Deja de pagar energía reactiva
Calcula en segundos los kvar de la batería de condensadores que necesitas para subir el factor de potencia, cuánto baja la corriente de tus líneas y la capacidad de cada condensador.
Calculadora
Qué ganas al compensar
- Adiós al recargo. Muchas compañías cobran la energía reactiva cuando el factor de potencia baja de 0,95. En España se factura en los suministros de más de 15 kW cuando la reactiva supera el 33 % de la activa, que es justo un cos φ de 0,95.
- Menos corriente. Para la misma potencia útil circula menos corriente: los cables, las protecciones y el transformador quedan más desahogados y admiten más carga.
- Menos pérdidas. Las pérdidas en los cables van con el cuadrado de la corriente: bajar la corriente un 20 % las reduce más de un 35 %.
- Menos caída de tensión en las líneas largas, sobre todo con motores grandes.
Fórmulas
La potencia reactiva que tiene que aportar la batería de condensadores es:
Qc = P × (tan φ1 − tan φ2) = P × k
P es la potencia activa en kW; φ1 y φ2, los ángulos del factor de potencia actual y del deseado; y tan φ = √(1 − cos² φ) / cos φ. La capacidad de cada condensador, con ω = 2π × f:
| Sistema | Capacidad por condensador | Corriente de la batería |
|---|---|---|
| Trifásica, tres condensadores en triángulo | C = Qc / (3 × ω × U²) | Ic = Qc / (√3 × U) |
| Monofásica | C = Qc / (ω × U²) | Ic = Qc / U |
La corriente de la línea baja en la proporción de los factores de potencia, I2 = I1 × cos φ1 / cos φ2, y las pérdidas en los cables, con el cuadrado de esa proporción.
Ejemplo resuelto
- Datos: taller con 50 kW de consumo a 400 V trifásica y cos φ 0,75; se quiere llegar a 0,95.
- Factor k:
tan φ1 = 0,882ytan φ2 = 0,329, así quek = 0,553. - Batería:
Qc = 50 × 0,553 = 27,66 kvar; en la práctica, una batería normalizada de 30 kvar. - Resultado: la corriente baja de 96,23 A a 75,97 A (un 21 % menos) y las pérdidas en los cables, un 37,7 %.
Tabla de factores k
Multiplica la potencia activa en kW por el factor de la tabla para obtener los kvar necesarios:
Factor k para pasar del cos φ actual (filas) al deseado (columnas)
| cos φ actual | 0,90 | 0,92 | 0,95 | 0,98 | 1,00 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,50 | 1,25 | 1,31 | 1,40 | 1,53 | 1,73 |
| 0,55 | 1,03 | 1,09 | 1,19 | 1,32 | 1,52 |
| 0,60 | 0,85 | 0,91 | 1,00 | 1,13 | 1,33 |
| 0,65 | 0,68 | 0,74 | 0,84 | 0,97 | 1,17 |
| 0,70 | 0,54 | 0,59 | 0,69 | 0,82 | 1,02 |
| 0,75 | 0,40 | 0,46 | 0,55 | 0,68 | 0,88 |
| 0,80 | 0,27 | 0,32 | 0,42 | 0,55 | 0,75 |
| 0,85 | 0,14 | 0,19 | 0,29 | 0,42 | 0,62 |
| 0,90 | – | 0,06 | 0,16 | 0,28 | 0,48 |
Dudas habituales
¿Qué es la energía reactiva?
La que necesitan los motores, los transformadores y las reactancias para crear su campo magnético. No produce trabajo útil, pero circula por los cables y el transformador y los carga igual que la activa.
¿Hasta qué cos φ conviene compensar?
Lo habitual es 0,95, el límite a partir del cual muchas compañías dejan de cobrar el recargo. Pasar de 0,98 cuesta mucho para lo poco que se gana, y llegar a 1 o pasarse puede provocar sobretensiones cuando hay poca carga.
¿Batería fija o automática?
Fija para una carga constante, como un motor que funciona siempre o el consumo en vacío de un transformador. Automática, con escalones que entran y salen según la demanda, cuando la carga cambia a lo largo del día.
¿Qué pasa si hay armónicos?
Los condensadores pueden entrar en resonancia con los armónicos de la electrónica de potencia y sobrecargarse. En esas instalaciones se usan baterías con filtro de rechazo (desintonizadas): consulta al fabricante.
¿Cómo sé mi cos φ actual?
En la factura (energía activa y reactiva del periodo: cos φ = kWh / √(kWh² + kvarh²)), en el analizador de redes del cuadro general o, para un motor, en su placa de características.
Enlaces
- Calculadora de kW a amperios · Herramienta de FaseCAD
- Selección de cables según IEC · Guía de FaseCAD