Correção de Fator de Potência Exer 2

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Atividade 02 
Formulário de Correção de Fator de Potência 
Considerar a indústria Moinhos Tambari com uma potência de transformação 
instalada de 3.000 kVA em 13,80 kV e cuja a avaliação de sua carga num período de 24 
horas foi adquirida através de um analisador de energia e está expressa na tabela. A partir 
de dados obtidos do formulário de faturação, iremos fazer agora a correção do fator de 
potência nos pontos críticos em que houve excedente de carga reativa indutiva. 
 
𝑆 = √(𝑃)2 + (𝑄)2 𝐹𝑝 = 
𝑃
𝑆
 = cos(𝜑) 
 
Triângulo das Potências 
𝐹𝑝 = 
𝑃𝑎𝑡
√(𝑃𝑎𝑡)2 + (𝑃𝑟𝑒𝑎𝑡)2
 
 
 
 
 
𝑄𝑐 = P x (tan 𝜑1 − tan 𝜑2) [𝑘𝑉𝐴𝑅] 
 
 
 
 Agora o aluno deve realizar a correção do fator de potência para os períodos aos 
quais o mesmo está abaixo de 0,92, para simplificar os cálculos deve-se pegar o maior e 
o menor valor de FP ABAIXO DE 0,92 – Ver na planilha em anexo – Tabela do 
Analisador de Energia. 
 
Segue os passos: 
 
1) Identificar os valores, maior e menor. 
Maior: 0,83 
Menor: 0,33 
 
2) Identificar os valores de potência: Ativa, Reativa. 
Para o FP de __0,83____ tem-se: 
• Potência ativa(P) = __1950__ kW 
• Potência reativa(Q) = __1300__ kVAR 
 
Para o FP de _0,33_ tem-se: 
• Potência ativa(P) = __150__ kW 
• Potência reativa(Q) = _430_ kVAR 
 
3) Deve-se calcular a potência aparente para os dois FPs. 
 
Potência aparente(S) → 𝑆 = √(𝑃)2 + (𝑄)2 [𝑘𝑉𝐴] 
 
Para o FP __0,83_: 𝑆 = √(1950)2 + (1300)2 = 2343,61 [𝑘𝑉𝐴] 
 
Para o FP _0,33: 𝑆 = √(150)2 + (430)2 = 455,41 [𝑘𝑉𝐴] 
 
4) Agora deve-se achar os ângulos referentes aos valores do FP, como 
também para o FP padrão 0,92. 
 
𝐹𝑝 = cos(𝜑) → 𝜑 = arccos(𝐹𝑝) 
 
Para o FP __0,33___ : 𝜑 = arccos(0,33) = 70,73° 
Para o FP __0,83___ : 𝜑 = arccos(0,83) = 33,90° 
Para o FP 0,92 : 𝜑 = arccos(0,92) = 23,07° 
 
5) Deve-se aplicar a formula para o cálculo do banco de capacitores. 
 
𝑄𝑐 = P x (tan(𝜑1) − tan(𝜑2))) [𝑘𝑉𝐴𝑅] 
 
Para FP 0,33: 
𝑄𝑐 = P x (tan(𝜑1) − tan(𝜑2))) [𝑘𝑉𝐴𝑅] 
𝑄𝑐 = 150 x (tan( 70,73°) – tan(23,07°)) 
𝑄𝑐 = 365,17 kVAR 
 
Para FP 0,83: 
𝑄𝑐 = 1950 x (tan(33,90°) – tan(23,07°)) 
𝑄𝑐 = 479,81 𝑘𝑉𝐴𝑅 
 
 
6) Conclusão: após realizar os cálculos para fazer a correção do fator de 
potência a empresa não mais irá pagar por excedente de carga reativa em 
seu sistema. 
 
 
 
 
 
Relatório de troca de lâmpadas 
A eficiência energética possui várias aplicações, na indústria existe diversas 
formas de aplicar eficiência energética, aqui trataremos de aplicar eficiência energética 
no sistema de iluminação onde dede-se substituir as lâmpadas existente por um modelo, 
mais eficiente e com uma nova tecnologia. 
Abaixo sege o perfil do Galpão fabril da fábrica Tambari ode são dispostas as 
lâmpadas fluorescentes de 52W, deve-se substituir as Lâmpadas Florescentes de 52W por 
Lâmpadas Led de 28W e calcular a economia em consumo de energia e em reais, as 
Lâmpadas funcionam 9 horas por dia e 22 dias por mês. 
Características das lâmpadas: 
 
 
 
 
 
 
 
Observamos que as lâmpadas possuem potência dissipada diferentes porem com 
o mesmo fluxo luminoso. 
 
 
Iremos fazer a análise de viabilidade econômica, e para isso utilizaremos a 
formula a seguir para calcular o consumo mensal para os dois sistemas de iluminação. 
 
 𝐶(𝑘𝑊ℎ) =
P(w) 𝑥 𝑄 𝑥 ℎ 𝑥 𝑑
1000
 
Onde: 
Tipo: Fluorescente 
Potência: 52W 
Fluxo Luminoso: 2600 
lumens 
 
Tipo: LED 
Potência: 28W 
Fluxo Luminoso: 2600 
lumens 
 
 
C (kWh) - Consumo de energia mensal; 
W - Potência nominal da Lâmpada; 
Q - Quantidade de lâmpadas no local; 
 h - Horas de funcionamento por dia; 
d – Dias de Funcionamento por mês. 
 
Segue os passos: 
 
 
1) Calculo para sistema de lâmpadas fluorescentes: 
 
𝐶(𝑘𝑊ℎ) =
P(w) 𝑥 𝑄 𝑥 ℎ 𝑥 𝑑
1000
 
𝐶(𝑘𝑊ℎ) =
52 𝑥 54 𝑥 9 𝑥 22
1000
= 555,984 𝑘𝑊ℎ 
 
 
 
2) Calculo para sistema de lâmpadas Led: 
 
𝐶(𝑘𝑊ℎ) =
28 𝑥 54 𝑥 9 𝑥 22
1000
= 299,376 𝑘𝑊ℎ 
 
 
3) Ao obter os dados equivalentes ao consumo de energia elétrica calcula-se então 
o custo mensal em Reais, para isso deve-se utilizar a seguinte equação: 
 
𝐶𝑡(𝑅$) = 𝐶 ∗ 𝑇 
Onde: 
Ct (R$): Custo de energia mensal;·. 
C (kWh): Consumo de energia mensal; 
T (R$): 0,723 - Tarifa já com os impostos, referente a 1 kWh. 
 
4) Custo mensal para lâmpadas fluorescentes: 
 
𝐶𝑡(𝑅$) = 𝐶 ∗ 𝑇 
𝐶𝑡(𝑅$) = 555,984 ∗ 0,723 
𝐶𝑡(𝑅$) = 401,976432 
 
5) Custo mensal para lâmpadas Led: 
 
𝐶𝑡(𝑅$) = 299,376 ∗ 0,723 
𝐶𝑡(𝑅$) = 216,448848 
 
 
6) Tabela para comparativo de gastos de energia com os dois sistemas de 
iluminação. 
 
Modelo Nº de 
Lâmpadas 
Potência 
(Watts) 
Tempo 
(horas) 
Dias/mês Consumo 
mês(kWh) 
Custo mensal 
(R$) 
Fluorescente 54 52 9 22 555,984 401,976432 
Led 54 28 9 22 299,376 216,448848 
 
7) Calculando a economia mensal em R$. 
 
Economia (R$/Mês) = Custo_Mensal_Fluorescente – Custo_Mensal_Led 
Economia (R$/Mês) = 401,976432 – 216,448848 
Economia (R$/Mês) = 185,527584 
 
8) Justificativa: O aluno deve justificar se o investimento é viável ou não, e 
informar qual o benefício a empresa terá com a troca das lâmpadas. 
Para justificar se o investimento é viável ou não, é preciso analisar o custo-benefício 
da troca das lâmpadas fluorescentes para LED. Uma das vantagens do LED é que ele 
consome menos energia elétrica do que a fluorescente, o que pode gerar uma economia 
na conta de luz. Além disso, o LED tem uma vida útil mais longa, o que reduz a 
necessidade de manutenção e reposição das lâmpadas. Portanto, o benefício da empresa 
com a troca das lâmpadas fluorescentes para LED é a redução dos gastos com energia e 
manutenção, além de contribuir para a preservação do meio ambiente.