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​​​​​El factor de potencia (FP) es una medida que indica cuánta de la energía eléctrica consumida se utiliza realmente para hacer un trabajo útil y cuánta se desperdicia. En otras palabras, esta medida nos ayuda a saber qué tan eficiente es el uso de la electricidad.

El factor de potencia varía entre 0 y 1. Si el factor de potencia es 1, significa que toda la energía que llega al sistema se está utilizando al máximo para hacer algo útil, como encender una lámpara o mover un motor. Pero si el factor de potencia es menor a 1, eso indica que no toda la energía se está aprovechando.

Por ejemplo, imaginemos la electricidad como el caudal de un río. El factor de potencia sería la medida de cuánto de ese flujo se dirige a girar una rueda de molino y producir trabajo útil, aprovechable. Cuando el caudal está bien encauzado, la mayor parte del agua se aprovecha para mover la rueda eficientemente. Sin embargo, si una parte del agua se desvía por canales secundarios, esta no contribuye al movimiento.

Cuanta más agua del río se dirija al molino, mayor será la eficiencia del sistema para aprovechar la energía disponible.

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¿CUÁL ES EL FACTOR DE POTENCIA RECOMENDADO?

Como se ha mencionado antes, a medida que el valor del factor de potencia se acerque a 1, mayor será la cantidad de energía que se destina a realizar un trabajo.

Dicha medida tiene una relación directa con el consumo de energía en el hogar, en una empresa o cualquier tipo de instalación eléctrica, ya que afecta la eficiencia con la que se consume la energía. Por ejemplo, si el factor de potencia de una vivienda es bajo, se requerirá más potencia para suministrar la misma cantidad de energía, lo que puede incrementar el consumo total registrado por el contador eléctrico, y por ende aumentar la factura.

El factor de potencia idóneo es aquel que se aproxima lo más posible a 1, o el 100%, lo que indica que toda la energía suministrada se convierte en trabajo útil. Se recomienda mantenerlo en un mínimo de 0,95, ya que, de lo contrario, parte de la energía se desperdicia como energía reactiva, que no realiza trabajo directo, pero sobrecarga el sistema. Esta sobrecarga aumenta el desgaste de los equipos y la temperatura en los circuitos, lo que a su vez reduce la vida útil de la instalación eléctrica y provoca fallos frecuentes.

Además, en el caso de instalaciones comerciales o industriales, un factor de potencia bajo puede resultar en penalizaciones en la factura de electricidad debido al exceso de consumo de energía reactiva, lo que aumenta los costes operativos de manera significativa.

¿CÓMO SE MIDE EL FACTOR DE POTENCIA?

Para medir el factor de potencia de una instalación, se requiere el uso de instrumentos específicos. Entre los más comunes se encuentran los analizadores de calidad de energía, que proporcionan una medición precisa del factor de potencia, así como de otros parámetros eléctricos relevantes. Otra herramienta útil es el medidor de potencia trifásico, que permite medir la potencia activa, reactiva y aparente en sistemas eléctricos complejos, como los industriales.

Para saber el factor de potencia es necesario hacer un cálculo:

Factor de Potencia = Potencia Activa (P) / Potencia Aparente (S)

En términos más técnicos, el factor de potencia también puede expresarse como el coseno del ángulo de fase (φ), lo que refleja la relación entre la potencia que realmente se emplea en tareas útiles y la que se pierde en forma de energía reactiva.

Para entender cómo se calcula el factor de potencia, es fundamental conocer qué significa cada tipo de potencia:

• Potencia Activa (P): Es la energía que se convierte en trabajo útil, como encender una bombilla o hacer funcionar un motor. Se mide en watts (W).
• Potencia Aparente (S): Es la cantidad total de energía que circula por el circuito, incluyendo tanto la potencia activa como la reactiva. Se mide en voltamperios (VA).
• Potencia Reactiva (Q): Esta es la potencia que se almacena y se devuelve al circuito sin realizar trabajo útil. Se mide en voltamperios reactivos (var).

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​​​​​​¿CÓMO OBTENER LOS VALORES DE POTENCIA?

Para calcular el factor de potencia, es necesario contar con los valores de potencia activa y aparente. Estos pueden obtenerse mediante diferentes métodos, como las mediciones directas (usando un analizador de potencia o un medidor de potencia trifásico, se puede obtener la medición exacta de la potencia activa, reactiva y aparente) o cálculos a partir de tensiones y corrientes (si se dispone de los valores de tensión y corriente en un circuito, es posible calcular tanto la potencia activa como la aparente utilizando fórmulas específicas).

EJEMPLO DE CÁLCULO DEL FACTOR DE POTENCIA

Supongamos que tenemos un circuito con una potencia activa de 1.000 W y una potencia aparente de 1.250 VA. El cálculo del factor de potencia sería el siguiente:

Factor de Potencia = 1000 W / 1250 VA = 0.8

Este resultado indica que sólo el 80% de la energía suministrada se utiliza de manera efectiva para realizar trabajo útil, mientras que el resto se pierde en forma de potencia reactiva, lo que refleja un sistema con un factor de potencia subóptimo.

¿CÓMO CORREGIR EL FACTOR DE POTENCIA?

Cuando el factor de potencia de una instalación es deficiente, existen varias formas de corregirlo. Una de las más efectivas es la instalación de bancos de capacitores, que compensan las cargas reactivas inductivas, principales responsables de un bajo factor de potencia. Además, la optimización de los motores eléctricos, mediante un mantenimiento adecuado o la selección de modelos más eficientes, también ayuda a mejorar el factor de potencia. En algunos casos, las fuentes de alimentación permiten ajustar el factor de potencia internamente, lo que también puede ser una solución práctica.

En España, la corrección del factor de potencia está regulada principalmente por el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT), que establece los requisitos técnicos para las instalaciones eléctricas. En algunos casos, este reglamento exige la revisión del factor de potencia para instalaciones de cierta potencia, especialmente en entornos industriales o comerciales.

Además de los beneficios técnicos y económicos, corregir el factor de potencia contribuye de manera significativa a la eficiencia energética del sistema eléctrico. En un contexto donde la demanda de energía continúa en aumento y las preocupaciones medioambientales se intensifican, mejorar la eficiencia energética se ha convertido en una prioridad tanto para empresas como para consumidores.