O fator de potência é um dos principais indicadores de eficiência energética de uma empresa e está diretamente relacionado ao uso da energia reativa.
A energia reativa é um tipo de energia elétrica que não realiza trabalho útil diariamente, mas é fundamental para o funcionamento de equipamentos que possuem campos magnéticos, como motores, transformadores, reatores e compressores. Esses equipamentos precisam de energia reativa para funcionar adequadamente, mas quando ela é consumida em excesso, pode gerar cobranças adicionais na conta de luz.
O fator de potência, então, é a razão entre a energia ativa (que é aquela que realmente faz o equipamento funcionar) e a energia total (que é a soma da energia ativa e da energia reativa). Em termos simples, ele mostra quanto da energia consumida está sendo de fato aproveitada.
Esse indicador varia de 0 a 1 — quanto mais próximo de 1, melhor é o aproveitamento.
Por isso, corrigir o fator de potência é fundamental para evitar penalidades, melhorar a performance de sistemas elétricos e reduzir os custos com energia. Aqui neste artigo, você vai entender como fazer essa correção e quais tecnologias podem ajudar.
Como melhorar o fator de potência da empresa?
A correção pode ser feita por meio de algumas medições específicas, que vão desde ajustes simples até soluções mais avançadas.
O primeiro passo é identificar quais equipamentos estão contribuindo para o consumo excessivo de energia reativa. Isso pode ser feito com medidores de demanda e softwares de gestão energética.
É importante também avaliar se há motores sendo subutilizados, transformadores com cargas desequilibradas ou equipamentos precisando de manutenção.
Um dos métodos mais comuns para corrigir é a instalação de bancos de capacitores, que são dispositivos que geram energia reativa capacitiva, compensando excesso de energia reativa indutiva gerada por cargas como motores e reatores.
Esses bancos devem ser dimensionados com base em uma análise técnica especializada para evitar a sobrecorreção, que também pode causar danos à instalação.
Outras tecnologias que podem ser aplicadas
Além dos bancos capacitores, existem outras tecnologias que podem ajudar:
- filtros ativos de harmônicos: corrigem distorções causadas por cargas eletrônicas, melhorando o fator de potência e a qualidade da energia;
- controladores de fator de potência: fazem a gestão automática do sistema de correção, garantindo que o fator de potência esteja sempre dentro dos limites adequados;
- sistemas SCADA e EMS: são plataformas de supervisão que monitoram e controlam o desempenho elétrico da empresa em tempo real.
Como o fator de potência pode ser otimizado?
A otimização do fator de potência envolve um planejamento energético que deve considerar:
- a avaliação do histórico de consumo de energia reativa;
- o dimensionamento adequado dos bancos de capacitores;
- a manutenção constante de motores e equipamentos;
- a implementação de tecnologias de automação e controle.
Uma abordagem integrada, com medição contínua e tomada de decisões baseada em dados, é o melhor caminho para manter o fator de potência dentro do padrão ideal.
Principais causas de um fator de potência baixo
Normalmente está relacionado a:
- motores elétricos operando em vazio ou com carga reduzida;
- uso excessivo de transformadores e reatores;
- equipamentos antigos ou pouco eficientes;
- falta de manutenção nas máquinas;
- instalações com desequilíbrio de fases;
- sistemas com excesso de cargas indutivas.
O fator de potência baixo resulta em custos adicionais na conta de luz, pois a concessionária precisa compensar a energia reativa extra fornecida ao sistema. Além disso, ele pode causar ainda a sobrecarga de cabos, transformadores e disjuntores, o que aumenta o risco de falhas e reduz a vida útil dos equipamentos.
Qual é a importância de corrigir o fator de potência baixo?
Corrigir o fator de potência não é apenas uma boa prática de eficiência energética, mas também uma obrigação legal. Por meio da Resolução Normativa nº 1000/2021, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) estabelece que o fator de potência deve ser mantido em um valor igual ou maior que 0,92 na média mensal.
Caso esse limite não seja respeitado, a concessionária está autorizada a cobrar pela energia reativa excedente.
Veja outros benefícios:
- melhora a capacidade de distribuição do sistema interno;
- redução de perdas elétricas;
- menor risco de interrupções e danos à rede;
- prolongamento da vida útil dos equipamentos;
- contribuição para a sustentabilidade da empresa.
Como o fator de potência é calculado?
O fator de potência é uma relação entre:
- potência ativa (kW): é a energia que realmente realiza trabalho útil;
- potência reativa (kVAr): não realiza trabalho útil, mas é necessária para criar os campos magnéticos nos equipamentos;
- potência aparente (kVA): é a potência total fornecida pela rede, comporta pela potência ativa e reativa.
Para calcular, é preciso usar a seguinte fórmula:
- FP = potência ativa / potência aparente
Quer um exemplo? Imagine que a sua empresa consome 400 kV de potência ativa e 500 kVA de potência aparente. Então,:
- FP = 400 / 500 = 0,80
Nesse caso, a sua empresa estaria sujeita à cobrança de energia reativa excedente, pois o resultado está abaixo de 0,92, que é o limite mínimo estabelecido pela ANEEL.
