Optimização Local do factor Potência

[mmorais]

Boa tarde a todos,

Muito se fala agora em energia reactiva, factores potencia, etc. A "crise" veio alarmar alguns dos nossos empresários e agora a preocupação em relação aos custos com a energia é, finalmente, uma prioridade.

Dito isto, e porque muito tenho ouvido falar do assunto, gostaria de obter a vossa opinião sobre compensação LOCAL do factor potencia.

Por exemplo:

Um motor com as seguintes características:
V - 230V
I - 200A
FP - 0.80

Se o optimizar, localmente (com uma bateria de condensadores) conseguirei obter (aproximadamente):
V - 230
I -140A
FP - 0.98

Não tenho dúvida nos ganhos em kvar, por efeito de joule e até maior durabilidade do motor, etc. Mas a duvida que tenho é:
Existem ganhos em kWh? Com a optimização local consegue-se efectivamente poupar energia Activa?

Agradeço, desde já, todas as opiniões.

Mário Morais

[nelmindo]

Boa tarde a todos,

Muito se fala agora em energia reactiva, factores potencia, etc. A "crise" veio alarmar alguns dos nossos empresários e agora a preocupação em relação aos custos com a energia é, finalmente, uma prioridade.

Dito isto, e porque muito tenho ouvido falar do assunto, gostaria de obter a vossa opinião sobre compensação LOCAL do factor potencia.

Por exemplo:

Um motor com as seguintes características:
V - 230V
I - 200A
FP - 0.80

Se o optimizar, localmente (com uma bateria de condensadores) conseguirei obter (aproximadamente):
V - 230
I -140A
FP - 0.98

Não tenho dúvida nos ganhos em kvar, por efeito de joule e até maior durabilidade do motor, etc. Mas a duvida que tenho é:
Existem ganhos em kWh? Com a optimização local consegue-se efectivamente poupar energia Activa?

Agradeço, desde já, todas as opiniões.

Mário Morais

Nada mesmo. Os condensadores produzem energia reactiva apenas.

[Duzia12]

Não há práticamente ganhos em kWh apenas alguns kWh nos cabos de alimentação. E se a compensação for geral e não local, há menos KVA mas façam as contas W= 3x R x(IIx((cosseno f1/cosseno fi2))^2 x t

Se os cabos forem longos ,mas...para 160 A e S=70mm^2. L=50 m teremos. R=0,0225 x 50/70 =0,016 Ohms Logo W= 3 x0,016 x (160 X( cosseno fi1/cossenofi2)^2) x 10hx22dias=12 kWh

Logo cada kWh a 0,125€ igual a 1,5 Euros por mês. Justificará a compensação local?

Claro que não!!!

Mas de160 A corrente passa para 125 A e neste caso um cabo de menor secção

[joaoosvaldo]

A compensação local do factor de potência até pode ter vantagens em certas situações. Depende dos casos!

Se tivermos uma carga com um factor de potência constante ao longo de todo o seu período de funcionamento pode compensar instalar uma bateria de condensadores fixa no local junto à carga visto que as baterias fixas ("estáticas") são muito mais baratas que as automáticas por isso em certos casos pode ser uma boa solução.

[mmorais]

Obrigado pela resposta.

os exemplos que dei, foram medidos numa empresa cliente.

Sem compensação
V - 230V
I - 200A
FP - 0.80

Com compensação
V - 230
I -140A
FP - 0.98


No QGBT, o FP passou de 0.84 para 0.89 sem e com compensação(no motor) respectivamente.

Ora se: kW= (V.I.FP.1.732) / 1000, teremos que:

Sem compensação: 34,6 kW
Com compensação: 28.6 kW

Num motor que trabalhe 8h dia durante 25 dias/mês teríamos que:
com 34.6x8x25 = 6920 kW x 0.08€ = 553.6€
sem 28.6x8x25 = 5720 kW x 0.08€ = 457.6€

Teríamos então uma diferença de 96€/mês x 12 = 1152€/Ano

Vejo aqui um retorno na ordem de 1 ano (assumindo o custo de uma bateria fixa na ordem dos 1000/1100€)

Onde é que errei as contas?

[mmorais]

Nada mesmo. Os condensadores produzem energia reactiva apenas.

Não concordo. quanto muito os condensadores fornecem energia capacitiva por forma a "combaterem" a energia reactiva produzida pelas cargas indutivas.

[nelmindo]

Nada mesmo. Os condensadores produzem energia reactiva apenas.

Não concordo. quanto muito os condensadores fornecem energia capacitiva por forma a "combaterem" a energia reactiva produzida pelas cargas indutivas.

???

[mmorais]

nelmindo, bom dia,

não percebi o "???"

Apenas referi que um condensador não produz qualquer energia reactiva. Acho (assumo que poderei estar errado) que quanto muito, é uma carga capacitiva que compensa a reactiva produzida por um motor.

[nelmindo]

nelmindo, bom dia,

não percebi o "???"

Apenas referi que um condensador não produz qualquer energia reactiva. Acho (assumo que poderei estar errado) que quanto muito, é uma carga capacitiva que compensa a reactiva produzida por um motor.

Da mesma maneira que diz que um condensador não produz energia reactiva, o mesmo se aplica a um motor então. Ele não produz energia reactiva. Apenas a converte!!!
Ambos podia-se dizer que consomem-na... No entanto um consome com uma determinada componente. O outro de componente oposta. É por isso que se usa um, para tentar compensar os consumos do outro.
É como andar numa estrada, a energia activa puxa-nos para a frente, a energia reactiva do tipo indutiva puxa-nos para a berma, a energia reactiva do tipo capacitiva puxa-nos para a faixa contrária. Ambas em execesso provocam estragos. Se mantivermos o balanço das duas equilibrado, mantemos o carro centrado na nossa faixa de rodagem.

[joaoosvaldo]

nelmindo, bom dia,

não percebi o "???"

Apenas referi que um condensador não produz qualquer energia reactiva. Acho (assumo que poderei estar errado) que quanto muito, é uma carga capacitiva que compensa a reactiva produzida por um motor.

Da mesma maneira que diz que um condensador não produz energia reactiva, o mesmo se aplica a um motor então. Ele não produz energia reactiva. Apenas a converte!!!
Ambos podia-se dizer que consomem-na... No entanto um consome com uma determinada componente. O outro de componente oposta. É por isso que se usa um, para tentar compensar os consumos do outro.
É como andar numa estrada, a energia activa puxa-nos para a frente, a energia reactiva do tipo indutiva puxa-nos para a berma, a energia reactiva do tipo capacitiva puxa-nos para a faixa contrária. Ambas em execesso provocam estragos. Se mantivermos o balanço das duas equilibrado, mantemos o carro centrado na nossa faixa de rodagem.

Boa analogia .

[mmorais]

nelmindo, bom dia,

não percebi o "???"

Apenas referi que um condensador não produz qualquer energia reactiva. Acho (assumo que poderei estar errado) que quanto muito, é uma carga capacitiva que compensa a reactiva produzida por um motor.

Da mesma maneira que diz que um condensador não produz energia reactiva, o mesmo se aplica a um motor então. Ele não produz energia reactiva. Apenas a converte!!!
Ambos podia-se dizer que consomem-na... No entanto um consome com uma determinada componente. O outro de componente oposta. É por isso que se usa um, para tentar compensar os consumos do outro.
É como andar numa estrada, a energia activa puxa-nos para a frente, a energia reactiva do tipo indutiva puxa-nos para a berma, a energia reactiva do tipo capacitiva puxa-nos para a faixa contrária. Ambas em execesso provocam estragos. Se mantivermos o balanço das duas equilibrado, mantemos o carro centrado na nossa faixa de rodagem.

Agora estamos de acordo. Julgo que foi apenas um problema de interpretação.

[Duzia12]

Obrigado pela resposta.

os exemplos que dei, foram medidos numa empresa cliente.

Sem compensação
V - 230V
I - 200A
FP - 0.80

Com compensação
V - 230
I -140A
FP - 0.98


No QGBT, o FP passou de 0.84 para 0.89 sem e com compensação(no motor) respectivamente.

Ora se: kW= (V.I.FP.1.732) / 1000, teremos que:

Sem compensação: 34,6 kW
Com compensação: 28.6 kW

Num motor que trabalhe 8h dia durante 25 dias/mês teríamos que:
com 34.6x8x25 = 6920 kW x 0.08€ = 553.6€
sem 28.6x8x25 = 5720 kW x 0.08€ = 457.6€

Teríamos então uma diferença de 96€/mês x 12 = 1152€/Ano

Vejo aqui um retorno na ordem de 1 ano (assumindo o custo de uma bateria fixa na ordem dos 1000/1100€)

Onde é que errei as contas?

As contas estão mal feitas os KW são sempre os mesmos os KVA é que reduzem.

Erro de palmatória é evidente!!!

[mmorais]

Posso estar a aplicar mal alguns conceitos, mas gostaria de obter uma resposta mais completa, se possível.

Olhando para a definição:

Potência Ativa

No caso da corrente alternada (CA) sinusoidal, a média de potência elétrica desenvolvida por um dispositivo de dois terminais pode ser determinada pela resolução da integral anterior, de onde resulta o produto dos valores quadrados médios (ou RMS, em inglês) ou eficazes da diferença de potencial entre os terminais e da corrente que passa através do dispositivo com o cosseno do seu ângulo de desfasamento.
Isto é,

P=Ie.Ue

onde Ie é o valor eficaz da intensidade de corrente alternada senoidal, Ue é o valor eficaz da tensão senoidal e φ é o ângulo de fase ou defasagem entre a tensão e a corrente. O termo cosφ é denominado Fator de potência.

Se Ie está em ampères e Ue em volts, P estará em watts. Este valor também se chama potência ativa.

A energia transferida num determinado intervalo de tempo corresponde à integral temporal da potência ativa. É esta a integração realizada pelos contadores de energia utilizados na faturação de consumos energéticos de instalações.
Resumindo: A potência ativa é a energia gasta em determinado espaço de tempo.

(fonte wikipédia)

Ora, numa óptica puramente matemática, atendendo à definição acima, não me parece tão errado o meu cálculo.

No entanto, repito, passo a vida a aprender e, esse é um dos principais motivos da minha inscrição neste forum: Aprender todos os dias com quem tem mais experiência e conhecimentos que eu.

[Duzia12]

Obrigado pela resposta.

os exemplos que dei, foram medidos numa empresa cliente.

Sem compensação
V - 230V
I - 200A
FP - 0.80

Com compensação
V - 230
I -140A
FP - 0.98


Iactivo=200x0,8=160 A

Ireativo 0,98= 160*0,98= 156 A e não 140 A


Tá aí o erro

Os KW sao 1,73x400 x I xcosseno fi=1,73x400 x 200 x 0,8/1000 =110 KW e não 34,6 KW ou 28,6 KW

[mmorais]

Assumo que o resultado possa ser esse uma vez que tinha os dados de memória e posso ter errado (errei certamente).

Procurei então no meu computador um caso de leituras feitas pela empresa e vi este exemplo que agora coloco aqui à v/ apreciação.

Antes de mais gostaria de esclarecer a minha posição, particularmente neste caso. Enquanto funcionário de uma empresa que propõe optimização local, entre outros produtos de eficiência energética, fui conversando com os Eng. responsáveis e fui percebendo as ideias deles, (provavelmente) por ainda não estar 100% convencido dos seus argumentos, coloco à v/ análise estas questões. Aprender, aprender e aprender...

LEITURAS INICIAIS
Média 3 fases 231,34V 127,47A 0,58FP

KW= 29,6749
KWH= 259.951,96 /ano
18.196,64 € /ano 0,07/kWh


LEITURAS OPTIMIZADAS
Média 3 fases 231,09V 82,40A 0,81FP

KW= 26,5489
KWH= 232.568,01 /ano
16.279,76 € /ano 0,07/kWh


POUPANÇA: 10,53% - 1.916,88 €



Obrigado.