Risparmio di elettricità con un aggiornamento del trasformatore

I trasformatori sono fondamentali per la distribuzione dell'elettricità, aumentando e diminuendo la tensione mentre viaggia dalle centrali elettriche ai singoli edifici. I trasformatori sono tra i dispositivi elettrici più efficienti, con un indice di efficienza tipico superiore al 97%. Tuttavia, considera che i trasformatori sono sempre operativi, anche quando il carico ad essi collegato è piccolo. Per questo motivo, anche un piccolo guadagno nell'efficienza del trasformatore può far risparmiare migliaia di dollari nel tempo. Gli ultimi standard di efficienza dei trasformatori del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti sono entrati in vigore dal gennaio 2016. Questi standard non obbligano i proprietari di edifici ad aggiornare i loro trasformatori, ma tutte le unità prodotte da allora devono soddisfare i valori minimi di efficienza nello standard. I tipi di trasformatore specifici coperti sono i seguenti: Le variazioni di efficienza per i trasformatori di tipo a secco a bassa tensione (LVDT) sono le più rilevanti per i proprietari di edifici, poiché si tratta delle unità normalmente presenti in ambienti chiusi. Gli altri due tipi vengono utilizzati per ridurre le tensioni di distribuzione come 34.500 V, che si trovano solo sulla connessione di servizio principale. Se il tuo edificio ha vecchi trasformatori, aggiornarli a modelli più recenti può essere una misura promettente dell'efficienza energetica. Sono possibili risparmi ancora maggiori se si misura la distorsione armonica totale (THD) del sistema elettrico e si aggiungono i filtri corrispondenti. I trasformatori diventano meno efficienti quando i loro carichi hanno un alto contenuto armonico. I trasformatori LVDT sono molto comuni nelle strutture che gestiscono diversi livelli di tensione, come 480/277 V e 220/127 V. Con lo standard DOE 2016, l'efficienza minima per i modelli trifase è stata aumentata. L'efficienza dei modelli monofase rimane la stessa, ma ora viene specificata con due decimali (lo standard precedente utilizzava solo un decimale). Requisiti di efficienza per trasformatori monofase, a secco, a bassa tensione Requisiti di efficienza per trasformatori trifase, a secco, a bassa tensione Se disponi di trasformatori monofase che soddisfano lo standard precedente (TP-1), l'aggiornamento alle unità di efficienza DOE 2016 farà risparmiare poca o nessuna energia. Tuttavia, sono possibili risparmi significativi quando si aggiornano i trasformatori trifase, specialmente negli edifici con molti di essi. I guadagni di efficienza per i trasformatori trifase a secco possono sembrare piccoli, ma i risparmi sono elevati se si considera il funzionamento continuo. Considera il seguente esempio: L'unità esistente ha un'efficienza TP-1 del 98,3% con una perdita dell'1,7% (2.550 W). Tuttavia, l'unità più efficiente ha un'efficienza del 98,83%, con un 1,17% (1.755 W). L'aggiornamento riduce la perdita di potenza di 795 W, il che si traduce in un risparmio energetico annuo di 6.964 kWh. Con un prezzo dell'elettricità di 15 centesimi / kWh, l'aggiornamento consente di risparmiare $ 1,045 all'anno. Supponendo un prezzo del trasformatore di $ 5.500, il periodo di rimborso è leggermente superiore a cinque anni. Questo esempio considera un trasformatore esistente che soddisfa il precedente livello di efficienza TP-1. Quando si aggiornano unità più vecchie e meno efficienti, i risparmi sono più alti e il periodo di rimborso è più breve. In una struttura con molti trasformatori LVDT, ci si può aspettare un'ampia varietà di valori nominali di kVA e livelli di efficienza. Con un audit energetico professionale, è possibile identificare gli aggiornamenti più promettenti per dare loro la priorità. Considerare che altre misure di efficienza energetica possono ridurre il carico sui trasformatori. Ad esempio, se 200 lampade HID che consumano 450 W ciascuna vengono aggiornate a dispositivi a LED da 150 W, il consumo totale di energia diminuirà di 60 kW. Se questo sistema di illuminazione ha un trasformatore dedicato che è già vecchio, la sostituzione può avere una maggiore efficienza e un valore inferiore di kVA.