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Energia elettrica

Compressed Air Wiki Basic Theory Electricity

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?

illustrazione grafica dell'energia elettrica
La potenza attiva P (in W) è quella che è possibile utilizzare per compiere un lavoro. I wattmetri misurano soltanto la componente della corrente in fase con la tensione, vale a dire quella che fluisce attraverso le resistenze presenti nel circuito. La potenza reattiva Q (V.Ar) è quella "inutile", "sfasata" o "fantasma", che non è possibile utilizzare per compiere un lavoro. Essa è tuttavia utile, in quanto crea il campo di magnetizzazione necessario per il funzionamento dei motori elettrici. La potenza apparente S (V.A) è quella che occorre assorbire dalla rete elettrica per poter disporre della potenza attiva.
Formula della potenza attiva, reattiva e apparente
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, Formula (P, Q, S)
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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