάνω για αυτό, αφού έξαλλου αυτό το ένα άλογο αρκεί για να σας μεταφέρει στον προορισμό σας ανεξαρτήτως της γωνίας έλξης. Και αυτό είναι το σημείο κλειδί! Η Δ.Ε.Η. δεν σας χρεώνει για την συνολική (φαινόμενη ) ισχύ όσο χρειάζεστε ένα μόνο άλογο για τη δουλειά σας, παρα μόνο για την πραγματική (ενεργό) ισχύ που καταναλώνουν οι οικιακές συσκευές σας.

Αυτό διαφέρει στην περίπτωση των βιομηχανικών καταναλωτών. Στην περίπτωση τους δεν αρκεί ένα άλογο για να τραβήξει το βαγόνι αλλά αρκετά περισσότερα. Ένας κακός συντελεστής ισχύος μεταβάλει των αριθμό των αλόγων που χρειάζεται! Σε αυτή την περίπτωση η Δ.Ε.Η. καθώς και κάθε εταιρία παροχής ηλεκτρισμού επιβάλει πρόστιμα στους καταναλωτές που δεν φροντίζουν ο συντελεστής ισχύος της εγκατάστασης τους να είναι κοντά στο 1.
Όταν ο συντελεστής ισχύος είναι χαμηλός τότε η Δ.Ε.Η. χρειάζεται να δαπανήσει περισσότερη ενέργεια για διατηρήσει σε πλήρη λειτουργία το δίκτυο, αλλά δεν θα σας χρεώσει για αυτό εκτός εάν είσθε βιομηχανικός χρήστης και η κακή σας συμπεριφορά θα μπορούσε να γκρεμίσει όλη την υποδομή! Σε αυτή την περίπτωση θα τιμωρηθείτε!

Συμπερασματικά η συμβουλή μας εάν θέλετε να κρατήσετε τους λογαριασμούς σας χαμηλά, είναι να αγοράσετε συσκευές υψηλής ενεργειακής απόδοσης (Α+), να χρησιμοποιείτε λάμπες οικονομίας και να σβήσετε εντελώς όσες συσκευές δεν χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της ημέρας! Χαμηλώστε κατά 1 με 2 βαθμούς C την θερμοκρασία στον θερμοσίφωνα , το ηλεκτρικό καλοριφέρ , το βραστήρα, τα air condition, τα πλυντήρια και σίγουρα θα δείτε μείωση στο λογαριασμό σας! Δεν υπάρχουν άλλοι μαγικοί τρόποι να το πετύχετε παρά μόνο η δικιά σας υπευθυνότητα...

Νέα της τελευταίας στιγμής που έρχονται να επιβεβαιώσουν αυτά που διαπιστώσαμε πριν 2 μήνες περίπου:

(24-09-2010)Η Γενική Γραμματεία Καταναλωτή μετά από έρευνα που πραγματοποίησε για τις αυτοδιαφημιζόμενες ως συσκευές μείωσης κατανάλωσης ρεύματος και σε συνεργασία με την 4η Δ/νση Κλαδικής Βιομηχανικής Πολιτικής της Γενικής Γραμματείας Βιομηχανίας και τη Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού ανακοινώνει...
http://www.efpolis.gr/filesbase/1183_sitefile-10340.pdf


 

Add your comment

Your name:
Subject:
Comment:

Anti-spam: complete the taskJoomla CAPTCHA
What do you want from my site?