Η ηλεκτρική ενέργεια μετριέται σε κιλοβατώρες. H ενέργεια που καταναλώνεται από μια συσκευή ανά μονάδα χρόνου ονομάζεται φαινόμενη ισχύς (S) και μετριέται σε κιλοβολταμπέρ ( KVA ). Το σύνολο της ισχύος (φαινόμενη ισχύς S) μιας συσκευής χωρίζεται σε δύο υποσύνολα: την ενεργό ισχύ (P) και την άεργο (Q).
Φαινόμενη ισχύς S
Το πρώτο υποσύνολο της φαινόμενης ισχύος η ενεργός ισχύς (P), δηλαδή η ηλεκτρική ενέργεια ανά μονάδα χρόνου που παράγει πραγματικό έργο, μετριέται σε κιλοβάτ (kW). Με τον όρο «πραγματικό έργο» ενοείται το σύνολο της ενέργειας που τελικά μετατρέπεται, σε ωφέλιμο έργο.
Άεργος ισχύς Q
Το δεύτερο υποσύνολο της φαινόμενης ισχύος ονομάζεται άεργος ισχύς (Q) και μετριέται σε κιλόβόλταμπέρ (reactive power) (kVAr). Ονομάζεται άεργος ισχύς διότι σε αντίθεση με την ενεργό ισχύ δεν μετατρέπεται σε έργο, αλλά αντανακλάται από τη συσκευή και επιστρέφει στο ηλεκτρικό δίκτυο με διαφορετική μορφή. Αυτή είναι η άεργος ισχύς (reactive power) ή οποία είναι ανεπιθύμητη αφού δεν παράγει κανένα έργο και ακόμα χειρότερα επιβαρύνει τα δίκτυα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με μια επιπλέον ποσότητα ρεύματος που αναλογεί απλά σε αντίστοιχες θερμικές απώλειες, ενώ επίσης αλλοιώνει τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής ενέργειας.
Από τις συσκευές που δημιουργούν άεργο ισχύ, είναι κυρίως αυτές με επαγωγική συμπεριφορά, δηλαδή αυτές που ενσωματώνουν πηνία, π.χ. κινητήρες, φωτιστικά φθορίου, μετασχηματιστές, κλπ.
H φαινόμενη ισχύς (S) είναι το γινόμενο της τάσης (V) και της έντασης (I).
Συνεπώς, η άεργος ισχύς (Q), παρ’ όλο που δεν παράγει έργο, υπάρχει στους ηλεκτρικούς αγωγούς ως ένταση (ρεύμα).
Επειδή το ρεύμα είναι υπεύθυνο για τις θερμικές απώλειες των αγωγών, η άεργος ισχύς αντισταθμίζεται στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις και από τη ΔΕΗ με αυτοματοποιημένες συστοιχίες – ζεύξεις πυκνωτών.
Η άεργος αυτή ισχύς χρεώνεται από τη ΔΕΗ στον καταναλωτή (εξαιρουμένων των οικιακών καταναλωτών). Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι πληρώνουμε ηλεκτρική ενεργεία που δε χρησιμοποιείται πουθενά.
Μεγάλη άεργος ισχύς επίσης σημαίνει: μεγαλύτερες βυθίσεις τάσεως, μεγαλύτερες απώλειες σε μετασχηματιστές, μικρότερη διάρκεια ζωής για τους κινητήρες.
Η ΔΕΗ μάλιστα (σωστά) χρεώνει τους μεγάλους καταναλωτές όταν ξεπεράσουν κάποιο όριο «έγχυσης» ή «κατανάλωσης» ( συντελεστής ισχύος, συνφ <=0.85 ) άεργου ισχύος στο δίκτυο.
Στον οικιακό τομέα υπάρχει ελάχιστη άεργος ισχύς, που δημιουργείται ίσως από πεπαλαιωμένο ψυγείο ή παλαιού τύπου κλιματιστικό ή από κάποιο πιεστικό, ή άλλου είδους κινητήρα. Μπορεί δε να λυθεί εύκολα το πρόβλημα αυτό, απλώς με την αντικατάσταση ηλεκτρικών συσκευών παλαιάς τεχνολογίας , με νέας. Επίσης μείωση ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να γίνει και στο φωτισμό, απλά με αντικατάσταση λαμπτήρων πυρακτώσεως, φθορίου, κλπ με άλλες νέας τεχνολογίας. Η συνολική εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να φτάσει και το 20%.
H πραγματική ισχύς (P) δεν μπορεί να μειωθεί. Σε περίπτωση, δε, που στο σπίτι η ηλεκτρική εγκατάσταση δεν δημιουργεί άεργο ισχύ και τεθεί σε λειτουργία κάποιο σύστημα αμφιβόλου λειτουργίας εξοικονόμησης ενέργειας, μπορεί να παράγει το ίδιο άεργο ισχύ, αφού η αντιστάθμιση πρέπει να προσαρμόζεται δυναμικά με τα ανάλογα συστήματα πυκνωτών, πηνίων, ή άλλων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων στα εκάστοτε φορτία.
Η εξοικονόμηση της άεργου ισχύος που επιτυγχάνεται σε οικιακούς καταναλωτές, δεν τιμολογείται από τη ΔΕΗ. Αυτό συμβαίνει, επειδή οι ηλεκτρομηχανικοί μετρητές που είναι εγκατεστημένοι στα σπίτια από τη ΔΕΗ δεν έχουν τη δυνατότητα να μετρήσουν την άεργο ισχύ. H άεργος ισχύς τιμολογείται μόνο στα εμπορικά και βιομηχανικά τιμολόγια και, για να μετρηθεί από τη ΔΕΗ, είτε υπάρχουν δύο ηλεκτρομηχανικοί μετρητές είτε ηλεκτρονικοί μετρητές ενέργειας.
παρόλα αυτά όμως, η βελτίωση του «συνημίτονου» μιας εγκατάστασης που καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια λόγο της άεργης ισχύος μπορεί να κάνει εξοικονόμηση ενέργειας. Η διόρθωση έχει σημαντικά θετική επίπτωση στους λογαριασμούς της ΔΕΗ, και στα τιμολόγια εκείνα όπου η άεργος ισχύς χρεώνεται και μάλιστα σχετικά ακριβά.
Όσοι επαγγελματίες ή οικιακοί καταναλωτές ενδιαφέρονται πραγματικά για την αντιστάθμιση της άεργου ισχύος, μπορούν να ζητήσουν από τον ηλεκτρολόγο μια εγκατάσταση διόρθωσης συνημίτονου όπως λέγεται, προσαρμοσμένη στις ανάγκες τους και με τις απαραίτητες προστατευτικές διατάξεις, ή τη καθοδήγηση ενός ειδικού σε θέματα ενέργειας που θα σας βοηθήσει να εντοπίσετε τις δυνατότητες εξοικονόμησης που υφίστανται για την εταιρεία ή την κατοικία σας , καθώς και αυτές που παρουσιάζονται κατά την αγορά νέου εξοπλισμού, ή αντικατάστασης του παλαιού με νέας τεχνολογίας.
Η διόρθωση του συντελεστή ισχύος εφαρμόζεται κυρίως στον επαγγελματικό τομέα. Η βελτίωση του «συνημίτονου» μιας εγκατάστασης που καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να γίνει με την προσθήκη φορτίων πυκνωτών ή με την προσθήκη καταναλώσεων επαγωγικών ρευμάτων (πηνίων) ανάλογα με τα ποιοτικά χαρακτηριστικά μιας εγκατάστασης. (επαγωγική συμπεριφορά ή χωρητική αντιστοίχως).
Τύποι αντιστάθμισης
Μεμονωμένη αντιστάθμιση.
Χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις μεμονωμένων ή μεγάλων φορτίων όπου το καθένα συνδέεται με πυκνωτή σταθερής χωρητικότητας.
Ομαδική αντιστάθμιση
Σ΄ αυτήν την περίπτωση, μία ομάδα φορτίων με κοινή παροχή αντισταθμίζεται από μία σταθερή χωρητικότητα. Χρησιμοποιείται δε όταν τα συνδεδεμένα φορτία έχουν κοινό κύκλο λειτουργίας (κινητήρες του ίδιου μηχανήματος, φωτισμός φθορισμού μεγάλων χώρων κλπ.)
Κεντρική αντιστάθμιση
Εφαρμόζεται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις όπου υπάρχουν διάφορες περιπτώσεις λειτουργίας και ως εκ τούτου και μεταβλητή απαίτηση άεργου ισχύος. Σ΄ αυτήν την περίπτωση εγκαθίστανται αυτόματες συστοιχίες πυκνωτών στην είσοδο της εγκατάστασης. Μέσω ηλεκτρονικού ελεγκτή παρακολουθείται το cosφ στην είσοδο της εγκατάστασης και γίνεται αντίστοιχη σύνδεση ή αποσύνδεση πυκνωτών.
Η μονάδα της άεργου ισχύος είναι το VoltAmpereReactive (VAR)
Η συνολική ισχύς λέγεται και «φαινόμενη» και έχει μονάδα το Volt-Ampere (VA)
Το μέτρο της φαινόμενης ισχύος είναι S=VI=(ρίζα(P2+Q2)) VAmpere
Το P είναι η ενεργός ισχύς ενω το Q η άεργος
Επιλογή λαμπτήρα χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης. Πως διαβάζονται οι πληροφορίες στη συσκευασία.
