¿Qué significa el factor de potencia en un SAI?

El factor de potencia (pf) es la diferencia entre la energía real consumida (vatios) y la potencia aparente (voltios multiplicados por amperios) en un circuito de CA. Se calcula como un decimal o porcentaje entre 0-1 pf y 0-100%, es decir, 0,9 pF = 90%.

Cuanto más cerca esté el factor de potencia de la unidad (1 pf), más cerca estarán las dos formas de onda en fase entre sí y el dispositivo utilizará la energía de forma más eficiente, de ahí que el factor de potencia esté relacionado con la eficiencia del SAI.

La convención estipula que las cargas inductivas se definen como potencia reactiva positiva, y las cargas capacitivas como potencia reactiva negativa. Pero el factor de potencia nunca se describe como positivo o negativo, sino que es rezagado o líder.

Factor de potencia de retardo

Son cargas en las que la forma de onda de la corriente va por detrás de la tensión en un factor igual a la reactancia de la carga, normalmente entre 0,5 y 0,95.

En la siguiente imagen, una carga de 2300 VA con un retardo de 0,766 pf tendría un valor de potencia real de 1762 W (1,76 kW).

Factor de potencia de unidad

Las cargas con factor de potencia de unidad (1 pf) tienen las formas de onda de corriente y tensión en fase entre sí. En el ejemplo siguiente, una carga de 2300 VA con 1 pf tiene un valor de potencia real de 2300 W (2,3 kW).

Factor de potencia líder

Las cargas con un factor de potencia líder tienen una forma de onda de corriente que lidera la tensión por un factor igual a la reactancia de la carga, normalmente entre 0,8 y 0,95.

Usando los mismos 2300 VA que en los ejemplos anteriores, un factor de potencia líder de 0,766 tiene un valor de potencia real de 1762 W (1,76 kW).

¿Cómo influye el factor de potencia en el diseño del sistema SAI?

Tradicionalmente, los sistemas SAI se diseñaban para soportar cargas con factores de potencia unitarios o retardados.

Sin embargo, los sistemas de alimentación ininterrumpida modernos también pueden manejar factores de potencia principales. Sin embargo, requiere una planificación cuidadosa durante la instalación, ya que los factores de potencia principales pueden suponer una sobrecarga para el SAI que éste no puede reconocer.

Los servidores blade son el mejor ejemplo de una carga con un factor de potencia líder. Son capaces de una mayor potencia de procesamiento en menos espacio de rack que los servidores de archivos tradicionales y han sido ampliamente adoptados en los sectores de telecomunicaciones y centros de datos debido a ventajas como la simplificación del cableado y la reducción del consumo de energía.

Hay varias formas de intentar reducir el impacto de los factores de potencia principales, incluido el aumento del tamaño del SAI, pero el enfoque más común es utilizar filtros de armónicos activos con corrección del factor de potencia en la salida.

Esto proporciona una carga más aceptable al SAI, pero reduce la eficiencia, ocupa más espacio y aumenta los costes de capital.