Se sua indústria está pagando altas contas de luz, fique atento: você pode estar sendo multado por baixo fator de potência.
A multa por baixo fator de potência ocorre com muita frequência e representa a perda de milhares de reais às empresas. Especialmente às grandes indústrias, onde pode elevar em mais de 30% a conta de luz!
A boa notícia é que esse problema pode ser corrigido de várias maneiras, e você vai conhecê-las agora. Para isso, veremos a seguir:
- O que é o baixo fator de potência
- Por que ele gera multa na conta e desperdício de energia?
- Consequências do baixo fator
- Causas do problema
- Como corrigir o fator de potência.
O que é o baixo fator de potência?
O baixo fator de potência é um distúrbio de energia que ocorre quando a operação de máquinas com motores elétricos produz excesso de energia reativa. Essa energia gera desperdício de eletricidade, o que é multado pelas concessionárias na conta de luz.
O problema é descoberto por meio de medições feitas nas indústrias junto aos motores para identificar quanta energia reativa eles estão produzindo.
Os resultados colhidos in loco são utilizados para a realização de um cálculo: o fator de potência. Nada mais é do que uma fórmula que determina o índice de desperdício da energia consumida para manter máquinas e equipamentos eletrônicos, transformadores e toda a rotina de uma indústria ou empresa. Veja a fórmula:
Entenda o cálculo do fator de potência
Cada vez que sua empresa liga uma máquina movida a eletricidade, consome dois tipos de energia elétrica:
- Energia ativa: é a energia que realmente realiza o trabalho. Ou seja, que faz máquinas, geradores e transformadores funcionarem. Ela se transforma de eletricidade em calor ou movimento, por exemplo. Ou seja, de um tipo de energia em outro, que realiza algum trabalho, como aquecer ou mover.
- Energia reativa: não realiza trabalho, não se transforma. Mas gera um campo eletromagnético necessário para acionar os motores dos equipamentos.
A soma desses dois tipos de energia constitui a energia aparente ou total – aquilo que pagamos na conta de luz.
De maneira simples, a relação entre a energia ativa e a energia total gera o índice chamado fator de potência, que mostra o nível de eficiência energética de uma empresa. Em outras palavras, a fórmula do fator de potência identifica se a indústria opera com boa eficiência energética ou não.
Se o resultado desse cálculo for menor que 0,92, o fator de potência é considerado baixo. E o que significa o “baixo fator de potência”?
Tem espuma no chope!
Os engenheiros-eletricistas Osmar Costa e Henrique Dariva, da OMS Engenharia, explicam que para se entender a energia reativa, que gera o baixo fator de potência, basta olhar para um copo de chope.
- O conteúdo inteiro do copo é a energia elétrica total ou aparente – o que pagamos no bar e a sua empresa, na conta de luz.
- O líquido é a energia ativa – aquilo que bebemos e é realmente útil. ´
- E a espuma é a energia reativa. Ela serve para “dar o magnetismo inicial”, preparar o paladar para perceber o sabor do chope, etc. Mas não é o que tomamos e ocupa lugar no copo. Ou seja, quanto mais espuma, menos líquido.
Dito de outra forma: quanto maior for o consumo de energia reativa (a espuma) para o mesmo consumo de energia ativa (o líquido), menor será o fator de potência. E mais cara será a conta de luz (o chope).
Em termos práticos, isso significa desperdício. Ouça neste vídeo a explicação de engenheiros da OMS sobre a espuma do chope, ou seja, sobre como a energia reativa causa o baixo fator de potência.
Por que o baixo fator de potência gera desperdício?
Porque a espuma entra no chope fazendo você pagar um copo cheio, mesmo que só consuma uma parte dele. Vamos dizer que você beba uns 70% de líquido… Os outros 30% de espuma são o desperdício que você paga na conta de luz. Ou seja: dinheiro jogado fora!
Mas não é só isso. Além de desperdiçar energia, empresas com baixo fator de potência são penalizadas e pagam mais caro pela energia “com espuma” que consomem. É chope com ágio!
Isso ocorre porque, a fim de combater o desperdício no Brasil, as distribuidoras de energia elétrica – como a Copel – são amparadas legalmente para cobrar multa das indústrias que operam com baixo fator de potência.
A conta de luz dessas empresas sofre um reajuste em reais. No Paraná, por exemplo, esse acréscimo é feito com base na seguinte fórmula da Copel (Companhia Paranaense de Energia):
Cobrança muitas vezes invisível que encarece a conta de luz!
A legislação que regulamenta a cobrança de multa por baixo fator de potência é a Resolução 414/2010, da Agência Nacional de Energia Elétrica – Aneel.
“A cobrança da multa sobre a energia com baixo fator de potência é feita mensalmente na conta de luz. O problema é que ela não vem discriminada de forma clara na fatura e 90% das empresas pagam essa multa sem saber” – explica Mauro Nascimento Costa, diretor da OMS Engenharia.
A multa é identificada na fatura mensal de energia apenas como “cobrança de excedente reativo”. E poucas empresas sabem que isso se trata de uma penalização que pode ser evitada. Falaremos mais sobre esse assunto no vídeo a seguir.
Portanto, uma conta de luz muito alta pode ser sintoma de baixo fator de potência. Por esse motivo, o consumo precisa ser acompanhado de perto e analisado sempre pelas empresas.
Se você não tem a mínima ideia de quanto consome, no que gasta e se sua empresa está pagando a multa por baixo fator sem saber, um bom começo é realizar um laudo das instalações elétricas. Falaremos mais sobre ele à frente.
Consequências do baixo fator de potência
Além do desperdício e da elevação na conta de luz, o baixo fator de potência causa outros sérios problemas para as empresas. Entre eles:
1. Aquecimento de condutores
Além de “queimar energia”, aquecimentos representam perigo para máquinas e instalações elétricas. Isso porque podem levar a curtos-circuitos, queima de equipamentos e incêndios.
2. Queda no aproveitamento da capacidade dos transformadores
Essa perda de capacidade pode colocar a segurança e a estabilidade elétrica da planta industrial em risco.
3. Redução de tensão nas instalações elétricas
Alterações de tensão geram perda de energia e reduzem a capacidade de transmissão elétrica. Além disso, superaquecem equipamentos e prejudicam o funcionamento de motores a indução.
4. Sobrecarga do sistema
Empresas e indústrias com baixo fator de potência em seu sistema elétrico precisarão de transformadores cada vez mais potentes. E de cabos e condutores cada vez mais grossos e caros. A tabela a seguir exemplifica isso: veja que quanto menor o fator de potência, mais potente precisa ser o transformador para atender uma demanda de 800 kW de energia.
Todos esses fatores colocam tanto as instalações elétricas quanto os equipamentos de uma indústria em risco. E são muito mais comuns do que se pode imaginar.
Isso porque são causados, em geral, pelos próprios equipamentos e transformadores industriais.
Até mesmo o tipo de iluminação empregada na indústria ou em empresas pode gerar um gasto desnecessário de energia reativa, reduzindo o fator de potência. E aumentando a espuma do chope…
O que causa o excesso de energia reativa e o baixo fator de potência nas indústrias?
Em outras palavras: Quem coloca a espuma no chope?
Bem, existem vários motivos que podem levar sua planta industrial ou empresa a sofrer as consequências do baixo fator.
Entre eles, temos:
- A utilização de grande número de motores de pequena potência.
- A utilização de motores com baixo carregamento. Ou seja, motores superdimensionados para as máquinas por eles acionadas.
- A utilização de transformadores com baixa carga ou operando no vazio. Especialmente se isso ocorrer durante extensos períodos de tempo.
- Utilização de lâmpadas que funcionam com corrente elétrica e gases, como as fluorescentes, de vapor de sódio ou de vapor de mercúrio.
- Nas empresas, a utilização de muitos equipamentos eletrônicos (transformadores internos de fontes de alimentação também geram energia reativa).
- Capacitores ligados em instalações elétricas de consumidores horossazonais no período da madrugada. Isso refere-se aos consumidores que optam pelo regime de tarifas horossazonais. Elas são divididas em azul e verde e variam em relação às horas do dia (ponta e fora de ponta) e aos períodos do ano (úmido e seco).
Ou seja: muitas vezes, é a própria otimização, a forma de utilização dos equipamentos, que pode aumentar a espuma do chope, fazendo sua empresa ter baixa eficiência energética. Vejamos agora o que fazer quando o chope tem espuma demais.
Como corrigir o baixo fator de potência?
Corrigir o fator de potência demanda selecionar equipamentos ideais. Também estabelecer critérios corretos de utilização e operação das máquinas e motores já existentes. Ou seja: tirar a espuma do chope….
Para isso, é preciso que um engenheiro-eletricista capacitado faça um estudo de cada caso. Na OMS Engenharia, esse estudo começa com a avaliação da conta de luz, para identificar os gastos mais relevantes da indústria em cada horário do dia.
Além disso, é feita uma investigação in loco com equipamentos de última geração, como os medidores Fluke. Eles são utilizados para avaliar a qualidade da energia elétrica circulante e encontrar possíveis distúrbios.
→ Conheça aqui os principais distúrbios de energia que geram inúmeros problemas às empresas.
Os hábitos de consumo, práticas e rotinas de trabalho também são contabilizados no levantamento técnico. A partir dele, é elaborado o laudo das instalações elétricas.
O próprio laudo feito pela OMS Engenharia aponta, em sua conclusão, sugestões para a melhor otimização possível, a fim de corrigir o baixo fator de potência.
Caso queira saber mais sobre os vários tipos de laudos elétricos existentes e entender como eles podem ajudar sua empresa a economizar, baixe este e-book gratuito que preparamos sobre o tema.
As soluções para corrigir o baixo fator de potência
Cada indústria precisa de soluções adequadas ao seu caso.
Tudo depende de quais dos fatores que apontamos aqui como causa são encontrados durante a inspeção visual feita para investigar os distúrbios na qualidade de energia da empresa.
Em alguns casos, medidas mais simples como a troca de lâmpadas e a reorganização da produção podem ser suficientes para elevar o fator de potência.
Em outros, os tipos de máquinas e motores utilizados demandarão medidas como a instalação de equipamentos próprios para a correção do fator. Entre as medidas de correção mais comuns, temos:
1. Troca de reatores
Em alguns casos, o laudo das instalações elétricas apontará a necessidade de trocar os reatores eletrônicos que alimentam as lâmpadas fluorescentes. Hoje, há no mercado opções de reatores que corrigem o baixo fator de potência, solucionando o problema da perda de energia com a iluminação.
2. Otimização
Em outros casos, será preciso alterar práticas e processos industriais. Ou até mesmo optar por novos equipamentos para aperfeiçoar o consumo energético. O ideal é que a estrutura correta para uma boa eficiência energética seja prevista no projeto elétrico, antes da execução da instalação elétrica industrial.
3. Filtros/Bancos
Pode ser recomendada a utilização de filtros/bancos de correção do fator de potência.
4. Motores síncronos
O baixo fator também pode exigir a instalação de motores síncronos em paralelo com a carga. Falei grego novamente?
Bem, a maioria das indústrias possui grande quantidade de máquinas com motores a indução. Esses motores costumam utilizar grande carga de energia reativa – ou seja, geram espuma no chope, reduzindo o fator de potência.
Quando o problema é identificado, pode ser corrigido mediante a aquisição de motores síncronos – cuja excitação pode corrigir o baixo fator de potência. Isso elimina a geração de carga reativa.
5. Banco de capacitores
Por fim, pode ser necessária a instalação de capacitores em local próximo das cargas com baixo fator.
Os capacitores evitam a sobrecarga durante o funcionamento dos equipamentos. Em muitos casos, é necessário optar por um banco de capacitores, que pode corrigir o baixo fator:
- na entrada de energia
- em grupos de máquinas ou setores da indústria
- ou em equipamentos específicos que necessitem de correção.
A instalação de bancos de capacitores é uma das soluções mais utilizadas e indicadas a grandes indústrias. Isso porque a troca de equipamentos ou motores com baixo fator pode ser muito mais complexa e onerosa do que instalar um banco de capacitores.
Vídeo resumo: o que sua empresa ganha corrigindo o baixo fator de potência?
Nosso vídeo-resumo mostra que o baixo fator de potência ocorre especialmente em empresas que operam com máquinas em baixa carga ou no vazio, ou seja, “mal cheias”.
O engenheiro-eletricista Henrique Dariva explica por que isso acontece e o que fazer para reduzir a conta de luz, evitando multa e desperdício.
Não deixe de assistir e adotar as soluções para corrigir o baixo fator de potência!
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Parabéns pela matéria, uma explicação prática e rápida sobre um assunto tão importante para as industrias.
Que bom que pudemos ser úteis, Anderson. O baixo fator é realmente um distúrbio que eleva muito o gasto com energia nas empresas. E a informação é o melhor caminho para a ação. Abraço!
Olá, em uma loja onde só tem computadores e iluminação pode ter também baixo fator ou seja é usada essa energia reativa na hora que liga as lâmpadas e computadores??
Olá, Hélio. O fator de potência pode, sim, ser afetado mesmo por equipamentos e motores de menor potência, como computadores e iluminação. É interessante observar bem as faturas de energia e, se for o caso, realizar uma avaliação das instalações elétricas para verificar com equipamentos de medição se há baixo fator de potência. Abraço.