Qual è l'effetto di un fattore di potenza più basso sulla potenza effettiva (chilowatt)?

Il fattore di potenza è un indice per misurare la relazione tra la potenza effettiva realmente consumata in un circuito AC e la potenza apparente. L'effetto di un basso fattore di potenza sulla potenza effettiva si manifesta principalmente nei seguenti punti:

Riduzione della potenza effettiva

Il fattore di potenza è definito come il rapporto tra la potenza effettiva (kW) e la potenza apparente (kVA):

Se il fattore di potenza è basso, significa che per la stessa quantità di potenza apparente, meno potenza effettiva viene effettivamente utilizzata per fare lavoro. In altre parole, una parte dell'energia nel sistema viene utilizzata per fluttuare avanti e indietro tra componenti induttivi o capacitivi, invece di essere convertita in energia meccanica o termica utile.

Ad esempio, se un circuito ha un fattore di potenza di 0,8, allora su 1000 kVA di potenza apparente, solo 800 kW sono potenza effettiva. I rimanenti 200 kVA rappresentano la potenza reattiva (kVAR), che non svolge effettivamente alcun lavoro.

Spreco di energia

Poiché un basso fattore di potenza significa che più energia viene utilizzata per lo scambio di potenza reattiva piuttosto che per il lavoro effettivo, l'energia viene sprecata. Anche se questa parte di energia non viene direttamente convertita in lavoro utile, genera comunque calore attraverso i componenti del circuito, aumentando così il consumo energetico.

Declino nell'utilizzo delle attrezzature

Quando il fattore di potenza è basso, le attrezzature elettriche (come generatori, trasformatori, cavi, ecc.) devono trasportare più corrente per trasmettere la stessa quantità di potenza effettiva. Ciò significa che l'utilizzo effettivo dei dispositivi diminuisce perché devono trasportare più potenza apparente per raggiungere il livello desiderato di potenza effettiva.

Aumento del carico sulla rete

Un basso fattore di potenza può portare a un aumento del carico sulla rete poiché la rete deve fornire più corrente per fornire la stessa potenza effettiva. Questo non solo aumenta il carico sulla rete, ma può anche portare a un aumento del calo di tensione e della perdita di linea, influendo sulla qualità ed efficacia del fornitura di energia.

Aumento delle tariffe

Per gli utenti di energia elettrica, la società elettrica solitamente addebita la bolletta basandosi sulla potenza apparente dell'utente. Se il fattore di potenza è basso, anche se la potenza effettiva utilizzata rimane invariata, la bolletta dell'utente può aumentare a causa dell'aumento della potenza apparente. Inoltre, alcuni fornitori di energia applicano sovrapprezzo ai clienti con un fattore di potenza inferiore a uno standard specifico.

Modi per migliorare il fattore di potenza

Per migliorare il fattore di potenza e ridurre gli effetti negativi sopra menzionati, possono essere adottate le seguenti misure:

• Utilizzare condensatori di compensazione: aggiungere condensatori di compensazione al circuito può compensare parte del carico induttivo e migliorare il fattore di potenza.

• Ottimizzazione del carico: minimizzare la proporzione di carichi non lineari e induttivi, o combinarli con carichi capacitivi.

• Utilizzare attrezzature a risparmio energetico: scegliere attrezzature a basso consumo energetico per ridurre il consumo di energia inefficace.

• Disposizione razionale del carico: pianificazione ragionevole del tempo di lavoro delle attrezzature elettriche per evitare consumi di energia inutili.

Migliorando il fattore di potenza, è possibile aumentare l'efficienza del sistema, ridurre lo spreco di energia e diminuire il costo dell'energia elettrica.