Pojęcie kompensacji energii bywa często mylone z oszczędzaniem energii czynnej. W rzeczywistości dotyczy ono zjawiska związanego z energią bierną, która nie wykonuje pracy użytecznej, ale obciąża sieć elektryczną i generuje dodatkowe koszty.
W tym artykule wyjaśniamy:
- co faktycznie kompensujemy w instalacjach elektrycznych,
- jakie są źródła energii biernej indukcyjnej i pojemnościowej,
- czym różni się kompensacja pasywna od aktywnej,
- jak dobrać właściwe urządzenia do profilu obciążenia i poziomu THD,
- jak zadbać o bezpieczeństwo i długoterminową niezawodność systemu.
Kompensacja energii – co faktycznie kompensujemy?
Energia elektryczna dzieli się na:
- energię czynną – wykonywanie pracy (napęd maszyn, ogrzewanie, oświetlenie),
- energię bierną indukcyjną – powstaje m.in. przy pracy silników i transformatorów,
- energię bierną pojemnościową – generowana przez kable, oświetlenie LED czy falowniki PV.
Kompensacja energii oznacza zatem zmniejszenie przepływu energii biernej w sieci. Dzięki temu:
- ograniczamy dodatkowe opłaty na fakturach,
- odciążamy transformatory, kable i rozdzielnice,
- poprawiamy stabilność pracy całej instalacji.
Indukcyjna vs. pojemnościowa – typowe źródła
Energia bierna indukcyjna
- silniki elektryczne,
- transformatory,
- piece indukcyjne,
- dławiki.
Energia bierna pojemnościowa
- długie linie kablowe,
- nowoczesne źródła światła LED,
- falowniki fotowoltaiczne,
- UPS-y i zasilacze impulsowe.
Nowoczesny zakład przemysłowy bardzo często generuje obie formy energii biernej jednocześnie. Dlatego rozwiązania kompensacyjne muszą być uniwersalne i dynamiczne.
Pasywna kontra aktywna kompensacja
Kompensacja pasywna (baterie kondensatorów, dławiki)
- prosta i tania,
- skuteczna tylko przy stabilnych obciążeniach,
- nie reaguje dynamicznie na zmiany,
- nie eliminuje wyższych harmonicznych,
- podatna na uszkodzenia przy wysokim poziomie THD.
Kompensacja aktywna (filtry aktywne)
- dynamiczna reakcja w czasie rzeczywistym,
- kompensacja zarówno biernej indukcyjnej, jak i pojemnościowej,
- skuteczna filtracja harmonicznych prądu do 50. rzędu,
- symetryzacja obciążeń fazowych,
- możliwość integracji z systemami BMS/SCADA,
- monitoring online i łatwe raportowanie efektów,
- szeroka możliwość konfiguracji i dopasowania do potrzeb.
Wniosek: kompensacja pasywna przydatna jest w prostych układach, natomiast w zakładach z dużą ilością elektroniki mocy filtry aktywne są rozwiązaniem koniecznym.
Dobór urządzeń do profilu obciążenia i THD
Przy wyborze urządzenia kompensacyjnego należy uwzględnić:
- wielkość zakładu i moc zainstalowaną,
- charakter obciążeń (stałe czy zmienne, liniowe czy nieliniowe),
- wielkość poboru energii biernej,
- poziom zniekształceń harmonicznych (THDi, THDu),
- planowaną rozbudowę zakładu
- oczekiwane oszczędności i czas zwrotu inwestycji.
Elsta Elektronika rekomenduje:
- APF-100 – dla instalacji o mocy 10–200 kW, dla małych i średnich firm, budynków biurowo-usługowych.
- APF-300 – dla dużych zakładów przemysłowych i przetwórczych, z możliwością pracy równoległej i skalowania mocy kompensacyjnej.
Integracja z istniejącą rozdzielnicą
Filtry aktywne Elsta Elektronika są instalowane równolegle do odbiorów. Dzięki temu:
- nie ingerują w pracę istniejących urządzeń,
- mogą być dołączane stopniowo (np. w wybranych sekcjach zakładu),
- łatwo integrują się z rozdzielnicami niskiego napięcia,
- zapewniają elastyczność i możliwość dalszej rozbudowy systemu.
Bezpieczeństwo i serwis
Skuteczna kompensacja energii to nie tylko oszczędności, ale także niezawodność. Filtry aktywne Elsta Elektronika:
- projektowane i produkowane są w Polsce,
- objęte są lokalnym serwisem i wsparciem technicznym,
- wyposażone są w zdalny monitoring, co umożliwia szybką diagnostykę,
- zapewniają wieloletnią stabilną pracę w trudnych warunkach przemysłowych.
Podsumowanie
Kompensacja energii to klucz do niższych rachunków i stabilnej pracy instalacji elektrycznej. Tradycyjne metody dobrze sobie radzą w prostych układach, ale dla nowoczesnych zakładów – pełnych falowników, UPS-ów i elektroniki mocy – jedynym skutecznym rozwiązaniem są filtry aktywne.
APF-100 i APF-300 od Elsta Elektronika łączą kompensację energii biernej, eliminację harmonicznych i symetryzację obciążeń w jednym urządzeniu. To inwestycja, która zwraca się szybko i zapewnia długoterminowe bezpieczeństwo energetyczne.
