Energia elettrica
Per trasformare l'aria ambiente in aria compressa occorre energia, che viene fornita sotto forma di elettricità. Questo articolo illustra i tre tipi di energia elettrica, vale a dire attiva, reattiva e apparente. Esamineremo inoltre il fattore di potenza.
Che cosa sono la potenza attiva, quella reattiva e quella apparente?
La potenza attiva P (in Watt) è la potenza utile che può essere utilizzata per il
lavoro. Un wattmetro misura solo il componente di corrente che è in fase con la tensione. Questa è la corrente che fluisce attraverso la resistenza nel circuito. La potenza reattiva Q (V.Ar) è la potenza "inutile" o "fuori fase" o "fantasma" e non può essere utilizzata per il lavoro. Tuttavia, è utile per fornire il campo di magnetizzazione necessario per il motore. La potenza apparente S (V.A) è la potenza che deve essere consumata dalla rete per accedere alla potenza attiva.
Sono incluse la potenza attiva e reattiva, nonché tutte le perdite di calore dell'impianto elettrico di distribuzione.
La relazione fra potenza attiva, reattiva e apparente viene di solito illustrato con un triangolo di potenza.
La potenza attiva per le configurazioni trifase a stella e a triangolo è:
Che cos'è il fattore di potenza?
L'angolo di fase φ esprime l'entità dello sfasamento fra la corrente e la tensione. Il fattore di potenza (PF) è pari a cos φ. Molte reti di distribuzione dell'energia elettrica applicano una penale agli utenti per le applicazioni con un fattore di potenza basso e in ritardo. Ciò è dovuto al fatto che le attrezzature di generazione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica devono essere sovradimensionate in misura sostanziale per fornire la potenza apparente (somma della potenza attiva, di quella reattiva e delle perdite di calore), mentre la fatturazione agli utenti avviene sulla base di un consumo in kWh (chilowattora) che registra soltanto la potenza attiva. I miglioramenti del fattore di potenza si traducono spesso in notevoli risparmi sui costi. È possibile migliorare il fattore di potenza riducendo potenza reattiva mediante alcuni accorgimenti, vale a dire:
- Utilizzando apparecchiature con PF alto, come i reattori per illuminazione
- Utilizzando motori sincroni che funzionino a carico costante con PF in anticipo
- Utilizzando condensatori di miglioramento del PF
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