Importancia de corrección de mal factor de potencia.

Las cuentas de consumo de energía tienen un ítem importante que puede costar algo para entender – factor de potencia.
El factor de potencia se define como la razón entre potencia activa y potencia aparente. Las cargas inductivas como bobinas de motores generan un desfase entre el voltaje y la corriente y esto significa que una parte de la corriente no hace trabajo, sino genera perdidas.
En términos más simples, el factor de potencia es un porcentaje que describe cúal parte de la energía eléctrica se ha convertido en trabajo, una medida de eficiencia de la instalación.
Hemos escuchado de casos donde una planta frigorífica nueva trabajó durante varios meses hasta que se dieron cuenta de una sobrecarga en la factura de consumo eléctrico – multa por factor de potencia. Se le cobraba un 25 % adicional. Hasta que estudiaron el problema y efectuaron una instalación de corrección de potencia pasaron más de 6 meses.
En una planta frigorífica típica que tiene una potencia instalada de 150 KW y trabaja a su máxima capacidad, se puede esperar una factura de luz cercana a dos millones mensuales. Con la multa esto sube en 500.000.- Sin embargo, la corrección del problema puede costar en el rango de 2.000.000.-, es decir en 4 meses se amortiza toda la inversión. Obviamente, este valor de nuevo depende si sabemos o no como llegar a los valores más económicos de la instalación de control de factor de potencia. Pero incluso si la inversión fuera el doble (4.000.000.-, el valor del mercado), se amortiza en 8 meses.
Un factor de potencia bajo implica que los sistemas de líneas de transmisión tienen mayores perdidas, se recalienten más, etc. Pero en términos concretos y palpables, un factor de potencia bajo tiene los siguientes inconvenientes:
El primer problema es que por ley las empresas distribuidoras cobran una multa por el factor de potencia malo. Si el factor de potencia es entre 0,93 y 1 no hay multa, y por cada 0,01 debajo del valor 0,93 se cobra una multa equivalente al 1 % de todo el consumo. Por ejemplo, si hay un factor de potencia 0,75, la multa sería: 0,93 – 0,75 = 0,18 o 18 %. Este recargo se aplicaría sobre el total del consumo.
Segundo problema son las pérdidas dentro de la instalación de la planta. Las empresas distribuidoras cobran las multas por factor de potencia para compensar las perdidas en que ellas incurren hasta el medidor. A partir de medidor los problemas se traspasan al consumidor. Estos problemas son los siguientes:
  • Hay corrientes mayores en los cables de la instalación de la planta.
  • Esto, a su vez, implica que los cables deben dimensionarse tomando en consideración este aumento de corriente. Si el factor de potencia es de orden de 0,5 (caso más o menos extremo, pero no imposible), la corriente total para la misma potencia consumida se duplica. Si la corriente se duplica, hay que aumentar la sección de los cables, la cual también se duplica (incluso más que duplica, el factor de aumento es de aprox. 2,5). Un cable más grueso obviamente tiene un costo mayor. Para una planta con una potencia instalada de 150 KW (cuatro circuitos de refrigeración) y con factor de potencia compensado el valor total de los cables andaría cerca de 2.500.000.- a 3.000.000.- En caso de que el factor de potencia fuera no compensado y del orden de 0,5, el costo de los cables debería aumentar a 4.000.000.- 4.500.000.-, una diferencia de por lo menos 1.500.000.-
  • Además, un transformador de potencia nominal de 150 KW no será capaz de satisfacer la demanda, por lo que debería elegirse uno de mayor potencia (uno de 250 KW cuesta otro 1.000.000.- extra).
Resumiendo, se puede decir que la corrección del factor de potencia debe preverse durante la fase de diseño de la planta e implementarse junto con la instalación de los equipos de frío, ya que atrasos se traducirán en elevados costos por concepto de multas por bajo factor de potencia.