A eficiência energética é um assunto que vem sendo, cada vez, trazido à tona em discussões relacionadas ao âmbito industrial.
Uma empresa que reduz os seus custos através de processos mais eficientes, tende a lucrar mais. Analogamente, um consumidor que adquire um equipamento mais econômico, tem os seus gastos reduzidos.
Assim, vê-se que esse fator é um atrativo em ambas as perspectivas, seja a do cliente ou a da empresa.
Neste contexto, o valor do fator de potência aparece como um parâmetro para ditar se um dispositivo específico é mais eficiente quanto maior o seu valor, o que é um pensamento equivocado.
Desse modo, é essencial estar ciente do que, de fato, te deixa ciente e próximo da eficiência energética que você tanto busca.
Portanto, este texto trata especificamente de apresentar a relação do fator de potência com a eficiência energética, sanando as suas dúvidas deste assunto no contexto industrial.
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Quais os diferentes tipos de potência
Entender como a energia elétrica é gerada, distribuída e utilizada em sistemas elétricos, nem sempre é uma tarefa fácil, especialmente quando o assunto aborda o contexto industrial e comercial.
Contudo, estamos aqui para facilitar o seu aprendizado e, assim, decidimos falar sobre os diferentes tipos de potência que existem, as quais trazem definições essenciais para que você entenda o fator de potência e a sua relação com a eficiência energética.
Sem mais demora, vamos lá?
Potência ativa (P)
A potência ativa é a mais comum. É aquela que representa a energia consumida em dispositivos elétricos, para realizar as suas funções e, por isso, você já a observou até mesmo na conta de energia elétrica, visto que a sua unidade de medida é Watts (W).
Além disso, essa potência é a que realmente realiza trabalho útil, como no acionamento de motores, no aquecimento de resistências, entre outros. Assim, essa potência é convertida em trabalho ou calor.
Potência reativa (Q)
A potência reativa, por sua vez, é a potência que está associada a indutores e capacitores que armazenam e liberam energia.
Isso pode ser visto, por exemplo, em campos elétricos e magnéticos.
Contudo, essa potência não realiza trabalho útil, assim como a potência ativa.
Além disso, a potência reativa vem da reatância, que é uma grandeza que se opõe naturalmente a indutores e capacitores em circuitos de corrente alternada, sendo então inerente aos circuitos elétricos, porém indesejada, uma vez que a potência reativa é vista como uma potência “desperdiçada”.
A potência reativa, de unidade de medida “VAR” (Volt-amperes reativos), então, circula entre a fonte de energia e a carga, sendo necessária para manter os campos eletromagnéticos nos equipamentos.
Potência aparente (S)
Por fim, a potência aparente representa a totalidade da energia fornecida pelo sistema elétrico, além de ser a combinação vetorial da potência reativa e ativa, isto é, a soma quadrática das potências ativa e reativa.
Já que essa potência se resume nas outras duas potências mencionadas, a potência aparente é resumida então na potência total que precisa ser gerada e distribuída para suprir o trabalho útil e as exigências dos campos eletromagnéticos.
Ah, e não podemos deixar de mencionar que a sua unidade de medida é “VA”, ou “Volt-amperes”.
O que é o fator de potência
Por meio das diferentes potências descritas, torna-se possível discorrer sobre o que é o fator de potência.
O fator de potência pode ser compreendido como a proporção entre a potência ativa e a potência aparente.
Não entendeu? Então confira o esquema do triângulo retângulo abaixo, onde se observa a relação entre as potências mencionadas e o fator de potência.
Qual a relação entre o fator de potência e a eficiência energética
Não óbvio, as concessionárias de energia exigem que as indústrias tenham um valor de fator de potência de 0,92.
A partir disso, podemos enxergar que há uma relação entre o fator de potência e a
eficiência elétrica.
Quer entender o porquê? Então veja só alguns fatos:
- A concessionária de energia elétrica multa a indústria porque, embora a indústria tenha que pagar mais pelo fator de potência baixo, conclui-se que a energia sobressalente gasta com a sua indústria, poderia estar sendo distribuída para outro lugar e de forma eficiente;
- Se o fator de potência for baixo, quer dizer que mais corrente está sendo utilizada para fornecer a mesma quantidade de potência útil, o que pode sobrecarregar o sistema elétrico;
- Se o fator de potência for próximo de 1, isto é, se o ângulo Φ for próximo a 0, tem-se que a potência aparente será igual à potência ativa. Em outras palavras, um fator de potência próximo de 1 (ângulo pequeno – quanto mais próximo de zero, melhor) significa que a energia está sendo utilizada de modo eficiente – vide imagem abaixo, onde o ângulo é menor e a potência reativa (indesejável) é menor;
Com isso, você pode se perguntar: como resolver este problema?
Pois bem, este é um problema e uma dúvida comuns, visto que cerca de 70% da energia elétrica gasta, no Brasil, é proveniente de motores elétricos.
Além disso, quando se tem muitos motores elétricos ligados, tem-se reatância indutiva.
E para resolver este problema, é preciso estar ciente de que a potência reativa tem aumenta com o aumento da reatância indutiva e decresce com a inserção de uma reatância capacitiva. Assim, pode-se concluir que banco de capacitores reduzem a potência reativa.
Conclusão
Ficou muito dificil de entender? Sem problemas, pois vamos resumir para você.
Primeiramente, um fator de potência baixo significa que mais corrente elétrica é necessária para entregar a mesma quantidade de potência ativa, o que pode aumentar as perdas resistivas (perdas Joule) nas linhas de transmissão e distribuição.
Essas perdas aumentam o consumo total de energia e reduzem a eficiência do sistema elétrico como um todo.
Portanto, o fator de potência está relacionado à eficiência em termos de como a energia é utilizada e distribuída no sistema elétrico.
É por isso que a correção do fator de potência é uma prática comum para melhorar a eficiência energética global em instalações comerciais e industriais.
