A energia elétrica se tornou a necessidade primária do universo. A eletricidade é um recurso importante para os aspectos industriais e agrícolas. Ele desempenha um papel vital na melhoria da qualidade de vida. A energia elétrica é gerada por recursos de energia renováveis e não renováveis. A energia gerada nas estações geradoras é aumentada para um certo nível para diminuir as perdas de transmissão pelo transformador. Em seguida, ele é transmitido para a subestação de distribuição de onde é distribuído para os diversos consumidores como indústrias, organizações, residências, etc
Por ser gerada a um custo mais elevado, e também no dia a dia, os recursos energéticos não renováveis estão se esgotando, então é necessário conservar esses recursos energéticos. Neste artigo economia de energia por tensão, uma técnica de otimização é discutida e também algumas dicas são fornecidas para economizar energia elétrica.
Economia de energia por otimização de tensão
Reduzindo as emissões de carbono e a conta de eletricidade usando a tecnologia PWM
Existem diferentes produtos de otimização de tensão no mercado, mas a maioria deles é baseada em tecnologias obsoletas, como transformador de comutação automática, estabilizadores eletromecânicos, etc. Na Índia, Reino Unido e muitos outros países asiáticos, o fornecimento de eletricidade é 230 V + 10% / -6% (216V - 253V) e a tensão média é geralmente 240V. A maior parte dos equipamentos elétricos é projetada para funcionar em 220V. Se houver um aumento de 10% na tensão de alimentação, haverá um consumo de 15% a 20% a mais no equipamento. Isso gerará calor, resultando em perda de energia, emissão de CO2 e reduzirá substancialmente a vida útil do equipamento.
A mais recente tecnologia em otimização de voltagem é baseada em IGBT PWM reguladores de voltagem estáticos / estabilizadores de voltagem estática. Este é um estabilizador de tensão tipo SMPS para tensão de rede onde o PWM é feito diretamente na comutação CA para CA, sem qualquer distorção harmônica. A modulação por largura de pulso (PWM) é uma técnica comumente usada para controlar geralmente a energia CC para um dispositivo elétrico, tornada prática por interruptores eletrônicos modernos. No entanto, ele também encontra seu lugar em helicópteros AC. O valor médio da corrente fornecida à carga é controlado pela posição da chave e pela duração de seu estado. Se o período de ativação da chave for mais longo em comparação com o período de desativação, a carga receberá potência comparativamente maior. Portanto, a frequência de chaveamento PWM deve ser mais rápida. Neste método, não há conversão de CA para CC e também muda novamente para saída CA.
Vantagens:
- Reduz o design do sistema
- Diminui o número de componentes
- Aumenta a eficiência e confiabilidade
Isso desembaraça o contorno, diminui a contagem do segmento e aumenta a proficiência e a qualidade inabalável. O estágio de força é um controle de chopper IGBT.
A frequência de corte é de cerca de 20 kHz, o que garante operação silenciosa absoluta e saída de onda senoidal pura. No diagrama de blocos (parte superior), o circuito de controle baseado em DSP fornecerá a unidade PWM ao IGBT detectando a tensão de saída CA. Se a tensão de saída CA for maior, o DSP reduzirá o ciclo de trabalho do PWM e se a tensão de saída CA for menor, o DSP aumentará o ciclo de trabalho do PWM. Quando a entrada está acima de 220 V, a saída é mantida em 220 V constante, +/- 1%.
Quando a entrada está abaixo de 220 V, o ciclo de trabalho do PWM será de 100%, então a tensão de saída é a mesma que a de entrada. A segunda e terceira imagens mostram PWM e FORMAS DE ONDA de saída (Preto = PWM, Vermelho = Forma de onda de saída). As figuras mostram o PWM e as formas de onda de saída. Observe que a frequência PWM não está em escala. O PWM real será muito mais denso. Quando o ciclo de trabalho PWM diminui, a saída CA diminuirá e quando o ciclo de trabalho PWM aumentar, a saída CA aumentará.
No chopper IGBT, os IGBTs são conectados no modo anti-série para que possam alternar nas duas direções. Desta forma AC para AC PWM é possível. Durante o desligamento, outro conjunto de IGBTs será ativado para rotação livre. Portanto, a energia do flyback voltará para a carga. Como a frequência PWM é de 20 kHz, um pequeno indutor de núcleo amorfo ou de ferrite e um pequeno capacitor de filtro são suficientes para integrar a forma de onda cortada a uma onda senoidal pura.
Para isso, não usamos nenhum transformador. Portanto, o estabilizador será compacto e leve . O mesmo pode ser usado para balanceamento trifásico e economizar ainda mais energia.
13 dicas para economizar energia em casa
- Apague as luzes das salas quando não está em uso e também durante o dia em que iluminação suficiente está presente.
- Use os fornos de microondas para tempos de cozimento curtos. Também é melhor substituí-los pelo tipo de equipamento solar.
- Coloque o ar condicionado no modo OFF, especialmente quando você estiver fora de casa. Feche as portas e janelas enquanto o ar condicionado estiver ligado e enquanto estiver ligado, não use ventiladores de teto.
- Devido ao alto consumo de corrente, substitua os aquecedores elétricos de água por aquecedores a gás natural e aquecedores solares de água.
- Substitua os Fornos principalmente indutivos pelo gás natural ou outros aquecedores convencionais.
- Sempre coloque seu computador pessoal ou laptop no modo de hibernação enquanto não estiver trabalhando nele e desligue-o quando o trabalho estiver concluído.
- Sempre use o tipo de controle automático de temperatura das caixas de ferro.
- Sempre use Aparelhos eficientes em energia como lâmpadas fluorescentes, lâmpadas fluorescentes compactas (CFL), lâmpadas LED, etc, em vez de lâmpadas incandescentes e outros aparelhos de consumo de energia. Além disso, use lâmpadas de vapor de sódio no lugar de lâmpadas de vapor de mercúrio para economizar eletricidade.
- Use o desligamento automático dos aparelhos quando eles atingirem um ponto operacional de estado estável.
- Ao lidar com os motores de indução, particularmente os tipos de indução, usam os capacitores em derivação nos terminais do motor para melhorar o fator de potência.
- Usar o tipo moderno de drives controladores para motores industriais, como drives de frequência variável (VFDs), será a melhor opção para economizar energia principalmente no setor industrial e substituir os grupos geradores do motor por drives de tiristor.
- As bombas também afetam a economia de energia em muitas das indústrias químicas. A seleção inadequada de impulsores e outros equipamentos leva a um desperdício de muita energia. Portanto, selecione a bomba de acordo com a capacidade certa.
- Forneça manutenção preventiva regular para todas as máquinas e equipamentos e substitua-os por novos, se necessário.
