Иногда производители стабилизаторов напряжения для мотивации покупателей указывают на существенную экономию электроэнергии, которую можно получить с использованием их устройств. Речь идет прежде всего о сетях где напряжение повышенно, например 240-245 В. Дает ли стабилизатор напряжения экономию электроэнергии?
Вопрос об экономии электроэнергии гораздо не так уж и прост. В интернете можно найти обещания некоторых производителей об энергосбережении 10, 20, и даже более процентов. Можно встретить даже восторженные отзывы руководителей предприятий. Наше мнение - верить этому не стоит.
Если коротко, то правильный ответ на вопрос звучит так: экономия электроэнергии есть, но она не столь велика и чаще всего не превышает 1-3% от общего энергопотребления. Да и то не всегда и при определенных условиях. Кстати, такую небольшую экономию не так просто зафиксировать и доказать ее наличие. Иногда бывает неясно, является ли эта экономия следствием применения стабилизатора или объясняется другими случайными факторами.
Почему так? Для начала следует сразу оговориться, что в открытом доступе практически нет серьезных материалов на тему исследования о влиянии величины напряжения сети на энергопотребление. Есть только любительские и рекламные статьи, которые не стоит воспринимать всерьез. Поэтому будем опираться на свой собственный опыт и здравый смысл.
Рисунок 1 Стабилизатор напряжения тиристорный СНТ нашего производства
По степени влияния напряжения питания на энергопотребление все электроприборы можно разделить на несколько групп:
А) Приборы, энергопотребление сильно зависит от величины напряжения питания.
К этой группе относятся: лампы накаливания, нагревательные элементы, работающие без датчика температуры, лампы ДРЛ. Применение нормализатора напряжения в сетях с такими нагрузками дает наибольший эффект экономии – до 10-15%. Но приборы из этой группы являются самыми энергетически неэффективными приборами и поэтому в общей массе потребителей их присутствие невелико. Вообще эта группа является по сути исчезающим видом приборов, так как рынок постепенно отправляет в небытие расточительные с энергетической точки зрения устройства.
Б) Приборы, энергопотребление которых незначительно зависит от величины напряжения
Например, трансформатор. У каждого трансформатора есть так называемые потери холостого хода. В зависимости от номинальной мощности трансформатора эти потери варьируются в пределах 3-7% от номинальной. При этом если напряжения питания трансформатора уменьшить на 15 В, то и потери холостого хода уменьшаться процентов на 10. Но много ли это – 10% от 3-7%?
В) Приборы, которые могут дать экономию электроэнергии, но при определенных условиях.
Возьмем, к примеру, асинхронный двигатель. У него тоже есть потери холостого хода. Они несколько больше, чем у трансформатора – 10-15%, изредка 20% от номинальной мощности. Если он работает на холостом ходу, то снижение напряжения питания на 15 В приведет к снижению этих потерь примерно на 10%. Это уже более существенный результат, чем в случае с трансформатором. Однако, если этот же самый двигатель будет нагружен процентов на 60-80% от своей номинальной мощности, мощность потерь холостого хода в общей массе энергопотребления будет незначительной и суммарный эффект экономии электроэнергии будет мизерный. Более того асинхронный двигатель при снижении напряжении питания может начать работать с меньшим КПД, что даст даже обратный эффект – он может начать потреблять наоборот больше электроэнергии. То есть, ”асинхронник” дает экономию при работе на холостом ходу и не дает, когда нагружен.
Г) Приборы, энергопотребление которых практически не зависит от величины напряжения.
Например, импульсные блоки питания. Если напряжение в сети снизилось, то он автоматически увеличивает ток, чтобы обеспечить прежнюю выходную мощность. Точно также ведут себя, светодиодные лампы. И вообще большинство современных приборов.
В реальной электросети присутствуют приборы всех групп А, Б, В и Г. Итоговая экономия зависит от того в каких пропорциях распределяются потребители по этим группам. Если бы потребители состояли на 90% из групп А и на 10% из Б, В, Г, то экономия электроэнергии была бы процентов 10-12%. Но реально все ровным счетом наоборот – более 90% потребителей состоят из приборов групп Б, В, Г и менее 10% - А. Поэтому и итоговый результат весьма скромный.
Есть еще один фокус, к которому прибегают для “доказательства” способностей стабилизаторов к энергосбережению и о котором стоит рассказать. Его суть в подмене понятий – потенциальному покупателю показывается снижение мгновенной мощности, а не мощность, измеренная за длительный промежуток времени. Например, замеряют энергопотребление электрочайника – допустим получился ток 6,8 А, значит мощность 6,8*220 = 1500 Вт. Затем подключают этот же чайник через схему нормализатора, понижающего напряжение, и получают, что ток снизился, а значит и энергопотребление, например, до 1350 Вт. Вот, видите, мол, экономия 10%. Трюк раскрывается элементарно – есть закон сохранения энергии. Чтобы скипятить 1 литр воды нужно определенное количество энергии и не важно какое напряжением вы подаете. Если ток больше, то вода закипит быстрее, если меньше – то медленнее. Но количество затраченной на нагрев энергии остается одинаковым. Меняется мгновенная мощность – меняется время работы прибора, но не итоговое потребление. Вещь очевидная, но, как ни странно, иногда такой трюк работает. Так же точно дела обстоят с отопительными и нагревательными приборами.
Подведем итоги. Приобретать стабилизатор ради получения чисто экономии электроэнергии, как правило, не имеет смысла. Мол, купим его, он за год окупит затраты, связанные с приобретением и монтажом, а далее он будет каждый год экономить сумму близкую к его стоимости. Это нереально. Такая концепция использования устройства неверна в корне. А как правильно? Правильно будет так. В электросети, где есть претензии к качеству напряжения, устанавливаем стабилизатор. При этом он решает эти проблемы, а поскольку, он еще и дает кой-какую экономию, то затраты, связанные с его приобретением, скорее всего, окупятся в течение его срока службы - это 10-15 лет. То есть, с помощью стабилизатора можно решить проблемы с электросетью как бы ”бесплатно”, но растянуто во времени – он будет ”возвращать” потраченные на него деньги в течение длительного срока.
