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Un Consiglio Sull'energia Reattiva

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  • Un Consiglio Sull'energia Reattiva

    Ciao a tutti

    Dovrei spiegare ad un cliente il significato di energia reattiva negativa induttiva (insomma quella segnata dal contatore).
    Essendo diplomato in elettrotecnica conosco la definizione scientifica del termine, ma vorrei spiegarla in modo piu' semplice e chiaro per il cliente senza tanti sfasamenti e robe varie.
    Insomma vorrei spiegare il significarto delle 4 icone che escono sul contatore

    grazie

  • #2
    Io quando devo spiegare ad un profano cosa è l'energia reattiva, semplicemente dico che:

    mentre l'energia attiva è quella energia che viene trasformata in lavoro ed è quella tangibile, cioè quella che vediamo e misuriamo realmente (sotto forma meccanica, elettrica ... ),
    l'energia reattiva è quella energia necessaria al sistema per autosostenersi e comunque necessaria affinchè il sistema stesso produca il lavoro desiderato.

    Spero piaccia.

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    • #3
      Un modo semplice (forse troppo) per descriverla:
      L'energia attiva è quella "che fa il lavoro" e si paga.
      l'energia reattiva (capacitiva e induttiva) è quella "inutile" e non si paga (fatte salve le dovute eccezioni)
      GIULIANO
      _____________
      ....ho capito che spesso tutti sono convinti che una cosa sia impossibile finchè arriva uno sprovveduto che non lo sa e la realizza..... A. Einstein.

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      • #4
        Originariamente inviato da zo.daniele Visualizza il messaggio
        Ciao a tutti

        Dovrei spiegare ad un cliente il significato di energia reattiva negativa induttiva (insomma quella segnata dal contatore).
        Essendo diplomato in elettrotecnica conosco la definizione scientifica del termine, ma vorrei spiegarla in modo piu' semplice e chiaro per il cliente senza tanti sfasamenti e robe varie.
        Insomma vorrei spiegare il significarto delle 4 icone che escono sul contatore

        grazie
        Beh è quella quota di energia che viene "rimpallata" tra l'utenza e l'Enel, a causa della natura alternata della corrente. Pur non facendo lavoro, questa energia viaggia su dei cavi che debbono sopportarla. Ecco perchè è necessario ridurla il più possibile (rifasamento), ed ecco perchè l'Enel fa pagare salato chi non lo fa.

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        • #5
          Spiegazione energia reattiva

          Io faccio invece questo esempio.

          Immaginiamo che l'energia elettrica sia un flusso di persone che entrano in un autobus alla fermata.
          Se mentre le persone salgono ce ne sono altre ce scendono dalla stessa porta la compagnia di trasporti perderà tempo ad ogni fermata, ritardando le corse successive. Per sopperire al questo problema la compagnia metterà degli autobus in più e per sopperire alle spese dovrà aggiungere al costo del biglietto una penale, aumentandone il prezzo.
          Se invece le persone fossero disciplinate e ognuno utilizzasse la porta corretta per salire e scendere, la compagnia non dovrebbe incrementare il numero di mezzi e non farebbe pagare la penale.
          Il rifasamento fa in modo che il flusso di energia sia più "ordinato" e quindi evita un sacco di problemi al distributore dell'energia elettrica, azzerano la penale a carico del cliente.

          Ti piace la mia spiegazione?

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          • #6
            Anch'io uso il concetto di autobus con questa variante per spiegare " l'ingombro" della reattiva sulle linee.
            La linea elettrica è come un autobus che può trasportare un certo numero di persone fino alla loro destinazione, ipotizziamo 50 posti. L'ideale è quindi che tutti i 50 passeggeri arrivati a destinazione vengano fatti scendere e paghino ognuno il proprio biglietto di conseguenza.(e questi passeggeri rappresentano l'energia che viene consegnata e consumata dall'utente).
            La potenza reattiva equivale invece ad avere una quota di posti occupati da persone che arrivati a destinazione non scendono e se ne restano a bordo e ritornano indietro (e non pagano ). (ipotizziamo 10 persone).
            Quindi il mio autobus che è da 50 posti è utilizzato realmente per 40 posti pur avendo io investito capitale per acquistarlo da 50 posti e quindi ci sto rimettendo!!
            La reattiva è l'equivalente dei 10 posti delle persone che non scendono mai e vanno su e giù fra la stazione di partenza (generatore) ed arrivo (utilizzatore).
            Ciaoo

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            • #7
              grazie della spegazione , poi quella dell'autobus è veramente D.O.Cè sempre stato il mio dilemma ...da capire " fisicamente "
              finora la mia media è di un bus da 50 posti, con 3 ri********ti + un bambino 0.5 che scendono al contrario , ne ho troppi ? o è sopportabile ?

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              • #8
                L'energia attiva è quella utile mentre invece l'energia reattiva è quella involontariamente restituita alla linea.

                In altre parole: un motore elettrico produce forza motrice meccanica, e noi vogliamo che produce forza motrice meccanica; ma purtroppo non possiamo impedire che un motore funzioni anche come generatore e quella parte di energia prodotta come generatore ha il nome di energia reattiva.

                Quindi un generatore elettrico produce solo energia reattiva, e questo ci fa comodo, mentre invece non ci fa comodo nei motori elettrici.

                L'energia reattiva non viene conteggiata dal contatore ma purtroppo questa energia fa aumentare la corrente elettrica nei conduttori i quali se non sono dimensionati a dovere rischiano di russiscaldarsi troppo.

                e poi esistono 2 tipi di energia reattiva: quella induttiva e quella capacitiva.

                Quella prodotta dai motori elettrici è di tipo induttiva mentre invece quella prodotti dai condensatori è di tipo capacitiva.

                Esiste la possibilità di ingegnerizzare l'impianto aggiungendo una certa energia reattiva capacitiva che annulla quella reattiva induttiva.

                Il calcolo dei condensatori è eseguito da un ingegnere o da me, ma è passato tanto da quando non faccio più l'elettricista e mi sono dimenticato alcune cosette di matematica e di trigonometria.
                i peggiori nemici del fotovoltaico sono gli speculatori edilizi perché costruiscono alveari di 15 piani anziché case di zero piani.

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                • #9
                  anche il trasformatore genera energia reattiva, induttiva e capacitiva?

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                  • #10
                    Non si genera niente , , e' lo sfalsamento della corrente rispetto alla tensione che genera un potenza attiva inferiore alla reattiva , se ho cosFi 1 sono in fase tensione e corrente e le due potenza sono identiche....
                    esempio :ho un carrello su un binario ,ci lego una fune all'anteriore e mi metto a tirare con una certa forza (che e' la corrente ) se tiro diritto rispetto al binario cioe' angolo 0° avro' la massima trasmissione di forza al carrello ... adesso pensate , se mi sposto nell'arco dei 90° (sempre piu' energia reattiva e quindi meno cosFi dell'angolo) e tiro nel verso dello spostamento angolare cosa avro' : il carrello continuera' a spostarsi ma sempre con meno forza..... fino a 90° e cosFi 0 dove , con la stessa forza si annulla completamente lo spostamento....
                    AUTO BANNATO

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                    • #11
                      Occorre un po' di teoria.
                      In un circuito a corrente alternata esistono 3 tipi di carico:
                      - Carichi che assorbono energia e la trasformano in un altra forma di energia. Esempi: resistenza (che assorbe energia elettrica e la trasforma in calore), motore (che assorbe energia elettrica e la trasforma in energia meccanica). Questo tipo di energia è detta "Attiva" , si misura in kwh ed è quella che noi paghiamo.
                      - Carichi che assorbono energia e la immagazzinano al proprio interno senza trasferirla all'esterno e che la restituiscono subito dopo al generatore che l'ha fornita. Immaginate una energia che pendola dal generatore al carico in continuazione e viceversa. Il bilancio energetico è mediamente nullo. Questa energia si chiama "Reattiva" e si misura in Kvarh. Siccome non è un consumo non si paga (almeno nelle utenze monofasi ed in parte anche nelle utenze trifasi).
                      Questi carichi "reattivi" sono di due tipi: a) induttivi, b) capacitivi.
                      Nella realtà industriale tutte le volte che abbiamo motori elettrici abbiamo sempre necessità di un campo magnetico e quindi di induzione e quindi di carichi induttivi. Ecco che un motore elettrico è un misto di carico "attivo" che assorbe energia attiva e la trasforma in energia meccanica e di carico "reattivo" che ha bisogno di scambiare energia reattiva col generatore per creare quel campo magnetico senza il quale il motore non potrebbe funzionare.
                      Ecco quindi che un motore elettrico è un carico misto attivo/reattivo. Nelle reti elettriche i maggiori responsabili dell'energia reattiva sono i motori.
                      La prossima puntata parleremo dei carichi capacitivi.
                      Ciao a tutti

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                      • #12
                        Allego 2 foto di un analizzatore professionale durante dei rilievi fatti sul mio impianto elettrico:




                        Per problemi quel giorno non abbiamo fatto l' analisi delle curve utilizzando tutte due le entrate dello strumento in modo da averle sovrapposte, ma per capirci nelle vicinanze c'era la presenza di un altro analizzatore fisso sulla linea della socomec, un diris a80, che indicava il cosfì in quello stesso momento vicino a 0,99.

                        Come si vede dalle due foto (una rileva la tensione, una l' energia attiva) pur avendo i vertici delle due curve che corrispondono, la forma della curve è molto diversa:

                        1- quella del voltaggio è sinusoidale quasi perfetta
                        2- quella dell' energia è invece un dente di sega, pur avendo a dire del mio amico (ingegnere elettronico) il vertice in corrispondenza di quello della prima (cosfì 1)

                        Il punto è: lo spazio compreso fra l' interno della curva sinusoidale e l' esterno del dente di sega, che energia è?

                        Il mio amico mi ha spiegato che questo è il risultato da una parte degli inverter fotovoltaici che immettono, e di altri (pdc presenti sulla linea) che prelevano.

                        I contatori enel non misurano reattiva, dato che il cosfì è quasi sempre superiore a 0,95.


                        Il punto è: lo spazio compreso fra l' interno della curva sinusoidale e l' esterno del dente di sega, che energia è?

                        Commenta


                        • #13
                          Non so che strumento hai usato né come lo hai settato , ma una cosa è certa:
                          Se hai un carico puramente attivo la potenza istantanea è una curva sinusoidale (sempre positiva) con frequenza 100 Hz esattamente il doppio dei 5o Hz della tensione. Nelle foto che hai postato si vede in entrambe che l'unità di scala dei tempi è di 5 ms per divisione e si vede altresì che la distanza fra i picchi è esattamente 4 divisioni --> 5ms x 4 divisioni= 20 ms (Periodo), a cui frequenza = 1/T= 50Hz.
                          Conclusione: non hai visualizzato la potenza ma una grandezza sinusoidale a freq. 50 hz. E' sicuramente la tensione.
                          Sulla prima foto hai due curve la A e la B puoi specificare cosa misurano?
                          Ciao

                          Commenta


                          • #14
                            Finalmente uno che s'intende di elettricità!!

                            Quanto ho detto e solo quello che ho capito, ed essendo un biochimico di scuola, poco ne so di elettronica!!

                            Comunque i valori rilevati nella prima schermata sono stati letti con una pinza amperometrica, che sfrutta l' effetto hall. L' uscita della pinza, poi, veniva adattata allo oscilloscopio tramite un altro aggeggio.

                            Ti allego le foto:


                            Commenta


                            • #15
                              Scusami per il ritardo della mia risposta.
                              Tu hai sicuramente utilizzato un oscilloscopio a doppia traccia ed hai visualizzato contemporaneamente due curve:
                              a) curva della tensione
                              b) curva della corrente (prelevata tramite pinza amperometrica o equivalente)
                              Come potrai osservare le due curve sono "in fase" cioè l'istante di massima corrente è praticamente coincidente con l'istante di massima tensione ( a parte un modestissimo sfasamento del tutto trascurabile)
                              Quindi questo significa che il carico elettrico in quel momento era assorbitore solo ed esclusivamente di potenza attiva e non c'era nessuna potenza reattiva.
                              Spero che questa spiegazione sia sufficiente. Se non lo fosse chiedi pure.. sono a tua disposizione.
                              Ciao

                              Commenta


                              • #16
                                Si, come avevo scritto.... di reattiva "misurata" non ce n'è, dato che l' analizzatore di rete che ho installato sulla linea di solito misura un cosfì vicino a 0,99 quasi sempre.

                                E fin li ci sono, e avevo capito il meccanismo.

                                Ma io ho evidenziato un altro aspetto, forse in maniera poco chiara, e cioè:

                                1- e vero che i due picchi sono in fase, cioè se fossero stati visualizzati insieme avrebbero avuto i vertice in comune, ma
                                2- uno, quello della tensione è un' onda, mentre quello della corrente è un triangolo

                                La causa, a dire del mio amico ingegnere, che di lavoro progetta proprio degli inverter di media tensione, sono proprio la gran quantità di inverter presenti sulle linee, da un lato quelli fotovoltaici in produzione, e dall' altro, in quel momento, quelli dei condizionatori in funzione, computer o comunque alimentatori elettronici.

                                Il dubbio è che in teoria non si vede energia reattiva, ma in pratica se

                                sovrapponi perfettamente i due grafici, facendo corrispondere i vertici (cosfì=1) in realtà le due linee di risalita e discesa non corrispondono affatto (una è una parabola, l' altra un triangolo).

                                L' area che ho evidenziato in verde, fra la parabola della tensione e la retta della corrente.... che tipo di energia rappresenta?

                                Potrebbe essere comunque energia reattiva ma di fatto non viene misurata dai normali strumenti, compresi i contatori enel?

                                Spero di non dire cavolate!


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                                • #17
                                  Il problema che tu ti poni è inesistente. Mi spiego.
                                  1) Dati generali: siamo in regime di tensione alternata sinusoidale.
                                  2) Definizione di potenza elettrica: è il prodotto di due grandezze istantanee : tensione v(t) e intensità di corrente i(t).
                                  3) Segno del prodotto v(t)*i(t): se è positivo il carico sta assorbendo energia dal generatore, se è negativo il carico sta "restituendo" energia al generatore.
                                  4) Se in ogni istante sia la tensione v(t) che la corrente i(t) sono positive o negative il prodotto v*i è comunque positivo. Ciò vuol dire che il carico assorbe energia dal generatore in ogni istante senza mai restituirne: regime di potenza attiva pura. Potenza reattiva nulla.
                                  5) Veniamo al tuo caso. I diagrammi di tensione e corrente sono perfettamente in fase e quindi in ogni istante hanno segno concorde (entrambi positivi o entrambi negativi) e quindi la potenza istantanea è sempre positiva. Potenza reattiva nulla e solo potenza attiva.
                                  6) Area verde: a) tu stai paragonando due grandezze diverse ognuna con un suo fattore di scala diverso. Quell'area non ha alcun significato fisico. Ma la risposta alla tua domanda non va elusa. La vera risposta al tuo problema è la seguente: tu hai un carico che non è perfettamente lineare ed assorbe una corrente con andamento ad onda triangolare anziché sinusoidale come dovrebbe essere. In questo caso ciò che si dovrebbe fare è il diagramma della potenza istantanea ottenuto come prodotto fra i valori istantanei di corrente e tensione e poi calcolarne il valor medio sul periodo. Questo valore sarà leggermente inferiore al valore che si avrebbe se la corrente fosse perfettamente sinusoidale.
                                  7) In altre parole la tua corrente ha un valore "efficace" inferiore al valore "efficace" che avrebbe se fosse sinusoidale pura (Veff=Vmax/radq(2)) e quindi la tua potenza attiva è leggermente inferiore a quella che tu avresti se l'onda fosse sinusoidale pura.
                                  Sintesi: l'area verde significa che hai una potenza attiva leggermente inferiore a quella che avresti nel caso che la curva della corrente fosse sinusoidale anziché rettilinea, cioè se l'area verde fosse nulla. Comunque non hai reattiva.
                                  Pensa al diagramma di un carico resistivo alimentato in alternata con un diodo interposto: diagramma a semplice semionda. Qui le aree sono completamente diverse, eppure solo attiva e nessuna reattiva!!! Cambiano i valori efficaci e basta.
                                  Lanciandoci in integrali vari si può calcolare anche analiticamente il valore efficace, ma non mi sembra qui il caso. E' il concetto che deve essere chiaro.
                                  Spero di esserlo stato anch'io.
                                  Ancora una volta se hai qualcosa da chiedere sono qua a disposizione.
                                  Ciao

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                                  • #18
                                    Fantastico. Speriamo che l'utente che vuole questa spiegazione nella sua vita si limiti a lavorare a 50 Hz. Come spiegargli che la sua linea diventa sede di onde parzialmente stazionarie di tensione e di corrente, se lavora in alta frequenza? :-)
                                    Impianto FV integrato da 5,0 kWp, 14 pannelli SunPower X22-360 (360W), Azimut (FV) = -43°, Tilt = 20°, Inverter Solaredge SE5000H, Ottimizzatori di potenza Solaredge. Connesso dal 23/07/2018 con SSP.
                                    Solaredge Monitoring: https://monitoringpublic.solaredge.c...1-591c9a0b855b

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