Wat is cos phi?
Cos phi (cosinus phi), ook wel arbeidsfactor of power factor genoemd, is een belangrijke maatstaf voor de efficiëntie van energieverbruik in elektrische systemen. Cos phi geeft aan hoeveel van de geleverde energie daadwerkelijk wordt omgezet in nuttig werk, zoals beweging, licht, warmte of kou en hoeveel energie verloren gaat als reactief vermogen, ook wel blindvermogen genoemd.
Blindvermogen
Blindvermogen is het deel van het elektrische vermogen dat niet direct bijdraagt aan nuttig werk maar nodig is voor (bijvoorbeeld) het handhaven van magnetische velden in inductieve apparaten zoals motoren en transformatoren. Blindvermogen is dus onvermijdelijk, maar een teveel aan blindvermogen leidt tot inefficiënties, hogere energie- en onderhoudskosten, meer storingen en, indien in té hoge mate aanwezig, boetes vanuit de netbeheerder. Blindstroomcompensatie, oftewel, de arbeidsfactor verbeteren, zorgt dan ook vrijwel altijd voor een interessante kostenbesparing.
Op deze pagina bespreken we op een eenvoudige manier wat cos phi is, wat de gevolgen zijn van een slechte cos phi, waarom cos phi verbeteren (ook wel cos phi compensatie of power factor correction genoemd) interessant kan zijn en ook hoe wij u kunnen helpen om uw cos phi of arbeidsfactor te verbeteren.
Voor meer gedetailleerde informatie en specifieke oplossingen voor cos phi compensatie nodigen we u uit om onze gratis white paper 'Blindstroomcompensatie & cos phi verbeteren' in PDF aan te vragen.
Wilt u liever direct contact met een van onze specialisten? Neem dan gerust contact met ons op, we staan u graag te woord.
Waarom is een goede cos phi belangrijk?
Met cos phi geven we de efficiëntie van het energieverbruik in elektrische systemen aan. De waarde ligt tussen 0 en 1, waarbij 1 de maximaal haalbare efficiëntie vertegenwoordigt. Een hoge cos phi, dus dicht bij 1, betekent dat bijna alle geleverde energie nuttig wordt gebruikt. Er is dan sprake van een efficiënt energieverbruik waarbij de energiekosten in evenwicht zijn met de geleverde energie. Een lage cos phi, bijvoorbeeld tussen de 0,6 en 0,8, betekent dat er meer stroom loopt dan strikt noodzakelijk, wat leidt tot hogere verliezen en energiekosten.
Vermogensruimte vergroten
Bij een lage of slechte cos phi wordt een groot deel van de geleverde energie niet nuttig gebruikt. Ondanks dat, moet de energie wel getransporteerd worden en dat zorgt niet alleen voor extra energiekosten, maar ook voor een hogere belasting van het regionale en landelijke elektriciteitsnetwerk. Deze (onnodig) hoge belasting draagt bij aan de problematiek rondom de netcongestie. Ten gevolge van de netcongestie is uitbreiding van de huidige aansluiting, voor bijvoorbeeld een nieuwe machine of fabriekshal, in veel plaatsen uitgesloten omdat er simpelweg geen netcapaciteit meer is. Door cos phi compensatie kan wellicht binnen de eigen installaties voldoende interne vermogensruimte worden gecreëerd waardoor die nieuwe machine of hal tóch in gebruik kan worden genomen binnen de grenzen van de bestaande aansluiting.
Bij een Cos phi (of arbeidsfactor) van bijvoorbeeld 0,7 wordt 30% van de aansluiting niet nuttig gebruikt
Ook profiteren van lagere energiekosten, een hogere efficiëntie van van uw elektrische systemen en meer vermogensruimte? Neem contact met ons op voor het maken van een cos phi compensatie berekening.
Gevolgen van een slechte cos phi
Een slechte cos phi kan diverse negatieve gevolgen hebben voor een bedrijf of organisatie. Zoals reeds beschreven, leidt een lage cos phi tot onnodig hoge energiekosten omdat er meer stroom nodig is om hetzelfde werk te verrichten. Maar dat is zeker nog niet alles. Een slechte cos phi zorgt onder andere ook voor:
Overbelasting van de elektrische installatie
Een lage cos phi veroorzaakt overbelasting en mogelijk oververhitting van elektrische installaties wat daarnaast de levensduur van apparatuur verkort en de kans op storingen vergroot. Dit kan resulteren in frequente onderhoudsbeurten en vervangingen, wat zowel tijdrovend als kostbaar is voor bedrijven.
Onbedoeld uitschakelen van installatieautomaten
Een slechte cos phi kan installatieautomaten onbedoeld doen uitschakelen, wat leidt tot stilstand van processen en productiviteitsverliezen. Onverwachte uitschakelingen kunnen productieprocessen verstoren, leveringsschema's in gevaar brengen en resulteren in verloren arbeidstijd en inkomsten.
Boetes
Een gemiddelde cos phi van 0,85 of lager per maand kan leiden tot boetes volgens de netcode. Goed om te weten, bij een cos phi van 0,85 is de verhouding tussen werkelijk vermogen en blindvermogen 62%. Elk bedrijf kan dus in de problemen komen, maar bedrijven die zelf duurzame energie opwekken, door middel van bijvoorbeeld zonnepanelen, moeten extra goed opletten. Wanneer de opgewekte energie namelijk direct verbruikt wordt, en er dus (vrijwel) geen afname meer bij de energieleverancier nodig is, wordt er alleen blindstroom afgenomen. De blindstroom komt namelijk niet vanuit de eigen energieproductie (de PV installatie) en wordt dus bij de energieleverancier afgenomen. Hierdoor stijgt het percentage blindstroom al snel waardoor duurzame energie vervelend kan uitpakken. Sterker nog, op die manier zou duurzame energie geen besparing opleveren maar juist een kostenpost worden.
Voordelen van cos phi verbeteren
Verhoogde bedrijfszekerheid
Cos phi verbeteren heeft, naast kostenverlaging, nog een aantal diverse positieve bijwerkingen zoals bijvoorbeeld het stabieler draaien van systemen. Daarnaast zorgt een optimalere benutting van de aansluitcapaciteit ervoor dat meer apparatuur efficiënt kan worden gebruikt zonder overbelasting, wat leidt tot een beter gebruik van de beschikbare netcapaciteit.
Stabieler en betrouwbaarder energiesysteem
Het compenseren van wisselende belastingen zorgt voor een stabieler en betrouwbaarder energiesysteem, waardoor processen soepeler verlopen en de kans op storingen vermindert. Bovendien helpt het aanvullend filteren van harmonische om de kwaliteit van de stroomvoorziening (de Power Quality) te verbeteren, wat essentieel is voor de bescherming en efficiënte werking van gevoelige apparatuur.
Minder CO₂-uitstoot
Een ander significant voordeel is de reductie van de CO₂-uitstoot. Door een efficiënter energiegebruik en het verminderen van energieverliezen draagt cos phi compensatie bij aan een duurzamer energieverbruik, wat niet alleen milieuvriendelijk is, maar ook kan helpen bij het voldoen aan milieuwetgevingen en duurzaamheidsdoelstellingen.
Kortom, cos phi compensatie zorg voor een betere Power Quality en minder netvervuiling wat de stabiliteit, betrouwbaarheid en levensduur van de apparatuur en systemen in uw bedrijf zéker ten goede komt.
Wilt u meer weten over de voordelen van cos phi verbeteren? Vraag dan, voor meer gedetailleerde strategieën en oplossingen, onze white paper 'Blindstroomcompensatie & cos phi verbeteren' in PDF formaat aan.
Meer inzicht in uw Power Quality krijgen? Vraag een Power Quality meting aan.
Hoe de cos phi verbeteren?
Het moge duidelijk zijn dat cos phi compensatie op meerdere vlakken een positief effect heeft. Maar hoe kan de cos phi verbeterd worden? Hiervoor zijn meerdere mogelijkheden die we hieronder kort benoemen. Deze oplossingen zorgen voor een effectieve cos phi compensatie waarbij zelfs een optimale cos phi van 1 in sommige gevallen haalbaar is.
Condensatorbank (Power Factor Correction, PFC)
Het gebruik van een condensatorbank (of meerdere) is een van de meest gebruikte oplossingen voor cos phi compensatie. Een condensatorbank compenseert het reactieve vermogen in een systeem, waardoor de arbeidsfactor wordt verhoogd. Door de inzet van een condensatorbank (of meerdere), kunnen bedrijven de hoeveelheid blindvermogen verminderen en de efficiëntie van hun energiegebruik verbeteren. Wij bieden hoogwaardige condensatorbanken aan die specifiek zijn ontworpen om de cos phi in verschillende toepassingen te optimaliseren. Deze systemen kan fortop zowel op laagspanning als op middenspanning integreren.
Actieve dynamische filters
Actieve dynamische filters zijn geavanceerde apparaten die real-time aanpassingen maken om de cos phi te optimaliseren. Ze monitoren continu de stroom en spanning en passen het reactieve vermogen aan om de arbeidsfactor te verbeteren. Deze technologie biedt een nauwkeurige en efficiënte manier om de cos phi te verbeteren. Actieve dynamische filters helpen bedrijven hun energie-efficiëntie te maximaliseren en de stroomkwaliteit te verbeteren.
Statische Var Generator
Statische Var Generatoren (SVG’s) zijn een andere geavanceerde oplossing voor het verbeteren van de cos phi. SVG's bieden snelle en dynamische compensatie van reactief vermogen, waardoor ze zeer effectief zijn in het stabiliseren van de cos phi. Ze werken door het snel injecteren of absorberen van reactief vermogen om de gewenste cos phi te handhaven. Deze technologie is bijzonder nuttig in systemen met snel veranderende belastingen en biedt een betrouwbare manier om de arbeidsfactor te verbeteren en de energie-efficiëntie te verhogen.
STATCOM
Voor compensatie van dynamisch blindvermogen of netstabilisatie kan gebruik worden gemaakt van een STATCOM installatie. Een STATCOM systeem is een mix tussen SVG/Actieve filters en cos phi compensatie op zowel laag- als middenspanning.
Voor meer gedetailleerde informatie over de werking van deze oplossingen en de voor- en nadelen ervan kunt u onze gratis white paper 'Blindstroomcompensatie & cos phi verbeteren' aanvragen.
Wilt u meer inzicht in de cos phi van uw bedrijf? Neem dan contact op met een van onze specialisten, zij staan u graag te woord.
Onze overige white papers
Lees meer over specifieke onderwerpen in één van de onderstaande white papers. Op de desbetreffende pagina kunt u de white paper gratis aanvragen als PDF.
