Correção de fator de potência

Cossefímetro - Instrumento de medição de fator de potência. Exemplo de uma cobrança de multa por excesso de consumo de energia reativa (indutiva ou capacitiva). Exemplo de um típico banco de capacitores para correção do fator de potência. Representação gráfica das potências: aparente (kVA), útil (kW) e reativa (kVAr).
Apresentação:

 
Veja aqui: mais detalhes sobre correção de fator de potência em equipamentos de refrigeração.

Aplicações práticas:
• Indústrias (onde há um elevado número de motores e reatores)
• Comércio em geral
• Residências
• Hospitais, escolas, clínicas e laboratórios

• Navios
• Restaurantes, hotéis, motéis, pousadas, bares, supermercados, frigoríficos e indústrias do setor alimentício em geral
(onde há um elevado número de equipamentos de refrigeração)
O que é fator de potência:

Fator de potência é a razão entre a potência ativa (em kW) e a potência aparente (em kVA). No caso, é a energia elétrica que está sendo transformada efetivamente em trabalho e a quantidade que está sendo consumida no total, incluindo cargas reativas (indutivas e capacitivas). O seu valor é um número que varia entre 0 e 1, sendo 1 o valor máximo e considerado ideal.

Quanto mais próximo de estiver de 1, mais eficiente será essa transformação energética, ficando mais próximo de cargas puramente resistivas. Tudo isso é calculado pela expressão FP = kW / kVA. Isso significa, que o fator de potência indica se o equipamento ou circuito está apresentando uma boa ou má eficiência energética.

Em condições ideais, o fator de potência ideal é 1 e multiplicando esse fator por 100, obtemos percentualmente (%) o rendimento energético do equipamento ou circuito analisado. É indispensável obter a maior eficiência energética. Veja abaixo alguns exemplos do que pode ocorrer, quando se tem um baixo fator de potência:

• Quedas de tensões acentuadas nos condutores e componentes
• Baixa potência de operação
• Superaquecimentos
• Perdas de carga
• Redução da capacidade de alimentação do sistema
• Desgaste prematuro de equipamentos e de componentes elétricos e eletrônicos

Objetivo:

O objetivo da correção do fator de potência é o ganho de eficiência energética, além de reduzir ao máximo a defasagem entre tensão e corrente. Dessa forma, reduz-se ao máximo o consumo de energia reativa e evita-se que a empresa receba multas em sua conta de energia elétrica por excesso de consumo de energia reativa.

Sabe-se que o baixo fator de potência ocorre, quando é consumido muita energia reativa em relação à energia ativa, algo muito comum em motores de indução por exemplo.

O excesso de energia reativa indutiva, pode ser neutralizada por uma carga capacitiva. Dessa forma, o caminho mais seguro para efetivamente corrigir o fator de potência e compensar o excesso de cargas indutivas existentes, é fazer a instalação de um banco de capacitores.

No entanto, em alguns casos específicos, como por exemplo: circuitos de luz de emergência com elevado número de lâmpadas fluorescentes compactas, pode ocorrer o contrário, onde neste caso é usado um banco de indutores, para compensar o baixo fator de potência dessas lâmpadas que apresentam elevado efeito capacitivo.

As cargas indutivas produzem um atraso da corrente elétrica em relação à tensão. Já as cargas capacitivas produzem exatamente o oposto, apresentando um adiantamento da corrente em relação à tensão. O banco de capacitores atua compensando a defasagem entre a tensão e a corrente, se opondo as cargas indutivas, enquanto o banco de indutores em relação as cargas capacitivas, faz exatamente o mesmo de maneira inversa.

Correção de fator de potência em equipamentos de refrigeração:

Hospitais, clínicas, laboratórios, restaurantes, hotéis, motéis, pousadas, navios, bares, supermercados, indústrias do setor alimentício e o comércio em geral, geralmente possuem um número expressivo de equipamentos de refrigeração como por exemplo: ar condicionado, refrigeradores, bebedouros, câmaras frigoríficas, congeladores industriais, geladeiras entre outros.

A grande maioria desses equipamentos, tem um ponto em comum que é a utilização de motores em compressores, que naturalmente apresentam um baixo fator de potência. Se o estabelecimento analisado, possuir um número expressivo destes equipamentos, estes acumularão um fator de potência indutivo total muito baixo. Daí ser essencial realizar a correção do fator de potência desses equipamentos.

Utilizando instrumentação dedicada, a EVEC Engenharia e Comércio realiza medições intensivas e locais de: tensão, corrente, consumo de potência ativa, consumo de potência reativa e o fator de potência.

A partir destes dados, calcula-se o valor da capacitância necessária para elevar o fator de potência a níveis iguais ou acima de 0,95, usando um ou mais capacitores. Estes são sempre conectados em paralelo ao enrolamento de marcha (ou principal) do motor do compressor e de modo que este acionamento, só ocorra quando este estiver efetivamente operando e desligando sempre quando o motor automaticamente também for desligado.

Veja aqui neste vídeo mais detalhes.

Benefícios da correção do fator de potência:
Redução do consumo de energia elétrica
Aumento da vida útil das instalações e dos equipamentos
Redução de calor gerado nos equipamentos
Redução da corrente reativa
Evitar manutenção desnecessária de equipamentos
Não é necessário trocar as seções de condutor para outros de maior bitola
Não é necessário trocar o transformador para outro de maior capacidade
A EVEC Engenharia e Comércio realiza inspeções, medições e projetos de correção de fator de potência comercial, industrial, hospitalar, naval e residencial.
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