En el área industrial se necesita seguir un riguroso control de costos para poder alcanzar la máxima eficiencia y productividad. Cuando hablamos de consumo de energía eléctrica, el escenario no es diferente. Es un punto fundamental para la eficiencia de las industrias.
Cuando se trata de energía eléctrica, el factor de potencia es muy importante lo que representa para la productividad y los resultados de las industrias. Ante esto es indispensable que los ingenieros y técnicos electricistas en el área industrial conozcan cómo evaluar el Factor de Potencia en la empresa, para que puedan señalar las fallas e indicando la mejoras que se deben realizar.
Para que podamos hablar de forma introductoria sobre el Factor de Potencia, con la intención conscientizar a los profesionales del sector sobre la real necesidad de comprender a fondo sobre este punto, se preparo el post: ¿Conoce usted la importancia del Factor de Potencia para la red eléctrica?
Red eléctrica de Distribución.
Una red eléctrica es la que se encarga de suministrar la energía electrica a los diferentes tipos de consumidores (Residenciales, comerciales e industriales) y está conformada por líneas, transformadores y subestaciones eléctricas, que operan en diferentes niveles de voltaje. Sus inicios fueron durante la Revolución Industrial y al día de hoy dan servicio a millones de hogares con la finalidad de mejorar la calidad de vida de las personas. Thomas Edison fue el que inventó el sistema con la finalidad de suministrar la energía para la iluminación que producían sus lamparas incandescentes.
La energía eléctrica suministrada por un sistema eléctrico de distribución dependerá de las cargas conectadas a el ya que estas convierten la energía eléctrica en otro tipo de energía bien sea: mecánica, lumínica, caloríca, u otra. El detalle es que estos receptores no logran transformar toda la energía demandada en energía útil.
Energía Eléctrica en el sistema.
La energía eléctrica que entrega el sistema de distribución por medio de los transformadores a las instalaciones se le conoce como “potencia compleja” (S) su modulo es la Potencia aparente y su unidad viene dada en VA, siendo esta la que nuestros equipos requieren para realizar su acción deseada.
De la potencia aparente, la energía que realmente se convierte en energía útil para el proceso de transformación se le conoce como “potencia real, activa o útil” (P) dada en W y es la que se paga en los recibos de energía electrica. Pero dentro de este proceso de conversión de energía, hay una cantidad que no se convierte en útil, si no que se pierde dentro del proceso al generar campos magnéticos para la producción de energía útil, a esta energía se le llama “potencia perdida” o “potencia reactiva” (Q) expresada en VAR´s. Este tipo de potencia no tenemos como evitarla, pero principalmente en las medianas y grandes empresas, se debe controlar su uso.
La relación matemática entre la potencia real, reactiva y la aparente puede ser representada vectorialmente o expresada mediante números complejos, S = P + JQ (donde J es la unidad imaginaria y representa la Potencia reactiva).
La relación existente entre la potencia aparente y la potencia activa se conoce como el factor de potencia. También conocido como el ángulo de desfasaje que se forma entre la (P) y la (S) cuando existe un desplazamiento entre la onda de corriente de una carga y la onda de tensión Y este es una medida de la eficiencia o rendimiento de nuestro sistema eléctrico. Este indicador mide el aprovechamiento de la energía (la cantidad requerida para transformar en trabajo).
Una analogía muy usada para comprender mejor esta relación es la del vaso de cerveza, tal como se muestra en la imagen.
Con esto se puede explicar y entender de la siguiente manera:
El contenido entero del vaso es la potencia electrica aparente (S) (LIQUIDO+ESPUMA), La potencia que se consume en el tiempo y es de utilidad para los artefactos eléctricos es aquella que pagamos en el recibo de luz es la potencia Real, Activa o Útil (P), para el caso del vaso de cerveza es el liquido es aquello que nos bebemos es lo realmente útil, y la espuma es la energía reactiva. Ella sirve para “dar el magnetismo inicial”, preparar o paladar para percibir el sabor de la cerveza. Pero no es lo que tomamos y ocupa un lugar en el vaso y en el costo de la cerveza. O sea, cuanto mas espuma, menos líquido tomamos.
Dicho de otra forma: cuanto mayor es el consumo de energía reactiva (la espuma) para el mismo consumo de energía activa (el liquido), menor sera el factor de potencia. Y más cara será la cuenta del recibo de luz (la cerveza). Ya que la espuma entra en el vaso haciendo que usted pague uno lleno, pero solo consume parte de el. Se puede decir que usted bebe un 70% de líquido… El otro 30% de espuma es un desperdicio que paga en el recibo de luz.
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