Höpölaite ”säästää sähkölaskussa” peruskoulufysiikkaa väärinlukien

EDIT klo 10.57: Jos loisteho kiinnostaa ja numeroiden pyörittely ei aiheuta päänsärkyä, saatat olla kiinnostunut julkaisemastani Tuhat kalvoa sähkötekniikkaa ja elektroniikkaa -paketistani Slidesharessa. Loistehoa ja sen kompensointia käsitellään kalvoilla 430-446. Kalvot löytyvät myös Githubista.

 

Joskus koululaisena pomminrakennusohjeita etsiessäni törmäsin netissä tekstinpätkään, jonka mukaan sähkömittarin voi saada pyörimään väärään suuntaan laittamalla verkkoon kuormaksi kondensaattoreita. Sähkötekniikan valossa tämä on höpöhöpöä: sähkömittari mittaa luotettavasti lävitseen virtaavaa energiaa eikä sen huijaaminen onnistu ainakaan tökkimällä pistorasiaan kondensaattoreita.

Törmäsin Skepsiksen fb-ryhmässä kaupallistettuun versioon tästä hömpästä:

Käärmeöljykauppiaan verkkosivuilla (josta löytyy myös magneettirintsikoita ja muutakin tuubaa) lukee:

Videossa on mitattu loistelamppujen virrankäyttö ECOSAVER-laitteen kanssa ja ilman sitä.
Kun ECOSAVER kytketään rinnakkain kuormituksen (loistelamppujen) kanssa, virta virtapiirissä on 0,93 ampeeria. Kun laite on kytketty pois päältä, virta virtapiirissä kasvaa 1,21 ampeeriin.

Tehdään yksinkertainen lasku:
(1-(0,93 / 1,21))*100% = 23,14% säästöä.

Kuten näet, ero on aika selvä. Koulufysiikasta tiedetään, että jos virta pienenee virtapiirin osassa, niin käytetty sähköenergia pienenee myös samassa suhteessa! Voit tehdä saman kokeen itse kotona minkä tahansa sähkölaitteen kanssa.

Koulufysiikkaan vetoaminen tuo mieleen taannoisen sukupuolikeskustelun: peruskoulun kirjoissa usein yksinkertaistetaan asioita jotta niistä saadaan helppotajuisempia – jolloin asian perusteet opitaan mutta syntyy myös väärinkäsityksiä. Tasasähköpiirissä, jossa on vaikkapa paristo ja hehkulamppu, homma menee todella niin, että jos virta puolittuu (jännitteen pysyessä samana) niin tehokin puolittuu.

Vaihtosähköpiirissä (pistorasiassa on vaihtojännite) asia ei mene näin: kulutettuun tehoon vaikuttaa virran ja jännitteen lisäksi niiden välinen vaihe-ero. Jos meillä on ideaalinen kondensaattori tai kela kytkettynä pistorasiaan, jännitteen ja virran välillä on 90 asteen vaihekulma ja kyseinen komponentti ei kuluta tehoa (= ei lämpene) vaikka sen läpi kulkee virta. Ilmiö perustuu siihen, että komponentti vuoron perään ottaa vastaan energiaa sähköverkosta ja palauttaa sen sinne heti takaisin. Ilmiönä tätä kutsutaan loistehoksi.

Perinteinen loistelamppuvalaisin käyttää virranrajoitukseen ja putken sytytykseen kuristinta (eli järeää kelaa), joka on kuormana induktiivinen ja aiheuttaa jännitteen ja virran välille vaihesiirron. Kun loisteputkivalaisimen rinnalle kytketään kondensaattori, kokonaisuuden ottama virta todella pienenee. Eli huuhaafirman videon tapahtumat voivat todella pitää paikkansa, jos tuon laatikon sisällä on kondensaattori. On myös mahdollista, että video on yksinkertainen feikki, esimerkiksi yksi putkista pistetään pimeäksi samalla kun laite tökätään pistorasiaan. Mutta olipa video feikki tai ei, johtopäätöset ovat roskaa.

Ja varsinainen pihvi tulee tässä: kotitaloussähkönkäyttäjää laskutetaan pelkästään pätötehon eli kulutetun energian perusteella. Teollisuusasiakkaita laskutetaan myös loistehosta, ja siellä loisteho kompensoidaan ei-humpuukijärjestelmällä, jossa automatiikka valvoo laitteiden kuluttamaa loistehoa ja kytkee verkkoon rinnalle juuri sopivan määrän kondensaattoreita, jotta loisteho kompensoituu.

Vaikka kyseinen pömpeli siis pienentäisi loistelampun ottamaa virtaa, sähkölaskussa se ei näy. Eli väite:

Koulufysiikasta tiedetään, että jos virta pienenee virtapiirin osassa, niin käytetty sähköenergia pienenee myös samassa suhteessa!

On täyttä puppua. Puppua on myös väite:

Voit tehdä saman kokeen itse kotona minkä tahansa sähkölaitteen kanssa.

Voit tehdä, mutta tulos ei ole huuhaafirmaa miellyttävä. Jos laitteen sisällä todella on kondensaattori ja videon kokeen toistaa hehkulampulla, virta itseasiassa kasvaa. Sähkölaskua tämäkään ei hetkauta kumpaankaan suuntaan, koska kotitalousasiakkaita ei laskuteta loistehosta.

Loistehokompensointi on sähköverkkoyhtiön ja isoissa rakennuksissa sähkösuunnittelijan tehtävä, se ei hoidu pistorasiaan asennettavilla rimpuloilla. Jos aihe kiinnostaa lisää, lukaise vaikkapa Sähköasennukset 3 (Sähköinfo 2013) sivut 61-77 tai googlaa loistehokompensointia (reactive power compensation).

Ei kommentteja.

Trackbacks

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *