El interior del aparato
Cargado originalmente por
Camarada Bakunin

En mi artículo anterior, Timo eléctrico en los grandes almacenes, la tomé —merecidamente— contra un artefacto en venta a través de una plataforma de venta por catálogo, transmitiendo quizá en el proceso una impresión errónea: que no es posible corregir el consumo de potencia en una instalación eléctrica para reducir el coste de la energía, y por ende su impacto sobre el ambiente. Con esta nota técnica quiero dejar claro que tal cosa es posible y que se hace de forma rutinaria. Sin embargo, lo que aquí voy a contar no se aplica a los destinatarios del producto de marras, los usuarios domésticos. Veremos además que en el caso de que el cacharro lleve dentro algo, en ningún caso serviría a los fines para los que se vende. Pero antes de nada, la explicación teórica, que intentaré mantener en un nivel que yo mismo pueda entender. Es decir, casi a ras de suelo.

La potencia que consume una carga en un circuito viene dada por el producto de dos magnitudes: el voltaje eléctrico medido en voltios entre las bornas de la carga y la intensidad de corriente entrante, medida en amperios. Para el suministro en corriente alterna tanto el voltaje como la intensidad serán señales sinusoidales perfectas —en un mundo ideal. Los ingenieros aplicamos un truco matemático que nos permite convertir cualquier función sinusoidal en una función compleja del tiempo; aunque dicho así parezca mentira, prometo que las operaciones matemáticas se simplifican lo suyo. De esa forma, el módulo de la función compleja será la amplitud de la onda, y el argumento, su fase (por ejemplo: sen(θ) tiene fase cero porque sen(0) = 0, y sen(θ – 90º) tiene fase 90º porque sen(90º – 90º) = 0). Con estos dos parámetros tenemos caracterizado todo el comportamiento de senos, cosenos y cualquier combinación lineal de ellos.

La potencia también se modela como una función compleja. Como todos los números complejos puede verse en notación polar (que es lo que hemos hecho antes, de un modo implícito) y en notación cartesiana, con una parte real y una imaginaria. Resulta que la parte real de ese número es capaz de hacer trabajo mecánico, pero la parte imaginaria no —porque la media a lo largo del tiempo es cero. La demostración matemática de esto se sale de los límites de esta nota, pero podéis encontrarla en muchos lugares (por ejemplo, aquí, aquí o aquí). Tirando del hilo se saca que esa “potencia real” (potencia activa) es responsabilidad de los resistores del circuito, y la “potencia imaginaria” (potencia reactiva), de los condensadores y bobinas.

La corriente consumida en cualquier instalación se debe a las dos potencias, pero sólo una de ellas hace trabajo. ¡Vaya! La bondad de una instalación se mide con un “factor de potencia” que vale 1 si toda la potencia es potencia activa, y 0 si toda es potencia reactiva. En una empresa con tornos, fresadoras, refrigeración industrial, y en general motores (que funcionan gracias a sus bobinados) son responsables de casi toda la potencia reactiva. Los rectificadores de corriente —que transforman corriente alterna en continua— y los cebadores de los fluorescentes también aportan su granito de arena: las fuentes de corriente de los ordenadores solían tener un factor de potencia propio tan bajo como 0,65, aunque desde hace tiempo suele estar por encima de 0,9 gracias a una circuitería especial.

Si la potencia reactiva surge de las cargas inductivas de bobinas, se puede compensar con condensadores. Este es el caso habitual en la industria. Sin embargo, puede darse el caso contrario —potencia reactiva creada por las cargas capacitivas de los tubos fluorescentes o rectificadores de corriente: en este caso habría que compensar con motores. La compensación puede hacerse en régimen permanente, pero los transitorios de los circuitos debidos a los arranques y paradas o a las impurezas de la corriente suministrada —es decir, sus desviaciones en origen de una forma sinusoidal perfecta— producen picos de potencia reactiva. Al final, esto provoca que más corriente entre en la instalación de la que realmente se usa para hacer trabajo. Los conductores, para soportar tal corriente, deberán tener una sección mayor que la estrictamente necesaria. Finalmente se gastará más, tanto en la propia instalación como en el suministro. Por eso, una buena compensación de la potencia reactiva requiere medidas cuidadosas de los motores o bancos de condensadores montados en paralelo con las cargas, regulados mediante una electrónica nada simple y poco barata.

¿Cómo se aplica todo esto a nuestras casas? De ningún modo. En nuestros domicilios hay potencia reactiva, sobre todo debida a los aparatos de aire acondicionado, pero nunca demasiada. La prueba es que las tarifas domésticas no la contemplan. Por lo que he visto, el factor de potencia típico en una instalación residencial no baja nunca de 0,85. ¿Qué significa esto? Que si no cobran recargo por potencia reactiva, no tiene sentido intentar compensarla. Si el MoviPower funcionara, estaría haciéndole un favor a la compañía suministradora, reduciendo la corriente total consumida. Nosotros seguiríamos pagando por el término real de la potencia. Por tanto, el aparato ya es un engaño en ese sentido.

Uno de los comentaristas del artículo anterior citó que, aunque no tuviera ningún beneficio tangible para el usuario, la compensación doméstica de la potencia reactiva sí tendría un efecto beneficioso sobre el ambiente, permitiendo reducir la intensidad total de corriente suministrada. En efecto, así es. Sin embargo, cabe preguntarse: ¿funciona el aparato? ¿Compensa algo? @CamaradaBakunin desmontó un cacharro similar en su blog, Halón Disparado, y encontró lo que era de esperar: una plaquita de circuito para alimentar un par de diodos LED y un condensador de 12 µF —la imagen del principio. No sabemos si el valor es adecuado porque no conocemos la potencia a compensar. Tampoco permite ningún tipo de control de transitorios, porque no varía de ninguna forma. Y lo peor: no estaría conectado en el lugar correcto para tener efecto. El problema se asemeja al de una vela de cumpleaños ardiendo en una habitación y nosotros soplando, con los ojos cerrados, en una dirección al azar.

Conclusión: no funciona. Ni siquiera como placebo: nosotros podemos sentirnos mejor con pastillas de azúcar o pulseras holográficas, pero a las redes eléctricas les da igual que les conectemos estos artilugios o chorizos de cantimpalo.

Para una explicación más solvente de la cuestión de la potencia reactiva, no dudéis en consultar la serie de artículos “La energía reactiva” en el blog especializado Quinto Armónico.