Ложная выгода: о чём молчат продавцы переходника для экономии электроэнергии

В магазинах и на досках объявлений можно встретить интересный прибор – небольшая коробочка вставляется в розетку и, по заверениям продавцов, позволяет сэкономить немало электроэнергии. Так это или нет, и на каком принципе она работает – давайте разберём подробнее!

Что такое реактивная мощность и зачем её компенсировать?

Вначале сделаем небольшое теоретическое отступление, которое поможет понять, как работает «адаптер для экономии», или, что вернее – как эту экономию предполагали инженеры данного устройства.

Электрическая мощность, потребляемая приборами, делится на две категории – активная и реактивная. Активная мощность показывает, сколько энергии в приборах было потрачено «на дело», например, сколько ушло на освещение, либо нагрев, либо на механический привод. Реактивная энергия напротив, является вторичной и «паразитной» - она не производит ничего полезного, лишь нагружает источник питания и нагревает жилы кабеля. Откуда она берётся и где встречается?

При прохождении переменного тока через простой резистор или нагревательный ТЭН, вся энергия превращается в тепло. Но если пропустить переменный ток через катушку, например дроссель, либо конденсатор, возникнет интересный эффект. Ток в виде
синусоиды начнёт отставать от напряжения, либо опережать его. Это порождает «отдачу» энергии от прибора обратно к источнику – именно поэтому принято говорить, что нагрузка порождает реактивную мощность.

Не будем углубляться в теорию, и объясним это на простом примере. Представьте себе лопату, между черенком и острием которой поставили пружину. При давлении на черенок пружина сожмётся и, в свою очередь, толкнёт черенок – полезная работа начнёт производиться. Но как только мы снимем усилие с черенка, пружина распрямится и черенок ударит вас в челюсть. Это и есть реактивная мощность, на время запасённая в пружине. Вы затратили энергию на копание и на сжатие пружины, но полезной оказалась только первая её часть.

В каких приборах может возникать реактивная мощность? Это любые приборы, в которых имеются индуктивности (катушки) или ёмкости (конденсаторы), либо то и другое одновременно. Типичный пример – асинхронный трёхфазный электродвигатель – он имеет коэффициент мощности 0,55, а значит 45% мощности, которая потрачена на вращение его ротора, уходит впустую. Любые устройства с электроникой «на борту» обязательно порождают реактивную мощность, вопрос лишь в том – сколько процентов. Узнать это можно по маркировке – как правило, коэффициент мощности заменяют обозначением cos ϕ – что читается как «косинус фи». Идеальное значение этого параметра – единица и, чем он меньше, тем больше реактивной мощности производится данным прибором.

Инженеры придумали два способа решить вопрос перерасхода энергии из-за реактивной мощности:

• усовершенствование приборов, с целью повысить коэффициент мощности;
• установка компенсирующих конденсаторов на линиях, где имеется много индуктивных нагрузок (например, электродвигателей).

Вся современная электроника имеет импульсный блок питания. Как он работает? В отличие от классических блоков питания с большим тяжёлым трансформатором, импульсный блок преобразует напряжение на очень высокой частоте – десятки килогерц, тогда как простой трансформатор работает на частоте сети 50 Гц. Это позволяет уменьшить трансформатор до крошечного размера – меньше спичечного коробка и сделать прибор более компактным и лёгким.

Именно импульсный блок питания или, на жаргоне электронщиков, «импульсник» это основной источник реактивной энергии в домах, офисах и торговых помещениях. На его входе всегда стоит конденсатор, который при включении заряжается и порождает скачок тока. Но прогресс не стоит на месте и современные устройства, даже самые простые и дешёвые, вроде светодиодных светильников, имеют импульсные блоки питания нового поколения, с коэффициентом мощности 0,95 и выше, то есть с едва заметным перерасходом энергии.

Касательно промышленных объектов, где одновременно работает много электродвигателей, в них до сих пор применяются конденсаторные батареи, компенсирующие реактивную мощность, но это, как вы понимаете, отдельный разговор и к бытовой электрике он не имеет отношения.

Адаптер для экономии – как он устроен?

Помня о том, что мы сказали выше, рассмотрим «героя» нашей статьи – переходник для экономии электричества. Если его разобрать, внутри мы увидим лишь несколько ожидаемых радиодеталей:

• конденсатор для компенсации реактивной мощности;
• плата питания для светодиода индикации;
• светодиод индикации работы.

Как видно, ничего сложного – всё очень просто и главное – дёшево. Внутри установлен конденсатор, который, по логике, должен экономить нашу электроэнергию путём компенсации реактивной мощности в нашей проводке. И он действительно экономит – только размер этой экономии настолько мал, что покупка переходника напрочь лишена смысла. Почему это так? Дело в том, что, собственно индуктивных нагрузок в бытовой проводке почти нет – разве что изредка пылесос и вытяжной вентилятор. Но даже если бы у нас стоял станок с асинхронным электродвигателем, экономии мы не дождались бы – емкость конденсатора в переходнике настолько мала, что реактивная мощность, которую он скомпенсирует, исчисляется единицами и даже долями Ватт. Грубо говоря, утечка тока через изоляцию проводки, которая имеется в любой, даже полностью исправной проводке, расходует в десятки раз больше электричества, чем компенсирует наш чудо- прибор.

Если вам нужна реальная экономия мы вкратце приведём несколько действительно работающих рекомендаций:

• старайтесь реже включать стиральную машину – только тогда, когда барабан будет заполнен не меньше, чем на 50% максимального веса;
• чем плотнее наполнен холодильник, тем меньше энергии он расходует – разумеется, и открывать его лучше пореже;
• устраните утечки тепла из окон и дверей – так вам не придётся использовать электрические обогреватели, расходующие огромное количество энергии;
• попробуйте использовать вместо электрочайника классический, для газа (если, конечно газ у вас есть) – он будет греться дольше, но и сэкономит вам не одну сотню рублей в месяц.

Вывод

Покупка переходника для экономии электричества не имеет смысла – в нашей проводке нечего компенсировать, а встроенный конденсатор не сможет скомпенсировать и 10 Ватт электричества. Впрочем, вреда от него также нет, так что если хотите провести эксперимент – добро пожаловать.

Спасибо, что дочитали – исправной вам проводки и экономного электричества!