Evitar la energía reactiva no es únicamente una cuestión económica, aunque casi siempre es el principal motivo que nos lleva a entender que está ocurriendo. Son muchos los que descubren la energía reactiva cuándo abren un nuevo negocio, revisan la factura eléctrica, y descubren un concepto que nunca habían visto en las facturas de su hogar. Aunque pueda parecer algo complejo este post quiere ser algo así como energía reactiva para dummies.
Cabe decir que en el mundo industrial la energía reactiva es algo con lo que se trabaja día a día. Bancos de condensadores, filtros de armónicos… están a la orden del día. Pero cuándo bajamos unos escalones y llegamos por ejemplo a una comunidad de vecinos podemos encontrar en la factura la famosa penalización por energía reactiva.
Contenido
- 1 ¿Qué es la energía reactiva? Definición y conceptos básicos.
- 2 Importancia de la energía reactiva en el mantenimiento eléctrico, impacto en el rendimiento de los equipos.
- 3 Dispositivos que generan energía reactiva
- 4 Porqué en casa no pago penalización y en mi negocio si.
- 5 Cómo medir la energía reactiva en tu instalación
- 6 Estrategias para evitar la penalización por reactiva
- 7 Beneficios de reducir la potencia reactiva
- 8 Conclusiones sobre la energía reactiva y su prevención
¿Qué es la energía reactiva? Definición y conceptos básicos.
De todas las definiciones que podemos encontrar nos quedamos con una que es la más gráfica. Es aquella potencia eléctrica que utiliza la instalación eléctrica pero que no realiza ningún trabajo mecánico. Este es el motivo por el cuál debemos modificar las instalaciones para evitar la energía reactiva ya que no obtenemos ningún rendimiento de ella, pero sí que llega a consumir combustible y “desgasta” las instalaciones, pero no obtenemos ningún rendimiento de ella.
Echadle un ojo a la siguiente imagen y seguro que os queda más claro,
Para generar la espuma de la cerveza, necesitamos cerveza. Pero no la aprovechamos. Con la energía reactiva ocurre un poco lo mismo. Y todo esto técnicamente se resume en el siguiente enlace del factor de potencia. Podéis echarle un ojo, pero poco a poco iremos desgranando cómo evitar la penalización por energía reactiva.
Importancia de la energía reactiva en el mantenimiento eléctrico, impacto en el rendimiento de los equipos.
Ahora vamos a ver cómo impacta la energía reactiva en el rendimiento de los equipos. Para poder continuar os vamos a dejar la fórmula para calcular la intensidad de un equipo trifásico,
I = Intensidad, en amperios.
P = Potencia activa, en vatios.
U =Tensión, en voltios.
Cosfi = Coseno de fi.
La intensidad absorbida para un equipo determinado (I), si la potencia y la tensión permanecen constantes, depende del coseno fi. O lo que es lo mismo de la cantidad de energía reactiva que consume el equipo. Si el coseno de fi es uno, no habrá energía reactiva, esto sería la alimentación de una resistencia. Pero si alimentamos un motor veremos que el coseno de fi suele rondar los 0,8. Los motores consumen una parte de energía que no se va a convertir en mecánica, circulará por la instalación pero solo nos originará los problemas.
Cuándo nuestra instalación tiene un factor de potencia (coseno de fi) inferior a uno lo que ocurrirá será que consumiremos más intensidad que no utilizaremos para nada. Pero deberemos dimensionar los cables para esta intensidad, los magnetotérmicos también verán esta intensidad y tendrán que poder soportarla. Es decir, que nuestra instalación esté consumiendo energía reactiva supone que tenemos todos los problema de un gran consumo de intensidad pero que no nos aporta nada. En los siguientes ejemplos podéis ver cómo un equipo de 1000w puede consumir 4,53A con un coseno de 0,96 o 17,39A con un coseno de 0,25.
El hacer circular intensidades tan elevadas por la instalación acaba provocando calentamientos innecesarios en conductores y contactos principalmente, produciendo la degradación adelantada de estos. Y eso al final afecta al rendimiento de nuestra instalación suponiendo un incremento de los costes de mantenimiento eléctrico, y una nula eficiencia energética.
Ahora supón que la compañía eléctrica tenga que asumir la gestión de esas intensidades de todos los clientes, de ahí la penalización.
Dispositivos que generan energía reactiva
Los dispositivos que generan energía reactiva que es la que debemos evitar a toda costa son todos aquellos que utilizan campos magnéticos para su funcionamiento, transformadores, motores, reactancias, electroimanes… Si te vienen a la cabeza las reactancias del alumbrado, estás en lo cierto.
Los generadores de energía reactiva por excelencia en el 99% de las instalaciones son los motores eléctricos. A continuación encontraríamos los equipos de alumbrado que utilizan reactancias para su funcionamiento.
Al final los motores eléctricos los encontramos en los aires acondicionados, sistemas de refrigeración, equipos de mecanizado, de extrusión, bombeo… No hay aplicación industrial que no tenga unos cuántos motores eléctricos. Y cuánto mayor sea el equipo más energía reactiva generará.
Porqué en casa no pago penalización y en mi negocio si.
El mercado eléctrico está muy regulado por legislación europea y/o estatal. El Artículo 9.3 del Real Decreto 1164/2001, de 26 de octubre, por el que se establecen tarifas de acceso a las redes de transporte y distribución de energía eléctrica, dice lo siguiente,
3. Término de facturación de energía reactiva. –El término de facturación por energía reactiva será de aplicación para todos los consumidores excepto para los suministros acogidos a los peajes 2.0 y 2.1. Los consumidores a los que se les facture el término de energía reactiva deberán disponer del contador de energía reactiva permanentemente instalado
Cómo ves en tú casa no tendrás problemas, pero en el momento que superes cierta potencia contratada, deberás compensar la energía reactiva para evitar penalizaciones.
Cómo medir la energía reactiva en tu instalación
Ya hemos visto todos los problemas que origina la energía reactiva, también quienes son los principales consumidores/generadores de dicha energía. Y ahora veremos cómo medirla.
Medir la energía reactiva es bastante más complicado que medir la intensidad con una pinza amperimétrica. Y esto tiene una sencilla explicación. Cuándo medimos energía reactiva estamos mirando el desfase que se produce entre la tensión y la intensidad. Por este motivo necesitamos un equipo que mida los dos parámetros a la vez y realice el cálculo. Lo más sencillo es instalar un pequeño analizador en el cuadro eléctrico que nos permitirá medir la energía reactiva que estamos consumiendo en tiempo real, así cómo el acumulado. A continuación os dejamos un equipo trifásico, para que tengais una idea del coste. La instalación en un cuadro eléctrico que disponga de espacio suficiente es relativamente sencilla, no debería llevar más de un par de horas.
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- AMPLIA GAMA DE MEDICIONES: Capacidad para medir tensión, corriente, frecuencia, potencia activa/reactiva, demanda de potencia, factor de potencia, y armónicos, ofreciendo un análisis detallado del consumo de energía.
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Estrategias para evitar la penalización por reactiva
Evitar la energía reactiva es tan sencillo cómo instalar condensadores que contrarresten los kVAr que consumimos. Y aquí podemos seguir estrategias diferentes.
En grandes instalaciones se deberá optar por bancos de condensadores con escalones que vayan entrando en función de las necesidades de compensación en cada momento, de forma que la eficiencia energética se corrija en función de los consumidores conectados a la red en cada momento.
En instalaciones más pequeñas lo ideal es compensar de forma puntual aquellos equipos que más energía reactiva consuman. Imaginad que una comunidad tiene varios ascensores que son los que generan la reactiva junto con las bombas de agua. Lo más sencillo será instalar condensadores que funcionen cuándo dichos motores estén en marcha. De esta manera conseguiremos una reducción de la energía reactiva muy eficiente.
Hay una tercera opción que es ajustar la potencia contratada. Esto se debe analizar, pero una reducción de potencia contratada supone pagar menos término fijo cada mes y si llegamos a estar dentro de los consumidores que no pagan por energía reactiva pues matamos dos pájaros de un tiro.
Beneficios de reducir la potencia reactiva
Los beneficios de realizar la compensación de la energía reactiva o los listamos a continuación,
1. Ahorro en la penalización por reactiva.
2. Ahorro en el mantenimiento eléctrico.
3. Alargamos la vida de nuestra instalación eléctrica.
4. Menos pérdidas eléctricas al reducir la intensidad que circula por los conductores.
5. Mejora en la eficiencia energética general de nuestra instalación.
Conclusiones sobre la energía reactiva y su prevención
Una reducción de energía reactiva impacta en diferentes ámbitos de cualquier negocio, y esto al final supone un ahorro económico importante. Además mejoramos la disponibilidad de la instalación al no estresar nuestro sistema eléctrico.
En muchas empresas no prestan la atención debida a los sistemas de compensación de energía reactiva, y cuándo hacen un mínimo análisis de lo que ha supuesto esta ausencia ven claramente el impacto que ha tenido la energía reactiva en la cuenta de resultados.
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