• Cálculos eléctricos básicos

    Potencia aparente, kVAs, potencia real

    Un kVA es simplemente 1000 VA (voltio-amperios). Como ya hemos visto, una de las formas de calcular la potencia es multiplicar el voltaje (tensión) en voltios por la corriente (intensidad) en amperios. Si el resultado lo dividimos por 1000, tendremos kVAs (que se lee "ka-ve-as").

    V * I
    kVA = ———
    1000

    A esta multiplicación de voltaje y corriente la llamamos potencia aparente en el contexto de la corriente alterna, ya que asume que el voltaje y la corriente están en fase. Esto no suele ser así (el pico de las variaciones de voltaje no sucede al mismo tiempo que el de la corriente), por lo que para calcular la potencia real debemos tener en cuenta la diferencia de fase entre ambos.

    De esta forma podremos calcular la potencia real en kilovatios multiplicando la potencia aparente por el llamado factor de potencia (power factor), que es el coseno de la diferencia de fase entre voltaje y corriente. Por defecto suele emplearse un factor de 0,8 para el cálculo cuando no se cuenta con una herramienta de medida de potencia real, lo que supone un ángulo de desfase entre voltaje y corriente de alrededor de 37 grados. Por tanto:

    kW = kVA * cos(Φ) = kVA * PF

    Por ejemplo, a 220V una corriente de 10A supone 2,2 kVA (220*10/1000) y una potencia real de 1,76 kW (2,2*0,8) si nuestro factor de potencia es de 0,8.

    Esa fórmula nos vale para corriente monofásica. Si utilizamos corriente trifásica deberemos multiplicar por la raíz cuadrada de el número de fases, que en este caso es tres, y por ello el factor será 1,7320508076.

    kW = kVA * PF * RAIZ(3) = kVA * PF * 1,7320508076

    Así, para nuestro ejemplo de 220V y 10A, tendríamos 3,05 kW.


    Emisión de calor

    Como sabemos, la energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma. En nuestro caso, se transforma principalmente en calor en el lugar donde están situados los equipos. Con frecuencia es necesario saber el calor generado por los equipos para determinar las necesidades del sistema de aire acondicionado.

    El calor lo solemos medir en kilocalorías por hora o bien en la unidad anglosajona BTU (British Thermal Unit) por hora. Para ello multiplicaremos la potencia real por el tiempo en segundos, concretamente 3600, que es el número de segundos que tiene 1 hora. Con ello obtenemos los julios por hora, que deberemos multiplicar por 4,184 para pasarlo a calorías. Por lo tanto:

    kCal = Potencia_real * 3600 / 4,184

    En el ejemplo anterior para corriente monofásica tendríamos 1514 KCal/h (1,76*3600/4,184).

    Si necesitamos el resultado en BTU/h, multiplicaremos el resultado por un factor de 3,96566683. Así;

    V = BTU/h = kCal/h*3,96566683
    De esta forma, nuestro equipo monofásico con un consumo de 5 amperios y un voltaje de 220V, tiene una potencia aparente de 2,2 kVA, una potencia real de 1,76 kW y genera 1514 kilocalorías (o, lo que es lo mismo, 6005 BTU) cada hora.

    (Hay que tener en cuenta que las personas también emiten calor. Obviamente éste dependerá del nivel de actividad física, pero haciendo una media del que baila intensamente y el que está acodado en la barra de bar con una copa en la mano, 125 kCal/h puede ser una cantidad razonable por persona).



    En los Calculadores del DoPA puede encontrar un calculador que utiliza las mencionadas leyes así como uno que calcula kVA, potencia real y equivalentes térmicos.
    Comentarios 2 Comentarios
    1. Hernana Salazar -
      excelente Gracias Amigos
    1. Javier Garcia C -
      Una gran información muy elemental ,gracias amigos!