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21 de dez de 2009

Tutorrial: Calculo de Medição para Estabilizadores.

Qualidade: 




Bem galera agora terá uma explicação razoável para cálculo sobre Estabilizadores:

Uma base de calculo, sobre o que você usa: Estabilizador 300va com 0,7.

Monitor de 15” = 63W

Gabinete Básico custa em media= 150W a 200W.

150W + 63W = 213W “Valor Total”

213W/0,7= 304,2587142857143

Total Final= 304 ou “ 304va ”



Alguns fabricantes informam que 1va = 1w . não é sempre assim não.
Vamos entender melhor:
Potência Aparente - Medida em vA(volt amperes)
Potência Ativa - Medida em W(Watts)

Calculo de como transformar Potência Aparente(vA) em Potência Ativa(W)

vA*FP= Potência Ativa (Todavia o calculo varia conforme o FP)

FP = Fator de potência.


No Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL estabelece que o fator de potência nas unidades consumidoras deve ser superior a 0,92 capacitivo durante 6 horas da madrugada e 0,92 indutivo durante as outras 18 horas do dia. Esse limite é determinado pelo Artigo nº 64 da Resolução ANEEL nº456 de 29 de novembro de 2000 e quem descumpre está sujeito a uma espécie de multa que leva em conta o fator de potência medido e a energia consumida ao longo de um mês.



Então: É bom sempre calcular levando em conta que o FP = 0,92
OBS: Nas concessionárias o fator de potência fica variando entre 0,92 a 1.

Aqui um simples calculo para melhor entendimento:
Vamos calcular qual a Potência Ativa(watts) de um modulo isolador de 440vA

Seguindo a Formula acima: 440*0,92= 404,8 Watts

Nesse caso, no pior das hipóteses um modulo isolador tem a potência de 404 Watts

Caso queiram ligar mais de um eletrônico no mesmo equipamento, soma-se as potências dos mesmos para dimensionamento.


Por exemplo: HP Laserjet 1010 - Consumo: 4A - 110v
Ela precisaria de um estabilizador de quantos VA?

Para converter a potência de VA para W é necessário saber o fator de potência que não é uma constante e pode ser de até 50% nas fontes genéricas e no máximo até 98% nas com correção de fator de potência ativa
Potência em Watts = Potência em VA mutiplicado pelo Fator de Potencia
Supondo um estabilizador de 1000VA. Se o fator de potência for de 0.7, ele irá suportar até 700W.
Entao nesse meu caso, a impressora é de 4A * 110v = 440W

No caso, se a correçao do fator de potencia do meu estabilizador de 1000VA for 0.7, o resultado é certa 1000 x 0,7=700W,o fator de potencia vem no manual.

OBS: SÓ UMA DICA, NUNCA LIGUE IMPRESSORA LASER EM NOBREAK, POIS O ESTÁGIO DE POTENCIA PODE IR EMBORA QUANDO CASAR UM IMPRESSÃO COM QUEDA DE ENERGIA QUANTO A CALCULO EXATO EU NÃO SEI MAIS CONCERTEZA UM ESTABILIZADOR DE 1500 MICROSOL OU NHS SERVE TRANQUILO A QUALQUER LASER COM BASTANTE FOLGA.

KVA, VA e relação de consumo para escolha de Estabilizador e NoBreak

Recebo, frequentemente, e-mails perguntando qual é o fator de conversão de VA para W, ou vice-versa. A resposta que tenho dado para essa pergunta tem sido, mais ou menos, a seguinte:

Ambas são unidades de potência, VA significa volt-ampère e é definida no Sistema Internacional de Unidades (SI) como “Potência aparente de um circuito percorrido por uma corrente alternada senoidal com valor eficaz de 1 ampère, sob uma tensão elétrica com valor eficaz de 1 volt”. Por outro lado, W significa watt e é definida no Sistema Internacional de Unidades (SI) como “Potência desenvolvida quando se realiza, de maneira contínua e uniforme, o trabalho de 1 joule em 1 segundo”.

A potência real (em Watt), também chamada de potência ativa, é igual a potência aparente (em VA) multiplicada pelo Fator de Potência (FP) do circuito. Ou seja, W = VA x FP.

O Fator de Potência de um circuito é um número igual ou menor que 1. Portanto, a potência real, dada em Watt (W), é igual ou menor que a potência aparente, dada em Volt-Ampere (VA), dependendo do Fator de Potência.

Para os circuitos puramente resistivos, uma lâmpada incadescente por
exemplo, o Fator de Potência é igual a 1. Portanto, neste caso a potência em W é igual à potência em VA. O mesmo vale para os circuitos de corrente contínua (DC).

Para circuito mais complexos, com motores de indução ou com capacitores, como computadores por exemplo, o Fator de Potência é normalmente menor do que 1. Nestes casos a potência em W (efetivamente consumida) será menor do que a potência em VA (Aparente).

Por exemplo:
Potência aparente = 1000 VA = 1 kVA
Fator de Potência (FP) = 0,7 (ou 70%)
Então, Potência real = 1000 x 0,7 = 700 W = 0,7 kW

Nota:
1 kVA = 1000 VA
1 kW = 1000 W

Portanto, para converter VA (ou kVA) em Watt, e vice-versa, não existe um fator único de conversão, é preciso conhecer o Fator de Potência do circuito em questão.

Exemplo mais teorico:



Aprendendo a Calcular e dimensionar o VA - Watts e Principios de Fonte e estabilizadores


A unidade no SI para potência é o Watt (W). Porém em sistemas elétricos existem 3 tipos de potências:

Potência ativa = Watts (carga puramente resistiva)
Potência reativa = VAr (carga puramente reativa (indutores e capacitores))
Potência Aparente = VA (soma vetorial das outras duas). Raiz quadra da soma dos quadrados, (como se fosse a hipotenusa do teorema de Pitágoras) entenderam?


Todos conhecem a formula: P=U*I. Considerando uma carga puramente resistiva quando se multiplica U*I temos a potência em Watts (W).
Quando entra um capacitor ou um indutor na jogada (por exemplo a bobina de um transformador) aí aparece o tal fator de potência.

O fator de potência (FP) é intriseco a cada aparelho. Ele é o cosseno do ângulo formado do defasamento entre corrente e tensão produzido pelos elementos reativos do equipamento. É o mesmo ângulo entre potência ativa e reativa.

Por ser um cosseno ele varia de 0 a 1.
Geralmente nos aparelhos eletro/eletrônicos fica em torno de 0,55 à 0,95. No Brasil a legislação elétrica estabelece 0,92 como mínimo (logo, logo será 0,95), mas não se preocupem, consumidores residenciais estão de fora desse requisito.

Com esse conceito, podemos calcular (W) e (VA) apenas conhecendo o fator de potência (FP) sem se preocupar com a trigonometria ou calcular a reatância dos elementos indutivos e capacitivos.
Basta usar a seguinte regra:
VA=W/FP e W=VA*FP

Por exemplo:
Tomemos um estabilizador é de 1000VA (ignorando o rendimento, que explicarei daqui a pouco) significa dizer que você pode ligar uma carga resistiva (como um ferro e passar) de 1000W por que o FP é 1.
Mas nesse mesmo estabilizador de 1000VA você poderá ligar uma carga de no máximo 650W se esta tiver FP=0,65. Os outros 350W estarão circulando na parte reativa (VAr).

Tem como corrigir o FP e deixa-lo com valor 1?
-Sim.

Porque então os fabricantes de equipamentos já não corrigem?
- Primeiro por que há um custo para isso e segundo essa energia reativa é necessária para o bom funcionamento dos equipamentos. Sem essa energia reativa os motores elétricos não giram e os transformadores não funcionam.

Falta falar sobre o rendimento.
Rendimento é o quanto um equipamento aproveita da energia elétrica fornecida.
r = P.OUT/P.IN.
onde:
r= rendimento
P.OUT= potência de saída
P.IN= potência de entrada

Por exemplo: Um rendimento de 96% significa que dos 100% de energia que entra 4% é dissipada na forma de calor, ou seja, não é aproveitada para nada, a não ser que você queira aproveitar seu estabilizador como aquecedor nos dias de frio Smile

Naquele exemplo anterior do estabilizador de 1000VA alimentando uma carga com fator de potência de 0,65 tínhamos um consumo de 6950W. Só que o estabilizador não entrega 1000VA. Considerando um rendimento de 96% teremos 960VA na saída. Portanto a carga máxima nessas condições seria 624W.

Conclusão:
Estabilizadores, no-breaks e fontes funcionam a base desses principios. Conhecendo um pouco sobre esse assunto podemos dimensionar melhor nossos equipamentos e de certo modo até economizar por não comprar um equipamento superdimensionado.


Esquema de Potência:


Equipamento Potência em watts Potência em V.A.


Computador 250 W 400 VA



Monitor 100 W 140 VA



Impressora Matricial 50 W 70 VA



Impressora a jato de tinta 30 W 42 VA



Impressora LASER 600 W 840 VA



Os valores apresentados na tabela são casos típicos. Para saber o valor da potência em watts de seus equipamentos, devem ser consultados os seus manuais. Caso você não possua os manuais, pode usar como aproximação os valores citados aqui, pois estamos usando uma boa margem de segurança. Por exemplo, supondo um computador equipado com um monitor e uma impressora a jato de tinta, temos então uma potência total de:



COMPUTADOR: 400 VA
MONITOR: 140 VA
IMPRESSORA: 42 VA


------------------


TOTAL: 582 VA


O valor total não deve ultrapassar a 90% da potência do estabilizador. Por exemplo, em um estabilizador de 800 VA podemos ligar equipamentos que não ultrapassem 720 VA (800 x 0,9). Observe que existe uma grande margem de segurança neste cálculo. O computador normalmente não exigirá 400 VA, pois a fonte de alimentação estará sempre fornecendo um valor inferior à sua potência máxima. A seguir apresentamos uma tabela que indica a potência consumida por cada dispositivo de um PC. Todos os dispositivos descritos recebem energia da fonte de alimentação. Você poderá desta forma calcular com boa aproximação a potência que sua fonte fornece. Em todos os valores abaixo, estamos adicionando uma boa margem de segurança.



Placa de CPU 20 watts
Processador 20 a 50 watts
Placa de expansão, exceto vídeo 3D 5 watts
Placa de vídeo 3D 10 – 50 watts
Drive de disquetes 5 watts
Disco rígido IDE 5 a 15 watts
Drive de CD-ROM 10 a 20 watts
Teclado 3 watts
Mouse 2 watts



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