Energía Reactiva ¿Qué es? y ¿la Energía Activa?
En este artículo, explicamos de forma sencilla cómo nos afectan a la hora de cuantificar la energía eléctrica consumida en una instalación.
Incidiremos también, en las soluciones a aplicar en los casos de recargos por energía reactiva, y la forma de minimizar al máximo la factura eléctrica.

¿Qué es el triángulo de potencias?

Previamente a definir qué es la potencia activa, reactiva y aparente, es necesario indicar cómo se representan gráficamente estas magnitudes, para poder interpretar todos los conceptos. El triángulo es una forma gráfica de representar las potencias que entran en juego en un suministro eléctrico. Aplicando las reglas de la trigonometría, obtendremos las fórmulas necesarias.
Triángulo de potencias con energía Activa, Reactiva y Aparente
  • En el eje de abscisas se representa la Potencia Activa (W)……………………………………….P
  • En el eje de ordenadas se representa la Potencia Reactiva (VAr)………………………………..jQ
  • La suma vectorial de la Potencia Activa y Potencia reactiva es la Potencia Aparente (VA)…S

¿Qué es la potencia activa?

Cuando pensamos en que una lámpara halógena tiene una potencia de 50 W, que un radiador eléctrico dispone de 1500 W, o un motor de 750 W, todos nos hacemos una idea de dichas magnitudes. Realmente, de lo que estamos hablando es de la potencia activa de esos receptores, es decir, de la capacidad de transformar la energía eléctrica que les suministramos, en energía lumínica, calorífica y mecánica.

La fórmula de la potencia activa eléctrica, es la siguiente (Ver triángulo de potencias):

Fórmula potencia activa monofásica fución de tensión, intensidad y coseno de fi

donde:

P = Potencia activa en Watios (W)

V = Tensión en Voltios (V)

I = Intensidad en Amperios (A)

(*) Sistema monofásico. Cuando las magnitudes de potencia activa son elevadas, utilizaremos el kW (kiloWatio)

¿Qué es la potencia reactiva inductiva?

El término de potencia reactiva, suele ser difícil de entender. Quizás la mejor manera de explicarlo es que, realmente, no es una potencia que se consuma en la instalación, por lo que no produce trabajo útil, sino que es necesaria para crear los campos magnéticos de los receptores que disponen de devanados o bobinas, como son los motores.

energía reactiva. motores energía reactiva. inducción

Los receptores de tipo inductivo, toman la energía de la red para crear los campos magnéticos, y estos a su vez la devuelven. La resultante no produce trabajo útil y es nula.

Por lo tanto, cuando se dispone de este tipo de receptores, se están sobrecargando las líneas eléctricas, ya que la intensidad que circula, es mayor que la necesaria para el trabajo útil demandado. Todo ello, produce sobrecargas y mayores caídas de tensión en las líneas de distribución eléctrica, por lo que las compañías eléctricas lo penalizan.La fórmula de la Potencia Reactiva, según la representación gráfica de las potencias sería:

Fórmula potencia reactiva en función de la tensión, intensidad y seno de fi
donde:

Q = Potencia reactiva en Voltamperios reactivos (VAr)

V = Tensión en Voltios (V)

I = Intensidad en Amperios (A)

(*) Sistema monofásico. Cuando las magnitudes de potencia reactiva son elevadas, utilizaremos el kVAr (kiloVoltAmper-reactivo)

¿Qué es la potencia aparente?

La potencia aparente de un circuito eléctrico, es la suma vectorial de la Potencia que disipa dicho circuito en forma de calor o trabajo (Potencia Activa) y la Potencia empleada para generar los campos eléctricos y magnéticos de sus componentes (Potencia Reactiva).
Triángulo de potencias con energía Activa, Reactiva y Aparente

La fórmula de la Potencia Aparente, según la representación gráfica de las potencias sería:

Fórmula de la Potencia Aparente en un sisitema monofásico

donde:

S = Potencia Aparente (VA)

V = Tensión en Voltios (V)

I = Intensidad en Amperios (A)

(*) Sistema monofásico

A igualdad de tensión, la intensidad del circuito aumenta a medida que aumenta la potencia aparente, y por lo tanto el consumo.

¿Qué es el factor de potencia?

La relación entre la potencia aparente y la potencia activa se denomina Coseno de Fi ó Factor de Potencia.
coseno de fi. energía reactiva. factor de potencia

Para entenderlo mejor, cuanto menor sea la componente de potencia reactiva, menor será el ángulo fi, y por consiguiente, la potencia aparente tenderá a igualarse con la potencia activa, es decir, que la potencia deberá producir trabajo útil, y eliminar al máximo posible la componente de energía reactiva,

  Fórmula Coseno de fi en función de la potencia activa y aparente
El valor más eficiente, por lo tanto, sería cos fi = 1, o lo que es lo mismo, que el factor de potencia sea la unidad. Para que eso ocurra, el ángulo fi ha de ser 0º

¿Cómo corregir el factor de potencia?

Como hemos visto, la corrección del factor de potencia, consiste en reducir al máximo la componente de energía reactiva, y aproximar el ángulo fi a 0º, es decir, cos fi =1. Como se ha comentado, la potencia reactiva, es necesaria para crear campos magnéticos y eléctricos en los receptores que lo necesitan, absorbiendo y vertiendo a la red dicha energía. Si disponemos de algún elemento que absorba el flujo de potencia reactiva, eliminaremos parte de dicha componente, mejorando el factor de potencia. Para ello se utilizan las baterías de condensadores.

Batería de condensadores para reducir la energía reactiva

Lo que hace una batería de condensadores, es almacenar el flujo de energía reactiva, creando una componente «negativa» en el eje de abscisas del triángulo de potencias, y por lo tanto, reduciendo el valor de la componente reactiva y aproximando el factor de potencia a la unidad.

¿Qué facturan las compañías eléctricas?

Como sabemos, las compañías eléctricas realizan la medición mediante contadores de energía activa y de energía reactiva.

  • La energía activa consumida por una instalación, se mide en kWh (kiloWatios-hora)
  • La energía reactiva necesaria en una instalación, se mide en kVArh (kiloVoltamper-reactivos-hora)

Por lo tanto, el kilowatio hora (kW-h), es la unidad de energía en la que se factura el consumo doméstico e industrial, y equivaldría a la energía consumida por un receptor de 1 kW durante una hora.

El kVAr-h, sería la energía reactiva necesaria para crear un campo magnético o eléctrico de un receptor durante una hora.

Contador eléctrico de energía activa. Energía reactiva

Los recargos que aplican las compañías, según tarifas vigentes desde Enero de 2015, serían los siguientes:

Recargos por energía reactiva

Estos recargos, son aplicables a tarifas con potencia contratada superior a 15 kW.

En las tarifas con potencias contratadas iguales o inferiores a 15 kW:

  • Sólo se aplicaría en el caso de que se midiese un consumo de energía reactiva  durante un período de facturación,  > al 50 % de la energía activa.

Como vemos, los recargos de energía reactiva son importantes, incrementándose la factura en un porcentaje importante.

¿Cuáles serían las ventajas de compensar la energía reactiva?

Como resumen, enumeraremos las siguientes ventajas de compensar la energía reactiva de una instalación:

  1. Disminución o Eliminación de los recargos
  2. Ahorro Energético y Económico Muy Importante
  3. Reducción de las caídas de tensión. Menor intensidad circulante. Menor consumo
  4. Posible reducción de secciones de cableado
Autor

Ingeniero. Propietario y creador de esta web. Propietario y administrador del grupo profesional en Linkedin + importante sobre Instalaciones y Eficiencia Energética

26 Comentarios

  1. Hola, muy buen artículo, me he encontrado con empresas que pagan una media de 60€ al mes de reactiva, con lo que en menos de 10 meses tendrían amortizada la batería.
    Aun así es difícil convencerles de que se la instalen, artículos como este ayudan a que los clientes entienda un poco lo que le ofreces.

  2. Hola. Es muy interesante el artículo, pero tengo una duda. Veo que la potencia reactiva inductiva no la cobran las compañías eléctricas a los usuarios domésticos, pero ¿la potencia reactiva capacitativa tampoco la cobran o solo cobran cuando el coseno de fi es mayor que 0, es decir, cobran cuando el coseno de fi es mayor de una cantidad o cuando lo es su valor absoluto?. Gracias

    • Hola Jorge,

      No entiendo muy bien la pregunta que planteas. Las compañías cobran la energía reactiva cuando el factor de potencia (cos fi) es inferior a 0,95 y para tarifas con potencia contratada superiores a 15 kW.

      Saludos

  3. ¿Que pasa cuando tienes equipos que devuelven energia a la red?

    ¿Hay normativa vigente para regular eso?¿Hayque legalizar la instalcion?

    ¿Que paso hay que seguir par aello?

    Muchas gracias.

  4. Interesante el artículo, y muy bien redactado, Paulino. Me gustaría que preparases alguno sobre «armónicos», por su semejanza con la «reactiva».

    • Si por favor, el tema de los armónicos esta también en auge dado el gran crecimiento de la electrónica en las instalaciones (variadores de frecuencia, tecnología LED, etc…). Ademas como añadido al tema, es muy importante a la hora de dimensionar correctamente una batería de condensadores, tener en cuenta la carga armónica de la instalación y que dicha batería cuente con un factor de protección acorde.

  5. He vivido muchas instalaciones importantes y efectivamente la energía reactiva era un problema.Lo que se argumenta es correcto.

    En mi época se decía que la comparativa con la cerveza era, que la bebida (el líquido),era la activa y que la espuma era la reactiva.

    Ya se sabe que los condensadores compensan desde el lugar instalado, hasta el origen de la instalación; quiere decirse que la instalación de grandes condensadores en el origen, para no pagar reactiva, no descargan los circuitos de esa energía, que altera y muy mucho (en el caso de alumbrado fluorescente),la intensidad que circula en esos momentos, en funcion siempre de ese coseno de phi, que en la fluorescencia es del orden de 0,5.

  6. Faltaría añadir la formula de calcular los condensadores necesarios y el punto de la de instalación en el que se colocarían.

  7. Siempre he tratado de explicar que la reactiva es una energía que no se consume pero satura las lineas y por ello te sancionan.

  8. A un usuario al que no le cobran la energía reactiva ¿ tiene algún ahorro colocando condensadores? Hay mucho engaño en este tema.

    • Hola Edu.

      No tiene sentido, desde el punto de vista del usuario, instalar condesadores en una instalación donde no se consuma reactiva, o la compañia suministradora no grave por la energía reactiva consumida.

      Saludos.

  9. tengo un tablero eléctrico que maneja 30kw en iluminación de descarga para una tienda, también manejo 2 motores para las puertas, también manejo 3 motores de los aires acondicionados lo que me provoca sobre tensiones en la cometida y me funde la iluminación que puedo instalar que no sea banco de condensadores ya que mi espacio es reducido?

    • Muchas Gracias por el comentario José. Eso es lo que pretendemos con los artículos técnicos. Que sean sencillos y vayan al grano, sin adentrarse mucho en complejas explicaciones, que en la practica no servirían de nada.

      Saludos.

  10. La potencia activa es consumida por muchos más receptores; todos aquellos que crean campos magnéticos (inductivos) y campos eléctricos (capacitivos) durante su funcionamiento.

    Esta corriente reactiva que se consume/devuelve a la red es la que ocasiona sobretensiones y sobrecorrientes cuando las protecciones/interruptores abren un circuito (Se observa un chispazo en el interior de dichos elementos si el circuito es inductivo ó se almacena carga en los elementos con características capacitivas).

    Las compañias prohiben a los consumidores tener un factor de potencia en adelanto, solo permiten factor de potencia de retardo ó la unidad.

    • Donde dice al comenzar << La Potencia activa … >>, debe decir << La Potencia Reactiva …>>

  11. Muy bueno, únicamente aportar que no solo son los motores los que generan reactiva, también los tubos fluorescentes (equipos que generan un arco eléctrico) y el equipamiento electrónico como son variadores, que además pueden producir el cegado de las protecciones eléctricas.

    También existen los compensadores de reactiva activos, que usan en vez de condensadores, electrónica de potencia, una especie de «»»»Inverter»»» (entre muchas comillas) con un condensador.

    saludos desde certificado de eficiencia energetica Valencia

  12. Lo cierto es que hay muchas empresas que siguen pagando altas personalizaciones por reactiva, normalmente por desconocimiento. Los plazos de amortización son muy cortos, menores a un año, y el ahorro que se consigue es significativo.

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