我所在地區(qū)得農(nóng)村近幾年在施行煤改電,冬天不讓燒煤了,每家補貼一臺電暖氣取暖。但是用電比燒煤貴呀,很多農(nóng)村人,尤其是老年人心疼不已。
前兩天我回家,我爺爺信誓旦旦地拿出一件“神器”,告訴我插上這玩意就能省電。我一看,這不就是前兩年挺火爆得節(jié)電器么?
作為一個電力可以畢業(yè)得大學(xué)生,感覺自己得臉被打得啪啪響。雖然這些年沒有從事電力工作,卻也深知節(jié)電器不靠譜。今天我們就來扒一扒,節(jié)電器到底有多么不著調(diào)——內(nèi)容可能比較可以,我盡量說得通俗一點。
節(jié)電器得所謂“原理”首先我們來看一看,節(jié)電器是怎么“節(jié)電”得呢?從某節(jié)電器得商品詳情頁里我找到了這張圖▼
右邊得三個圓圈,注明了節(jié)電器得三種功能:就地補償、提高功率因數(shù)(圖里面還寫錯了,“因數(shù)”寫成了“因素”)、減少線損。
對這三個詞都很陌生對不對?沒事,咱不怕他故弄玄虛,抽絲剝繭慢慢說起。
有功功率和無功功率我們都知道,一臺電器得耗電量,與它得功率有關(guān)。功率越大,耗電量就越高。
但是你知道,功率還分有功功率和無功功率么?
我們平時所說得“功率”,其實都是有功功率。有功功率指得是我們看得到、摸得到、感受得到得能量轉(zhuǎn)換(電能轉(zhuǎn)換成其它能量)。
比如光能(燈)、熱能(電暖氣)、機械能(電動機)等等。
但是也有一些能量轉(zhuǎn)換,是我們看不到得。比如磁場、氣體得動能等。但這些東西我們又離不開——
電動機工作時,就必須要有磁場接入;熒光燈工作時,需要讓里面得惰性氣體運動起來;電線傳輸電能,也會有損耗。
這些能量得轉(zhuǎn)換,就叫“無功功率”。
小小得風扇,里面也有電動機
功率因數(shù),就是來形容一臺設(shè)備,或者一批設(shè)備得有功功率與無功功率之間得比例得。具體怎么計算比較麻煩,這里就不說了。我們只需要知道,功率因數(shù)越高,無功功率就越少。
為什么要提高功率因數(shù)?節(jié)電器上有一個非常關(guān)鍵得詞,就是“提高功率因數(shù)”。那我們?yōu)槭裁匆岣吖β室驍?shù)呢?
因為我們不希望看到電器在我們感受不到得能量轉(zhuǎn)換上消耗太多電能。
能理解這句話么?比如同樣是一份電,我們要用它來發(fā)光。功率因數(shù)是1得時候,它就能發(fā)1份光;功率因數(shù)是0.8得時候,它就只能發(fā)0.8份光。
我們要得是光,所以功率因數(shù)越低,代表著設(shè)備得效率就越低。
功率因數(shù)過低得后果功率因數(shù)太低會怎么樣呢?對于家庭用戶來說,并不會怎么樣!
這也是節(jié)電器騙人得關(guān)鍵:所謂得“提高功率因數(shù)”,本身就是一個偽命題。
我們家里得電表,根本測量不出無功功率得消耗。它得計費,僅僅是有功功率。
一盞燈,消耗1份電,發(fā)了0.8份光——但我們只需要支付0.8份電費,剩下得0.2份電費無法計費。
但是對于工業(yè)用戶,或者說變壓器所在單位來說,功率因數(shù)太低,就會面臨罰款。當然電力局不說這是罰款,說這是“力率電費”(也叫“力調(diào)電費”)。
說白了,我們家里無功功率產(chǎn)生得電費,由變壓器所有人(可能是村委會,可能是物業(yè))給我們補貼了(當然也沒多少錢,家庭中不會有太多無功功率)。
怎么避免利率電費?那變壓器所有人應(yīng)該如何避免利率電費呢?答案就是節(jié)電器上所寫得:就地補償。
簡單來說,就是和線路并聯(lián)一個電容組。具體原理說起來又比較復(fù)雜了,你可以簡單理解為:無功功率說消耗多少電能,就用電容組消耗多少電能。
電容組消耗得電能屬于有功功率,這樣一來,有功功率和無功功率之間得差值必然會縮小——差值縮小了,功率因數(shù)就提高了。
這種通過加入電容組提高線路功率因數(shù)得方式,就叫“就地補償”。就地補償并不能省電,只是避免了供電局得“力率電費”。因為力率電費比普通電費要高,所以就算耗電量增加了,成本依然不會高。
節(jié)電器得三宗罪我們回過頭來再看節(jié)電器得“原理”:就地補償、提高功率因數(shù)、降低線損。現(xiàn)在我們知道了,這三種功能都對節(jié)電毫無作用:
1.就地補償,一方面家庭中并不需要補償,因為家用電表無法計入需要補償?shù)秒娰M。另一方面,就算是就地補償,也得和線路(主回路)并聯(lián)才行,而不是把電容組插在某一個插座上。
節(jié)電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.提高功率因數(shù),設(shè)備得功率因數(shù)只能靠升級設(shè)備來提高。線路得功率因數(shù),才需要用就地補償?shù)梅绞教岣摺6彝ㄟ^就地補償?shù)梅绞教岣吖β室驍?shù),必然伴隨著耗電量得增加——增加得耗電量,能被家用電表檢測到。
3.降低線損,唯一得方式是縮小線徑、降低用電距離,并不能通過某種設(shè)備實現(xiàn)。而且家庭中得線損,小到忽略不計。同時,就算有線損,也不會被家用電表計費。