Jaký je rozdíl mezi kVA a kW? Často kladené otázky

Při odhadu výkonu spotřebovaného zátěží by měl být vzat v úvahu celkový výkon. Zdánlivý výkon (jednotka VA je voltampér) je celkový výkon spotřebovaný elektrickým spotřebičem. Skládá se z aktivní (měrná jednotka “W” – Watt) a jalové (měrná jednotka VAR – voltampér jalový) výkonové složky. Spotřebitelé elektřiny mají často aktivní i jalové složky.

Odporová zátěž. Při tomto typu zátěže se veškerá spotřebovaná energie přemění na teplo. Pro řadu zařízení je tato součást hlavní. Patří sem například elektrická kamna, svítidla, elektrická topidla, žehličky, topná tělesa atd.

Reaktivní zátěže. Téměř všechno ostatní. Mohou mít indukční nebo kapacitní charakter. Typickým představitelem elektrického zařízení, které má indukční složku zátěže, je elektromotor. Zdánlivý výkon (P) a činný výkon (Pa) souvisí s koeficientem cosФ.

Jaká je metodika výpočtu výkonu elektrických spotřebičů?

Aby bylo možné provést optimální volbu modelu UPS na základě požadovaného kritéria výkonu, musíte vypočítat celkový výkon spotřebovaný vaší zátěží. Zátěží se v tomto případě rozumí všechny elektrické spotřebiče umístěné ve vaší domácnosti (kancelář, byt, průmyslové prostory), které podléhají ochraně.

Spotřebu energie konkrétním zařízením lze nejlépe určit z datového listu nebo návodu k obsluze tohoto produktu. Někdy jsou spotřeba energie a koeficient cosF uvedeny na zadní stěně zařízení nebo zařízení. Je třeba poznamenat, že hodnota výkonu v dokumentech pro různá zařízení může být uvedena buď ve wattech, nebo ve voltampérech. Aby se předešlo chybám při výpočtu výkonu zařízení, shrnujeme zvlášť pro každou měrnou jednotku ve dvou sloupcích.

1. Uvedeme všechny elektrické spotřebiče podléhající ochraně;
2. Shrňme jejich pravomoci, jak je uvedeno výše;
3. Uveďme získané výsledky na jednu jednotku měření výkonu (nejlépe ve voltampérech). Pro tohle:

Takto vypočítaný výkon je třeba přičíst k součtu výkonů ve druhém sloupci (součet ve VA).

Poznámka: pro elektrické spotřebiče, které mají pouze aktivní zátěž, se koeficient cosФ považuje za rovný 1.

Je třeba vzít v úvahu další mimořádně důležitý bod – náběhové proudy. Jakýkoli elektromotor (kompresor) v okamžiku zapnutí spotřebuje několikanásobně více energie než ve jmenovitém režimu. V případě, že je součástí zátěže elektromotor (např.: ponorné čerpadlo, lednička, vrtačka), je třeba její jmenovitý příkon vynásobit minimálně 3 (nejlépe 5), aby nedošlo k přetížení stabilizátoru nebo UPS, když zařízení je zapnuto. Proveďte tyto úpravy ve výpočtech.

Síla je tedy vypočtena.

Vezměme však v úvahu ještě dva body.

1. V životě prakticky neexistují případy, kdy by současně fungovalo absolutně celé zatížení. Ve skutečnosti, pokud vítáte hosty, je nepravděpodobné, že by se prádlo v tuto dobu vypralo, nebylo během dne zapnuté osvětlení atd. V praxi existuje něco jako „koeficient současného spínání“. Vypočtenou hodnotu lze tedy snížit (tj. vynásobit přibližně faktorem 0,3-0,5).
2. Na druhou stranu je nepřijatelné, aby nepřerušitelný zdroj energie fungoval při plné zátěži. Pro vytvoření „šetrného“ provozního režimu je vhodné zvýšit výkon získaný v důsledku předchozích výpočtů přibližně o 10-15%. Tím zvýšíte životnost zařízení, zvýšíte spolehlivost a vytvoříte výkonovou rezervu pro připojení nového zařízení.

Požadované číslo bylo nalezeno. Nyní si na základě konkrétních příkladů vyberme UPS.

Pro usnadnění úkolu určování výkonu můžete poskytnout tabulku s přibližnými údaji o spotřebě elektřiny domácích spotřebičů.

• Chladnička – do 1 kW
• TV – 0,08 kW
• Pračka – 1,5 kW
• Rychlovarná konvice – 2 kW
• Vysavač – 0,8 kW
• Železo – 1 kW
• Mikrovlnná trouba – 1 kW
• Osvětlení (žárovky – 1 ks) – 0,06 kW.
• Počítače a monitory:

Spotřeba energie moderních CRT monitorů

• 15″ 70-100 W
• 17″ 90-110 W
• 19″ 100-150 W
• 22″ 110-180 W

Spotřeba energie moderních LCD monitorů

• 15″ – 25-45 W
• 17″ – 35-50 W
• 19″ – 40-60 W

Tento článek nastiňuje spíše teoretické aspekty problému než praktická doporučení. Chcete-li přejít k řešení konkrétních problémů, kterým čelíte, doporučujeme přejít na následující články na našem webu:

• Hlavní
• Články
• Výpočet výkonu UPS

Voltampy (VA nebo VA) – jednotka používaná k indikaci zdánlivého výkonu střídavého proudu, definovaná jako součin proudu působícího v obvodu (měřeno v ampérech, zkráceně A) a napětí na svorkách obvodu (měřeno ve voltech, zkráceně B).

Watt (W nebo W) – jednotka používaná k měření výkonu. Tato jednotka vděčí za své jméno skotsko-irskému vynálezci Jamesi Wattovi. 1 watt je výkon, při kterém po dobu 1 s. 1J práce je hotová. Watt je jednotka činného výkonu, což znamená, že 1 watt je výkon stejnosměrného elektrického proudu 1A při napětí 1B.

! Při výběru dieselagregátu je třeba na to pamatovat Celkový výkon spotřebovaný zařízením se měří v kVA a činný výkon vynaložený na vykonání užitečné práce se měří v kW. Zdánlivý výkon se vypočítá jako součet dvou pojmů jalový výkon a činný výkon. Poměr celkového a činného výkonu má poměrně často různé hodnoty pro různé spotřebiče, proto, abychom našli celkový výkon všech spotřebovávaných zařízení, je nutné sečíst celkový, spíše než činný výkon zařízení. .

Jmenovitý výkon

Výkon většiny průmyslových elektrických spotřebičů se udává ve wattech činný výkon, vyzařované odporovou zátěží (žárovka, topná zařízení, lednička atd.).

Obvykle pod spotřeba energie přesně rozumět činnému výkonu, který je zcela využit k užitečné práci. Pokud mluvíme o aktivním spotřebiteli (rychlovarná konvice, žárovka), pak je na něm zpravidla zapsáno jmenovité napětí a jmenovitý výkon ve W pro výpočet kosinus „phi“.

Úhel “phi” je úhel mezi napětím a proudem. Pro aktivní spotřebiče je úhel „phi“ roven 0 a, jak je známo, cos(0) = 1. Abyste mohli vypočítat činný výkon (označený P), musíte najít součin tří faktorů: proud přes spotřebitele, napětí u spotřebitele, kosinus „phi“ “, to znamená, proveďte výpočty pomocí vzorce

Uvažujme příklad pro topné těleso. Protože se jedná o aktivní spotřebič, cos(0) = 1. Celkový výkon (označený S) bude roven 10 kVA. Proto P=10×cos(0)=10 kW — činný výkon.

Pokud mluvíme o spotřebitelích, kteří mají nejen aktivní, ale také reaktanci, pak jsou zpravidla označeny P ve W (činný výkon) a hodnotou kosinu „phi“.

Uveďme příklad pro motor, na jehož štítku je napsáno: P=5 kW, cos(φ)=0.8, z čehož vyplývá, že tento motor, pracující v nominálním režimu, bude spotřebovávat S = P/cos(φ)=5/0,8= 6,25 kVA — celkový (činný) výkon a Q = (U×I)/sin(φ) — jalový výkon.

Chcete-li najít jmenovitý proud Motor musí být rozdělen na svůj celkový výkon S provozním napětím 220 V.

Aktuální hodnocení je však možné přečíst i na štítku.

Chcete-li vidět rozdíl mezi kVA a kW v praxi, prozkoumejte produkty v sekci Dieselové generátory >>

Proč je výkon na generátorech uveden ve VA?

Odpověď zní: nechť je výkon stabilizátoru napětí uvedený na štítku roven 10000 10000 VA, pokud je k tomuto transformátoru připojen určitý počet topných těles, pak výkon dodávaný transformátorem (transformátor pracuje ve jmenovitém režimu) nepřesáhne XNUMX XNUMX W .

V tomto příkladu vše do sebe zapadá. Pokud však k stabilizátoru napětí připojíte indukční cívku (mnoho cívek) nebo elektromotor s hodnotou cos(φ)=0.8, pak bude výstupní výkon stabilizátoru roven 8000 W. Pokud pro elektromotor platí cos(φ)=0.85, pak bude výstupní výkon roven 8500 W. Z toho vyplývá, že nápis 10000 Va na štítku transformátoru nebude odpovídat skutečnosti. Proto je výkon generátorů (stabilizátorů a transformátorů napětí) určen v plném výkonu (pro uvažovaný příklad 1000 kVA).

Účiník se vypočítá jako poměr průměrného výkonu střídavého proudu a součinu hodnot proudu a napětí působících v obvodu. Maximální hodnota, kterou může účiník nabývat, je 1.

Při zvažování sinusový střídavý proud, k určení účiníku se používá vzorec:

r и Z – aktivní a celkový odpor obvodu, a úhel φje fázový rozdíl mezi napětím a proudem. Všimněte si, že účiník může nabývat hodnot nižších než 1, a to i v obvodech s pouze aktivním odporem, pokud obsahují nelineární sekce, protože se mění tvar křivek proudu a napětí.

Účiník se také rovná kosinu fázového úhlu mezi základnami proudové a napěťové křivky. Účiník je poměr činného výkonu k zdánlivému výkonu: cos(φ) = činný výkon/zdánlivý výkon = P/S (W/VA). Účiník je komplexní charakteristika nelineárních a lineárních zkreslení vnášených do sítě zátěží.

Hodnoty akceptované účiníkem:

• 1.00 – velmi dobrý ukazatel;
• 0.95 – dobrá hodnota;
• 0.90 — uspokojivá hodnota;
• 0.80 — průměrná hodnota;
• 0.70 — nízká hodnota;
• 0.60 – špatná hodnota.

Chcete-li vidět rozdíly mezi kVA a kW na konkrétním příkladu, přejděte do části Stabilizátory napětí >>