Rispamio Energetico Mediante Abbattimento Di Armoniche - Spreco di energia dimenticato?

[Mario Maggi]

In Italia si fa pochissimo per risparmiare l'energia sprecata dalla presenza di correnti armoniche sugli impianti elettrici.

A parte le stufette elettriche e le lampadine a incandescenza - che scaldano e illuminano usando anche le armoniche - tutti gli altri carichi sono penalizzati. Un motore elettrico trifase - per esempio - rende meno di quanto dichiarato in presenza di una 5a armonica o di una 11a. Lo stato italiano spende per far comprare motori ad alto rendimento, ma non fa niente per far si che quei motori funzionino veramente nelle condizioni di rendimento per cui sono stati concessi gli sgravi fiscali.

La potenza dispersa per effetto Ohm dovuta alle correnti armoniche e' sprecata, e potrebbe essere limitata usando dei filtri per armoniche in vicinanza dei carichi che le generano.

Il parco installato di carichi che generano armoniche e' in continuo aumento, ritengo che in Italia potremmo installare un po' di filtri per armoniche e abbattere almeno dell' 1% la potenza elettrica assorbita dalla nazione. E' poco l'1% ? In termini percentuali si, in termini assoluti no, corrisponde ad un significativo risparmio di combustibili fossili e di relativo inquinamento.

Purtroppo ci sono facilitazioni per risparmi energetici di diversi tipi, sembra che nessuno al governo si ricordi delle armoniche.

Nessuno conosce qualcuno altolocato che possa considerare questo argomento in una futura legge?

Per chi non lo sapesse: molti guasti di apparecchiature possono essere imputati alle armoniche: strumentazione ospedaliera, azionamenti, ecc. ; l'imposizione di filtri per armoniche laddove questi danno risultati certi sarebbe un bene per tutti.

Ciao

Mario

[Del_user_23717]

sembra che nessuno al governo si ricordi delle armoniche

E mi sa che non sia neanche l'unico posto...

[kirko11]

Parlando di motori asincroni trifasi, non dimentichiamoci che le armoniche del campo magnetico di sequenza inversa e omopolare, generano coppie frenanti.

[Nino1001]

E mi sa che non sia neanche l'unico posto...

:ph34r:

già è vero.... :ph34r: vabbè ma io non sono al governo

[cai]

in realtà nel panorama dei prodotti in commercio un minimo sforzo viene fatto richiedendo che alcune apparecchiature siano conformi alla norma CEI EN 61000-3-2 (http://www.ceiweb.it/webstore/WebStoreCopertina.aspx?id=9189) che impone limiti appunto sulle emissioni armoniche delle apparecchiature collegate alla rete elettrica.

una goccia nell'oceano lo so.....

Bacio

Modificato: 22 luglio 2008 da cai

[Mario Maggi]

cai,

io non mi posso permettere di acquistare le costose norme, visto che la citi saresti cosi' gentile da indicare se nella norma viene citato da qualche parte il vantaggio del risparmio energetico?

Aggiungi p.f.. anche a quali apparecchiature si riferisce, e con quali limiti di corrente.

Se si fa una norma RoHS per limitare il contenuto di piombo all'interno di un circuito integrato e poi si permette che vengano scaricate batterie al piombo ai bordi delle strade, non si risolve niente.

Lo stesso avviene per le armoniche: si penalizza chi produce apparecchiature da 1 A e si lasciano vendere liberamente apparecchiature distorcenti da 1000 A

Ciao

Mario

[Stefano Sormanni]

Parlando di motori asincroni trifasi, non dimentichiamoci che le armoniche del campo magnetico di sequenza inversa e omopolare, generano coppie frenanti.

Le armoniche di indice dispari non fanno sequenza inversa, nè tantomeno omopolare

[Mario Maggi]

Stefano,

sei certo di quello che scrivi?

Ho esordito scrivendo

Un motore elettrico trifase - per esempio - rende meno di quanto dichiarato in presenza di una 5a armonica o di una 11a.

ti sei chiesto perche' ho citato proprio la quinta e l'undicesima?

L'argomento non e' intuitivo, sarebbe meglio non confondere le idee agli utenti.

Ciao

Mario

[kirko11]

Stefano non so se scrivi con cognizione di causa, ma ti sbagli.

Ti preannuncio che l'argomento è complesso (c'è di mezzo Fourier e vari altri studi).

Saluti.

[cai]

cai,

io non mi posso permettere di acquistare le costose norme, visto che la citi saresti cosi' gentile da indicare se nella norma viene citato da qualche parte il vantaggio del risparmio energetico?

Aggiungi p.f.. anche a quali apparecchiature si riferisce, e con quali limiti di corrente.

appena torno allavoro ci guardo e ti faccio sapere in che termini viene trattato il perchè della normativa e deilimiti (magari riporto qualche frase)

comunque le apparecchiature sonotutte quelle collegabili alla rete elettrica pubblica (230Vac) (se vedi il link dovresti trovare titolo, classificazioni varie del cei) con assorbimento minore di 16 A

e ci sono all'interno distinzioni in

apparecchi da illuminazione (limiti Classe C)

apparecchi generici (limiti classe A)

computer (limiti classe A/D)

...e altre sottoclassificazioni ma per quel che riguarda i limiti questi tre sono quelli più classici)

(generalizzando molto il discorso eh...sia ben inteso!!!)

Se si fa una norma RoHS per limitare il contenuto di piombo all'interno di un circuito integrato e poi si permette che vengano scaricate batterie al piombo ai bordi delle strade, non si risolve niente.

all'inciviltà umana non c'è fine e nessuna normativa o regola sarà mai capaca di sradicare certe brutte abitudini!

lo scarico non "sarebbe" permesso........solo che fa più comodo...

Lo stesso avviene per le armoniche: si penalizza chi produce apparecchiature da 1 A e si lasciano vendere liberamente apparecchiature distorcenti da 1000 A

esiste anche un'altra norma (ma forse anche più!) per correnti superiori...siccome la uso meno non ricordo la numerazione

appena possoperò (sempre che questo post non sia morto) farò un resoconto!

comunque se consideri ceh ilmondo "civile" èpieno di apparecchiture domesticeh (non certo 100A!!!) già una piccola pietruzza nelle fondamenta è gettata!

Bacio

[Stefano Sormanni]

L'analisi armonica di Fourier, in questo caso serve a poco, casomai può servire il teorema di Fortescue, il quale dimostra che se si ha una terna di vettori qualsiasi, questa è scomponibile in una terna diretta, inversa, omopolare. Se però la terna è simmetrica (come la distribuzione 3fase) le componenti inversa e omopolare sono nulle. che si abbia la 3, 5, 11a armonica non cambia in quanto anche queste ultime sono simmetriche in tensione.

Il problema delle armoniche sta nel fatto che intensità elevate possono portare oltre che problemi di dissipazione di energia, anche a correnti elevate sui condensatori (Xc diminuisce), o addirittura fenomeni di oscillazione elettrica.

Normalmente noi abbiamo un basso valore di THD sulla tensione (<5%), mentre lo abbiamo elevato sulla corrente (10-15%), questo fenomeno può portare problemi di sovraccarico sul neutro. (componente omopolare della corrente).

[kirko11]

La terna di tensioni di alimentazione ammesso che sia simmetrica, non implica l'inesistenza di campi magnetici "inquinanti".

Il campo magnetico, infatti, è prodotto dalle correnti statoriche. A causa dell'isteresi magnetica (dinamica), pur alimentando lo statore con una terna di tensioni perfettamente simmetrica, la corrente che circola negli avvolgimenti statorici avrà delle componenti armoniche (multiple della fondamentale). Solo le tre correnti di fase a 50Hz saranno quelle utili alla generazione del campo magnetico (e quindi della coppia motrice utile). Le correnti a frequenze multiple, andranno ad inficiare la normale rotazione perchè:

- se ruotano nello stesso verso del rotore (quindi sono di sequenza diretta) tendono a far girare quest'ultimo ad una velocità > rispetto a quella corrispondente alla fondamentale;

- se ruotano in verso opposto rispetto al rotore (quindi sono di sequenza omopolare od inversa), tendono a frenare il suddetto.

Questi sono i risultati che si hanno collegando un motore ad una rete perfettamente simmetrica nelle tensioni. Quindi già così succedono un bel po' di guai.

Se il motore è alimentato dall'inverter devi aggiungere il fatto che quest'ultimio genera una terma di tesioni a 50Hz e molte altre a frequenze multiple (Fourier).

Lascio a te (stefano) le considerazioni che ne conseguono.

[Stefano Sormanni]

qui si sta confondendo tra armoniche (a causa della non linearità tra V e I) e terne dirette inverse e omopolari. Come ripeto le terne inverse sulle tensioni sono dovute ad uno sbilancio tra le fasi, quelle omopolari sono nulle in caso di sistema a tre fili, e sono diverse da zero ne caso in cui il baricentro elettrico è diverso da quello del carico equilibrato. Quelle in corrente idem. Se ho un sistema a 4 fili è ovvio che avrò quasi sicuramente una terna omopolare o inversa, ma di questa cosa ne soffrirà il generatore che genera la corrente non certo un motore asincrono che è collegato. Se poi mi vuoi dire che lo squilibrio di correnti può portarmi, a causa delle cadute di tensione, dei piccoli squilibri sulla terna delle tensioni.......

[kirko11]

Come ripeto le terne inverse sulle tensioni sono dovute ad uno sbilancio tra le fasi, quelle omopolari sono nulle in caso di sistema a tre fili

Non è vero.

Forse non sono stato chiaro io.

Un inverter genera una terna di tensioni perfettamente simmetrica ad ogni frequenza.

Solo che alla frequenza fondamentale trovi una terna diretta, alle frequenze multiple della fondamentale trovi terne che sono omopolari o inverse (ce ne sono anche di dirette, dipende dall'ordine armonico).

In sostanza se si studia la composizione armonica della tensione generata dall'inverter vengono fuori insieme a 3 sinusoidi a 50 Hz anche 3 sinusoidi a 150 Hz che comunque (ora non ricordo bene di che sequenza sono) non servono al corretto funzionamento del motore. In più ci sono altre armoniche che non concorrono al corretto funzionamento del motore (anche se di sequenza diretta).

Mi spiego?

[Mario Maggi]

kirko11,

sono totalmente d'accordo con i tuoi interventi.

Ciao

Mario