• Fórmulas básicas de eletricidade

    Potência aparente, kVAs, potência real

    Um kVA é simplesmente 1000 VA (volt-amperes). Como já vimos, uma das maneiras de calcular a potência é multiplicar a voltagem (tensão) em volts pela corrente (intensidade) em amperes. Se dividirmos o resultado por 1000, temos kVAs.

    V * I
    kVA = ———
    1000

    Usamos o nome potência aparente para esta multiplicação de tensão e corrente no contexto de corrente alternada, uma vez que assume que a tensão e a corrente estão em fase. Este não é geralmente o caso (o pico das variações de tensão não acontece ao mesmo tempo que o pico da corrente), portanto, para calcular a potência real, devemos levar em conta a diferença de fase entre ambos.

    Desta forma, podemos calcular a potência real em quilowatts multiplicando a potência aparente pelo chamado fator de potência (fator de potência), que é o cosseno da diferença de fase entre tensão e corrente. Por defeito, um fator de 0,8 é usado para o cálculo quando não há uma ferramenta de medição de potência real disponível, o que significa um ângulo de diferença de fase entre a tensão e a corrente de cerca de 37 graus.

    kW = kVA * cos(Φ) = kVA * PF

    Por exemplo, a 220V, uma corrente de 10A nos dá 2,2 kVA (220*10/1000) e uma potência real de 1,76 kW (2,2*0,8) se nosso fator de potência for 0,8.

    Esta fórmula é válida para corrente monofásica. Se utilizarmos corrente trifásica, devemos multiplicar pela raiz quadrada do número de fases, que neste caso é três, e portanto o fator será 1,7320508076.

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

    Assim, para nosso exemplo de 220V e 10A, teríamos 3,05 kW.


    Emissão de calor

    Como sabemos, a energia não é criada nem destruída, ela é apenas transformada. Em nosso caso, ele é principalmente transformado em calor onde o equipamento está localizado. Muitas vezes é necessário conhecer o calor gerado pelo equipamento para determinar as necessidades do sistema de ar condicionado.

    O calor é geralmente medido em quilocalorias por hora ou na BTU (British Thermal Unit) anglo-saxônica por hora. Para isso, multiplicaremos a potência real pelo tempo em segundos, especificamente 3600, que é o número de segundos que uma hora tem. Isto será multiplicado por 4.184 para convertê-lo em calorias. Portanto:

    kCal = Potência_real * 3600 / 4,184

    No exemplo anterior para corrente monofásica, teríamos 1514 KCal/h (1,76*3600/4,184).

    Se precisarmos do resultado em BTU/h, multiplicaremos o resultado por um fator de 3,96566683. Assim;

    V = BTU/h = kCal/h*3,96566683
    Assim, nosso equipamento monofásico com um consumo de 5 amperes e uma tensão de 220V, tem uma potência aparente de 2,2 kVA, uma potência real de 1,76 kW e gera 1514 quilocalorias (ou, o que é o mesmo, 6005 BTU) a cada hora.

    (Você tem que ter em mente que as pessoas também emitem calor. Obviamente, isto dependerá do nível de atividade física, mas, calculando a média de quem dança intensamente e quem está no bar com uma bebida na mão, 125 kCal/h pode ser uma quantia razoável por pessoa).


    Na Calculadoras de DoPA você pode encontrar uma calculadora que utiliza as leis acima mencionadas, bem como uma que calcula kVA, potência real e equivalentes térmicos.
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