Otra forma de ver el concepto de potencia en AC

¿Qué es el factor de potencia?

El factor de potencia (f.d.p.) de una instalación eléctrica alimentada con corriente alterna, se define como el cociente entre la potencia activa (P) y la potencia aparente (S).

Si las corrientes y tensiones son señales perfectamente sinusoidales, el factor de potencia será igual al cos φ , o el coseno del ángulo que forman P y S en el triángulo de potencias:

Si el factor de potencia (f.d.p.), o cos φ, es igual a 1 significa que la potencia reactiva es nula, y la potencia activa y aparente son iguales. Por tanto la intensidad que circula por los cables es la estrictamente necesaria para la potencia útil demandada en la instalación.

Si el factor de potencia (f.d.p.), o cos phi, es igual menor que 1 significa que la potencia reactiva no es nula, y la potencia activa y aparente no son iguales. Por tanto la intensidad que circula por los cables es mayor que la estrictamente necesaria para la potencia útil demandada en la instalación. Comparado con el caso anterior, fdp=1, existen mayores pérdidas y calentamientos en los cables, se pierde capacidad de transportar potencia en la instalación y se producen mayores caídas de tensión.

Si el factor de potencia (f.d.p.), o cos φ, se aleja mucho del valor 1 es necesaria la compensación de la energía reactiva para evitar penalizaciones en la factura eléctrica, y sobrecargas y caídas de tensión en la instalación eléctrica.

FUENTE: http://www.imergia.es/eficiencia-energetica/que-es-el-factor-de-potencia

¿Qué es la potencia reactiva Q?

La potencia reactiva (y la energía reactiva) no es una potencia (energía) realmente consumida en la instalación, ya que no produce trabajo útil debido a que su valor medio es nulo. Aparece en una instalación eléctrica en la que existen bobinas o condensadores, y es necesaria para crear campos magnéticos y eléctricos en dichos componentes. Se representa por Q y se mide en voltiamperios reactivos (VAR).

La compañía eléctrica mide la energía reactiva con el contador (kVARh) y si se superan ciertos valores, incluye un término de penalización por reactiva en la factura eléctrica.

La potencia activa (también denominada potencia media o real) representa la capacidad de una instalación eléctrica para transformar la energía eléctrica en trabajo útil: mecánica (movimiento o fuerza), lumínica, térmica, química, etc. Esta potencia es realmente la consumida en una instalación eléctrica. Se representa por P y se mide en vatios (W). La suma de esta potencia activa a lo largo del tiempo es la energía activa (kWh), que es lo que factura la compañía eléctrica (término de energía)

La potencia aparente es la suma vectorial de las potencias activa y reactiva, según se muestra en la siguiente figura. Se representa por S y se mide en voltiamperios (VA). Para una tensión dada la potencia aparente es proporcional a la intensidad que circula por la instalación eléctrica.

Dado que la potencia activa (P) es la que define el trabajo útil en la instalación (necesidades del edificio o planta industrial) podemos considerarla fija. Por tanto a mayor potencia reactiva (Q) mayor potencia aparente (S) y por tanto mayor circulación de intensidad por la instalación eléctrica.

Es decir, si en una instalación eléctrica existe potencia reactiva (Q), hace que la intensidad que circula sea mayor que la necesaria para el trabajo útil demandado.

Esta sobreintensidad produce:

• Pérdida de potencia de sus instalaciones: estas se diseñan para una intensidad máxima, si existe potencia reactiva, la potencia útil (activa) máxima de la instalación disminuye. 
• Aumenta las pérdidas en la instalación: al aumentar la intensidad que circula por los cables, aumentan las pérdidas por efecto joule y el calentamiento de estos. Caídas de tensión: al aumentar la intensidad aumentan las caídas de tensión, pudiendo perjudicar sus procesos o equipos. 
• Transformadores recargados o infrautilizados: estos están diseñados para una potencia aparente máxima, por tanto si existiera potencia reactiva estarían más cargados que si no existiese, y estarían "trabajando" más para la potencia útil (activa) demandada.

Para evitar los efectos perjudiciales indicados se realiza la compensación de reactiva.

Dado que normalmente en las instalaciones eléctricas existen más bobinas que condensadores, se suelen usar baterías de condensadores para compensar la energía reactiva que demandan los equipos instalados.

Ventajas de la compensación de energía reactiva son las siguientes:

• Aumenta la capacidad de las líneas y transformadores instalados. 
• Mejora la tensión de la red. 
• Disminuyen las pérdidas de energía en los cables y disminuye su calentamiento. 
• Consigue una reducción en el coste global de la energía.
• Evita penalizaciones en la factura eléctrica

FUENTE: http://www.imergia.es/eficiencia-energetica/que-es-la-potencia-reactiva

Clase extra en GIM V-20Dic

Como os ha comentado la profesora en clase, vamos a dar una clase extra de Teoría de Circuitos antes del periodo de Navidad para avanzar con el temario de la unidad 4.

Esta clase extra será el próximo Viernes 20 de Diciembre de 8-30-10:30, en el aula habitual (0.6 Altabix).

De este modo, veremos la teoría relacionada con el cálculo de la potencia en AC.

Un saludo.