Por Bert Markgraf – Actualizado el 24 de marzo de 2022
Cuando el voltaje y la corriente están en fase, los kilovoltiamperios (KVA) equivalen a kilovatios (KW), la potencia real utilizada por un circuito. Si están desfasados, el valor de KVA se eleva por encima de los KW, representando la potencia aparente que se debe multiplicar por el factor de potencia para obtener el consumo real de KW.
En una carga de CA puramente resistiva, el voltaje y la corriente aumentan y disminuyen juntos, produciendo energía real. En estas condiciones, multiplicar el voltaje instantáneo por la corriente instantánea y dividir por 1000 da KVA, que es numéricamente idéntico a KW. Esta es la razón por la que la mayoría de los electrodomésticos residenciales indican su potencia nominal en kilovatios.
Los motores industriales, transformadores y otras cargas inductivas a menudo crean un desfase entre el voltaje y la corriente. El campo magnético del motor retrasa la corriente, por lo que aunque existen los mismos valores de voltaje y corriente, la potencia real del circuito es menor que su potencia aparente. En consecuencia, la cifra de KVA, calculada a partir de la tensión y la corriente brutas, supera los KW. Para determinar los KW utilizables, los KVA aparentes se multiplican por el factor de potencia (un decimal entre 0 y 1). Los factores de potencia típicos para equipos industriales grandes rondan el 0,8, lo que significa que el 80 % de la potencia aparente se utiliza en realidad para realizar un trabajo útil.
Considere una acería que opera un motor de laminación pesado. El motor puede entregar 80 KW de potencia útil mientras el voltaje y la corriente en su circuito están desfasados, produciendo una potencia aparente de 100 KVA. Las empresas de servicios públicos cobran a los clientes en función de los KVA suministrados, por lo que la planta paga los 100 KVA completos, aunque sólo 80 KW se convierten en energía mecánica.
Al instalar dispositivos de corrección del factor de potencia (generalmente capacitores o condensadores síncronos), el molino puede acercar la fase de corriente al voltaje. Cuando mejora la alineación de fases, la potencia aparente disminuye para igualar la potencia real, lo que reduce la factura del cliente a 80 KVA por los 80 KW de potencia del motor.
Debido a que las empresas de servicios públicos deben suministrar el voltaje y la corriente completos independientemente de la alineación de fases, basan los cargos en KVA. Sólo el componente en fase realmente entrega energía útil; el resto simplemente circula dentro del circuito.
Las cargas residenciales son predominantemente resistivas, por lo que electrodomésticos como estufas, hornos, tostadoras y calentadores eléctricos funcionan con voltaje y corriente en fase, produciendo potencia real medida en KW. Incluso los motores de los electrodomésticos (refrigeradores, lavadoras, secadoras) son lo suficientemente pequeños como para que la facturación de la empresa de servicios públicos siga ligada a los KW, o ya incorporan una corrección interna del factor de potencia. Como resultado, los propietarios de viviendas normalmente pagan sólo por el consumo de energía real, no por la energía aparente.
