A estimativa de economia gerada pela mitigação de harmônicos e pela correção do fator de potência depende de vários fatores, como o perfil de consumo da instalação, a quantidade de equipamentos geradores de harmônicos, e as condições tarifárias da concessionária. No entanto, existem algumas estimativas amplamente aceitas com base em estudos de casos reais e simulações industriais.
1. Mitigação de Harmônicos:
A mitigação dos harmônicos reduz o aquecimento dos componentes elétricos e as perdas por efeitos indutivos e resistivos no sistema. As economias podem variar dependendo da severidade dos harmônicos e do tipo de equipamento utilizado.
Economia típica: Entre 3% e 8% no consumo de energia.
- Equipamentos e transformadores: A redução de perdas térmicas em transformadores e motores pode gerar economias de até 5% a 10% nos sistemas que estão sofrendo com altos níveis de distorção harmônica.
- Manutenção e vida útil de equipamentos: A redução de falhas e aumento da vida útil dos equipamentos pode levar a economias indiretas adicionais, embora mais difíceis de quantificar diretamente em termos de consumo energético.
2. Correção do Fator de Potência:
O fator de potência baixo é causado por um descompasso entre a potência ativa e a potência reativa, o que exige maior demanda de corrente para realizar o mesmo trabalho. Ao corrigir o fator de potência (idealmente para valores próximos de 0,95 a 1,00), é possível reduzir a corrente demandada da rede e, consequentemente, diminuir as perdas e evitar penalidades da concessionária.
- Economia típica: Entre 5% e 15% no consumo de energia e nas faturas de eletricidade, com base na redução de perdas em cabos, transformadores e motores.
- Penalidades evitadas: Muitas concessionárias aplicam multas quando o fator de potência cai abaixo de um determinado limite (geralmente 0,92 ou 0,95). Corrigir o fator de potência para valores aceitáveis pode evitar essas multas, que podem representar entre 2% e 10% da fatura de energia elétrica.
- Redução nas perdas de linha: A correção do fator de potência reduz a corrente que circula pelos cabos, diminuindo as perdas por efeito Joule (I²R). Isso pode resultar em uma economia adicional de 2% a 5% no consumo.
Considerações Gerais:
Instalações industriais ou comerciais com muitos motores de indução, inversores, retificadores, ou cargas não lineares se beneficiam mais da correção de harmônicos e do fator de potência.
Instalações que operam 24 horas por dia, como fábricas e grandes edifícios comerciais, também tendem a ter um retorno mais rápido sobre o investimento em correção de harmônicos e fator de potência.
Para um perfil típico de consumidor industrial com alta concentração de cargas não lineares, uma economia total (soma das correções de harmônicos e fator de potência) pode variar de 5% a 20% na fatura total de energia.
Exemplo Prático:
Se uma instalação consome R$ 100.000,00 por mês de eletricidade e apresenta distorção harmônica significativa, bem como fator de potência de 0,85, ao implementar correção de harmônicos e fator de potência, a economia potencial pode variar entre R$ 5.000,00 e R$ 20.000,00 por mês, dependendo da gravidade dos problemas e da eficácia das medidas aplicadas.
Conclusão:
A correção de harmônicos e do fator de potência, além de melhorar a eficiência energética, reduz as perdas elétricas e evita penalidades tarifárias. Isso pode gerar economias entre 5% e 20%, sendo que a correção do fator de potência geralmente resulta em economias diretas mais visíveis, enquanto a mitigação de harmônicos traz benefícios tanto em termos de consumo quanto de confiabilidade e vida útil de equipamentos.
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