Módulo 1 – Eletricidade CD-ROM – Aula 8

Grau de Dificuldade – Exige Atenção Especial

Objetivo: Calcular o Consumo Elétrico Corretamente para Dimensionar um Nobreak

Tensão e Corrente Elétrica

Nos fios, existem partículas invisíveis chamadas elétrons l ivres, que estão em constante movimento de forma desordenada.Para que estes elétrons l ivres passem a se movimentar de forma ordenada, nos f ios, é necessário ter uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão elétr ica (U). Esse movimento ordenado dos elétrons l ivres nos fios, provoca-do pela ação da tensão, forma uma corrente de elétrons. Essa corrente de elétrons l i v res é chamada de corrente elétr ica (I)Pode-se dizer então que:

Tensão:

É a força que impulsiona os elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o volt (V). É o movimento ordenado dos elétrons l ivres nos fios. Sua unidade de medida é o ampère (A)

.POTÊNCIA ELÉTRICA

Agora, para entender potência elétrica, observe novamente o desenho.

A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada, dando origem à corrente elétrica. Tendo a corrente elétrica, a lâmpada se acende e se aquece com uma certa intensidade.

Essa intensidade de luz e calor percebida por nós (efeitos), nada mais é do que a potência elétrica que foi transformada em potência luminosa (luz) e potência térmica (calor).É importante gravar: Para haver potência elétrica, é necessário haver:

Tensão elétrica e Corrente elétricaEntão, como a potência é o produto da ação da tensão e da corrente, a sua unidade de medida é o volt-ampère (VA). A essa potência dá-se o nome de potência aparente.

1Montagem e Configuração – Alan Aguinaga

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Objetivo: Calcular o Consumo Elétrico Corretamente para Dimensionar um Nobreak

TIPOS DE CARGAS E RELAÇÃO DE ENERGIA ATIVA E ENERGIA REATIVA EM CORRENTE ALTERNADA

Cargas Resistivas: são equipamentos que funcionam à base de resistores. Eles têm consumo alto e utilizam apenas a energia ativa consumida e transformada em calor, para funcionarem. Ex: Torradeira, ferro de passar, chuveiro elétrico, lâmpada incandescente, etc.

VA = WCargas Indutivas: são equipamentos que funcionam pelo princípio da indução, utilizando enrolamentos de cobre. Eles transformam uma parte da energia consumida em trabalho e a outra parte consumida é necessária para magnetizar o enrolamento. Consomem uma parcela de energia ativa e outra parcela de energia reativa. Ex: Microondas, geladeira, freezer, ar-condicionado, bomba d´água, ventiladores.

VA>WCapacitivas: são equipamentos que funcionam com fontes à base de transistores e capacitores. Possuem normalmente baixo consumo se comparado aos tipos anteriores de cargas. Ex: Eletroeletrônicos, como DVD de mesa, PC, Nobreaks, televisão, monitores CRT, modem ADSL, impressoras, etc.

VA>W

Fator de Potência

A energia consumida nas residências é composta de duas partes. Uma delas chamamos de energia ativa, que é a parte de energia útil transformada em mecânica, luminosa, térmica, etc.

O Fator de Potência é um número entre 0 e 1 que representa a fração da corrente que provê energia disponível para a carga. Apenas em filamentos incandescentes, tipo uma lâmpada elétrica, o fator de potência é igual a 1 (um). Em outros equipamentos, nem toda a corrente disponível consegue ser utilizada e uma parte é retornada ou perdida. Esta corrente retornada é composta de distorções ou de corrente reativa é devido a natureza e funcionamento das cargas eletrônicas.

Essa outra parte é denominada energia reativa, consumida sob forma magnética e armazenada no campo magnético de aparelhos de cargas indutivas ou capacitivas. Essa energia é necessária para o funcionamento desses aparelhos, mas a mesma disputa espaço no condutor com a energia ativa.

Portanto para funcionar, um equipamento indutivo ou capacitivo consome os dois tipos de energia, mas só transforma em trabalho ,movimento, etc, uma parcela de energia ativa fornecida pela concessionária. O NoBreak, em particular, consegue fornecer para uma fonte uma parcela do que ele consome, pois o mesmo possui capacitores e transistores em seu circuito.

Sendo a potência ativa uma parcela da potência aparente, pode-se dizer que e la representa uma porcentagem da potência aparente que é transformada em potência mecânica, térmica ou luminosa.

A esta porcentagem dá-se o nome de fator de potência.

Quando o fator de potência é igual a 1, significa que toda potência aparente é transformada em potência ativa. Isto acontece nos equipamentos que só possuem resistência, tais como: chuveiro elétrico, torneira

elétrica, lâmpadas incandescentes, fogão elétrico, etc.

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Objetivo: Calcular o Consumo Elétrico Corretamente para Dimensionar um Nobreak

Para equipamentos do tipo computadores, o Fator de Potência a ser utilizado deverá estar entre 0,60 e 0,7.

Em outras palavras a potência em Watts para computadores é um valor entre 60% e 70% do valor em VA.Os computadores modernos usam capacitores na entrada de suas fonte de alimentação chaveadas, que por suas características de entrada exibem fator de potência entre 0,6 e 0,7, tendendo a 0,65. Isso significa que o computador necessita consumir mais corrente para fazer o mesmo trabalho. Ainda deve-se levar em consideração o rendimento do equipamento.

Um bom fator de potência estimado a ser utilizado para computadores é o fator de 0,65.

Novas tecnologias de fontes de alimentação estão sendo desenvolvidas e introduzidas no mercado (denominadas fontes chaveadas com fator de potência corrigido) de modo a permitir um fator de potência de 1 ou próximo a um.

Um baixo fator de potência é indesejável nas instalações elétricas por que:

Solicitação de uma corrente maior para alimentar uma carga com a mesma potência ativa; Aumento das perdas por efeito Joule; Aumento das quedas de tensão.

Ao Contrário dessa Regra, um bom Fator de Potência :

Melhora o aproveitamento da energia elétrica para geração de trabalho útil Diminui as variações de tensão (oscilações) Melhora o aproveitamento dos equipamentos com menos consumo Aumenta a vida útil dos equipamentos Os condutores tornam-se menos aquecidos, diminuindo as perdas de energia elétrica na

instalação

Exemplo:Um No-Break de capacidade de 1000VA será capaz de alimentar uma lâmpada incandescente de 1000Watts, porém só terá a capacidade de alimentar um computador de consumo de 650Watts.Porque isto? O fator de potência de uma lâmpada é de 1 incandescente e do computador 0,65. O consumo poderá estar especificado em VA ou Watts . Para converter Watts em VA, divida o valor em Watts por 0,65. Assim, VA = Watts / 0,65 .

CONSUMO DE UM EQUIPAMENTO: WATTS X VA - ENTENDENDO A DIFERENÇA

Os equipamentos elétricos / eletrônicos sempre possuem a indicação de seu consumo elétrico expresso em Watts ou em VA (volt/ampere). Ao dimensionarmos uma rede elétrica ou um No-break, para o nosso exemplo, necessitamos saber o consumo total de todos os aparelhos que ficarão ligados ao equipamento de proteção utilizado. Como fazer essa soma se alguns equipamentos possuem a indicação em Watts e outros em VA?

Estas duas unidades, Watt e VA, são unidades de medida similares ou diferentes?

Watts e VA não são unidades similares. O valor em Watts sempre será menor que o valor correspondente em VA, devido ao "Fator de Potência"

Como determinar a potência de um Nobreak, necessária para proteger equipamentos de informática?

3Montagem e Configuração – Alan Aguinaga

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Objetivo: Calcular o Consumo Elétrico Corretamente para Dimensionar um Nobreak

Quando a potência estiver expressa em "VA" (Volt-Ampère) ou não indicada:Passo 1.1Verificar na parte traseira de cada equipamento que será conectado ao nobreak o valor da tensão que é seguido da letra "V" ou da palavra "Volts" e da corrente elétrica, indicado pela letra "A", ou pela palavra "Ampères";Passo 1.2Multiplicar os valores de tensão e corrente, obtendo o valor de potência em "VA"; depois converter para Watts, multiplicando pelo valor aproximado de 0,65 se não estiver declarado nada em seu manualPasso 1.3Repetir os passos 1.1 e 1.2 para cada um dos equipamentos que serão ligados ao Nobreak;Passo 1.4Somar as potências em "Watts" encontradas, para obter a potência total. Colocar uma margem de segurança de, no mínimo 30%, isto é, adquirir um Nobreak, cuja potência seja no mínimo 30% superior à soma das potências dos equipamentos que neles serão conectados.Passo 1.5Adquirir um Nobreak que forneça potência superior à total do ítem 1.4. Exemplo:

Passo 1.1Equipamento A possui as indicações: 110 V e 5 A ou 110 Volts e 5 Ampères;Equipamento B possui as indicações: 110 V e 2 A ou 110 Volts e 2 Ampères;Passos 1.2 e 1.3Potência equipamento A = 110 x 5 = 550 VA; Potência equipamento B = 110 x 2 = 220 VA; multiplicar por 0,65 para obter valor aproximado em Watts550VA x 0,65(FP) = 357,5 W220VA x 0,65(FP) = 143 W

Passo 1.4Potência Total = Equipamento A + B = 357,5 W + 143 W = 500,5 W;

Passo 1.5Multiplique o valor encontrado no item 1.4 por 1.3 para adicionar 30% de segurança na potência do nobreak a ser adquirido.

Potência total com margem de segurança = 500,5 W x 1.3 = 650,65 WAdquira, por exemplo, um Nobreak de com um bom fator de potencia também para que o consumo em Watts comporte esse consumo elétrico. Ex: 1000 VA, com FP=0,7 ou seja, 700 W.

Para um calculo mais correto ainda leve em consideração a eficiência declarada no site ou no manual do produto e faça mais descontos:Ex: Eficiencia de 95%Valor de potência obtido: 665 W

Para calcular o tempo de autonomia você depende de informações específicas do tipo de bateria que equipa o seu nobreak escolhido.

Sugiro o link : http://www.guiadohardware.net/faq/manutencao/como-calcular-autonomia-da-bateria-extra.html

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