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Fator de potência: saiba o que é e sua importância

As luminárias de led são conhecidas por consumirem menos do que as fluorescentes convencionais. Ainda assim, é comum que elas consumam mais do que o indicado pelo fabricante. Isso tem uma relação direta com o fator de potência e com o fato de haver perdas de potência nos circuitos elétricos.

Quer compreender melhor por que essas luminárias consomem mais do que o indicado na embalagem? Ou mesmo por que o fabricante não informa o valor efetivamente consumido? Neste post, tratamos deste assunto. Continue com a gente e compreenda melhor este tema!

O que é fator de potência?

O fator de potência relaciona a potência total e a potência ativa de um circuito elétrico. Isso quer dizer que ele representa o quanto de energia é entregue e o quanto é efetivamente absorvido. Com isso, ele indica se um dispositivo consome energia elétrica adequadamente ou não.

No Brasil, existe legislação específica (os decretos 62.724/196875.887/1975 e 479/1992) sobre o tema. Ela determina que o fator de potência seja mantido o mais próximo possível de 1 — e essa exigência vale tanto para as concessionárias quanto para os consumidores.

Por que isso é importante? Porque quanto mais próximo de 1 estiver o fator de potência, maior a quantidade de energia que é efetivamente absorvida. Ou seja, nessa situação, a eficiência energética de um dispositivo é maior. Por outro lado, quanto mais longe o fator de potência estiver de 1, maior a quantidade de energia perdida.

Quais são os tipos de circuitos?

Quando se fala em potência, os circuitos podem ser indutivos ou capacitivos. Os indutivos são aqueles que absorvem energia reativa. A maioria dos equipamentos elétricos tem características indutivas, já que suas bobinas induzem o fluxo magnético que os faz funcionar. Nesse tipo de carga, a corrente é atrasada em relação à tensão.

Os capacitivos, por sua vez, produzem energia reativa. São comuns em sistemas em que há capacitores instalados em excesso (como é o caso de computadores e lâmpadas fluorescentes). Isso ocorre, principalmente, quando os equipamentos indutivos são desligados e os capacitores permanecem ligados na instalação elétrica. Sua tensão é atrasada em relação à corrente.

A legislação brasileira indica a forma de avaliação e o critério de faturamento da energia reativa que exceder os limites. Entre 6h e 24h, o fator de potência deve ser, no mínimo, 0,92 para a energia e demanda de potência reativa indutiva fornecida. Já entre 24h e 6h, o mínimo é 0,92 para energia e demanda de potência reativa capacitiva recebida.

Quanto uma luminária efetivamente consome?

A potência informada na embalagem de uma luminária de led não é a que ela realmente consome. Na verdade, ela indica apenas a potência necessária para acendê-la (a potência ativa). Isso porque parte da potência consumida (a potência aparente) é perdida. Para saber qual o valor real consumido, devem ser feitos alguns cálculos.

Imagine, então, uma luminária com as seguintes características:

  • potência ativa (P) = 20W;
  • tensão (V) = 220V;
  • corrente (I) = 167mA;
  • fator de potência (fp) = 0,55 (ou seja, esse dispositivo absorve apenas 55% da potência recebida).

A corrente efetivamente consumida por esse dispositivo é:

  • I = P/V;
  • I = 20/220;
  • I = 91mA.

Esse valor é diferente do indicado na luminária (167mA). Isso acontece porque há a influência do fator de potência. Por isso, é preciso considerá-lo. Veja:

  • potência aparente (S) = P/fp;
  • S = 20/0,55;
  • S = 36,364 VA.

A potência aparente é composta por uma combinação de potência ativa e potência reativa. Por isso, é preciso separá-las. É preciso, então, saber quanto de corrente a luminária consome:

  • I = S/V;
  • I = 36,364/220;
  • I = 165mA.

Essa corrente é mais próxima do valor indicado pelo fabricante (167mA). Ou seja, o que a luminária efetivamente consome são os 36,364VA, não os 20W. Então o valor apresentado pelo fabricante é o da potência ativa, enquanto o que o produto consome é a potência aparente.

É preciso ter em mente que a potência ativa (ou potência real) é aquela que realmente é absorvida pelo dispositivo e, assim, produz trabalho. Já a potência aparente é aquela entregue pela fonte e recebida pelo dispositivo. A potência reativa, por sua vez, é a empregada em cargas indutivas e capacitivas.

Em outras palavras, a luminária não consome mais do que o indicado pelo fabricante. O que ocorre é que esse valor é a potência ativa. Já a potência fornecida para que o dispositivo funcione é a potência aparente — que é a que o consumidor paga: afinal, a concessionária cobra o que forneceu, não o que foi absorvido.

Como reduzir as perdas?

A maior causa da perda de potência reativa é o baixo fator de potência. Assim, quanto maior ele for, menor a perda de potência reativa. Por isso, consumidores que recebem alimentação acima de 2300V (que pertencem ao grupo A) podem ser multados pela fornecedora e têm a responsabilidade de resolver o problema.

Entre as formas mais usadas para corrigir o baixo fator de potência, estão o desligamento de cargas ociosas e a instalação de um banco de capacitores em grandes cargas indutivas. Para saber qual é o local mais indicado para instalá-los, é necessário fazer uma análise aprofundada do circuito.

É por isso que a legislação exige fatores de potência acima de 0,92: isso demonstra que a energia é usada de forma eficiente. Dessa forma, cada unidade consumidora deve utilizar efetivamente 92% da energia recebida. Se isso não ocorrer, a concessionária pode multá-la. Em caso de residências (participantes do grupo B), o baixo fator de potência não é penalizado.

A correção do fator de potência é importante, ainda, para prevenir quedas de tensão, perdas na instalação, sobrecargas e similares. Isso leva, naturalmente, a aumento da conta de energia elétrica, além das possibilidade de ser penalizado pela concessionária.

Em resumo, então, é comum que a potência indicada nas luminárias de led seja apenas um percentual daquela recebida da concessionária. Isso porque esses dispositivos têm uma perda de potência durante seu funcionamento. Corrigir essa perda ajuda a ter um sistema mais eficiente.

Sendo assim, optar por produtos com fator de potência mais próximos de 1 garante uma instalação dentro dos parâmetros estabelecidos pelos órgãos competentes. Se você se depara, por exemplo, com uma empresa que trabalha com um FP de 0,95 e outra de 0,98, é preciso considerar que a diferença não é apenas de 3% a mais de perda quando, na verdade, se trata de mais que o dobro de perda.

Entendeu a importância do fator de potência? Quer continuar a se informar sobre assuntos afins? Então continue conosco e entenda mais sobre eficiência energética e seus benefícios.

SX Lighting

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