Corrección del factor de potencia

 Iluminación LED y eficiencia energética
Corrección del factor de potencia

Las cargas en los sistemas eléctricos pueden ser de tipo resistivo, inductivo y capacitivo. Las cargas de tipo resistivo las podemos encontrar en hornos eléctricos, calefactores, planchas, alumbrado incandescente y calentadores de agua. Las de tipo inductivo en transformadores, motores de inducción, alumbrado fluorescente y bombas de extracción de agua. Las de tipo capacitivo en bancos de condensadores, condensadores síncronos y motores síncronos.

corrección del factor de potencia

En una resistencia, la potencia va de la fuente hacia el elemento; en un inductor y en un capacitador la potencia fluctúa entre los elementos y la fuente. La potencia instantánea en un inductor es de signo opuesto a la potencia instantánea en un capacitador o condensador.

La potencia puede ser activa, cuando desarrolla un trabajo útil, está motivada por dispositivos de tipo resistivo y se origina al estar en fase corriente y voltaje, se calcula con la fórmula de P (potencia) es igual a V (Voltaje) por I (Intensidad) por coseno de PHI. Puede ser reactiva cuando está originada por dispositivos de tipo inductivo o capacitivo, la origina la componente de la corriente en adelanto o en atraso con el voltaje. Y puede ser también, potencia aparente que es la potencia total que requiere la carga, se obtiene por la suma de la activa y la reactiva.

El factor de potencia es la relación entre la potencia activa y la potencia aparente. Las cargas de tipo resistivo tienen un factor de potencia igual a 1; las cargas de tipo inductivo y capacitivo tienen un factor de potencia entre 0 y 1, siendo las de tipo inductivo en atraso y las de tipo capacitivo en adelanto.

Los problemas ocasionados por contar con un factor de potencia bajo son un mayor consumo de corriente de los equipos, instalaciones utilizadas por debajo de su capacidad y pérdidas eléctricas y caídas de tensión.

Equipos de corrección del factor de potencia

De todo lo anterior podemos deducir que determinados equipos que nos son necesarios para la consecución de necesidades energéticas, llevan aparejadas potencias de funcionamiento de tipo inductivo o reactivo y para solucionarlo debo introducir elementos que neutralicen esa potencia.

Solucionar la potencia reactiva se lleva haciendo desde hace muchos años; sin embargo hoy en día hay una evolución tecnológica de los equipos que llevan a estabilizar la potencia inductiva sin ser simples capacitadores. La evolución tecnológica está en los elementos que componen los equipos, en su calidad y en su durabilidad, en lo introducción de software informático para detectar la carga necesaria, la desconexión oportuna o la introducción de la carga sin saltos en el sistema, así como la regulación de la tensión y la optimización de la instalación.

Una de las ventajas que diferencian a los equipos Power+ de los antiguos bancos de condensadores es su sistema plug and play, de esta forma no dependemos de que el instalador ponga unos determinados parámetros para que todo funcione correctamente, ya que la propia máquina hace una lectura de la instalación y se programa automáticamente, lo cual hará todas las veces que sea necesario, aunque cambien las condiciones de trabajo, de esta forma tendremos el factor de potencia lo más cercano a 1 en todo momento.

La calidad de los equipos Power+ se basa en su seguridad, se apaga automáticamente si detecta alguna anomalía en el suministro eléctrico. Los componentes de estos equipos son de máxima calidad y probada eficacia, con elementos del principal fabricante de condensadores Vishay y contactores Siemens, lo que da a estos equipos una fiabilidad total. A diferencia de los equipos convencionales que pueden llegar a incendiarse por una mala instalación o por una dimensión de carga inadecuada, los elementos del fabricante Vishay se rompen antes de incendiarse dando una absoluta seguridad en la instalación.

Los equipos Power + funcionan utilizando una monitorización inteligente que regula y mejora el factor de potencia, alternando automáticamente los elementos del circuito y contrarrestando los efectos de la carga inductiva a una velocidad que no se puede alcanzar sin emplear tiristores de alta conmutación, para evitar un mal hasta ahora sin solucionar, que es la sobre compensación en energía capacitiva lo que tiene efectos negativos en el consumo; al realizarlo de esta manera conseguimos una alternancia en los elementos que componen el equipo y una durabilidad del mismo que junto a la calidad de sus componentes llevan la vida del Power + a 15 años frente a los 5 u 8 de los convencionales.

Cuenta con un filtro activo de armónicos, este es un aspecto muy destacable por la incidencia de los armónicos en la durabilidad de los equipos de carga capacitiva. Los armónicos, que son siempre de difícil localización, pueden acabar con la vida de un equipo en unos meses, sin embargo con un filtro de armónicos, podemos proteger la vida del equipo durante el tiempo estimado de utilidad.

Datos de una instalación real

Se ha llevado a cabo la instalación de un equipo Power + en una extracción de agua por medio de una bomba, que genera una carga de tipo inductivo. Al no contar con ningún elemento estabilizador de esta carga, se ha conseguido la eliminación de la carga reactiva y un ahorro en el consumo de un 28,79%. Las pruebas realizadas son por el período de dos semanas, en la primera se toman los datos de consumo de la bomba sin la máquina de corrección del factor de potencia y en la segunda con la máquina instalada; el consumo en el primer caso es de 7457Kwh y en el segundo de 5310Kwh, en ambos casos la carga ha sido constante porque las bombas funcionan 24horas y la diferencia de consumos de debe exclusivamente a la eficiente corrección del factor de potencia. Extrapolando estos datos a un mes se pasa de un consumo de 33024Kwh frente a 23516Kwh. Calculando el consumo por el precio del kilovatio al mes (media de 0,11) nos lleva a un ahorro de 1.045 euros al mes, a lo que se debe añadir el gasto resultante de la energía reactiva (300 euros en este caso)

Según el Real Decreto 1164/2001, “el término de facturación de energía reactiva…se aplicará sobre todos los períodos tarifarios, excepto el período 3, siempre que el consumo de energía reactiva exceda del 33% de la energía activa durante el período de facturación considerado (cos=<0.95)”. Esto nos lleva que toda instalación con equipos que generen carga inductiva, deben tener un factor de potencia superior a 0,95. Si estabilizamos esta carga con capacitadores hasta este factor de potencia, eliminaremos el cargo en el recibo por energía reactiva, sin embargo, dejaremos de ahorrar por el factor de potencia que no igualemos a 1, así mismo los impuestos que afectan al recibo serán mayores.

De lo anterior concluimos que toda instalación debe contar con un elemento que estabilice las cargas generadoras de energía reactiva, ya que influye directamente sobre el consumo y sobre la energía reactiva. Además debemos llevar el factor de potencia a 1, ya que esto incide también sobre el ahorro.

Conclusiones

Como resumen de todo lo expuesto en los puntos anteriores, destacamos:

Hay equipos que generan carga inductiva, que se neutraliza con carga capacitiva.

Toda instalación que genere este tipo de carga debe contar con un equipo que la estabilice para poder conseguir un ahorro en el consumo y en la generación de energía reactiva.

La neutralización de la carga inductiva debe ser mediante equipos de carga capacitiva de última tecnología frente a los convencionales, para evitar la exposición a los armónicos, para evitar posibles incendios por problemas de sobrecarga o por problemas derivados de una mala instalación, para estabilizar la tensión de entrada en los equipos, para poder realizar de forma inteligente la utilización de los distintos capacitadores, optimizando su rendimiento a corto y a largo plazo y el paso entre los distintos niveles de carga por medio de tiristores de alta conmutación y para poder conseguir un factor de potencia de 1, lo cual incide directamente en el ahorro.

Características Power + Corrector del Factor de Potencia

  • Automática Estándar - con operación Multi-Stage.
  • Auto-Dinámica - Tiristores de alta velocidad con operación de conmutación.
  • Automático desafinado - con filtros de distorsión armónica.
  • Valoraciones disponibles en 50KVAR hasta 1200KVAR. Una clasificación mayor de KVAR se consigue con la conexión de dos o más unidades.
  • La unidad 'Maestro' se puede conectar hasta 12 unidades "esclavo" para mayores KVAR
  • Alimentación: 415V 50Hz trifásico.
  • Altas tensiones hasta 6000V.
  • Instalación: 3 cables, no neutral requerido. (Neutral para el ventilador)
  • Controladores programables con indicador de potencia y configuración automática.
  • Temperatura ambiente: -20 ° C +45 ° C.
  • IP: IP 42 min. Humedad: Hasta 90%.
  • Descarga: Un minuto después de apagar - menos de 50V.
  • Construcción: Caja de de acero suave soldado de 14g.
  • Acabado: RAL7035 gris claro texturizado.
  • Programación remota y control disponible.
  • RS 232 MODBUS
  • Normas: BSEN60831 (IEC831 y IEC70/70), BSEN60439, BSEN60204, IEC61921.
  • Condensadores: No tóxico, biodegradable. Cumple con la norma internacional IEC60831.
  • Garantía: 5 años
  • Vida útil: Aproximadamente 15 años.

KVAR DISPONIBLES: Desde 50Kvar hasta 1200 kvar (2x 600), con dimensiones comprendidas entre 800x400x200 y 1800x900x600.