Cómo dar sentido al factor de potencia
La cerveza es la potencia activa (kW)-la potencia útil, o la cerveza líquida, es la energía que está haciendo trabajo. Esta es la parte que quieres.
La espuma es la potencia reactiva (kVAR)-la espuma es la energía desperdiciada o perdida. Es la energía que se está produciendo y que no está haciendo ningún trabajo, como la producción de calor o vibración.
La taza es la potencia aparente (kVA) – la taza es la potencia de demanda, o la potencia que está siendo entregada por la compañía eléctrica.
Si un circuito fuera 100% eficiente, la demanda sería igual a la potencia disponible. Cuando la demanda es mayor que la potencia disponible, el sistema de la compañía eléctrica se ve sometido a una gran presión. Muchas empresas de servicios públicos añaden un cargo por demanda a las facturas de los grandes clientes para compensar las diferencias entre la oferta y la demanda (cuando la oferta es inferior a la demanda). Para la mayoría de las empresas de servicios públicos, la demanda se calcula en función de la carga media realizada en un plazo de 15 a 30 minutos. Si los requisitos de la demanda son irregulares, la empresa de servicios públicos debe disponer de más capacidad de reserva que si los requisitos de carga permanecen constantes.
La demanda máxima es cuando la demanda es mayor. El reto para las empresas de servicios públicos es suministrar energía para hacer frente a los picos de cada cliente. Utilizar la energía en el momento de mayor demanda puede interrumpir el suministro global a menos que haya suficientes reservas. Por lo tanto, las compañías eléctricas facturan por los picos de demanda. En el caso de algunos clientes grandes, las empresas de servicios públicos pueden incluso tomar el pico más alto y aplicarlo a todo el periodo de facturación.
Las empresas de servicios públicos aplican recargos a las compañías con un factor de potencia más bajo. Los costes de una menor eficiencia pueden ser elevados, similares a los de conducir un coche que consume mucha gasolina. Cuanto más bajo es el factor de potencia, menos eficiente es el circuito y más alto es el coste global de funcionamiento. Cuanto mayor sea el coste de explotación, mayor será la probabilidad de que las compañías eléctricas penalicen a un cliente por sobreutilización. En la mayoría de los circuitos de corriente alterna nunca hay un factor de potencia igual a uno porque siempre hay alguna impedancia (interferencia) en las líneas eléctricas.
Cómo calcular el factor de potencia
Para calcular el factor de potencia, se necesita un analizador de calidad de la energía o un analizador de potencia que mida tanto la potencia de trabajo (kW) como la potencia aparente (kVA), y que calcule la relación de kW/kVA.
La fórmula del factor de potencia puede expresarse de otras maneras:
PF = (Potencia real)/(Potencia aparente)
O
PF = W/VA
Donde los vatios miden la potencia útil mientras que los VA miden la potencia suministrada. La relación de los dos es esencialmente la potencia útil a la potencia suministrada, o:
Como demuestra este diagrama, el factor de potencia compara la potencia real que se consume con la potencia aparente, o la demanda de la carga. La potencia disponible para realizar el trabajo se llama potencia real. Puede evitar las penalizaciones por el factor de potencia corrigiendo el factor de potencia.
Un factor de potencia pobre significa que está utilizando la energía de forma ineficiente. Esto es importante para las empresas porque puede dar lugar a:
- Daños por calor en el aislamiento y otros componentes del circuito
- Reducción de la cantidad de potencia útil disponible
- Un aumento necesario de los tamaños de los conductores y los equipos
Finalmente, el factor de potencia aumenta el coste global de un sistema de distribución de energía porque el factor de potencia más bajo requiere una corriente más alta para suministrar las cargas.