ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΚΛΑΠΑΝΑΡΗ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ ΣΑΒΒΑΪΔΗ ΧΑΡΙΛΑΟΥ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ... 4 Ορθολογική κατανάλωση ισχύος... 4 Αντιστάθμιση... 4 Βελτιστοποίηση τάσης ρεύματος... 8 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΕΙΣ... 8 CE... 9 Quality Control (QC) CCC - China Compulsory Certification TUV - Technischer Überwachungs Verein LVD EMC RoHS ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΣΚΕΥΗ #1 - ELECTRICITY SAVING BOX INTELLIWORKS Γενικά στοιχεία Προτεινόμενη χρήση Πιστοποιήσεις Εποπτεία και ανάλυση κυκλώματος Πειραματικό μέρος Τελικό συμπέρασμα ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΣΚΕΥΗ #2 KESECO ULTRA Θεωρητική ανάλυση Προτεινόμενη χρήση με βάση το εγχειρίδιο του κατασκευαστή Πιστοποιητικά Πειραματικό μέρος Πειράματα άλλων φορέων Επικοινωνία με εγκαταστάσεις Τελικό συμπέρασμα ΕΠΙΛΟΓΟΣ Ανάγκη εξοικονόμησης ενέργειας Γενική εικόνα αγοράς συσκευών εξοικονόμησης Ενημέρωση πωλητών/καταναλωτών Άκαρπη επικοινωνία με πωλητές συσκευών ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Θέµα αυτής της διπλωµατικής εργασίας είναι ο έλεγχος της δυνατότητας διαφόρων συσκευών, που κυκλοφορούν στην αγορά, να εξοικονοµήσουν ενέργεια. Η διαδικασία ελέγχου αποτελείται από διάφορα βήµατα µε κύριο µέρος το πειραµατικό. Με σκοπό την καλύτερη κατανόηση της έννοιας «εξοικονόµηση ενέργειας» γίνεται αρχικά µια θεωρητική ανάλυση των διαφόρων µεθόδων εξοικονόµησης. Ακόµη, γίνεται και µια αναφορά στις διάφορες πιστοποιήσεις που λαµβάνουν οι συσκευές του είδους, προκειµένου να γίνει περισσότερο κατανοητή η σηµασία τους. Νοµικό Σηµείωµα Στο σηµείο αυτό θέλουµε να αναφέρουµε ότι δεν επιτρέπεται η δηµοσίευση και η αναφορά σε µέρος ή σε ολόκληρη την εργασία από άτοµα πέραν των συγγραφέων φοιτητών και του επιβλέποντος καθηγητή χωρίς προηγουµένως να έχει ληφθεί η άδειά τους. 3

4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Μέθοδοι εξοικονόµησης Ορθολογική κατανάλωση ισχύος Ο ευκολότερος και ίσως ο αµεσότερος τρόπος εξοικονόµησης ενέργειας είναι η ορθολογική χρήση των συσκευών, η χρήση συσκευών υψηλής ενεργειακής κλάσης καθώς και η ενεργειακή απόδοση των εγκαταστάσεων. Όλα αυτά µπορούν να οδηγήσουν σε µερική αλλά άµεση εξοικονόµηση ενέργειας. Αντιστάθµιση Η συνηθέστερη µέθοδος εξοικονόµησης ενέργειας που αφορά όµως µόνο τους καταναλωτές µέσης τάσης είναι η αντιστάθµιση της εγκατάστασης. Τα ηλεκτρικά φορτία χωρίζονται σε 3 βασικές κατηγορίες: 1. Ωµικά: Όλες η συσκευές που έχουν αντιστάσεις όπως ηλεκτρικές κουζίνες, θερµοσίφωνες, ηλεκτρικά σίδερα κλπ. Τα ωµικά δεν χρησιµοποιούν άεργο ισχύ επειδή το ρεύµα είναι συµφασικό µε την τάση. Σαν ωµικά φορτία χαρακτηρίζονται από τη ΔΕΗ όλοι οι οικιακοί καταναλωτές. 2. Χωρητικά: Σύγχρονοι ηλεκτρικοί κινητήρες, πυκνωτές. Τα χωρητικά φορτία παράγουν άεργο επειδή το ρεύµα προηγείται της τάσης. 3. Επαγωγικά: Τα επαγωγικά φορτία είναι καταναλωτές άεργου ισχύος επειδή η τάση προηγείται του ρεύµατος. Τέτοιες συσκευές είναι ψυγεία, κλιµατιστικά, ασύγχρονοι κινητήρες, φωτιστικά εκκένωσης αέριων, µετασχηµατιστές, κλπ. Τα φορτία αυτά βρίσκονται στο σύνολο των εµπορικών καταστηµάτων και βιοτεχνιών βιοµηχανιών. Όλα τα επαγωγικά φορτία για να λειτουργήσουν χρειάζονται 2 είδη ισχύος. Την ενεργό ισχύ (KW) και την άεργο ισχύ (KVAr). Η άεργος ισχύς είναι µη παραγωγική, αλλά χρησιµοποιείται από τα επαγωγικά φορτία για να παράγουν ηλεκτροµαγνητικό πεδίο, χωρίς το οποίο η κινητήρες δεν µπορούν να ξεκινήσουν και να λειτουργήσουν παράγοντας το έργο για το οποίο τους έχουµε προµηθευτεί. Ο συντελεστής ισχύος ορίζεται ως το συνηµίτονο της γωνίας που σχηµατίζουν η τάση και το ρεύµα. (συνφ) Το συνφ παίρνει τιµές µεταξύ 0 και 1. 4

5 Όσο µικρότερο είναι το συνφ, τόσο µικρότερη είναι η φαινόµενη ισχύς για τις ίδιες τιµές ρεύµατος και τάσης. Ακόµη, για δεδοµένη τάση και ισχύ, το ρεύµα πού διαρρέει το κύκλωµα αυξανεται για µικρά συνφ και ελαττώνεται για µεγάλα συνφ. Ο συντελεστής ισχύος καθορίζεται από τη συγκρότηση του κυκλώµατος και µπορεί να βελτιωθεί. Όταν το ρεύµα και η ταση βρίσκονται σε φαση, τότε φ=0 0 και συνφ=1, συνεπως η τιµή της ισχύος είναι Ρ=Ι V. Αυτή η ισχύς, η οποία είναι η µέγιστη ισχύς που µπορεί να απορροφήσει ένας καταναλωτής µε δεδοµένη την ταση V και ένταση Ι, ονοµαζεται φαινόµενη ισχύ S και µετριέται σε βολταµπέρ (να). S=V Ι σε να Η φαινόµενη ισχύς είναι συνήθως ένα από τα ονοµαστικά µεγέθη µιας συσκευής (π.χ. µετασχηµατιστές). Από το είδος του καταναλωτή και τις συνθήκες του δικτύου θα εξαρτηθεί πόση πραγµατική ισχύ θα απορροφήσει. Ο συντελεστής ισχύος προσδιορίζει το µέγεθος της πραγµατικής ισχύος ως προς το µέγεθος της φαινόµενης ισχύος. συνφ=ρ/s ή Ρ=S συνφ Η ποσότητα Q=V Ι ηµφ ονοµαζεται άεργη ισχύς και µετριέται σε VΑr. Η άεργη ισχύς που δεν παράγει µηχανικό έργο, υπολογίζεται από τη φαινόµενη ισχύ και από τη γωνία φ: Q=S ηµφ Προκύπτει ότι η σχέση µεταξύ πραγµατικής ισχύος, αεργης ισχύος και φαινόµενης ισχύος είναι: S 2 = Ρ 2 + Q 2 Στο διαγραµµα του σχήµατος παρουσιαζεται το τρίγωνο ισχύος. Η πραγµατική ισχύς Ρ είναι στον οριζόντιο αξονα, η αεργη ισχύς Q είναι καθετη στην πραγµατική ισχύ Ρ και η φαινόµενη ισχύς S είναι η υποτείνουσα. Αν από το τρίγωνο ισχύος διαιρεσουµε κάθε πλευρά µε την τάση V προκύπτει το τρίγωνο ρευµάτων. Στο τρίγωνο αυτό η ολική ένταση Ι προκύπτει από την διανυσµατική πρόσθεση δυο συνιστωσων: της συνιστωσας Ιp και της συνιστωσας Ιq. Η συνιστωσα Ιp αντιστοιχεί στο ενεργό ρεύµα, στο οποίο οφείλεται η πραγµατική 5

6 ισχύς. Η συνιστωσα Iq αντιστοιχεί στο άεργο ρεύµα στο οποίο οφείλεται η άεργη ισχύς. Στο τρίγωνο ρευµάτων, το ενεργό ρεύµα Ιp είναι στον οριζόντιο άξονα, το άεργο ρεύµα Ιq είναι κάθετο στο ενεργό και το ολικό ρεύµα Ι είναι η υποτείνουσα. Ιp =Ι συνφ Ιq=Ι ηµφ Το άεργο ρεύµα αυξάνει το ρεύµα φόρτισης των ηλεκτρικών γραµµών των εγκαταστάσεων, των µετασχηµατιστων, των δικτύων µεταφοράς και διανοµής και των γεννητριων. Επιπτώσεις χαµηλού συντελεστή ισχύος Σε σταθερή τάση και σταθερή πραγµατική ισχύ, όσο µικρότερος είναι ο συντελεστής ισχύος, τόσο µεγαλύτερα είναι: το ρεύµα, η φαινόµενη ισχύς και η άεργη ισχύς. Η άεργη ισχύς στα δίκτυα µεταφοράς και διανοµής ηλεκτρικής ενεργειας αυξάνει το ρεύµα φόρτισης των γραµµων και των καταναλωτών µε αρνητικές επιπτωσεις όπως: η ανάγκη αύξησης της εγκαταστηµενης ισχύος στο εργοστάσιο παραγωγής και η αύξηση της διατοµής των αγωγων του δικτύου διανοµής µε συνέπεια την αύξηση του κόστους εγκαταστάσεων. Η άεργος ισχύς αν και δεν παράγει κάποιο έργο, έχει ένα πλεονέκτηµα, µπορεί να παραχθεί σε τοπικό επίπεδο, δηλαδή από τον ίδιο τον καταναλωτή, µε την χρήση χωρητικού φορτίου Βελτίωση του συντελεστή ισχύος Ενας τρόπος εξοικονόµησης ηλεκτρικής ενεργείας είναι η αντιστάθµιση της άεργου ισχύος. Σκοπός της αντιστάθµισης είναι η µείωση της άεργου ισχύος που απορροφά µια ηλεκτρική εγκατάσταση από τη ΔΕΗ, µέσω αύξησης της χωρητικής άεργης ισχύος, έτσι ώστε η πραγµατική ισχύς να πλησιάσει όσο το δυνατόν την φαινόµενη και άρα ο συντελεστής ισχύος να πλησιάσει τη µονάδα. Η αντιστάθµιση επιτυγχάνεται κυρίως µε τη χρήση πυκνωτών, που τοποθετούνται παράλληλα µε τα επαγωγικά φορτία, έτσι ώστε η ενέργεια που είναι απαραίτητη για τη δηµιουργία των µαγνητικών τους πεδίων να µην παλινδροµεί µεταξύ ΔΕΗ και εγκατάστασης, αλλά µεταξύ των πηνίων και των πυκνωτών της ίδιας της εγκατάστασης. Οι πυκνωτές δηλαδή παρέχουν στα πηνία την ενέργεια που χρειάζονται κατά τη φάση της δηµιουργίας των µαγνητικών τους πεδίων και αποθηκεύουν την ενέργεια που επιστρέφουν τα πηνία όταν τα πεδία τους καταρρέουν για να τους την δώσουν ξανά στον επόµενο κύκλο δηµιουργίας-κατάρρευσης. Στα σύγχρονα δίκτυα γίνεται «αντιστάθµιση» της άεργου ισχύος, δηλαδή παραγωγή κοντά στην κατανάλωση. Η αντιστάθµιση της άεργου ισχύος επιτυγχάνεται µε τις ακόλουθες τεχνολογίες: 6

7 Πυκνωτές, αποζεύξιµους ή µη. Μονάδες αντιστάθµισης άεργων φορτίων µε χρήση διαφόρων τεχνολογιών ηλεκτρονικών ισχύος. Η αντιστάθµιση µε πυκνωτές είναι η πιο ευρέως διαδεδοµένη λύση και πραγµατοποιείται είτε κεντρικά, στον κεντρικό πίνακα της ηλεκτρικής εγκατάστασης, είτε τοπικά, στην συσκευή που χρήζει διόρθωσης του συντελεστή ισχύος. Η πιο απλή λύση είναι η χρήση µίας συστοιχίας πυκνωτών σταθερής χωρτικότητας. Επιπρόσθετα µπορεί να χρησιµοποιηθούν συστοιχίες πυκνωτών µε κατάλληλο σύστηµα οδήγησης που να επιτρέπει τη µεταβολή της χωρητικότητας, προκειµένου να επιτυγχάνεται η καλύτερη δυνατή αντιστάθµιση ανάλογα µε τις ανάγκες άεργου ισχύος. Στην πρώτη περίπτωση η τοποθέτηση είναι ευχερής αλλά έχει το σοβαρό µειονέκτηµα της µόνιµης σύνδεσης του πυκνωτή και τις ώρες που δεν απαιτείται. Στη δεύτερη περίπτωση η ύπαρξη αυτοµατισµού που να ελέγχει τη µεταβολή της χωρητικότητας είναι προτιµότερη αν και παρουσιάζει αυξηµένο κόστος Τα πλεονεκτήµατα από τη βελτίωση της άεργου ισχύος. Η βελτίωση του συντελεστή ισχύος (µε στόχο την επίτευξη συν(φ) > 0.95), παρέχει τα παρακάτω πλεονεκτήµατα στο δίκτυο µεταφοράς και διανοµής και στον καταναλωτή: Μείωση του ρεύµατος που ρέει στους αγωγούς του συστήµατος παραγωγής - διανοµής της ΔΕΗ (µείωση ζήτησης) µε αποτέλεσµα να αυξάνεται η ικανότητα απόκρισής του σε αυξηµένα φορτία και τη σηµαντική µείωση απωλειών ισχύος στα δίκτυα Μεταφοράς και Διανοµής. Μείωση της χρεωστέας Μέγιστης Ζήτησης που εµφανίζεται στα βιοµηχανικά τιµολόγια πελατών µέσης τάσεως της ΔΕΗ, µε αποτέλεσµα µικρότερους µηνιαίους λογαριασµούς. Μείωση των απωλειών ισχύος στο καλώδιο παροχής (από το µετρητή της ΔΕΗ µιας εγκατάστασης µέχρι τη συστοιχία των πυκνωτών) λόγω της µείωσης του απορροφούµενου ρεύµατος. Η εξοικονόµηση αυτή της ενέργειας οδηγεί ταυτόχρονα και στην ελάττωση της εκποµπής ρύπων προς το περιβάλλον γεγονός πολύ σηµαντικό στις µέρες µας. Καλό συνφ εννοείται αυτό που πλησιάζει το 1. Στα επαγωγικά φορτία όσο η γωνία του συνφ ανοίγει π.χ ,90 0,80 0,70 τόσο και η άεργος ισχύς που χρειαζόµαστε αυξάνεται. Για παράδειγµα, µια τυπική επώνυµη κλιµατιστική µονάδα, η οποία δεν είναι νέας τεχνολογίας (δηλ όχι inverter, αλλά παλαιάς τεχνολογίας) ΒΤU έχει ισχύ P=1850W µε Συντελεστή Ισχύος (cosφ) περίπου ίσο µε 0,9 για τάση λειτουργίας U=230V µονοφασικό και ασφαλίζεται µε µικροαυτόµατο 16Α. Εάν µία τέτοια µονάδα λειτουργεί 14 ώρες ηµερησίως στη θερινή περίοδο σε ένα χώρο µε µέτριες θερµικές απώλειες (όχι συχνά ανοιγο-κλεισίµατα παραθύρων και θυρών κλπ) αναµένονται 8-10 εκκινήσεις συνολικά, στην διάρκεια των οποίων το φορτίο δεν είναι σταθερό. Συνεπώς έχουµε: 1) Σηµαντικό αριθµό εκκινήσεων στη διάρκεια των οποίων το ρεύµα εκκίνησης είναι 7

8 πολλαπλάσιο του αντίστοιχου κανονικής λειτουργίας και προκαλεί τοπική πτώση τάσης στο δίκτυο. 2) Κατά την εκκίνηση (αρχικά στις χαµηλές στροφές περιστροφής κινητήρα) η τιµή του Συντελεστή Ισχύος (cosφ) είναι ιδιαίτερα χαµηλή. 3) Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του µηχανήµατος, χωρίς δυνατότητα προσαρµογής των στροφών του κινητήρα στην καµπύλη του φορτίου, έχουµε χαµηλό συντελεστή ισχύος για φόρτιση µικρότερη του 100% (ιδανική συνθήκη). Ενδεικτικά για φόρτιση 100% έχουµε Συντελεστή Ισχύος (cosφ) =0,9, για φόρτιση 75% έχουµε Συντελεστή Ισχύος (cosφ) =0,87, για φόρτιση 50% Συντελεστή Ισχύος (cosφ) =0,78 και για φόρτιση 25% Συντελεστή Ισχύος (cosφ) =0,6. Η άεργος που θα απορροφήσει από το δίκτυο της ΔΕΗ σύµφωνα µε τα παραπάνω cosφ είναι 0,89kvar, 1,1kvar, 1,48kvar, 2,46kvar, ενώ το ρεύµα λειτουργίας θα είναι 9Α, 9,24 Α, 10,3 Α, 13,4 Α αντίστοιχα. Κάτι ανάλογο συµβαίνει µε όλες τις επαγωγικές συσκευές. Βελτιστοποίηση τάσης ρεύµατος Στην αγορά τα τελευταία χρόνια έχουν κυκλοφορήσει διάφορες συσκευές εξοικονόµησης ενέργειας, οι οποίες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες ανάλογα µε τη λειτουργία τους. Η µία λειτουργία είναι βελτιστοποίηση της τάσης (voltage optimization) και η άλλη βελτιστοποίηση του ρεύµατος (current optimization). Οι συσκευές της πρώτης κατηγορίας χρησιµοποιώντας inverter και µετασχηµατιστές µειώνουν την τάση λειτουργίας και οι συσκευές της δεύτερης κατηγορίας βελτιώνουν σύµφωνα µε τους κατασκευαστές την ποιότητα του ρεύµατος, µειώνοντας την κατανάλωση ισχύος. Το αντικείµενο αυτής της εργασίας είναι η εξέταση της αποτελεσµατικότητας ορισµένων συσκευών που οι κατασκευαστές τους ισχυρίζονται ότι εξοικονοµούν ενέργεια, αξιοποιώντας κάποιες από τις παραπάνω µεθόδους. Πιστοποιήσεις Παρακάτω γίνεται µια αναφορά στις διάφορες πιστοποιήσεις που έχουν λάβει οι συσκευές. Στο σηµείο αυτό πρέπει να αναφερθεί, πως οι πιστοποιήσεις αυτές δεν πιστοποιούν απαραίτητα την αποτελεσµατικότητα της εκάστοτε συσκευής. Πολλές από αυτές πιστοποιούν την σωστή και ασφαλή λειτουργία τους ή τη συµµόρφωση µε διάφορους εµπορικούς κανόνες. Ακόµη, οι περισσότερες πιστοποιήσεις πραγµατοποιούνται από τους ίδιους τους κατασκευαστές και όχι απαραίτητα από συγκεκριµένους αναγνωρισµένους οργανισµούς πιστοποίησης. 8

9 CE 1 H σήµανση CE είναι µία υποχρεωτική ευρωπαϊκή σήµανση για συγκεκριµένες κατηγορίες προϊόντων. Yποδηλώνει δε, συµµόρφωση σε ουσιώδεις απαιτήσεις υγείας και ασφάλειας που καθορίζονται από σχετικές οδηγίες της ΕΕ. Τα γράµµατα CE έχουν ληφθεί από σύντµηση της Γαλλικής φράσης Conformite Europeenne που σηµαίνει Συµµόρφωση Ευρωπαϊκή (εξ ου και η Ελληνική φράση «σήµανση Σι -Έ» µπορεί να θεωρείται δόκιµη). Η σήµανση CE πρέπει να τοποθετείται σε ένα προϊόν εάν εµπίπτει στο φάσµα εφαρµογής τουλάχιστον µίας εκ των 22 οδηγιών νέας προσέγγισης της ΕΕ. Δίχως τη σήµανση CE, κι εποµένως δίχως να συµµορφώνεται ένα προϊόν µε όσα προβλέπουν οι οδηγίες που το αφορούν, το προϊόν δεν πρέπει να κυκλοφορεί στην αγορά της ΕΕ. Από την άλλη, εάν το προϊόν εκπληρώνει τα προβλεπόµενα από τις οδηγίες που το αφορούν, τότε καµία χώρα της ΕΕ δεν µπορεί να απαγορεύει, να περιορίζει ή να παρακωλύει την κυκλοφορία του στο έδαφός της. Για το λόγο αυτό, η σήµανση CE θεωρείται και ως το εµπορικό διαβατήριο των προϊόντων. Η σήµανση CE, δεν είναι σήµα ποιότητας. Κατά πρώτον, αναφέρεται περισσότερο στην ασφάλεια παρά στην ποιότητα του προϊόντος. Κατά δεύτερον, τα περισσότερα σήµατα ποιότητας των προϊόντων είναι εθελοντικά για τους παραγωγούς σε αντίθεση µε τη σήµανση CE, που είναι υποχρεωτική για τα προϊόντα στα οποία έχει εφαρµογή. Το CE υποδεικνύει συµµόρφωση µε Ευρωπαϊκές απαιτήσεις ασφάλειας, και διαπιστώνεται µε την τήρηση καθαρών και διακεκριµένων διαδικασιών που επονοµάζονται «διαδικασίες επιβεβαίωσης συµµόρφωσης». Η διαδικασία της σήµανσης CE έχει δηµιουργηθεί κυρίως για: 1. Την εναρµόνιση των διάφορων εθνικών κανονισµών για τα καταναλωτικά και βιοµηχανικά προϊόντα στα κράτη µέλη της ΕΕ, ώστε να ενισχυθεί η πολιτική της Ενιαίας Αγοράς. 2. Να επιφέρει εξοικονόµηση κόστους στους παραγωγούς αφού θα έχουν να νοιάζονται για λιγότερες πιστοποιήσεις των προϊόντων τους, 3. Να βελτιώσει την ασφάλεια των προϊόντων. 4. Να παρέχει στους δηµόσιους φορείς µία ενιαία διαδικασία που να µπορεί να ελέγχεται. Πριν ο παραγωγός του προϊόντος θέσει τη σήµανση CE στο προϊόν, θα πρέπει να έχει ικανοποιήσει τις ουσιώδεις απαιτήσεις των σχετικών µε το προϊόν του οδηγιών. Επί πλέον, η συµµόρφωση του προϊόντος θα πρέπει να τεκµηριώνεται (να αποδεικνύονται µε «χαρτιά») µε την τήρηση διαδικασιών δοκιµών και/ή πιστοποίησης. Πέρα από την υιοθέτηση κάποιων λειτουργικών διεργασιών και ελέγχων στις προµήθειες, στην παραγωγή και στην εγκατάσταση αυτό µπορεί να σηµαίνει ότι απαιτείται και ανάλυση κινδύνων ή ότι η συµµόρφωση πρέπει να γίνει και µε τη συνδροµή κοινοποιηµένων φορέων (πιστοποίησης και/ή δοκιµών). Σε γενικές γραµµές δύο είναι τα κύρια βήµατα για την σήµανση CE: H αρχική δοκιµή τύπου του προϊόντος σε αρµόδιο εργαστήριο (ITT=Initial Type Testing) Η εγκατάσταση, εφαρµογή (και σε κάποιες περιπτώσεις πιστοποίηση και παρακολούθηση από κοινοποιηµένο φορέα) ενός συστήµατος ελέγχου της παραγωγής (FPC=Factory Production Control)

10 H σήµανση CE εφαρµόζεται σε δοµικά προϊόντα, ιατρικές συσκευές, µηχανές, βιοµηχανικές εγκαταστάσεις, παιγνίδια, ηλεκτρικό εξοπλισµό, ηλεκτρονικά, οικιακές συσκευές, εξοπλισµό πίεσης, εξοπλισµό προστασίας προσωπικού, ψυκτικά συστήµατα, σκάφη αναψυχής, κλπ. Η σήµανση CE θα πρέπει να µπαίνει στην ίδια την ετικέτα του προϊόντος ή, όπου αυτό είναι αδύνατο λόγω της φύσης του προϊόντος, στη συσκευασία του (εφόσον υπάρχει), και στα συνοδευτικά έγγραφα του παραγωγού (ή του εξουσιοδοτηµένου αντιπρόσωπου στην Ευρώπη). Η σήµανση CE πρέπει να βρίσκεται πάνω στο προϊόν σε θέση ορατή, να είναι ευανάγνωστη, και ανεξίτηλη και να έχει ύψος τουλάχιστον 5mm. Για να µπορέσουµε να σιγουρευτούµε ότι οι δηλώσεις συµµόρφωσης του προµηθευτή ή του κατασκευαστή έχουν πραγµατική βάση και ότι τα προϊόντα συµµορφώνονται µε τις σωστές και πιο πρόσφατες εκδόσεις των προτύπων, ακολουθούνται οι εξής διαδοχικά τρόποι από ανθρώπους που γνωρίζουν τις σχετικές οδηγίες και είναι εξοικειωµένοι µε τις διαδικασίες σήµανσης: 1. Την παρατήρηση της ίδιας της σήµανσης του προϊόντος, ώστε να διαπιστωθεί εάν έχει όλα τα τυπικά στοιχεία που απαιτούνται από τις αντίστοιχες οδηγίες που αφορούν στο προϊόν. Η σήµανση CE είναι σε δηµόσια θέα κι εποµένως έχει πρόσβαση σε αυτήν καθένας που έχει εµπορικό ενδιαφέρον για το προϊόν. 2. Την µελέτη της δήλωσης συµµόρφωσης του παραγωγού ή του εγκατεστηµένου στην κοινότητα αντιπροσώπου του, και κυρίως των προτύπων που δηλώνει ότι έχει ακολουθήσει. Η δήλωση συµµόρφωσης τηρείται από τον παραγωγό στον φάκελό του και δεν είναι υποχρεωµένος να την επιδεικνύει σε κανέναν άλλο εκτός από τις κρατικές ελεγκτικές αρχές ενώ είναι προαιρετικό να την επιδεικνύει στον πελάτη του. 3. Την µελέτη των εκθέσεων δοκιµών που τηρείται στον τεχνικό φάκελο του παραγωγού που δεν είναι υποχρεωµένος να την επιδεικνύει σε κανέναν άλλο εκτός από τις κρατικές ελεγκτικές αρχές ενώ είναι προαιρετικό να τις επιδεικνύει στον πελάτη του. 4. Την παρατήρηση των κρίσιµων / ευαίσθητων από άποψη ασφάλειας και λειτουργικότητας σηµείων του προϊόντος και την διεξαγωγή δοκιµών σε κοινοποιηµένο ή αρµόδιο εργαστήριο σε δείγµα της αγοράς. Τα εναρµονισµένα Ευρωπαϊκά πρότυπα που αφορούν το εκάστοτε προϊόν καθορίζουν τις δοκιµές που πρέπει να κάνει ο κατασκευαστής προκειµένου να αποκτήσει τη σήµανση CE. Με την µελέτη των προτύπων αυτών, ο κατασκευαστής (ή ο σύµβουλός του) γνωρίζει τις δοκιµές που πρέπει να κάνει και συνήθως περιγράφονται σε άλλα πρότυπα (ΕΝ ή ISO ή άλλα) που κι αυτά αναφέρονται στα εν λόγω εναρµονισµένα πρότυπα. Οι δοκιµές αυτές µπορούν να γίνονται σε εργαστήρια τριών τύπων: 1. Κοινοποιηµένοι οργανισµοί / εργαστήρια (Notified Bodies / Laboratories) που έχουν πιστοποιηθεί αρµοδίως για να διεξάγουν τις σχετικές πιστοποιήσεις / δοκιµές. Οι φορείς και τα εργαστήρια είναι εξουσιοδοτηµένοι σε εθνικό επίπεδο από τις κοινοποιηµένες κρατικές αρχές να διεξάγουν τις πιστοποιήσεις / δοκιµές σύµφωνα µε τα προβλεπόµενα πρότυπα δοκιµών και ελέγχων και επιτηρούνται/ παρακολουθούνται από αρµόδιους φορείς διαπίστευσης. Για την ελληνική επικράτεια, κοινοποιηµένη κρατική αρχή είναι το τµήµα διαπίστευσης της διεύθυνσης πολιτικής ποιότητας του υπουργείου ανάπτυξης. Χρήση κοινοποιηµένων φορέων και εργαστηρίων γίνεται υποχρεωτικά για προϊόντα που υπάγονται στα 10

11 συστήµατα πιστοποίησης 1 και Εργαστήρια που δεν είναι κοινοποιηµένα στην ΕΕ, αλλά που πληρούν αντικειµενικές προϋποθέσεις εργαστηρίων δοκιµών και ελέγχων για το αντικείµενο που ενίοτε ενδιαφέρει. Τα εργαστήρια αυτά αξιολογούνται από τον κατασκευαστή ή και από τον Κοινοποιηµένο Οργανισµό. Η περίπτωση αυτή είναι συνηθισµένη για συστήµατα πιστοποίησης 2 και 2+ και κάποιες φορές και για συστήµατα Εργαστήρια που στήνονται από τον ίδιο τον κατασκευαστή µε την καθοδήγηση των προτύπων δοκιµών και ελέγχων που αφορούν στο προϊόν. Η περίπτωση αυτή είναι αποδεκτή µόνο για συστήµατα πιστοποίησης 4. Τα έγγραφα που πρέπει να τηρούνται στον Τεχνικό Φάκελο είναι: 1. Το εγχειρίδιο του Συστήµατος Ελέγχου Παραγωγής (FPC=Factory Production Control) όπου περιγράφονται οι λειτουργικές και διοικητικές διαδικασίες που πρέπει να εφαρµόζει ο παραγωγός προκειµένου να εξασφαλίζει την συµµόρφωση του προϊόντος µε τις προδιαγραµµένες απαιτήσεις του πελάτη, της νοµοθεσίας και των προτύπων αλλά και µε την αρχική δοκιµή τύπου (ITT=Initial Type Testing) του πρότυπου δείγµατος σε αρµόδιο εργαστήριο. 2. Οι τεχνικές οδηγίες για την υλοποίηση του προϊόντος αλλά και των ελέγχων ποιότητας που διασφαλίζουν την συµµόρφωση των προϊόντων µε τα χαρακτηριστικά του ελεγµένου δείγµατος. 3. Τα έντυπα που θα βοηθούν και θα αποδεικνύουν την εφαρµογή του FPC. 4. Τη δήλωση συµµόρφωσης CE του προϊόντος µε την οδηγία και τα πρότυπα που το αφορούν. 5. Το σήµα CE που θα επιτίθεται στο προϊόν και/ή στη συσκευασία και/ή στα συνοδευτικά έγγραφα του προϊόντος. 6. Φυλλάδιο Οδηγιών για τον αγοραστή (όπου αυτό έχει νόηµα να γίνεται). Το φυλλάδιο αυτό θα πρέπει να περιλαµβάνει τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τις επιδόσεις του προϊόντος, οδηγίες εγκατάστασης λειτουργίας συντήρησης, εγγύηση του προϊόντος κλπ. Τα αρχεία θα πρέπει να τηρούνται σε έντυπη µορφή, να είναι άµεσα προσβάσιµα (στη νόµιµη έδρα του παραγωγού ή του εκπροσώπου του στην ΕΕ, να είναι ευανάγνωστα και σε καλή κατάσταση για να µπορούν να επιθεωρούνται από τις αρµόδιες Κρατικές αρχές. Quality Control (QC) 2 Ο ποιοτικός έλεγχος (QC) είναι µια διαδικασία ή ένα σύνολο διαδικασιών που αποσκοπούν στη διασφάλιση ότι ένα προϊόν που κατασκευάζεται ή καποια παρεχόµενη υπηρεσία συµορφώνεται σε ένα καθορισµένο σύνολο ποιοτικών κριτηρίων ή πληρεί τις απαιτήσεις του πελάτη ή των πελατών. Η πιστοποιηση QC είναι παρόµοια, αλλά όχι ταυτόσηµη µε, την πιστοποιηση διασφάλισης ποιότητας (Quality Assurance). Η πιστοποιηση QA ορίζεται ως µια διαδικασία ή ένα σύνολο διαδικασιών µε στόχο να εξασφαλιστεί ότι ένα προϊόν ή µια υπηρεσία υπό ανάπτυξη (πριν από την ολοκλήρωση της εργασίας, σε αντίθεση µε την QC) πληροί συγκεκριµένες απαιτήσεις. Η τυποποίηση QA εκφράζεται µερικές φορές µαζί µε το QC ως ενιαία έκφραση, διασφάλισης ποιότητας και ελέγχου (QA / QC)

12 Προκειµένου να εφαρµόσει ένα αποτελεσµατικό πρόγραµµα QC, µια επιχείρηση πρέπει πρώτα να αποφασίσει ποιες συγκεκριµένες προδιαγραφές πρέπει να πληροί το προϊόν ή η υπηρεσία. Στη συνέχεια, πρέπει να προσδιορίζεται η έκταση των δράσεων QC όπως για παράδειγµα, το ποσοστό των µονάδων που πρέπει να δοκιµαστεί από κάθε παρτίδα. Έπειτα, πρέπει να συλλέγονται ρεαλιστικά δεδοµένα, όπως για παράδειγµα, το ποσοστό των µονάδων που αποτυγχάνουν και τα αποτελέσµατα να αναφέρονται στο προσωπικό διαχείρισης. Μετά από αυτό, πρέπει να ληφθούν διορθωτικά µέτρα. Στη συνέχεια πρέπει να αποφασίζονται και να λαµβάνονται διορθωτικά, όπως για παράδειγµα η επισκευή ή η απόριψη ελαττωµατικών προιοντων και σε περίπτωση κακής εξυπηρέτησης, η συνεχής και επαναλαµβανόµενη παροχη υπηρεσειων µε σκοπό την ικανοποίηση του πελάτη. Τέλος, η διαδικασία QC πρέπει να είναι συνεχής για να διασφαλιστεί ότι οι προσπάθειες αποκατάστασης, εφόσον απαιτείται, έχουν ικανοποιητικά αποτελέσµατα και για να εντοπίζονται αµέσως υποτροπές ή νέες περιπτώσεις προβληµάτων. CCC - China Compulsory Certification 3 Από το 2003 η πιστοποίηση China Compulsory Certification γνωστή και ως CCC Mark είναι µια υποχρεωτική σήµανση ασφαλείας για πολλά προϊόντα που εισάγονται, κατασκευάζονται, πωλούνται ή χρησιµοποιούνται στην κινέζικη αγορά. Αφορά πολλές κατηγορίες προϊόντων, µεταξύ των οποίων, ηλεκτρικά καλώδια, διακόπτες, ηλεκτρικές συσκευές και εργαλεία, ηχητικές και οπτικές συσκευές, εξοπλισµός επικοινωνιών και πληροφορικής, φωτιστικά, κινητήρες και ελαστικά αυτοκινήτων και µοτοσικλετών, αγροτικά µηχανήµατα, ιατρικές συσκευές, προϊόντα πυρόσβεσης, κα. Η πιστοποίηση αυτή πραγµατοποιείται από τη διοίκηση διαπίστευσης και πιστοποίησης (Certification and Accreditation Administration) που είναι µέρος του κρατικού φορέα του κινεζικού κέντρου πιστοποίησης ποιότητας. Η διαδικασία πιστοποίησης περιλαµβάνει: 1. Κατάθεση αίτησης και των απαραίτητων υλικών 2. Έλεγχος τύπου δείγµατος προϊόντος που πραγµατοποιείται από ελεγκτικά εργαστήρια της Κίνας 3. Επιθεώρηση γραµµής παραγωγής 4. Ανάλυση αποτελεσµάτων 5. Αποδοχή ή απόριψη και επανάληψη της διαδικασίας 6. Ετήσιοι έλεγχοι γραµµής παραγωγής TUV - Technischer Überwachungs Verein 4 Ως TUVs χαρακτηρίζονται γερµανικοί οργανισµοί που έχουν ως στόχο την πιστοποίηση ασφαλείας προϊόντων διαφόρων ειδών, µε σκοπό την προστασία του

13 ανθρώπου και του περιβάλλοντος. Οι οργανισµοί αυτοί λειτουργούν ως αυτόνοµοι σύµβουλοι και εξετάζουν εγκαταστάσεις, οχήµατα, ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, καταναλωτικά προϊόντα και οτιδήποτε απαιτεί έλεγχο. Οι οργανισµοί αυτοί µπορούν ακόµη να παρέχουν και πιστοποιητικά διεθνών αναγνωρισµένων προτύπων όπως ISO:9001:2008. LVD EMC RoHS Πέραν της προαναφερθείσας πιστοποίησης CE, η ευρωπαϊκή ένωση έχει εκδόσει κάποιες οδηγίες ασφαλείας που πρέπει να πληρούνται από τα προϊόντα που κατασκευάζονται ή εµπορεύονται στα κράτη-µέλη. Όσον αφορά τις διάφορες ηλεκτρικές συσκευές οι βασικές οδηγίες είναι οι ακόλουθες: LVD Low Voltage Directive (οδηγία χαµηλής τάσης) 5 Η οδηγία 2006/95/ΕΚ, γνωστή και ως Οδηγία Χαµηλής Τάσης, έχει ως σκοπό την ελεύθερη διακίνηση, µέσα στην Ευρωπαϊκή Ένωση, ηλεκτρολογικού υλικού που λειτουργεί εντός συγκεκριµένου ορίου τάσης και το οποίο πληροί τις βασικές απαιτήσεις ασφάλειας. Για την Οδηγία Χαµηλής Τάσης, ως ηλεκτρολογικό υλικό νοείται κάθε υλικό προοριζόµενο να χρησιµοποιηθεί σε ονοµαστική τάση µεταξύ 50 και 1000 V για το εναλλασσόµενο ρεύµα και µεταξύ 75 και 1500 V για το συνεχές ρεύµα. Όσον αφορά την ασφάλεια, τα κράτη µέλη πρέπει να λαµβάνουν όλα τα κατάλληλα µέτρα, ώστε το ηλεκτρολογικό υλικό να µπορεί να διατεθεί στην αγορά µόνον όταν δεν θέτει σε κίνδυνο την ασφάλεια των προσώπων, των κατοικίδιων ζώων και της ιδιοκτησίας, όταν εγκαθίσταται και συντηρείται ορθά και χρησιµοποιείται σύµφωνα µε τον προορισµό του. Παράλληλα λαµβάνουν όλα τα κατάλληλα µέτρα ώστε να µην παρεµποδίζεται, για λόγους ασφάλειας, η ελεύθερη κυκλοφορία του ηλεκτρολογικού υλικού εντός της Κοινότητας, εάν η φύση του υλικού αυτού συνάδει µε τις διατάξεις ασφάλειας της οδηγίας. Ως ανταποκρινόµενο στις διατάξεις ασφάλειας θεωρείται το ηλεκτρολογικό υλικό: - Που είναι σύµφωνο µε τις διατάξεις ασφάλειας των εναρµονισµένων προτύπων. - Που όταν δεν έχουν καταρτισθεί και δηµοσιευθεί εναρµονισµένα πρότυπα που να το αφορούν, συµµορφώνεται µε τις διατάξεις ασφάλειας της Διεθνούς Επιτροπής Κανονισµών Εγκρίσεως Ηλεκτρολογικού Εξοπλισµού (CEE) ή της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής (IEC). - Που όταν διατίθεται στο έδαφος άλλου κράτους µέλους, από αυτό στο οποίο παράγεται, οι διατάξεις ασφάλειας των προτύπων, βάσει των οποίων κατασκευάστηκε, καλύπτουν τις διατάξεις του κράτους µέλους στο οποίο διατίθεται. 5 documents/european- directives/ ec 13

14 EMC ElectroMagnetic Compatibility (Οδηγία ηλεκτροµαγνητικής συµβατότητας) 6 Η οδηγία 2004/108/ΕΚ αποσκοπεί στην ερναρµόνιση των κανόνων που διέπουν την πώληση, εντός της ΕΕ, εξοπλισµού που µπορεί να προκαλέσει ηλεκτοµαγνητικές διαταραχές ή να επηρεάστεί από αυτές. Η οδηγία του 2004 ενηµερώθηκε και αντικατέστησε την οδηγία 89/336/ΕΟΚ, η οποία ρύθµιζε έως τότε τον κλάδο. Οι βασικές απαιτήσεις σχετικά µε την ηλεκτροµαγνητική συµβατότητα για τους εξοπλισµούς που καλύπτονται, αναφέρονται στην οδηγία. Οι διατάξεις σχετικά µε τη σήµανση EMC-CE καλύπτουν τις συσκευές που πωλούνται ως µεµονωµένες λειτουργικές µονάδες σε τελικούς χρήστες και οι οποίες µπορούν να δηµιουργήσουν ηλεκτροµαγνητικές διαταραχές ή ενδέχεται να υποστούν υποβάθµιση της απόδοσής τους εξαιτίας τέτοιων διαταραχών. Δεν καλύπτουν συσκευές που προορίζονται ειδικά για ενσωµάτωση σε σταθερή εγκατάσταση και οι οποίες δεν διατίθενται στο εµπόριο κατ άλλον τρόπο. Επίσης η οδηγία δεν ισχύει για ραδιοεξοπλισµό και τηλεπικοινωνιακό τερµατικό εξοπλισµό, δεδοµένου ότι ο εξοπλισµός αυτούυ του είδους καλύπτεται από άλλη οδηγία (1999/5/ΕΚ). RoHS - Restriction of Hazardous Substances (Οδηγία Περιορισµού Χρήσης Επικίνδυνων Ουσιών) 7 Η οδηγία 2002/95/EC, γνωστή και ως RoHS έχει ως στόχο τον περιορισµό της χρήσης ορισµένων επικίνδυνων ουσιών σε ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισµό, καθώς αυτές δηµιουργούν κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Η οδηγία έχει ενσωµατωθεί στις νοµοθεσίες των κρατών µελών από την 1η Ιουλίου του 2006 και επιβάλλει την απαγόρευση πώλησης ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισµού εντός της ΕΕ, ο οποίος περιέχει τις παρακάτω ουσίες, γνωστές και ως βαρέα µέταλλα, σε συγκέντρωση πάνω από τα προβλεπόµενα µέγιστα όρια (κατά βάρος) σε οµοιογενή υλικό: - Μόλυβδος (Pb) (0,1 %) - Υδράργυρος (Hg) (0,1 %) - Κάδµιο (Cd) (0,01 %) - Εξασθενές χρώµιο (Cr(VI))(0,1 %) - Πολυβρωµοδιφαινύλια (PBB) (0,1 %) - Πολυβρωµοδιφαινυλαιθέρες (PBDE) (0,1 %) 6 market- goods/cemarking/documents/ce_electromagnetic_compatibility_el.pdf 7 documents/european- directives/ ec 14

15 Διαδικασία µελέτης συσκευών Η µελέτη κάθε συσκευής ακολουθεί τα επόµενα βήµατα: 1. Θεωρητική ανάλυση της συσκευής 2. Παράθεση των στοιχείων της συσκευής, προτεινόµενη απο τον κατασκευαστή χρήση και αναµενόµενα αποτελέσµατα. 3. Έλεγχος των διαφόρων πιστοποιήσεων που έχει δεχθεί. 4. Εποπτία και ανάλυση του κυκλώµατος της συσκευής. 5. Διεξαγωγή πειραµάτων όπου ελέγχεται η κυκλωµατική συµπεριφορά της συσκευής και η αποτελεσµατικότητά της σε διαφόρων ειδών φορτία. 6. Επικοινωνία µε χρήστες της συσκευής. 7. Τελικό συµπέρασµα Εξοπλισµός που χρησιµοποιήθηκε Στον εργαστηριακό έλεγχο των συσκευών χρησιµοποιήθηκε το µετρητικό όργανο σύνθετης αντίστασης Hioki Χρησιµοποιήθηκε το βατόµετρο Programmable Power Meter Χρησιµοποιήθηκαν πολύµετρα τύπου AD Power HRM-300A. Στα πειράµατα που διεξάγονται χρησιµοποιήθηκαν διαφόρων ειδών φορτία. Αυτά αποτελούνται από: Ένα ωµικό φορτίο 2000W (αερόθερµο µε αντιστάσεις). Ένας µετασχηµατιστής 220/220 του 1kVA. Δύο κινητήρες επαγωγικοί µονοφασικοί τετραπολικοί 200W σε demo kit που µας δόθηκαν. Παρατίθεται φωτογραφία των χαρακτηριστικών των κινητήρων. Μια γενική παρατήρηση που αφορά τον πειραµατικό έλεγχο είναι µια πτώση τάσης της τάξης του 4.5% τις ώρες αιχµής. 15

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Συσκευή #1 - electricity saving box Intelliworks Γενικά στοιχεία Η πρώτη συσκευή µε την οποία ασχοληθήκαµε, παρουσιάζεται ως µία συσκευή «έξυπνης εξοικονόµησης ενέργειας» -intelligent energy saver- και είναι της εταιρίας Intelliworks. Προτεινόµενη χρήση Η χρήση της, µε βάση τα δεδοµένα του κατεσκευαστή, προτείνεται να είναι η εξής: Τοποθέτηση της συσκευής σε οποιαδήποτε πρίζα της εγκατάστασης, είτε αυτή πρόκειται για οικία, είτε οποιαδήποτε εγκατάσταση, προτεινόµενης ισχύος 3-15kW. Κατόπιν της εγκατάστασης και χωρίς κάποια άλλη ενέργεια ή κάποιο χειρισµό η εταιρία ισχυρίζεται ότι γίνεται µια εξοικονόµηση της τάξης του 20-50%. Πιστοποιήσεις Η συσκευή είναι πιστοποιηµένη σύµφωνα µε τα πρότυπα CE, CCC, QC-Pass. 16

17 Εποπτεία και ανάλυση κυκλώµατος Αρχικά, ο πρώτος έλεγχος της συσκευής που έγινε ήταν να ανοιχθεί το εξωτερικό της κάλυµα ώστε να ελέγξουµε τα στοιχεία που αποτελούν το κύκλωµά της. Ακολουθούν φωτογραφίες της. Από ότι παρατηρούµε, το κύκλωµα της συσκευής αποτελείται από έναν πυκνωτή, δύο led και ένα µικροκύκλωµα για τη τροφοδοσία τους. Η συσκευή µετρήθηκε µε το όργανο µέτρησης HIOKI , το οποίο µέτρησε την σύνθετη αντίστασή της η οποία είναι 527Ω <-90ο, δηλαδή 6.04µF. Αυτή η µέτρηση υποδεικνύει ότι η κυκλωµατική συµπεριφορά της συσκευής είναι όµοια µε αυτή ενός πυκνωτή. Αυτό µας οδηγεί σε ένα αρχικό θεωρητικό συµπέρασµα ότι η συσκευή λειτουργεί σαν αντιστάθµιση. 17

18 Πειραµατικό µέρος. Πείραµα µε επαγωγικό φορτίο. Παρακάτω παρατίθεται το µονογραµµικό σχέδιο του κυκλώµατος που χρησιµοποιήθηκε για τον πειραµατικό έλεγχο της συσκευής. Όπως βλέπουµε στο παραπάνω σχέδιο το κύκλωµά µας αποτελείται από τον κεντρικό ασφαλειοδιακόπτη του κυκλώµατος, ένα µετασχηµατιστή, ένα χρονικό ρελαί για την ελεγχόµενη λειτουργία του κινητήρα και τον µονοφασικό επαγωγικό κινητήρα. Η συσκευή τοποθετείται σύµφωνα µε τις οδηγίες του κατασκευαστή παράλληλα στο κύκλωµα. Το πείραµα που διεξάγεται είναι το εξής: Ο κινητήρας λειτουργεί εν κενώ για χρονικό διαστηµα 5 λεπτών και σταµατάει για 1 λεπτό. Επιλέξαµε αυτή τη λειτουργία προκειµένου να προστατεύσουµε τον κινητήρα από υπερθέρµανση. Η διακοπτόµενη λειτουργία επιλέχθηκε επίσης, λόγω του ότι θα θέλαµε να προσοµοιώσουµε ένα διακοπτόµενο φορτίο, κάτι που αντιπροσωπεύει τη λειτουργία ενός µεγάλου ποσοστού φορτίων µιας εγκατάστασης. 18

19 Η λειτουργία αυτή γίνεται αρχικά χωρίς τη σύνδεση της συσκευής στο κύκλωµα και λαµβάνονται οι τιµές της τάσης, του ρεύµατος, του συντελεστή ισχύος καθώς και της κατανάλωσης του κυκλώµατος κάθε 5 λεπτά για µία ώρα. Τα αποτελέσµατα παρατίθονται στον ακόλουθο πίνακα. Intelliworks με επαγωγικό φορτίο Πείραμα με κινητήρα εν κενώ σε λειτουργία 5min on 1min off χωρίς συσκευή Τάση (V) Ένταση (Α) Ενέργεια (Wh) cosφ αρχική μέτρηση min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας Μέσος όρος Στη συνέχεια πραγµατοποιείται το ίδιο ακριβώς πείραµα µε τη συσκευή συνδεδεµένη παράλληλα στο κύκλωµα. Τα αποτελέσµατα παρατίθονται στον ακόλουθο πίνακα. Πείραμα με κινητήρα εν κενώ σε λειτουργία 5min on 1min off με συσκευή Τάση (V) Ένταση (Α) Ενέργεια (Wh) cosφ αρχική μέτρηση min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας min λειτουργίας Μέσος όρος Ποσοστιαία μεταβολή έντασης Ποσοστιαία μεταβολή συντελστή ισχύος % 16.84% 19

20 Ανάλυση αποτελεσµάτων. Από τα παραπάνω δεδοµένα εύκολα µπορούµε να καταλήξουµε στην αρχική µας παρατήρηση, ότι δηλαδή η συσκευή αυτή λειτουργεί όπως θα λειτουργούσε ένας πυκνωτής, βελτιώνοντας µόνο τον συντελεστή ισχύος. Συγκεκριµένα παρατηρείται µια βελτίωση του συντελεστή ισχύος της τάξης του 16.84%. Παρατηρείται επίσης και µια µείωση στην ένταση του ρεύµατος της τάξης του 12.96%, καθώς επίσης και µία µικρή αύξηση της τάσης. Η διαφορά που παρατηρείται στην αρχική µέτρηση της ενέργειας (της τάξης των 2wh) οφείλεται στην αρχική κατάσταση του κινητήρα που ήταν ψυχρός. Πείραµα µε ωµικό φορτίο. Παρακάτω παρατίθεται το µονογραµµικό σχέδιο του κυκλώµατος που χρησιµοποιήθηκε για τον πειραµατικό έλεγχο της συσκευής. Στο πείραµα αυτό χρησιµοποιήθηκε το αεροθερµο των 2000W. Επιλέχθηκε συνεχόµενη λειτουργία του φορτίου για µία ώρα. Λήφθηκαν δεδοµένα κάθε 5 λεπτά. 20

21 Παρακάτω παρατίθεται πίνακας των δεδοµένων. Intelliworks πείραμα με αερόθερμο πείραμα με ωμικό φορτίο χωρίς τη συσκευή εξοικονόμησης Τάση (V) Ένταση (Α) Ισχύς (W) cosφ Καταναλισκόμενη ενέργεια (Wh) 1868 Στη συνέχεια επαναλήφθηκε το πείραµα µε τη συσκευή συνδεδεµένη και παρατηρήθηκε ότι παρόλο που γνωρίζουµε ότι το αερόθερµο παρουσιάζει και ένα ποσοστό επαγωγικής συµπεριφοράς, λόγω του ανεµιστήρα, αυτό δεν µπορούµε να το µετρήσουµε πρακτικά, λόγω της ευαισθησίας του µετρητικού οργάνου. Intelliworks πείραμα με αερόθερμο πείραμα με ωμικό φορτίο με τη συσκευή εξοικονόμησης Τάση (V) Ένταση (Α) Ισχύς (W) cosφ Καταναλισκόμενη ενέργεια (Wh) 1868 Ανάλυση αποτελεσµάτων. Τα παραπάνω δεδοµένα µας οδηγούν στο συµπέρασµα ότι, αφού η συσκευή λειτουργεί σαν πυκνωτής και έχουµε ένα ωµικό φορτίο η µόνη διαφοροποίηση που παρατηρήθηκε ήταν µια ελάχιστη µεταβολη του ρεύµατος της τάξης των µα. Καµία 21

22 µεταβολή δεν παρατηρήθηκε στην τάση ή στην καταναλισκόµενη ενέργεια του συστήµατος, κάτι που ήταν αναµενόµενο. Τελικό συµπέρασµα Από τα παραπάνω διαπιστώνουµε ότι η λειτουργία της συσκευής αυτής είναι η βελτίωση του συντελεστή ισχύος. Τα τιµολόγια της ΔΕΗ χωρίζονται σε δύο επίπεδα, αυτά της µέσης τάσης και αυτά της χαµηλής τάσης. Εκτός του επιπέδου της τάσης, παρουσιάζεται διαφορά µεταξύ των δύο τιµολογίων και στον τρόπο τιµολόγησης της καταναλισκόµενης ενέργειας. Η διαφορά αυτή έγκειται στο γεγονός, ότι τα τιµολόγια µέσης τάσης επηρεάζονται και από το συντελεστή ισχύος. Έτσι ανάλογα µε το µέγεθος του συντελεστή ισχύος µεταβάλεται και η τελική χρέωση του καταναλωτή. Συνεπώς, µια σωστά αντισταθµισµένη εγκατάσταση οδηγεί σε βελτίωση του συντελεστή ισχύος και ως επακόλουθο στην µείωση της τιµολόγησης από τη ΔΕΗ. Εκτός της οικονοµικότερης τιµολόγησης, έχουµε ακόµη µια ποιοτικότερη λειτουργία του καταναλωτή, εφόσον η άεργός του µειώνεται. Για οικιακούς καταναλωτές χαµηλής τάσης η τιµολόγηση της καταναλισκόµενης ενέργειας δεν εξαρτάται από το συντελεστή ισχύος καθώς οι καταναλωτές θεωρούνται καθαρά ωµικοί και άρα έχουν συντελεστή µονάδα. Η αγορά και τοποθέτηση αυτής της συσκευής, θα βελτιώσει ποιοτικά τον καταναλωτή µειώνοντας την άεργο ισχύ του. Αυτό όµως δεν έχει κάποιο αντίκρισµα στην τιµολόγηση, καθώς αυτή εξαρτάται µόνο από την καταναλισκόµενη ενέργεια. Αυτό αποδεικνύεται από τα αποτελέσµατα του πειράµατος, που όπως βλέπουµε και στις δύο περιπτώσεις η ενεργός ισχύς που καταναλώνεται παραµένει στα ίδια επίπεδα. Στο παραπάνω πείραµα παρατηρείται µία µείωση της έντασης του ρεύµατος, όπως ήταν αναµενόµενο. Προφανώς αυτή η µείωση δεν αφορά την ενεργό συνιστώσα του ρεύµατος, αλλά το µέτρο του. Προκειµένου ο εµπορος να προωθήσει αυτό το προϊόν, εκµεταλεύεται τον µαθηµατικό τύπο P=V*I. Με δεδοµένο ότι η τάση παραµένει σταθερή, ο υποψήφιος αγοραστής βλέπει ότι η µείωση της έντασης, οδηγεί σε µείωση της ισχύος. Ο παραπάνω ισχυρισµός είναι λανθασµένος, διότι η ενεργή συνιστώσα του ρεύµατος µένει αµετάβλητη και επιπλέον, το γινόµενο της τάσης µε την ένταση µας δίνει την φαινόµενη και όχι την ενεργό ισχύ όπως εξηγήθηκε στην εισαγωγή σχετικά µε την αντιστάθµιση ισχύος. Αξίζει να σηµειωθεί ότι το κόστος κατασκευής της συγκεκριµένης συσκευής δεν ξεπερνάει τα 10. Ο πωλητής εκµεταλλευόµενος την αµάθεια του καταναλωτικού κοινού, εµπορεύεται τη συγκεκριµένη συσκευή σε πολλαπλάσια τιµή, χωρίς όµως αυτή να επιφέρει καµία εξοικονόµηση. 22

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Συσκευή #2 Keseco Ultra Θεωρητική ανάλυση Η δεύτερη συσκευή που θα µελετήσουµε ονοµάζεται Ultra και κατασκευάζεται από την εταιρία Keseco. Θεωρητικό υπόβαθρο σύµφωνα µε τον κατασκευαστή. Η συσκευή αυτή, σύµφωνα µε τον κατασκευαστή, οδηγεί σε εξοικονόµηση ενέργειας µέσω της θεωρίας των υπεραγωγών και της θεωρίας της βελτιστοποίησης της ποιότητας του ρεύµατος ή όπως αναφέρεται και στα σχετικά φυλλάδια της συσκευής, current optimization. Σηµαντικό σε αυτό το σηµείο είναι να αναφερθεί ότι από τον κατασκευαστή πήραµε διάφορα ενηµερωτικά φυλλάδια σχετικά µε την συσκευή. Ενδιαφέρον σε αυτό είναι το γεγονός ότι η ίδια η εταιρία διαφοροποιεί εν µέρει σε βάθος χρόνου την θεωρία βάσει της οποίας λειτουργεί η συσκευή. Έτσι σε ένα πρώιµο φυλλάδιο γίνεται αναφορά στη θεωρία των υπεραγωγών, ενώ αργότερα γίνεται αναφορά σε αξιοποίηση των απωλειών ενέργειας, λόγω της κινητικότητας των ηλεκτρονίων, µέσω της ευθυγράµµισής τους µε τη βοήθεια µαγνητικού πεδίου που παράγεται από την ακτινοβόληση υπερυπέρυθρης ακτινοβολίας. Παρακάτω γίνεται µια αναφορά στις παραπάνω θεωρίες. Η θεωρία των υπεραγωγών 8 Υπεραγωγιµότητα ονοµάζεται η κατάσταση κατά την οποία κάποια µέταλλα παρουσιάζουν µηδενική ειδική αντίσταση και κατ'επέκταση µηδενική ωµική αντίσταση (R=0). Τα υλικά αυτά ονοµάζονται υπεραγωγοί. Τα υλικά αυτά όταν βρίσκονται σε κατάσταση υπεραγωγιµότητας, οι συγκρούσεις µεταξύ ατόµων και ηλεκτρονίων ελαχιστοποιούνται µε αποτέλεσµα το συνεχές ηλεκτρικό ρεύµα να ρέει ανεπηρέαστο και χωρίς καµία δυσκολία. Η θερµοκρασία κάτω από την οποία ένα υλικό γίνεται υπεραγωγός λέγεται κρίσιµη θερµοκρασία. Για τα περισσότερα µέταλλα η κρίσιµη θερµοκρασία είναι κοντά στο απόλυτο µηδέν. Έπειτα από επιστηµονική έρευνα ανακαλύφθηκε κάποια άλλη µορφή υπεραγωγών, οι κεραµικοί υπεραγωγοί. Το χαρακτηριστικό αυτών είναι ότι έχουν υψηλότερη κρίσιµη θερµοκρασία, υψηλότερη και από αυτή του υγρού αζώτου. Η υπεραγωγιµότητα θεωρείται κβαντικό φαινόµενο και σπάνια εξηγείται µε την

24 κλασσική φυσική. Τα ηλεκτρόνια είναι οι φυσικοί φορείς του ηλεκτρικού ρεύµατος στους αγωγούς και οι σκεδάσεις τους στο κρυσταλλικό πλέγµα (και γενικά το υλικό) του αγωγού, κατά την εξαναγκασµένη διέλευσή τους µέσα από αυτό, προκαλούν τη µείωση της ενέργειας και εµφανίζεται έτσι ωµική αντίσταση. Οι σκεδάσεις των ηλεκτρονίων γίνονται πάνω στα άτοµα του κρυστάλλου α) λόγω των πλεγµατικών ατελειών (προσµίξεις, πλεγµατικά κενά) που παραµορφώνουν τον κρύσταλλο και β) λόγω της µη µηδενικής θερµοκρασίας του κρυστάλλου από την οποία τα άτοµά του ταλαντώνονται και καταλαµβάνουν µεγαλύτερο χώρο στατιστικά και έτσι µικραίνει ο ελεύθερος (από σκεδάσεις) χώρος διέλευσης για τα ηλεκτρόνια. Στην υπεραγωγιµότητα τα πράγµατα λειτουργούν διαφορετικά. Τα άτοµα στον κρύσταλλο καταρχήν δεν ταλαντώνουν πλέον έντονα λόγω της χαµηλής θερµοκρασίας και τα πλεγµατικά κενά κλείνουν. Δεν είναι όµως αναγκαία και ικανή συνθήκη αυτή για την εµφάνιση της υπεραγωγιµότητας. Υπάρχουν διάφοροι µηχανισµοί, ανάλογα µε το υλικό, που δίνουν υπεραγώγιµες ιδιότητες στο συνδυασµό πλέγµατος - ηλεκτρονίων. Ζεύγη Cooper Τα ηλεκτρόνια αποκτούν δεσµούς ανά δύο και σχηµατίζουν ένα ιδεατό σωµατίδιο µε διαφορετικές ιδιότητες από το γνωστό ηλεκτρόνιο. Τους δεσµούς των ηλεκτρονίων µεταξύ τους, τους σχηµατίζουν οι ελάχιστες αναπόφευκτες ταλαντώσεις των ατόµων του πλέγµατος που ταξιδεύουν από άτοµο σε άτοµο στον κρύσταλλο, οι οποίες δηµιουργούν έναν ιδανικό «κινούµενο χώρο» ανάµεσα στα άτοµα του πλέγµατος που ταξιδεύει µε την ταχύτητα του ήχου µέσα στον κρύσταλλο, µέσα στον οποίο τα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν ανά δύο και ταξιδεύουν µε τρόπο που να µην εµφανίζεται συνολικά η ιδιότητα της ιδιοστροφορµής (σπιν) του καθενός. Τα ηλεκτρόνια φαίνονται σαν να είναι «δεµένα» µε κάποιο τρόπο και το ένα δεν αφήνει το άλλο να «χτυπήσει» πάνω στο κρυσταλλικό πλέγµα και έτσι δεν υπάρχουν σκεδάσεις, άρα µηδενίζεται η ωµική ηλεκτρική αντίσταση του υλικού. Το ανάλογο για την κατανόηση είναι µιας οµάδας ανθρώπων που διασχίζουν ένα δρόµο γεµάτο λακκούβες, στις οποίες θα σκόνταφτε ο καθένας µόνος του και, πιασµένοι χέρι µε χέρι, οι υπόλοιποι βοηθούν ο ένας τον άλλο να υπερπηδούν τα εµπόδια. Στα ζεύγη κούπερ το µπροστινό ηλεκτρόνιο συνδέεται µέσω του φωνονίου του πλέγµατος µε αυτό που το ακολουθεί και «ανοίγει το δρόµο» για το πίσω, το οποίο δε συναντά πλέον αντίσταση. Όµως και το µπροστινό που ηγείται δεν εµφανίζει την ιδιοστροφορµή ενός µοναχικού ηλεκτρονίου ώστε να αντιδρά µε τον κρύσταλλο όπως συνήθως, καθώς το σύστηµα των δύο ηλεκτρονίων έχει πλέον συνολικά ιδιοστροφορµή ακέραιο αριθµό (0 ή 1, όχι ±½ όπως το µοναχικό ηλεκτρόνιο). Οι αποστάσεις µεταξύ των ηλεκτρονίων σε ένα ζεύγος κούπερ είναι µερικό πολλαπλάσιο των πλεγµατικών αποστάσεων των ατόµων. Το µπροστινό ηλεκτρόνιο παραµορφώνει το πλέγµα κατά τη διέλευσή του µέσα από αυτό λόγω του φορτίου του. Η παραµόρφωση του πλέγµατος που κλείνει πίσω από το οδεύον ηλεκτρόνιο εµφανίζει θετικό φορτίο που παγιδεύει, έλκοντας, το δεύτερο ηλεκτρόνιο πίσω από το πρώτο, µε πολύ χαλαρό δεσµό. Ιδιότητες υπεραγώγιµων υλικών Η ιδιότητα της υπεραγωγιµότητας εµφανίζεται για συγκεκριµένες µέγιστες τιµές έντασης ηλεκτρικού ρεύµατος και έντασης µαγνητικού πεδίου. 24

25 Άλλη σηµαντική ιδιότητα των υπεραγώγιµων υλικών είναι η απώθησή τους από µαγνητικά πεδία. Η µαγνητική διαπερατότητά τους είναι πολύ µικρή, δηλαδή το µαγνητικό πεδίο εισχωρεί αρκετά δύσκολα µέσα σε ένα υπεραγώγιµο υλικό. Η εισχώρηση του µαγνητικού πεδίου µέσα σε ένα υπεραγώγιµο υλικό καταστρέφει την υπεραγωγιµότητά του. Στους µεταλλικούς υπεραγωγούς η υπεραγωγιµότητα καταστρέφεται µόλις αρχίσει να εισχωρεί σε αυτά µαγνητικό πεδίο. Αυτή η εισχώρηση δεν είναι οµογενής στα κεραµικά υλικά, αλλά γίνεται µε θυσάνους, δηλαδή οι µαγνητικές δυναµικές γραµµές ακολουθούν συγκεκριµένες διαδροµές µέσα στο υλικό και γύρω από αυτές τις διαδροµές δεν εισχωρεί το µαγνητικό πεδίο. Κανονική εισχώρηση µαγνητικού πεδίου γίνεται στα κεραµικά υλικά για ισχυρά µαγνητικά πεδία. Στο σηµείο αυτό θέλουµε να σχολιάσουµε ότι λαµβάνοντας υπόψιν τις παραπάνω πληροφορίες σχετικά µε τη θεωρία των υπεραγωγών καταλήγουµε στο πρώιµο συµπέρασµα ότι η συσκευή αυτή δεν σχετίζεται µε τη συγκεκριµένη θεωρία. Αντίθετα η θεωρία αξιοποιείται από τον κατασκευαστή στα φυλλάδιά του λέγοντας ότι η συσκευή λειτουργεί «σαν υπεραγωγός». Ακολούθως παρατίθεται η «θεωρία» της βελτιστοποίησης της ποιότητας του ρεύµατος σύµφωνα µε την αίτηση για την κατοχύρωση της πατέντας της συσκευής από τον κατασκευαστή. 9 Πρώτα, παρατίθεται σχήµα του εσωτερικού της συσκευής σύµφωνα µε φυλλάδιο του κατασκευαστή, όπου και παρατηρούµε τα διάφορα σηµεία της και τα µέρη από τα οποία αυτή αποτελείται. 9 World Intellectual Property Organization: International Patent Classification: H02J 15/00 Application Number:PCT/KR03/00104 (παράρτημα) 25

26 Η θεωρία, σύµφωνα µε τον κατασκευαστή, βασίζεται στην καλύτερη αξιοποίηση της συνολικής ηλεκτρικής ενέργειας. Η ηλεκτρική ενέργεια ισοδυναµεί µε την ενέργεια των ηλεκτρονίων που ρέουν µέσω ενός αγώγιµου αγωγού. Η ενέργεια αυτή σχηµατίζεται από τη ροή περιστρεφόµενων ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων και τη δόνηση των ηλεκτρονίων. Με βάση το γεγονός αυτό, εκτιµάται ότι µία γραµµή ηλεκτρικού ρεύµατος, µπορεί να απορροφήσει τα περιστρεφόµενα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα και, όταν µία γραµµή διέλευσης ενέργειας κάποιου σώµατος ακτινοβολίας απώτερων υπέρυθρων ακτίνων έρθει σε επαφή µε τη γραµµή ηλεκτρικού ρεύµατος, εξαιτίας της ροής περιστρεφόµενων ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων, εντός της γραµµής ηλεκτρικού ρεύµατος, παράγεται δύναµη απορρόφησης από τη διαφορά στατικής πίεσης µεταξύ του σώµατος που ακτινοβολεί απώτερες υπέρυθρες ακτίνες και της γραµµής ηλεκτρικού ρεύµατος. Λόγω αυτής της δύναµης απορρόφησης τα περιστρεφόµενα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα που παράγονται σε αυτό το σώµα, µεταφέρονται εντός της γραµµής ηλεκτρικού ρεύµατος. Περιγράφοντας τη σχέση µεταξύ της δύναµης απορρόφησης και της εξοικονόµησης ηλεκτρικού ρεύµατος, τα περιστρεφόµενα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα που απορροφούνται εντός της γραµµής ηλεκτρικού ρεύµατος, δηµιουργούν νέο κρυσταλλικο δεσµό ατόµων στη γραµµή ηλεκτρικού ρεύµατος και, αντίστοιχα, ένα νέο εναλλασόµενο µαγνητικό πεδίο µεταβάλλει τη θερµική ενέργεια η οποία χάνεται λόγω της υφιστάµενης ηλεκτρικής αντιστασης στη γραµµή ηλεκτρικού ρεύµατος, πάλι σε περιστρεφόµενα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα υπό τη µορφή ενεργού ενέργειας. Τα περιστρεφόµενα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα προκύπτει ότι παίζουν ένα σηµαντικό ρόλο στη µείωση διαφόρων τύπων αντίστασης στη γραµµή ηλεκτρικού ρεύµατος, µε αποτέλεσµα εξοικονόµηση ηλεκτρικής ενέργειας της τάξης 10-17%. Παρουσιάζοντας συνοπτικά τα παραπάνω, παραθέτουµε τις παρακάτω φωτογραφίες µε τα σχετικά σχόλια από φυλλάδιο του κατασκευαστή, όπου και αναφέρονται τα διάφορα βήµατα λειτουργίας της συσκευής. Εκποµπή υπερυπέρυθρης ακτινοβολίας από την κεραµική επίστρωση. Ενεργοποίηση ηλεκτρονίων χηµικής σύνθεσης, λόγω απορρόφησης ακτινοβολίας, µέσω συντονισµου. 26

27 Αλληλεπίδραση «δονούµενων» ηλεκτρονίων και εναλλασόµενου µαγνητικού πεδίου του AC ρεύµατος. Ευθυγράµµιση ηλετρονίων. Δηµιουργία ενέργειας µαγνητικού κύµατος που παρέχεται στο σύστηµα. Η παρεχόµενη ενέργεια αντισταθµίζει τις απώλειες ένεργειας των κυκλωµάτων, κατα κάποιον τρόπο µειώνοντας έτσι εµµέσως την αντίστασή τους. Στο σηµείο αυτό θα θέλαµε να σχολιάσουµε πως τα χαρακτηριστικά των υπέρυθρων ακτινοβολιών (µήκος κύµατος, ενέργεια) δεν µπορούν να επηρεάσουν τα ηλεκτρόνια. 27

28 Προτεινόµενη χρήση µε βάση το εγχειρίδιο του κατασκευαστή Η τοποθέτηση της συσκευής ενδείκνυται τόσο για ωµικό όσο και για επαγωγικό φορτίο. Η λειτουργία των φορτίων µπορεί να είναι είτε συνεχόµενη είτε διακοπτόµενη. Η εγκατάσταση της συσκευής είναι απλή. Η συσκευή εγκαθίσταται στη χαµηλή τάση µετά το µετασχηµατιστή της εγκατάστασης. H συσκευή προσφέρεται σε διάφορα µεγέθη. Εποµένως µπορεί να χρησιµοποιηθεί µια συσκευή µεγάλης ισχύος και να τοποθετηθεί κεντρικά για όλη την εγκατάσταση, είτε πολλές µικρότερης ισχύος συσκευές που θα τοποθετηθούν τοπικά στα φορτία. Όσον αφορά την οικιακή χρήση, η συσκευή τοποθετείται στον κεντρικό πίνακα. Ακόµη θα θέλαµε να ανφέρουµε πως, σύµφωνα µε σχετικές οδηγίες του κατασκευαστή για την χρήση της συσκευής, όσον αφορά τον εργαστηριακό έλεγχο, προτίνεται και η τοποθέτηση µίας δεύτερης µεγαλύτερου µεγέθους συσκευής πριν την παροχή του κυκλώµατος που χρησιµοποιείται για τον πειραµατικό έλεγχο. Αυτό γίνεται σύµφωνα µε τον κατασκευαστή προκειµένου η εξοικονόµηση να παραµένει στο προς εργαστηριακό έλεγχο κύκλωµα και να µην «διαρρέει» στην υπόλοιπη εγκατάσταση µε αποτέλεσµα να γίνεται πιο σωστός ο έλεγχος. Η συγκεκριµένη συσκευή διαφέρει από άλλους τύπους υπαρχόντων συσκευών εξοικονόµησης ενέργειας, οι οποίοι µειώνουν την απαραίτητη ισχύ. Σύµφωνα µε τον κατασκευαστή, συσκευή αυτή µετατρέπει τη θερµική ενέργεια που χάνεται από την ηλεκτρική αντίσταση σε ενεργό ισχύ. Συνεπώς, για τη σωστή λειτουργία της συσκευής θα πρέπει να παρέλθει κάποια περίοδος προσαρµογής. Η περίοδος προσαρµογής διαφέρει ανάλογα µε το µέγεθος της εγκατεστηµένης ισχύος. Ακολουθεί ενδεικτικός πίνακας της περιόδου προσαρµογής. Εγκατεστηµένη Ισχύς Κάτω από 10kVA kVA kVA 1500kVA και πάνω Χρόνος προσαρµογής 1 εβδοµάδα 1-2 εβδοµάδες (~ µέρες) 4 εβδοµάδες (~ 30µέρες) Πάνω από µέρες Ισχυρισµοί αποτελεσµάτων σύµφωνα µε τον κατασκευαστή Η συσκευή ultra της εταιρίας Keseco, όπως αναλύθηκε παραπάνω, αποτελεί µια συσκευή εξοικονόµησης ενέργειας, η οποία δεν στηρίζεται στις κλασικές µεθόδους εξοικονόµησης. Σύµφωνα µε αυτές, ο βασικός στόχος της εξοικονόµησης είναι η µείωση της άσκοπα καταναλισκόµενης ενέργειας και η βελτίωση εκείνων των συντελεστών που παίζουν σηµαντικό ρόλο στην διαµόρφωση του τελικού τιµολογίου της κατανάλωσης ενέργειας, όπως για παράδειγµα του συντελεστή ισχύος. Η συσκευή ultra, αντιθέτως, σύµφωνα µε τον κατασκευαστή, προσπαθεί να εξοικονοµήσει ενέργεια µέσω της βελτίωσης της ποιότητας του ρεύµατος που απαιτεί κάποιο φορτίο, ή γενικότερα κάποια εγκατάσταση. Όσον αφορά το ωµικό φορτίο, λόγω των µικρών απωλειών ενέργειας, η εξοικονόµηση ανέρχεται στο 3%. Ακόµη, σε περίπτωση φωτισµού γίνεται αναφορά για αύξηση της φωτεινότητας έως 5%. 28