Alimentazione elettrica

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Per alimentazione elettrica si intende quel tipo di energia utilizzata derivante direttamente dalla elettricità, al fine di fornire una potenza necessaria per fare funzionare un utilizzatore elettrico. L'utilizzatore elettrico non è da confondersi con l'apparecchio elettrico.

Molti elettrodomestici, la grande maggioranza, prelevano tensione di rete a 230 V attraverso la spina elettrica ma di fatto funzionano a bassissima tensione, infatti all'interno è presente un trasformatore che abbassa la tensione di esercizio a poche decine di volt.

[modifica] Generalità

L'alimentazione elettrica deve fornire energia elettrica nella forma della tensione desiderata, nelle reti domestiche solitamente è una tensione pari 230 V nominali in forma alternata.

La caratteristica principale di una alimentazione elettrica di tipo domestico è la sua potenza nominale erogabile volgarmente chiamata potenza installata o potenza impegnata. L'alimentazione eroga una potenza (attraverso il passaggio della corrente), un utilizzatore usa la potenza per poter funzionare. (Tutti gli utilizzatori hanno una potenza di targa) La somma delle potenze degli utilizzatori deve essere inferiore o uguale alla potenza impegnata nel medesimo momento di utilizzo. Vedi fattore di contemporaneità e fattore di utilizzazione. Da specificare che la potenza erogabile (potenza impegnata) è espressa in "W" per diventare energia "consumata" deve essere moltiplicata per il fattore [ t ], divenendo in tal modo energia che si misura in Wh (wattora).

NOTE di PRECISAZIONE

L'alimentatore elettrico, come l'alimentazione elettrica, deve fornire energia elettrica trasformando altre energie (gas, vento, combustibili, etc) o cedendo quella accumulata (pile ricaricabili), diversamente non è un alimentatore ma un trasformatore, un adattatore di tensione, un convertitore etc.

Tutti sanno che nulla si crea e nulla si distrugge tanto meno l'energia, la verità è che l'energia cambia di stato degradando da forme più alte a forme più basse. Detto questo precisiamo un termine che viene usato in maniera errata, ma ormai accettato da tutti. L'energia elettrica noi non la consumiamo, l'energia elettrica non si consuma, Si consuma il combustibile a monte di tutto il sistema nel generatore, ma non l'energia elettrica. L'energia elettrica è un passaggio di elettroni che devono tornare tutti all'ente erogatore cosi come ce li ha dati, noi paghiamo il movimento degli elettroni.

[modifica] Caratteristiche tecniche

Le caratteristiche tecniche che definiscono una alimentazione elettrica sono le seguenti:

Sistema di distribuzione
Tensione di esercizio
Tipologia della tensione (CC, CA, impulso, rampa, onda quadra, sinusoidale, etc)
Frequenza di esercizio (se alternata)
Potenza nominale erogabile
Caduta di tensione ammissibile nel punto di consegna
Corrente di corto circuito nel punto di consegna
Range di tolleranza (in %) sul valore della tensione nominale, solitamente ± 5%

Altre caratteristiche qualitative di una alimentazione elettrica che determinano l'affidabilità la efficienza e la sicurezza sono:

Continuità
Autonomia
Stabilità
Pulizia della rete espressa in % (contenuto armonico THD)

Ci sono delle alimentazioni particolari come quelle derivanti da inverter per motori elettrici che hanno degli andamenti del segnale diverso da quello classico (sinusoidale) detti in gergo alimentazioni modulanti. L'alimentazione modulante più conosciuta è quella a rampa.

[modifica] Tipologie

Le alimentazioni elettriche, sotto il profilo tecnico appena spiegato, sono essenzialmente di quattro tipi:

La dinamo (trasformazione di energia meccanica in elettrica)
L'alternatore (trasformazione di energia meccanica in elettrica)
La batteria (trasformazione di energia chimica in elettrica)
L'accumulatore (processo chimico di carica e scarica elettrica)

[modifica] Nel contesto impiantistico

Generalmente nelle reti elettriche a monte c'è sempre un alimentatore (generatore di questo tipo). Comunemente si definisce alimentazione quel punto fisico dove si preleva la tensione per avere poi il passaggio della corrente elettrica che determina poi la potenza richiesta in gioco.

In un appartamento, generalmente l'alimentazione elettrica per l'intero impianto di casa è il contatore di energia elettrica dell'ente fornitore; a sua volta all'interno della casa, la presa elettrica, è il punto di alimentazione dove connettere i vari utilizzatori (elettrodomestici).

Il punto di alimentazione serve a fornire energia elettrica intesa come Potenza elettrica. Nelle civili abitazioni le alimentazioni domestiche prevedono delle taglie che fanno riferimento a delle potenze commerciali tra cui le più diffuse sono:

3 kW (si legga tre chilowatt)

4,5 kW (si legga quattro virgola cinque chilowatt)

6 kW (si legga sei chilowatt)

L'energia elettrica che si utilizza nelle reti di bassa tensione per la distribuzione terminale (o finale) può essere di varia natura. Le tensioni che alimentano gli impianti elettrici in bassa tensione si dividono in due grandi famiglie quelle monofase e quelle trifase, a sua volta quelle trifase si distinguono in quelle a quattro conduttori (con neutro distribuito) e quelle a tre conduttori (senza neutro). Comunque sopra certe potenze impegnate (6 kW) la fornitura della alimentazione elettrica avviene solo in trifase:

Alimentazioni monofase

125 Vca (si legga volt in corrente alternata)

230 Vca (si legga volt in corrente alternata)

110 Vcc (si legga volt in corrente continua)

Alimentazioni trifase

125 Vca (si legga volt in corrente alternata)

230 Vca (si legga volt in corrente alternata)

400 Vca (si legga volt in corrente alternata)

660 Vca (si legga volt in corrente alternata)

NOTA le tensioni (i valori delle tensioni) sono ormai normalizzate da direttive europee e quella che tutti conosciamo come 220 V è nomalizzata a 230 V, cosi anche la 380 V è normalizzata a 400 V.

[modifica] Alimentazione e Alimentatori

Esiste un errore tecnico di definizione a cui ormai siamo tutti abituati e a cui neanche più la letteratura tecnica fa caso, un alimentatore che a sua volta viene alimentato non è un alimentatore nella accezione meramente tecnica come sopra descritto, ma nel mondo commerciale ormai viene conosciuto in questa maniera ed il mondo tecnico si è adeguato. Per intenderci il motore di un auto è alimentato dalla benzina, la benzina è lei stessa l'alimentazione prima del motore a scoppio non viene a sua volta alimentata da qualcosa d'altro.

Un UPS (Uninterruptible Power Supply) detto anche gruppo statico di continuità è un alimentatore in quanto ha un pacco batterie che in assenza di rete può alimentare, un gruppo elettrogeno con il suo motore endotermico a cui è associato un alternatore è un alimentatore che alimenta in assenza di rete; un alimentatore "commercialmente detto" che deve essere alimentato per alimentare, non è un alimentatore.

Gli elettrodomestici possono essere alimentati direttamente dalla rete elettrica di casa attraverso le spine, con la tensione di 230 V, oppure in bassissima tensione ossia con tensioni non pericolose per l'uomo, le più comuni solo le seguenti: 6 V, 12 V, 24 V, 48 V.

Per tutti gli elettrodomestici che vengono alimentati a bassissima tensione si usa l'alimentatore. L'alimentatore all'interno ha dei componenti come un trasformatore, un raddrizzatore, filtri ed altri, che servono ad adattare l'alimentazione di rete 230 V a quella necessaria all'utilizzatore in questione.

[modifica] Generatori e Alimentatori

Proprio per questa sovrapposizione di significato, ormai consolidata, l'alimentatore è comunemente conosciuto come quel complesso di componenti che adatta l'alimentazione da 230 V alla bassissima tensione di esercizio (6 V - 12 V etc) mentre le batterie, le dinamo, gli alternatori, gli accumulatori vengono intesi come generatori ma di fatto sono i veri alimentatori.