Cos'è il fattore di potenza?
Il fattore di potenza (PF) è il rapporto tra potenza attiva (kW) e potenza apparente (kVA). Va da 0 a 1. La formula è PF = kW ÷ kVA = cos(θ), dove θ è l'angolo di sfasamento tra tensione e corrente in un circuito in corrente alternata.
Come il fattore di potenza influisce sui kW
Il fattore di potenza influisce direttamente sui kW ottenuti. Con fattore di potenza 0.80, una sorgente da 100 kVA fornisce 80 kW. Con 0.90, la stessa sorgente da 100 kVA fornisce 90 kW: il 12,5% in più di potenza attiva utilizzabile. Un fattore di potenza più alto significa più potenza reale dalla stessa potenza apparente.
Valori comuni del fattore di potenza
| Tipo di apparecchio | Fattore di potenza tipico | Tipo di carico |
|---|
| Stufe elettriche, lampade a incandescenza | 0.95 – 1.00 | Carico resistivo |
| Illuminazione LED, elettronica moderna | 0.90 – 0.99 | Rifasato |
| Motori industriali (a carico) | 0.80 – 0.90 | Carico induttivo |
| Motori industriali (a basso carico) | 0.50 – 0.75 | Carico induttivo |
| Saldatrici | 0.50 – 0.70 | Carico induttivo |
| Edifici commerciali non rifasati | 0.70 – 0.85 | Carico misto |
Rifasamento
Il rifasamento migliora il fattore di potenza aggiungendo batterie di condensatori o compensatori sincroni che bilanciano la potenza reattiva dei carichi induttivi. Riduce le perdite reattive, aumenta l'efficienza del sistema e abbassa i costi dell'energia. I distributori applicano penali per fattori di potenza inferiori a 0,85 o 0,90 negli impianti commerciali e industriali.
Come il fattore di potenza influisce sul dimensionamento
Un basso fattore di potenza aumenta la richiesta totale di potenza (kVA) che gli apparecchi elettrici devono sostenere. Un carico da 100 kW con 0.70 PF richiede 143 kVA di potenza del generatore. Lo stesso carico da 100 kW con 0.95 PF richiede solo 105 kVA. Un fattore di potenza più basso comporta generatori più grandi, trasformatori più pesanti e cavi più spessi, con potenze nominali e costi più alti.
🎛️ Calcolatore dell'effetto del fattore di potenza
Regola il fattore di potenza per vedere come cambiano i kW di una sorgente con kVA fissi.
Potenza attiva:80.00 kW
kW = 100 kVA × 0.80 PF = 80.00 kW