kVA es la unidad de la potencia aparente: Es la cantidad total de potencia que consume un equipo eléctrico. Con este articulo aclarare el significado de este concepto en la electricidad, transformadores y demás equipos.
Esta potencia aparente kVA, designada comúnmente con la letra «S» no es realmente la «útil», salvo cuando el factor de potencia es la unidad (F.P=1), y significa que la red de alimentación eléctrica no solo ha de satisfacer la energía consumida por los elementos resistivos, sino que también ha de satisfacer la que «almacenan» las bobinas y condensadores.
Dicho en otras palabras, S(kVA) es la suma de la potencia en P(kW) (Potencia útil) que disipan los equipos en calor o trabajo mas la potencia en Q(kVAR) (Potencia campos) utilizada para la formación de los campos eléctrico y magnético de sus componentes. Siendo estrictos la formula seria: kVA=√(kW 2+kVAR 2).
Los equipos que presentan la potencia en kVA son los que tienen componentes como transformadores, motores y equipos electrónicos, tales como: televisores, computadores, bombas hidráulicas, neveras, Aires acondicionados etc.
Estos equipos si no tienen el factor de potencia corregido internamente presentan un bajo factor de potencia (F.p=0.9 o menos) debido a que para funcionar requieren además de los kW otra potencia que son los kVAR, entre estas dos ultimas hacen los kVA, por tanto kVA=√(kW 2+kVAR 2).
Comúnmente los equipos que presentan su potencia en kW son los equipos resistivos, como estufas eléctricas, calefacción, bombillo incandescente etc, estos equipos son de alto factor de potencia (F.p=0.9 o mas) debido a que la mayor parte de la potencia eléctrica útil kW que reciben la convierten en otro tipo de energía, no queriendo decir con esto que son ahorradores o consumen poca energía eléctrica.
En un sistema 100% eficiente kW = kVA. No obstante los sistemas eléctricos nunca son 100% eficientes y por lo tanto no toda la potencia aparente kVA se podrá utilizar para la producción de trabajo útil, tener presente que se considera la potencia en kW, como la potencia que realiza un trabajo útil, mientras que la potencia en kVAR solo sirve para la generación de campos en motores etc y como se expreso anteriormente entre las dos hacen los kVA.
Existen equipos como los transformadores y motores que presentan en su placa característica las dos potencias con lo cual informan que factor de potencia tienen debido a que FP=kW/kVA.
La definicion exacta de kVA es la siguiente
Un volt-amperio (VA) es el voltaje multiplicado por la corriente que alimenta una carga eléctrica. Un kilovoltio-amperio (kVA) es 1000 voltios-amperios. S(kVA) = I(Amperios)×V (Voltios)/1000
La potencia eléctrica se mide en vatios (W): el voltaje multiplicado por la corriente medida en cada instante. En un sistema de corriente continua o para cargas resistivas, las medidas de vataje (Watts) y VA serán idénticas. Pero para las cargas reactivas o inductivas, el voltaje y la corriente están desfasados por lo que los VA serán mayores que la potencia en Watts.
Para determinar la potencia de un equipo, los vatios (watts) podrían ser los apropiados, sin embargo para determinar la capacidad de los circuitos eléctricos (interruptores automáticos, cableado y fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS), por ejemplo), los VA o kVA son los apropiados.
kVA es kilo-volt-amperio. Teóricamente kVA es igual a 1,000 voltios-amperios: 1kVA = 1000 VA
1 kilo-volt-amperio o 1 kVA equivale a 1000 veces 1 voltios y 1 amperio: 1kVA = 1000x1Vx1A
Vatios (kW) y voltios-amperios (kVA) en sistemas de CC (Corriente continua o directa) y CA (Corriente Alterna)
Si lee las especificaciones de varios equipos de corriente alterna (CA), es probable que vea el término kilovoltios-amperios o KVA. Esta es una unidad de consumo de energía, como el kilovatio (kW), aunque el KVA mide más exactamente el uso de electricidad de un dispositivo. Kilowatts y KVA, aunque similares, tienen diferencias importantes.
Los kW miden la potencia eléctrica en unidades de amperaje x voltios. Para sistemas de CC o corriente continua, 1 voltio por 1 amperio de corriente equivale a 1 vatio (Watts), en este caso el voltaje y la corriente son constantes, por lo que este cálculo es fácil. Para circuitos de CA o corriente alterna, la definición de un vatio (Watts) se vuelve complicada, ya que los voltios y los amperios oscilan a 60 Hz y pueden alcanzar su punto máximo en diferentes momentos. Por esta razón, las clasificaciones de los equipos de CA usan voltios-amperios (VA), que también se optiene multiplicando voltios x amperios, pero la diferencia con los circuitos CC es que aparece el factor de potencia. VA=VxI ; W=VxIxF.p
Tamaño de un KVA
Un kilovoltio-amperio son 1,000 voltios-amperios, por lo que es similar a un kilovatio (kW), que es de 1,000 vatios (Watts). Un refrigerador, por ejemplo, usa 300 vatios o 0.3 kilovatios. La mayoría de los aparatos de CA tienen una medición de KVA ligeramente más alta que su clasificación de kilovatios (kW). La clasificación de KVA del mismo refrigerador podria ser 0.38kVA. Los números de KVA y kilovatios (kW) son diferentes debido a la naturaleza de la corriente alterna y el comportamiento de los motores eléctricos, como se informo anteriormente.
Definicion Factor de potencia
La diferencia entre kilovatios (kW) y los KVA se explica en un número llamado factor de potencia. En un dispositivo eléctrico ideal, el voltaje de CA y las ondas de corriente están en fase, y el factor de potencia es uno.
En un dispositivo del mundo real, el voltaje puede alcanzar su punto máximo antes que la corriente creando un desfase, lo que produce cambios en el factor de potencia. Si los KVA de un dispositivo es superior a sus kilovatios (kW), consume más KVA que la potencia que produce en kW.
Los electrodomésticos, las máquinas industriales, las fuentes de alimentación y los equipos relacionados tienen calificaciones de KVA. El KVA, el kilovatio (kW) y el factor de potencia, en conjunto indican la eficiencia de un dispositivo. Esto se vuelve más importante con máquinas potentes porque afecta su efectividad y costos operativos.
Como se debe calcular los kVA?, para ello se deberá contar con las siguientes formulas
Para convertir de kW a kVA se requiere utilizar esta formula
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