Projeto de Banco de Capacitores

Como corrigir o baixo fator de potência usando um banco de capacitores?

Para responder essa pergunta precisamos compreender melhor o que é o baixo fator de potência. Ele ocorre quando as máquinas e equipamentos de uma indústria ou empresa consomem muita energia reativa em relação à energia ativa. A energia ativa é a que faz o trabalho. Ou seja, coloca as máquinas para funcionar gerando calor, movimento, luz, etc.

Quando os motores, máquinas e equipamentos eletrônicos são acionados, ocupam uma parte da energia que você compra da concessionária para gerar um campo eletromagnético. Esta energia, chamada de energia reativa, não executa trabalho. Mas é útil ao acionamento dos motores. É como pagar um funcionário que só realiza a tarefa de ligar o disjuntor e não faz mais nada o dia todo.

Você paga essas duas energias na conta de luz. Ou seja: se o sistema elétrico da sua empresa consome muita energia reativa – aquela que não trabalha – significa que você está pagando por algo “inútil”. Se os seus equipamentos, motores e transformadores consomem energia reativa em excesso, é como se você estivesse pagando vários funcionários que não fazem nada além de ligar disjuntores. Ou seja: está jogando dinheiro fora!

Prejuízos de Operar com Baixo Fator de Potência:

Quanto mais sua Indústria consome energia reativa, mais baixo é o fator de potência. Um fator menor que 0,92 é considerado baixo. E quando isso ocorre, é cobrada uma multa sobre a fatura de energia do consumidor. Além disso, a tarifa de energia é elevada. Quer dizer que, além de desperdiçar, você ainda paga mais pela energia que consome.

A penalização é aplicada na fatura mensal pelas distribuidoras de energia em todo o Brasil. E é determinada por força de lei (Resolução 414/2010, da ANEEL). O objetivo é levar os consumidores a buscarem medidas de eficiência energética. Ou seja, evitar o desperdício, pois:

• quanto mais baixo for o fator de potência, menor é a eficiência energética de uma empresa;
• quanto mais elevado for o fator de potência, maior é a eficiência energética.

A energia reativa ainda traz outro problema: o excesso de energia reativa associado ao baixo fator de potência gera calor. Com isso, ocorrem perdas por superaquecimento. Isso exige a instalação de condutores cada vez mais grossos e caros. E de transformadores cada vez mais potentes. Além disso, o excesso de energia reativa gera distúrbios por queda de tensão. Isso prejudica o funcionamento e danifica equipamentos eletrônicos.

Causas do Baixo Fator de Potência:

O baixo fator de potência é gerado pelo excesso de energia reativa circulando no sistema elétrico. Isso ocorre, em geral, pelo mau uso de máquinas, motores e transformadores. Ou seja, pela forma como otimizamos a produção industrial.

• Equipamentos, motores e transformadores operando com baixa carga, por exemplo, são grandes geradores energia reativa. Ou seja, aquela que não trabalha e gera multa por baixo fator de potência. O mesmo vale para motores superdimensionados;
• Outra causa frequente de baixo fator é a utilização de grande quantidade de motores a indução, muito comuns nas indústrias. Esses motores geram naturalmente alta carga de energia reativa. Isso baixa o fator de potência e causa multa;
• Até mesmo a utilização de lâmpadas fluorescentes, de vapor de mercúrio ou de sódio pode gerar o baixo fator de potência numa empresa ou indústria;

O Que é um Banco de Capacitores?

Como o nome diz, o banco de capacitores é uma sequência de capacitores que deve ser adicionada à instalação elétrica para gerar a chamada “carga capacitiva”. Na prática, o banco de capacitores é quem passa a fornecer a energia reativa. Dessa forma, a energia comprada da distribuidora pode ser utilizada de forma ativa, para realizar trabalho. É uma espécie de compensação de energia reativa, gerada pelos capacitores em oposição àquela que é mobilizada pelos próprios equipamentos, máquinas e transformadores industriais. Ou seja, com um banco de capacitores, o sistema elétrico de uma empresa ou indústria utiliza eficientemente a energia que paga para a concessionária.

Dito de outra forma, instalar um banco de capacitores é como usar um programa para substituir os funcionários que não fazem nada a não ser ligar disjuntores. Dessa forma, todos os funcionários pagos podem ser direcionados à tarefa de garantir que os motores executem seu trabalho. E com o mesmo número de funcionários, sua empresa pode produzir mais.

Elimina-se assim o desperdício com excesso energia reativa – que não realiza trabalho e encarece a conta de luz. Um exemplo para você entender melhor o que isso representa na prática industrial:

• Corrigindo o baixo fator de potência com a instalação de um banco de capacitores, é possível instalar novas máquinas e equipamentos industriais sem precisar de um novo transformador ou aumentar a espessura de cabos nas instalações elétricas.
• Isso porque, ao elevar o fator de potência, são eliminadas as perdas que o sistema elétrico sofria anteriormente com o excesso energia reativa. Isso significa que, com a mesma quantidade de energia, a indústria pode produzir mais. E sem aumentar a conta de luz!

Tipos de Bancos de Capacitores para Correção do Fator de Potência:

Os capacitores são instalados em paralelo com a carga que está gerando o baixo fator de potência (ou seja, a energia reativa). Isso pode ser feito:

• na entrada de energia da indústria / empresa.
• em grupos de máquinas ou setores.
• em equipamentos específicos que necessitem de correção, como geradores ou transformadores.

A escolha e dimensionamento dos bancos de capacitores depende de um estudo que deve ser feito in loco por engenheiros-eletricistas e/ou empresas capacitadas, como a B.A.T Serviços em Eletricidade. O laudo de conclusão desse estudo deverá apontar as fontes de energia reativa que precisam de elevação do fator de potência. E com base nisso e no custo-benefício, chega-se à melhor solução para cada empresa, levando em conta as particularidades de cada modelo de banco de capacitores. Os bancos mais comuns são:

1. Banco de capacitores individual:

Nesse modelo, os capacitores são instalados junto ao equipamento que está gerando o baixo fator de potência.  Ao corrigir o fator na causa, o banco de capacitores acaba reduzindo perdas de energia em toda a instalação elétrica da empresa. O mesmo ocorre com a tensão, que é equilibrada. A única desvantagem desse modelo é que, normalmente, ele utiliza capacitores de menor potência. Isso porque vai gerar energia reativa somente onde é necessária a compensação. E os capacitores de pequena potência costumam ser mais onerosos que os de maior potência.

2. Banco de capacitores em grupos de máquinas:

É indicado quando um setor da indústria ou grupo de máquinas precisa de correção para baixo fator de potência. Nesse caso, o banco de capacitores é instalado junto ao quadro de distribuição de energia que abastece esse grupo de equipamentos. A vantagem desse modelo é que a potência necessária para a correção do fator é menor que na correção individual. Isso torna o banco de capacitores mais econômico.

3. Banco de Capacitores para Compensação Geral:

Nesse modelo, o banco de capacitores é instalado junto à entrada de energia da indústria ou empresa. Portanto, fará a elevação do fator de potência em todo o sistema elétrico. Para isso, os capacitores são fixados na saída de energia que parte do transformador para alimentar a edificação.

No caso de indústrias ou empresas que operam em baixa tensão, o banco de capacitores também pode ser implantado no quadro geral de distribuição (que direciona a eletricidade para os vários setores e máquinas). A vantagem desse modelo é que há maior aproveitamento dos capacitores, além de ser mais fácil a sua operação. Pode-se, inclusive, optar por um sistema de controle automático. A desvantagem é que o modelo não proporciona um alívio relevante na alimentação dos equipamentos.

Também é possível instalar o banco de capacitores na entrada de energia que vem da concessionária. Ou seja, na entrada de alta tensão (antes da energia chegar ao transformador para ser convertida em baixa tensão que alimenta a indústria).  Esse tipo de bancos de capacitores não é muito utilizado, pois tem eficácia reduzida e exige vários dispositivos de proteção e comando dos capacitores.

O Retorno do Investimento do Banco de Capacitores: 

De acordo com estatísticas da Associação Brasileira da Indústria Eletroeletrônica, Abinee, a empresa que instala um banco de capacitores recupera esse investimento em três a cinco meses. 

Isso ocorre tanto pela economia gerada com a maior eficiência energética quanto pela eliminação da multa por baixo fator na conta de luz. Para que você a sua Indústria acompanhar a evolução do payback, é preciso ficar de olho na fatura de energia de sua empresa. Observe especialmente se a cobrança de multa por excesso de carga reativa desapareceu. Compare os valores emitidos com os meses anteriores à instalação do banco de capacitores. Assim você saberá quanto foi reduzido com a eliminação da multa.

Além disso, você poderá mensurar quanto o sistema elétrico ganhou em eficiência energética. Ou seja, quanto eliminou de desperdício reduzindo o consumo de eletricidade e, portanto, a fatura de energia.

A B.A.T Serviços em Eletricidade executa o Projeto, Montagem e Instalação de Banco de Capacitores. Temos uma equipe técnica altamente qualificada, além das ferramentas adequadas para a montagem dos Bancos de Capacitores. 

E para completar, fazemos a Instalação do Banco de Capacitores Projetamos e Montamos. Contamos com profissionais altamente qualificados que fornecem toda a Segurança e Qualidade na Instalação que a sua Indústria precisa. Chega de pagar multa por excedente reativo!

Para saber mais sobre Projeto, Montagem e Instalação de Banco de Capacitores e fazer o seu orçamento, entre em contato conosco e conheça os nossos serviços e soluções.