Tesla Saver ECO

Danas je nabavljen uređaj koji se reklamira kao “magična kutija koja štedi potrošnju električne energije” oznake Tesla Saver ECO (model PS2008E). Za ovaj uređaj je nemoguće naći relevantne podatke o proizvođaču, porijeklu, pa čak i distributeru istog, a prodaje se preko internetskih trgovina posljednjih desetak godina.

U reklamnim materijalima za Tesla Saver ECO navodi se slijedeće:

• omogućuje uštedu potrošnje električne energije u kućanstvima, odnosno smanjenje računa za struju do 50% (u nekim oglasima ta brojka se penje na 75%)
• poboljšava kvalitetu isporučene električne energije
• produžava vijek trajanja kućanskih aparata
• djeluje kao filtar za smetnje i šumove u mreži i da poboljša njezina svojstva kako bi se uštedjela struja na svakom uređaju
• koristi suvremenu, inovativnu, revolucionarnu tehnologiju koja uklanja reaktivnu komponentu iz strujne mreže i tako smanjuje opterećenje na njoj
• stabilizira električni napon i poboljšava kvalitetu napajanja uređaja
• smanjuje štetno elektromagnetsko zračenje uređaja koji se koriste
• učinkovitost potvrđuju brojna testiranja i istraživanja
• jednostavan je za priključivanje i svatko ga može koristiti
• potpuno je legalan za uporabu, ne vara električno brojilo

Sve ovo se naravno čini vrlo privlačnim, no jednako tako i vrlo nevjerojatnim da bi moglo biti istinito. Pa pogledajmo što se krije u toj magičnoj kutijici.

Nakon što smo uređaj rastavili i nacrtali njegovu električnu shemu nedvojbeno je jasno o čemu je ovdje riječ. Čitav sklop možemo podijeliti na tri cjeline:

• elementi za zaštitu
• aktivni element (kondenzator)
• elementi ispravljača za napajanje LED svjetlećih indikacijskih dioda

ELEMENTI ZA ZAŠTITU

Elementi za zaštitu, da ne bude zabune, ne služe za zaštitu naše kućne električne mreže ili kućnih električnih uređaja spojenih na istu, nego služe samo za zaštitu unutarnjih sklopova samog Tesla Saver ECO i takvi elementi su standardno ugrađeni i u većinu drugih kućnih elektroničkih uređaja.

Prva zaštita je mrežni rastalni osigurač (3A) koji bi trebao prvi pregorjeti (prije kućnog osigurača) ukoliko dođe do kakvog kratkog spoja unutar elemenata Tesla Saver ECO (zaštita od prevelike struje).

Druga mrežna zaštita je ugrađeni varistor (MOV – metal oxide varistor) koji štiti unutarnje sklopovlje od mogućih naponskih pikova koji se mogu pojaviti u gradskoj mreži, odnosno od kratkih izboja visokog napona kao posljedica samoindukcije i slično. Čim se pojavi napon viši od 250V varistoru će se naglo smanjiti električni otpor te će u tom trenutku predstavljati kratki spoj za taj visokonaponski izboj i glavnina struje će proteći preko njega uzrokujući istovremeno trenutni pad napona. S obzirom da je varistor time na sebe preuzeo sav višak energije, ostale komponente će ostati zaštićene. Varistor se naravno nakon stabilizacije napona mreže na nominalnu vrijednost automatski vraća na prvobitni visoki otpor.

Treća zaštita je otpornik od 260 kΩ spojen paralelno radnom kondenzatoru 3,5µF/450V, a on služi da isprazni radni kondenzator čim izvadimo Tesla Saver ECO iz utičnice. Naime, kondenzator se u radu nabije na nazivni napon mreže i jedno vrijeme zadržava taj naboj. Ukoliko izvadimo Tesla Saver ECO iz utičnice i zatim prstima dodirnemo kontakte za utičnicu na Tesla Saver ECO taj naboj iz kondenzatora bi se ispraznio preko nas što bi osjetili kao kratkotrajni strujni udar. Ovako se kondenzator brzo isprazni preko otpornika tako da su kontakti za utičnicu na Tesla Saver ECO sigurni za dodir odmah nakon vađenja.

AKTIVNI ELEMENT

Jedini aktivni element u cijeloj “magičnoj kutijici” je kompenzacijski kondenzator koji bi trebao poništiti jalovu induktivnu komponentu snage koja nastaje u radu induktivnih trošila, a to su u kućanstvu gotovo isključivo samo uređaji sa elektromotorom (perilice, hladnjaci, mikseri, ventilatori, razni ručni električni alati i slično).

Kad spominjemo pojam “jalova snaga” to svakako nije nešto što se može objasniti i shvatiti u jednoj rečenici. Jalova snaga je snaga koja ne sudjeluje u korisnom radu trošila, međutim neophodna je u elektroenergetskim sustavima jer se pomoću nje ostvaruje promjenjivo magnetsko polje koje je temelj rada induktivnih trošila. Tako možemo reći i da je jalova snaga posljedica ili proizvod rada nekog trošila koje ima izraženu induktivnu ili s druge strane kapacitivnu komponentu i ona stoga može nastati samo ako u mreži postoje trošila koja imaju takve karaktere (induktivne ili kapacitivne). Međutim, ta jalova snaga zapravo prolazi neiskorištena kroz trošilo, ona se nigdje ne troši, nema nikakav radni učinak na trošila, nego se kao takva vraća natrag u izvor. Ta vraćena jalova snaga natrag iz trošila u električne vodove dodatno opterećuje iste pa se na njima stvaraju neželjeni gubici zbog čega vodovi moraju biti dizajnirani da mogu podnijeti i tu jalovu komponentu snage što ih u konačnici poskupljuje.  Iz tog razloga se u elektrodistribucijskoj mreži želi što je moguće više smanjiti udio jalove snage, pa se trošilima koja ju proizvode dodaju kompenzacijski elementi.

Međutim, ovdje treba navesti nekoliko praktičnih činjenica:

• Svi kućanski aparati koji imaju induktivni ili kapacitivni karakter opterećenja su toliko male snage da stvaraju minimalnu (zanemarivu) komponentu jalove snage i ne opterećuju mrežne vodove.
• Veliki broj kućanskih aparata već ima tvornički ugrađene kompenzacijske elemente i mrežne filtre točno potrebnih vrijednosti i sukladno važećim normama.
• Za mjerenje jalove snage u električnoj mreži potrebno je instalirati posebna električna brojila jalove snage, dok sva standardna kućna brojila mogu mjeriti samo radnu (djelatnu, aktivnu) snagu i zanemaruju jalovu komponentu snage.
• HEP ne mjeri i ne naplaćuje jalovu snagu za kućanstva, već samo za poduzetništva i tvornice koje koriste velike električne strojeve i to opet samo za one koji ne održavaju faktor snage iznad 0,95 (udio jalove snage smije iznositi do 33% radne snage). Kućanstva imaju relativno malu zakupljenu ukupnu snagu te ne mogu stvarati velike komponente jalove snage u mreži. Onima kojima se jalova snaga naplaćuje to je i vidljivo na svakom računu za struju.
• Jalovu snagu stvaraju induktivna i kapacitivna trošila. Induktivna jalova komponenta snage se neutralizira kondenzatorima, a kapacitivna induktivitetima (prigušnicama). Ukoliko u nekom kućanstvu prevladavaju kapacitivna trošila ili uopće nema jalove snage onda Tesla Saver ECO svojim dodatnim kapacitetom samo dodatno povećava jalovu komponentu snage. Na kutiji Tesla Saver ECO stoji stavka da je primjenjiv za induktivna i kapacitivna trošila što je totalna glupost.
• U prosječnom kućanstvu su induktivna trošila ona s elektromotorom (bijela tehnika i kućanski aparati), a kapacitivna mogu biti svi moderni elektronički uređaji sa prekidačkim napajanjima jer na mrežnim ulazima imaju kondenzatore velikih kapaciteta (televizori, računala, audio-video komponente i slično). Međutim, većina induktivnih trošila ima paralelno ugrađene obavezne RSO filtre koji su kapacitivnog karaktera te osim što kompenziraju induktivnu komponentu ujedno filtriraju i generiranje viših harmonika u mrežne vodove. Često se nalazi na ocjenu da su trošila u kućanstvu uglavnom induktivna, no razvojem novih tehnologija i porastom kvalitete proizvoda ukupna jalova snaga koju uređaji vraćaju u vodove, osim što je vro mala, ne mora nužno biti i induktivnog karaktera.

Kompenzacija jalove energije u kućanstvima je dakle nepotrebna jer mali uređaji ne stvaraju velike jalove energije, a osim toga gotovo svi su već pojedinačno tvornički kompenzirani. Onaj tko ima neki veći elektromotorni stroj za povremeno korištenje (električni mlinovi i slično) uz njega će imati i odgovarajuće kondenzatore za kompenzaciju, ne zato da ne plaća veći račun za struju nego zato da nepotrebno ne opterećuje kućnu instalaciju.

Da bi kompenzacija uopće funkcionirala, kompenzacijski element mora ima vrijednost (kapacitet ili induktivitet) točno one vrijednosti koja će poništiti vrijednost jalove snage. Ukoliko je vrijednost premala onda kompenzacija neće biti potpuna, a ukoliko je veća onda se samo stvara šteta u suprotnom smjeru. Stoga je najbolje kad je izvedena pojedinačna kompenzacija gdje se induktivna jalova snaga kompenzira odmah na mjestu nastajanja, tako da će uz svaki elektromotor kućanskog aparata već biti ugrađen i kompenzacijski kondenzator odgovarajućeg kapaciteta. Uređaj Tesla Saver ECO bi trebao funkcionirati kao nekakav element za centralnu ili grupnu kompenzaciju, no tu funkciju ne može imati ni s obzirom na mjesto priključivanja (u bilo koju utičnicu) ni s obzirom na fiksni kapacitet kondenzatora. Centralni uređaji koji funkcioniraju na taj način opremljeni su regulatorima i sklopnicima koji djeluju na ciljani dio mreže, a ako je jalova komponenta stalno promjenjiva kao što je slučaj u kućanstvima gdje se električni uređaji stalno uključuju i isključuju, onda kompenzator mora imati senzore za stalno mjerenje komponente jalove snage i sklopnike za uključivanje potrebnog broja kondenzatora (ili prigušnica) za kompenzaciju (danas se uglavnom koriste elektronički kompenzatori).

U Tesla Saver ECO ugrađen je svega jedan mali jeftin fiksni blok-kondenzator bez ikakvih oznaka, kakvi se široko koriste za pokretanje manjih kondenzatorskih motora (vidi objavu Električna pumpa ATMOS AJF IP653 – restauracija) ugrađenih u najrazličitije električne aparate i uređaje, pa su stoga i jeftini za nabavu. Mjerenjem smo utvrdili kapacitet od cca 3,5 µF, a prema dimenzijama (40x33x21 mm) zaključujemo da je predviđen za napone 450 V. Bilo kakvo izračunavanje stvarne kompenzacije koja se može postići ovakvim kondenzatorom u kućanstvu nema nikakvog smisla iz niza prethodno opisanih razloga.

Inače stvarni kondenzatori za kompenzaciju jalove snage su posebne izvedbe (MKP) i osnovni podatak na njima (osim kapaciteta) je podatak o nazivnoj snazi u kVAr (kilo volt amperima reaktivno) naravno mjereno na 50 Hz. Kad bi baš htjeli napraviti kompenzaciju jalove snage za naše kućanstvo, onda bi prvo trebalo izmjeriti prosječnu mjesečnu potrošnju jalove snage, vidjeti da li je ona induktivnog ili kapacitivnog karaktera, te ukoliko prelazi 33% od radne snage onda izračunati potrebnu kompenzaciju za faktor snage 0,99 pa tek onda u sustav ugraditi odgovarajući kompenzator vrijednosti dobivene izračunom u kVAr. Naravno, sve pada u vodu ako kupimo neki novi kućanski aparat ili ih ne koristimo ravnomjerno. Sustav koji bi stvarno kompenzirao jalovu snagu u nekom kućanstvu vjerojatno bi bio skuplji od svih ušteda koje bi ikada mogao donijeti, čak i kad bi se ta jalova snaga i naplaćivala.

ELEMENTI ISPRAVLJAČA ZA NAPAJANJE SVJETLEĆIH DIODA

Najveći dio komponenti cijelog uređaja Tesla Saver ECO zapravo otpada na mrežni ispravljač koji nema nikakvu drugu funkciju nego osiguranje napona za dvije zelene svjetleće diode (LED). Nevjerojatno je koliko truda je uloženo da se postigne samo to da LED svijetle konstantnom jačinom i da čitav sklop za napajanje LED troši što manje struje.

Potrebno je dakle transformirati izmjenični mrežni napon 220-240V na istosmjerni napon od cca 3 V za pogon LED. U osnovi je odabrano kondenzatorsko napajanje kakvo smo opisali u objavi Variak Iskra TRN 110 i IEV TRN 120 (restauracija). Kondenzator 100nF/400V svojim kapacitivnim otporom na frekvenciji gradske mreže 50 Hz stvara pad napona na svega nekoliko volti. Takav napon se zatim ispravlja diodnim mosnim ispravljačem i filtrira kondenzatorom 100µF/25V. LED diode se napajaju preko otpornika za ograničenje struje od 100Ω, a i ovdje je dodan otpornik od 510Ω za brzo pražnjenje kondenzatora jer bi LED diode nakon vađenje uređaja iz utičnice zasigurno još neko vrijeme svijetlile preko nabijenog kondenzatora od 100µF.

Čitav ovaj sklop označen na shemi velikim plavim pravokutnikom mogao je komotno biti zamijenjen jednom tinjalicom za 220V. Ostaje također pitanje čemu se za indikaciju koriste dvije jednake paralelno spojene LED diode kad bi sasvim dovoljna bila i jedna. Ovo je vjerojatno zaostatak od prethodnih inačica ovakvih uređaja, kod kojih se nije htjelo utrošiti toliko komponenti samo da bi svijetlile dvije LED, pa su se iste napajale izravno izmjeničnim naponom preko otpornika na kojima se trošio višak snage. Tu su bile dvije LED diode spojene anti-paralelno tako da je svaka treperila na jednoj poluperiodi izmjeničnog napona. Iako su upotrijebljene vrlo male LED na otpornicima se trošilo više od pola vata snage, tako da je takav uređaj u konačnici sasvim sigurno trošio električnu energiju umjesto da je štedi. Vjerojatno su i sami proizvođači shvatili da ne mogu biti toliko pohlepni (ili da kupci nisu toliko naivni) kad prodaju takav uređaj pa je za famozno svijetljenje LED u konačnici ugrađen nešto štedljiviji ispravljač.

ZAKLJUČAK

Tesla Saver ECO je potpuno beskoristan i nepotreban elektronički uređaj koji uopće ne može imati pozitivan efekt na vaš račun za struju (nikakav, ni najmanji, ni za jednu lipu), ali ga zato sasvim sigurno može dodatno povećati jer nepotrebno troši struju (radnu snagu) samo da bi na kućištu svijetlile dvije LED (da ne spominjemo da također nepotrebno troši i jednu utičnicu u kućanstvu). Kondenzator koji je trajno spojen na mrežni napon je sumnjive kvalitete i porijekla (nema apsolutno nikakvih oznaka) te predstavlja nepotrebni rizik od zapaljenja, eksplozije, taljenja i sličnih pojava.

Funkcionalni kompenzatori jalove snage su složeni i relativno skupi energetski elementi koji se ciljano i proračunato koriste na mjestima gdje rade izrazito snažni industrijski električni uređaji. Tesla Saver ECO ne može funkcionalno raditi ni u kakvom okruženju.

I da se vratimo na popis s početka. U reklamnim materijalima za Tesla Saver ECO navodi se slijedeće:

• omogućuje uštedu potrošnje električne energije u kućanstvima, odnosno smanjenje računa za struju do 50% (u nekim oglasima ta brojka se penje na 75%) – POTPUNO NETOČNO
• poboljšava kvalitetu isporučene električne energije – POTPUNO NETOČNO
• produžava vijek trajanja kućanskih aparata – POTPUNO NETOČNO
• djeluje kao filtar za smetnje i šumove u mreži i da poboljša njezina svojstva kako bi se uštedjela struja na svakom uređaju – POTPUNO NETOČNO
• koristi suvremenu, inovativnu, revolucionarnu tehnologiju koja uklanja reaktivnu komponentu iz strujne mreže i tako smanjuje opterećenje na njoj – POTPUNO NETOČNO
• stabilizira električni napon i poboljšava kvalitetu napajanja uređaja – POTPUNO NETOČNO
• smanjuje štetno elektromagnetsko zračenje uređaja koji se koriste – POTPUNO NETOČNO
• učinkovitost potvrđuju brojna testiranja i istraživanja – POTPUNO NETOČNO
• jednostavan je za priključivanje i svatko ga može koristiti – TOČNO s tim da ga zapravo nitko ne bi trebao koristiti
• potpuno je legalan za uporabu, ne vara električno brojilo – TOČNO, ne vara električno brojilo ali vara neinformirane kupce 🙂