O que significa factor de potência com uma UPS?

Fator de potência (pf) é a diferença entre a energia real consumida (Watts) e a potência aparente (Volts multiplicados por Amps) num circuito AC. É calculado como uma decimal ou percentagem entre 0-1 pf e 0-100% i.e. 0,9 pF = 90%.

Quanto mais próximo o factor de potência estiver da unidade (1 pf), mais próximas estão as duas formas de onda em fase uma da outra e o dispositivo utiliza a potência de forma mais eficiente, daí o facto do factor de potência estar relacionado com a eficiência da UPS.

Convenção estipula que as cargas indutivas são definidas como potência reactiva positiva, com as cargas capacitivas definidas como potência reactiva negativa. Mas o factor de potência nunca é descrito como positivo ou negativo, ou é retardado ou condutor.

Fator de potência de defasagem

Estas são cargas em que a forma de onda da corrente fica atrás da tensão por um fator igual à reatância da carga, normalmente entre 0,5 e 0,95.

Na imagem abaixo, uma carga de 2300 VA com um retardamento de 0,766 pf teria um valor de potência real de 1762 W (1,76 kW).

Fator de potência da unidade

Fator de potência da unidade (1 pf) cargas têm as formas de onda de corrente e tensão em fase uma com a outra. No exemplo abaixo, uma carga de 2300 VA com 1 pf tem um valor de potência real de 2300 W (2,3 kW).

Fator de potência de carregamento

Carregamentos com fator de potência de carregamento têm uma forma de onda de corrente que conduz a tensão por um fator igual à reatância da carga, geralmente entre 0,8 e 0,95.

Usando o mesmo 2300 VA que nos exemplos anteriores, um fator de potência principal de 0,766 tem um valor de potência real de 1762 W (1,76 kW).

Como o Factor de Potência Influencia o Design do Sistema UPS?

Tradicionalmente, os sistemas UPS foram concebidos para suportar cargas com factores de potência unidos ou defasados.

No entanto, as modernas fontes de alimentação ininterruptas também podem agora suportar os principais factores de potência. Contudo, requer um planeamento cuidadoso durante a instalação, uma vez que os principais factores de potência podem colocar uma sobrecarga na UPS que esta pode não reconhecer.

Servidores blade são o melhor exemplo de uma carga com um factor de potência líder. São capazes de maior capacidade de processamento em menos espaço de rack do que os tradicionais servidores de ficheiros e têm sido amplamente adoptados nos sectores das telecomunicações e dos centros de dados devido a vantagens como a simplificação dos cabos e a redução do consumo de energia.

Existem várias formas de tentar reduzir o impacto dos principais factores de potência, incluindo o aumento do tamanho da UPS, mas a abordagem mais comum é utilizar filtros harmónicos activos com correcção do factor de potência na saída.

Esta abordagem proporciona uma carga mais aceitável para a UPS, mas reduz a eficiência, ocupa mais espaço no chão e aumenta os custos de capital.