Come dare un senso al fattore di potenza
La birra è potenza attiva (kW)-la potenza utile, o la birra liquida, è l’energia che sta facendo lavoro. Questa è la parte che vuoi.
La schiuma è la potenza reattiva (kVAR) – la schiuma è la potenza sprecata o persa. È l’energia prodotta che non sta facendo alcun lavoro, come la produzione di calore o di vibrazioni.
La tazza è la potenza apparente (kVA)- la tazza è la potenza della domanda, o la potenza che viene consegnata dall’utility.
Se un circuito fosse efficiente al 100%, la domanda sarebbe uguale alla potenza disponibile. Quando la domanda è maggiore della potenza disponibile, il sistema di utilità viene messo sotto pressione. Molte società di servizi aggiungono una tassa sulla domanda alle bollette dei grandi clienti per compensare le differenze tra l’offerta e la domanda (quando l’offerta è inferiore alla domanda). Per la maggior parte dei servizi pubblici, la domanda è calcolata in base al carico medio posto entro 15-30 minuti. Se i requisiti della domanda sono irregolari, l’utility deve avere più capacità di riserva disponibile che se i requisiti del carico rimangono costanti.
La domanda di picco è quando la domanda è al suo massimo. La sfida per le utility è fornire energia per gestire i picchi di ogni cliente. Usare l’energia proprio nel momento in cui la domanda è più alta può interrompere la fornitura complessiva, a meno che non ci siano abbastanza riserve. Di conseguenza, le società di servizi fatturano per i picchi di domanda. Per alcuni clienti più grandi, le aziende possono anche prendere il picco più grande e applicarlo a tutto il periodo di fatturazione.
Le aziende applicano sovrapprezzi alle aziende con un fattore di potenza inferiore. I costi di una minore efficienza possono essere ripidi, come guidare un’auto che consuma troppo. Più basso è il fattore di potenza, meno efficiente è il circuito e più alto è il costo operativo complessivo. Più alto è il costo operativo, più alta è la probabilità che i servizi pubblici penalizzino un cliente per il sovrautilizzo. Nella maggior parte dei circuiti ac non c’è mai un fattore di potenza uguale a uno perché c’è sempre una certa impedenza (interferenza) sulle linee elettriche.
Come calcolare il fattore di potenza
Per calcolare il fattore di potenza, è necessario un analizzatore di qualità dell’alimentazione o un analizzatore di potenza che misuri sia la potenza di lavoro (kW) che la potenza apparente (kVA), e per calcolare il rapporto kW/kVA.
La formula del fattore di potenza può essere espressa in altri modi:
PF = (Potenza vera)/(Potenza apparente)
O
PF = W/VA
dove i watt misurano la potenza utile mentre VA misura la potenza fornita. Il rapporto tra i due è essenzialmente la potenza utile e la potenza fornita, o:
Come dimostra questo diagramma, il fattore di potenza confronta la potenza reale consumata con la potenza apparente, o domanda del carico. La potenza disponibile per eseguire il lavoro è chiamata potenza reale. È possibile evitare penalizzazioni per il fattore di potenza correggendo il fattore di potenza.
Un fattore di potenza scarso significa che si sta usando la potenza in modo inefficiente. Questo è importante per le aziende perché può risultare in:
- Danni da calore all’isolamento e ad altri componenti del circuito
- Riduzione della quantità di potenza utile disponibile
- Un aumento richiesto nelle dimensioni dei conduttori e delle attrezzature
Infine, il fattore di potenza aumenta il costo complessivo di un sistema di distribuzione di energia perché il fattore di potenza più basso richiede una corrente più alta per alimentare i carichi.