【消費電力・電気料金】化学工場での力率が登場する場面

電気電気設計

NEONEEETです。

この記事は、化学工場の機電系設計者・プラントエンジニアを対象としています。

この記事を読むと、バッチ系化学工場での力率の使い方を知ることができます。

結論

力率は有効電力と皮相電力の比

皮相電力は電圧×電流。

力率があれば電力計算を詳細にできる。

力率が高いほど、電気料金は安くなる。

はじめに

力率という単語は、電気や電動機の勉強をすると登場します。

この使い道を整理したいと思います。

力率の定義

力率の定義は下記のとおりです。

力率 = 有効電力 / 皮相電力

皮相電力とは電流Iと電圧Vを使って、

皮相電力 = VI

と表現されます。

皮相電力は有効電力と無効電力を使って

皮相電力 = 有効電力 + 無効電力

とも表現できます。

VIという値は、電気が使うエネルギーそのものですので、

有効電力が電動機に実際に供給された電気エネルギーと言えます。

無効電力が電気ロスと考えれます。

電圧と電流の位相差Θを使って、力率はcosΘと表現することもあります。

電流と電圧に位相差がない(コイルやコンデンサーがない)と、Θ=0に近づき、力率は高くなる、というくらいに認識があれば十分でしょう。

消費電力の計算

消費電力の計算は簡易的にはモーター容量から計算できます。

有効電力は適当に係数で、と言っている部分です。

詳細計算をしようとしたら、電流値の情報を使います。

電流値電圧値を使えば、精度は高くなります。

消費電力は電流×電圧×力率

ですので、電流値が計測できると、力率を0.85や0.90と置くことで、

かなりの精度での計算ができます。

力率による割引

力率は電気回路上のロスと考えていいので、

電気回路でロスが少なければ、省エネと言えます。

これを電気料金に反映させようという料金体系があります。

基本的にこの値は一定の値です。

契約によって力率0.85とするか、それ以外の値にするかは微妙に変わります。

力率0.85で契約した場合、0.85より高い力率の電気使用実績であれば、割引があるという仕組みです。

おわりに

力率という専門用語で覚えようとする必要はありません。

電気回路上のロスと考えればいいと思います。

電動機上のロスがすべりですね。

電気エネルギーから機械エネルギーに移るシステムの各段階のロスを積み上げるときに、力率はその1つという位置づけだけの話です。

この記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

コメント

Translate »
タイトルとURLをコピーしました