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Factor de potencia en iluminación

El factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo útil. Indica la eficiencia del uso de la energía eléctrica.

Toma valores entre 0 y 1, de forma que un cos ϕ = 1 indica que toda la energía consumida por los equipos se ha convertido en trabajo útil. El factor de potencia igual a 1 son cargas puramente resistivas y si es igual 0 son cargas de elementos inductivos y capacitivos sin resistencias. A menor valor del factor de potencia, mayor consumo de energía es necesario para producir trabajo útil. El factor de potencia está normalizado a un valor mínimo de 0,9, por debajo del cual la compañía eléctrica aplica una penalización económica.

Cuando se utilizan lámparas fluorescentes tubulares u otra lámpara a descarga se exige un equipo auxiliar para compensar esta perdida de potencia reactiva.

Normalmente los leds presentan  un factor de potencia del 0,9 superando  cualquier combinación de lámpara HP + reactancia + condensador, incluso utilizando balastros electrónicos. Esto no es  óbice para que ciertos dispositivos led no sean de buen diseño y calidad, y suministren un bajo factor de potencia, por lo que se recomienda mirar las hojas de datos de fabricante.

La teoria

Partimos recordando que los sistemas de iluminación LED, a diferencia de los sistemas convencionales de iluminación, van alimentados con corriente continua (DC), por ello al ser enchufados a la corriente alterna (AC) necesitaremos hacerlo a través de una fuente de alimentación o driver para su funcionamiento. Esta potencia total consumida por la luminaria se llama potencia aparente (KVA) es la suma de estas dos potencias:

  • Potencia activa (kW): Es la energía eléctrica transformada en trabajo útil, en el caso de los LED es la potencia que realmente necesita nuestra luminaria LED para iluminar
  • Potencia reactiva (kWr): Es la energía que realmente usa el equipo para su funcionamiento.

Potencia aparente (KVA) =  Potencia activa (kW) + potencia reactiva (kWr)

El factor de potencia

El factor de potencia se mide en una escala de 0 a 1,0.

Si un sistema eléctrico funciona con una eficacia del 100% (toda la energía consumida es aprovechada) el factor de potencia será de 1 (El máximo). Si un sistema eléctrico sólo logra el aprovechamiento de un 50% de la energía su factor potencia será de 0,50.

Cuanto menor sea el factor de potencia más se desaprovecha la energía, normalmente en forma de calor, que además provoca el deterioro de los materiales y un posible mal funcionamiento del sistema. Cuanto mayor factor de potencia tenga una luminaria LED, más eficiente será y más vida útil tendrá y rentable será su compra.

Penalización por energía reactiva

Para evitar sufrir elevadas facturas por consumo de reactiva es prioritario mejorar la eficiencia energética de su instalación. La facturación del consumo eléctrico para grandes consumos de tipo industrial contempla un suplemento por energía reactiva consumida. Con ello se intenta promocionar la eficiencia energética mediante la penalización económica de los consumos ineficientes.

La tendencia actual es a castigar cada vez más la ineficiencia de las instalaciones y los equipos. Por eso, mes tras mes asistimos a una subida altamente significativa en el coste kWr, especialmente substancial en aquellos tramos de factor de potencia que antaño quedaban eximidos o poco penalizados por el consumo de reactiva.

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