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BAIXO FATOR DE POTÊNCIA: saiba o que é e como ele gera multas que elevam a conta de luz em sua empresa. Conheça as causas e soluções desse problema!

Baixo fator de potência: a espuma no chope que encarece a conta de luz

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:

  1. 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.
  2. 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”?

 

Baixo fator de potência: a espuma no chope que encarece a conta de luz

 

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.

  1. 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.
  2. O líquido é a energia ativa – aquilo que bebemos e é realmente útil. ´
  3. 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:

  1. A utilização de grande número de motores de pequena potência.
  2. A utilização de motores com baixo carregamento. Ou seja, motores superdimensionados para as máquinas por eles acionadas.
  3. A utilização de transformadores com baixa carga ou operando no vazio. Especialmente se isso ocorrer durante extensos períodos de tempo.
  4. Utilização de lâmpadas que funcionam com corrente elétrica e gases, como as fluorescentes, de vapor de sódio ou de vapor de mercúrio.
  5. Nas empresas, a utilização de muitos equipamentos eletrônicos (transformadores internos de fontes de alimentação também geram energia reativa).
  6. 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.

 

 

E-book laudos elétricos: link para baixar o e-book da OMS
Baixe aqui o E-book gratuito da OMS sobre laudos elétricos

 

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.

Veja nosso post sobre banco de capacitores e entenda melhor essa solução amplamente empregada para combater o baixo fator de potência. 

 

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!

 

 

 

→ Pronto para reduzir a conta de luz? Conte com a OMS para avaliar suas instalações e corrigir distúrbios energéticos como o baixo fator de potência! Entre em contato com nossos técnicos e, quando a pandemia permitir,  passe aqui para tomar um cafezinho. Porque chope, só se for sem espuma! Até o próximo post!

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