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30 de abril de 2024

Aplicacion Web - El Factor de Potencia en las instalaciones eléctricas.


En este artículo voy a intentar explicar el tema de una forma resumida y que sea entendible para todos los que no tengan conocimientos de electricidad, sin entrar en demasiados tecnicismos.

En un circuito eléctrico nos podemos encontrar básicamente con tres elementos capaces de consumir energía :
  • Resistencias : Son los elementos encargados de ofrecer oposición al paso de la corriente eléctrica. Según la Ley de Ohm I=U/R, la Intensidad (Amperios) en igual al Voltaje (Voltios) dividido por la Resistencia (Ohmios). La energía consumida por las resistencias es transformada en Calor, este fenómeno es conocido como Efecto Joule, y es la única energía que se consume en un circuito eléctrico. 
  • Condensadores : Se trata de elementos capaces de almacenar pequeñas cantidades de energía eléctrica y devolverla al circuito cuando la necesitemos. Los podemos encontrar en instalaciones de lámparas de descarga, como son los tubos fluorescentes.
  • Bobinas : Las Bobinas son necesarias para producir campos magnéticos, pero no producen ningún consumo de energía calorífica. Las bobinas devuelven al generador la energía que utilizan para generar el campo electromagnético capaz de hacer funcionar motores, contactores, lámparas de descarga, reactancias, etc. Aunque a efectos de estudio se considera que su resistencia es igual a cero, no hay que olvidar que estan formadas por conductores de cobre que tienen su propia resistencia.

Cuando hablamos de Potencias de una instalación eléctrica nos encontramos con las siguientes :
  • Potencia Activa : Es la única que se consume y se transforma en calor en las Resistencias. 
  • Potencia Reactiva : Es la utilizada en la carga y descarga de las Bobinas (Componente Inductivo) y los Condensadores (Componente Capacitivo) de la instalación eléctrica. Es una potencia que no se consume, pero que hace fluir una corriente extra por los conductores de la instalación eléctrica. 
  • Potencia Aparente : Es la que transportan los conductores eléctricos que alimentan la instalación, es igual a la suma de la Potencia Activa y la Potencia Reactiva. Como se puede apreciar, esto hace que la compañía suministradora nos tenga que proporcionar una potencia superior a la que realmente consumimos.

La relación que existe entre la Potencia Activa y la Potencia Aparente es conocida como Factor de Potencia o Cosφ.    FP = P/S = Cosφ.

Las Compañias Eléctricas exigen a los consumidores que sus instalaciones trabajen con un Factor de Potencia o Cosφ entorno a 0'9 - 0'95, aplicando un recargo en el precio del kWh a los que trabajen con un Factor de Potencia o Cosφ por debajo de lo recomendado. Para ello, en determinadas instalaciones, se instalan equipos de medición de la Potencia Reactiva.

Sin entrar en detalles técnicos de los cálculos, de como se compensa y el tipo de instalación que hay que realizar para ello, si me gustaría hacer mención a algunas de las ventajas técnicas y económicas de mejorar el Factor de Potencia o Cosφ :

  • La reducción de los costes en la factura eléctrica, debido a un menor consumo eléctrico y no tener que abonar recargos adicionales. 
  • La reducción de la pérdidas por efecto Joule en los cables, debido la circulación de una menor intensidad por los mismos. 
  • La reducción de las posibles caídas de Tensión, fruto de un aumento de la potencia total disponible.

No hay que olvidar que cualquier compensación del Factor de Potencia o Cosφ conlleva la instalación de Condensadores o Baterías de Condensadores, por lo que deberemos tener en cuenta su coste adicional al propio de la instalación eléctrica.

La instalación de baterías de condensadores, reduce el Factor de Potencia (Cos φ). Y con ello, el consumo de Energía Reactiva con el mismo consumo de Energía Activa.
Tensiones nominales (REBT art. 4.2.b)
V L N = 230 V   |   V L L = 400 V
Frecuencia = 50 Hz
Edificios de Viviendas Factor de Potencia (Cos φ) = 1
Factor de Potencia
Tensión ( V L L  )
P = Potencia Activa, en Watios (W)
Cos φ actual ( 0 -1 )
Cos φ' previsto ( 0 -1 )



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