Τι είναι ένας ενεργειακά αποδοτικός μετασχηματιστής;

Ο μετασχηματιστής είναι μια ηλεκτρική συσκευή που μεταφέρει ηλεκτρική ενέργεια από το ένα ηλεκτρικό κύκλωμα στο άλλο. Ενώ οι συνηθισμένοι μετασχηματιστές κοστίζουν ένα σημαντικό ποσό απώλειας ισχύος σε μια γραμμή, με αποτέλεσμα περίπου το 40 έως 50 τοις εκατό όλων των απωλειών μεταφοράς και διανομής, ένας ενεργειακά αποδοτικός μετασχηματιστής έχει σχεδιαστεί για να είναι πιο αποδοτικός και να μειώνει την απώλεια ισχύος που συμβαίνει όταν η ενέργεια μεταφέρεται. Ένας ενεργειακά αποδοτικός μετασχηματιστής το επιτυγχάνει χρησιμοποιώντας εξαιρετικά αγώγιμα υλικά, όπως ηλεκτρικό χάλυβα και υλικά που μαγνητίζονται εύκολα.

Οι απώλειες μεταφοράς και διανομής είναι μερικοί από τους μεγαλύτερους εχθρούς της αποτελεσματικής μεταφοράς ισχύος στους μετασχηματιστές. Αυτές οι απώλειες είναι φυσικές απώλειες φθοράς που συμβαίνουν καθώς η ηλεκτρική ενέργεια κινείται μέσω της γραμμής. Σαν ένα ύφασμα που σέρνει κατά μήκος ενός κομματιού γυαλόχαρτου, όπου μικροσκοπικά τμήματα του υφάσματος θα μπλοκάρουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, μέρος της ισχύος που ρέει μέσω ενός μετασχηματιστή είναι παρομοίως «αρπαγμένο» και μετατοπίζεται από τις ουσίες μέσω των οποίων κινείται. Η ποσότητα του «κολλήματος» που συμβαίνει εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αγωγιμότητα των υλικών μέσω των οποίων ρέει η ηλεκτρική ενέργεια. Υψηλά αγώγιμα υλικά μπορούν να περάσουν μια φόρτιση με πολύ μικρότερο αποτέλεσμα εμπλοκής.

Η αποτελεσματικότητα ενός σύγχρονου ενεργειακά αποδοτικού μετασχηματιστή είναι περίπου διπλάσια από έναν συγκρίσιμο μετασχηματιστή από τη δεκαετία του 1970. Αυτό σημαίνει ότι ενώ ένας μέσος μετασχηματιστής έχει ως αποτέλεσμα 40 έως 50 τοις εκατό απώλεια ισχύος – με άλλα λόγια, μόνο το ήμισυ της ισχύος που κινείται μέσω του μετασχηματιστή φτάνει στην πραγματικότητα στο επόμενο κύκλωμα – η διατήρηση ισχύος ενός ενεργειακώς αποδοτικού μετασχηματιστή είναι πολύ υψηλότερη, υποφέροντας μόνο 20 έως 25 τοις εκατό απώλεια. Μεγάλο μέρος της απώλειας ισχύος στους παραδοσιακούς μετασχηματιστές προέρχεται από τις ουσίες που χρησιμοποιούνται στη δημιουργία τους. Ο τυπικός χάλυβας και άλλα συνηθισμένα μέταλλα τείνουν να εμποδίζουν τη ροή του ηλεκτρισμού σε βαθμό όπου μεγάλο μέρος της ισχύος χάνεται μέσω της μετατροπής θερμότητας.

Ένας σύγχρονος ενεργειακά αποδοτικός μετασχηματιστής λύνει αυτό το πρόβλημα μέσω των αγώγιμων δομικών υλικών του. Όταν δημιουργούνται από υλικά που έχουν υψηλότερη αγωγιμότητα, όπως ο χάλυβας ειδικά σχεδιασμένος για να συγκρατεί ηλεκτρικό φορτίο, οι ενεργειακά αποδοτικοί μετασχηματιστές διατηρούν περισσότερη από την αρχική τους ισχύ, επιτρέποντας τη διοχέτευση περισσότερων στο παρακείμενο κύκλωμα. Ένας μετασχηματιστής άμορφου μετάλλου είναι ένα καλό παράδειγμα αυτού. ο πυρήνας του μετασχηματιστή είναι κατασκευασμένος από υλικό που μπορεί εύκολα να μαγνητιστεί και να απομαγνητιστεί, με αποτέλεσμα όχι μόνο καλύτερη μεταφορά ισχύος, αλλά και μειωμένες μεταδόσεις διοξειδίου του άνθρακα κατά την παραγωγή ενέργειας από ορυκτά καύσιμα.