Transformar la potencia de kW a kVA es esencial en el diseño y dimensionamiento de sistemas eléctricos. Comprender esta conversión garantiza eficiencia y seguridad en tus proyectos.
En este artículo, exploraremos detalladamente cómo realizar el cálculo de kW a kVA, proporcionando fórmulas, tablas y ejemplos prácticos para facilitar tu comprensión.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) de kW a kVA
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Ejemplo de prompt: «Convierte 50 kW a kVA»
¿Qué es la Potencia en kW y kVA?
Potencia Activa (kW)
La potencia activa, medida en kilovatios (kW), representa la energía que realmente se convierte en trabajo útil.
Se trata de la potencia consumida por los dispositivos eléctricos para realizar su función (como encender una bombilla o hacer funcionar un motor).
Potencia Aparente (kVA)
La potencia aparente, medida en kilovoltios-amperios (kVA), es la combinación de la potencia activa y la potencia reactiva en un circuito.
Representa la «totalidad» de la energía que fluye a través de un circuito eléctrico, aunque no toda esta energía se convierte en trabajo útil.
Factor de Potencia (PF)
Es una medida de cuán eficientemente se convierte la potencia aparente (kVA) en potencia activa (kW).
Se define como la relación entre la potencia activa y la potencia aparente:
Donde FP es el factor de potencia, que es un valor entre 0 y 1 que indica la eficiencia con la que se utiliza la energía.
Formula de kW a kVA
La formula de kW a kVA es simple, solo debes dividir los kW entre el factor de potencia de la carga o los equipos, tal como mostramos a continuación:
Donde:
kVA(kilovoltio-amperio)
Este es el valor a encontrar, es llamada potencia aparente y se designa con la letra “S”.
Indica la cantidad total de potencia en uso de un sistema y depende del factor de potencia.
En un sistema 100% eficiente como las cargas resistivas (Estufas) kVA=kW.
Sin embargo, los sistemas eléctricos casi nunca son 100% eficientes y por lo tanto, la potencia aparente no se puede usar completamente, en realidad esta potencia es la unión de la potencia real kW y otro componente que es la potencia reactiva kVAR, estas dos potencias componen los kVA y permiten el funcionamiento de los equipos inductivos (Motores).
kW (kilovatio o kilowatts)
También llamada potencia activa y designada con la letra “P”, es la cantidad de energía que se convierte en una salida útil.
Por ello, los kW se conocen como potencia real o potencia de trabajo, este valor lo tienen los equipos en los catálogos, ficha técnica, data sheet o placa de características y se muestran comúnmente en la factura de energía como kWh, porque entonces no se muestra kVAh?, esto ocurre porque los kVA como se informo en la anterior definición no producen una potencia de trabajo.
F.P (Factor de potencia)
Se puede convertir entre kW a kVA si conoce la eficiencia del sistema eléctrico y se utiliza la formula de kW a kVA.
La eficiencia eléctrica se expresa como el factor de potencia entre 0 y 1: cuanto más cercano sea el factor de potencia a 1, más eficientemente se convertirá el kW en kVA. Los generadores por ejemplo comúnmente tienen un factor de potencia de 0.8, si deseas saber los factores de potencia comunes puedes ver estas tablas.
Aplicaciones de la formula de kW a kVA
Como revisamos anteriormente la fórmula para la conversión es: potencia aparente (kVA) = Potencia real (kW)/factor de potencia (pf).
Por lo tanto si tenemos 80kW, 225kW, 800kW, y un factor de potencia de 0.8 podemos pasar esta potencia a kVA de la siguiente manera:
1) 80 kW / 0.8 = 100 kVA
2) 225 kW / 0.8 = 281,25 kVA
3) 800 kW / 0.8 = 1000 kVA
Como convertir de kW a kVA en 1 solo paso.
El paso para realizar a conversión es sencillo, sin embargo debes saber por lo menos el valor de 2 variables, los kW que deseas convertir y el factor de potencia de la carga.
Para encontrar estos dos valores debes verificar la placa característica de los equipos, el catalogo o las fichas técnicas, también podrías verificar estos valores por medio de medidas de consumo de energía, después de tener estos valores debes proceder a realizar lo siguiente.
Paso 1 (Dividir kW entre Factor de potencia)
Divida los kW (KiloWatts) entre el factor de potencia (F.P). Consulte los factores de potencia comunes en este sitio web: http://calculatorsconversion.com/es/factor-de-potencia-motores-construcciones-electrodomesticos/
Por ejemplo, si tiene un lavavajillas con una potencia de 1.35kW y con un factor de potencia de 0.94, entonces debe dividir 1.35kW por 0.94 para obtener 1.44kW. (1.35kW /0.94= 1.44kVA).
⚡kW vs kVA
kW es la cantidad de «potencia real» que tiene un sistema eléctrico. Esto le muestra cuánta potencia se está convirtiendo en una salida útil y funcional.
kVA, por otro lado, es la medida de potencia «aparente».
Si kW es la cantidad de energía con la que puede trabajar, kVA le indica cuánto se está utilizando en el sistema en total, por ello es que kVA siempre es mayor que kW, la diferencia entre kVA menos kW es aproximadamente los kVAR, este ultimo es la potencia que utilizan algunos equipos como motores para producir el campo, pero no hace un trabajo «real».
Si la eficiencia de un sistema eléctrico es perfecta, entonces kW sería igual a kVA.
Pero debido a que ningún sistema es completamente eficiente, no toda la potencia aparente se convertirá en una salida útil.
⚠️Ejemplos de conversiones
Para facilitar la comprensión de la conversión, se presentan varios ejemplos cotidianos, con estos podrás entender de forma sencilla como se realiza el cambio de kW a kVA.
Lo mas importante es comprender que el factor de potencia siempre es menor de 1 y es un valor propio de las cargas, también que los kW siempre son menores a los kVA y tener presente la formula de conversión.
Cualquiera de los próximos ejemplos se podrá realizar con la calculadora de kW a kVA, que aparece en el inicio del articulo.
Ejemplo 1 (Calculo de kVA para ascensor trifasico)
Un ascensor trifásico tiene una potencia de 22kW, con un factor de potencia de 0,81, cuantos kVA tiene el ascensor?
Rta://La solución es tan simple como dividir 22kW/0,81, de la siguiente manera: 22/0,81=27,16.
Ejemplo 2 (Calentador eléctrico)
Un calefactor eléctrico tiene 8kW, con un factor de potencia de 0,99, cuantos kVA tiene el calefactor?
Rta://Debes dividir los 8kW entre el factor de potencia y el resultado sera: 8/0,99=8,08kVA, como pueden ver mientras mas alto el factor de potencia mas similar son los kW y kVA, recordar que el factor de potencia no puede ser mayor a 1.
Ejemplo 3 (Calculo para ventilador)
Un ventilador monofásico de techo tiene una potencia de 18kW, con un factor de potencia de 0,89,cuantos kVA tenfra e ventilador?
Rta://Para saber los kVA se debe dividir los kW (18) entre el factor de potencia (0,89), el resultado sera: 18/0,89=20,22kVA.
🎯Tabla equivalencias entre kW y kVA.
Con esta tabla se facilita el calculo de equivalencias para algunas cargas comunes de transformadores trifáscos, plantas eléctricas, UPS, Aires acondicionados etc.
| Cuantos kW son: | Equivalencia en kVA |
| 1 | Equivale a 1,25 kVA |
| 2 | 2,5 |
| 3 | 3,75 |
| 4 | 5 |
| 5 | 6,25 |
| 6 | 7,5 |
| 7 | 8,75 |
| 8 | 10 |
| 9 | 11,25 |
| 10 | 12,5 |
| 20 | 25 |
| 30 | 37,5 |
| 40 | 50 |
| 50 | 62,5 |
| 60 | 75 |
| 70 | 87,5 |
| 80 | 100 |
| 90 | 112,5 |
| 100 | 125 |
| 200 | 250 |
| 300 | 375 |
| 400 | 500 |
| 500 | 625 |
| 600 | 750 |
| 700 | 875 |
| 800 | 1000 |
| 900 | 1125 |
| 1000 | 1250 |
| 2000 | 2500 |
| 3000 | 3750 |
| 4000 | 5000 |
| 5000 | 6250 |
| 6000 | 7500 |
| 7000 | 8750 |
| 8000 | 10000 |
| 9000 | 11250 |
| 10000 | 12500 |
| 20000 | 25000 |
| 30000 | 37500 |
| 40000 | 50000 |
| 50000 | 62500 |
| 60000 | 75000 |
| 70000 | 87500 |
| 80000 | 100000 |
| 90000 | 112500 |
Nota: Las conversiones de la tabla anterior se realizaron teniendo en cuenta un factor de potencia de 0.8, para factores de potencia diferentes se deberá utilizar la calculadora que aparece al inicio.
🔥Explicación diferencia entre kW y kVA
Hay tres tipos de potencia: potencia aparente (KVA), potencia reactiva (KVAR) y potencia activa o potencia útil (KW).
Para aclarar la diferencia tomemos el ejemplo de un motor. La placa de electricidad nos proporciona los KVA. Como sabemos, necesitamos establecer un campo magnético dentro del motor para la conversión de energía eléctrica en energía mecánica.
Parte de los KVA, es decir, los KVAR se utiliza para crear un campo magnético. La parte restante, es decir, los KW, se utiliza para el trabajo real, es decir, se convierte en trabajo mecánico, por lo tanto entre los kVAR y KW hacen los kVA.
Por otro lado los usuarios residenciales pagan por KW y no por KVA. Entonces, si hay dos motores en un hogar, uno nuevo y uno viejo, se les cobrará por los KW que estén usando y no por los kVA, sin importar el consumo de kVA que tengan, esto es debido a que los medidores de los hogares solo miden los kW.
Incluso aunque uno de los dos esté absorbiendo más energía total que el otro. Mientras que en las industrias, se restringe estrictamente la absorción de KVAR osea que si se miden los kVA, ya que el consumo excesivo de kVAR conduce a efectos nocivos, como más pérdidas en la línea de transmisión, pobre factor de potencia, calentamiento de equipos etc.
Así que al final KVA es la energía total suministrada y KW es la energía real utilizada.
✍Otras consideraciones para mayor claridad entre kW vs KVA.
Notará que algunos equipos eléctricos expresan sus potencias nominales en kW o kilovatios; y algunos otros se expresan en kVA o kilo voltios amperios. Ambos valores expresan potencia, pero en realidad son diferentes.
kVA se conoce como la «potencia aparente» de un circuito o sistema eléctrico en particular. En circuitos de corriente continua, kVA es igual a kW, porque el voltaje y la corriente no se desfasan.
kW es simplemente la cantidad de potencia real que hace un trabajo válido o util. Cabe señalar que solo una fracción de los kVA es accesible para hacer el trabajo.
Para continuar hablando sobre los kW (potencia real) y kVA (Potencia aparente), se requiere de otra variable llamada Factor de Potencia (F.P).
Cuando el F.P es igual a la unidad es porque estamos hablando de circuitos de DC (Corriente continua), lo que no crea diferencias entre los kVA y los kW, para comprobar reemplazar el F.P=1 en la formula.
⭐Conversiones comunes de kW a kVA
1 kW a kVA
1 kW equivale a 1.25kVA, teniendo en cuenta un factor de potencia de 0.8.
¿12 kW cuantos kVA son?
12 kW es equivalente a 15kVA, con un factor de potencia de 0.8
¿40kW a cuantos kVA equivale?
40kW equivale a 50kVA, teniendo encuenta un factor de potencia de 0.8.
¿300kW cuantos kVA son?
Equivale a 375kVA, con un f.p de 0.8
¿175kW a cuantos kVA equivale?
Equivale a 218kVA con un factor de potencia de 0.8.
Factores que Influyen en la Conversión de kW a kVA
Varios factores pueden afectar la conversión de kW a kVA, entre ellos:
- Factor de Potencia (FP): Un FP más bajo incrementa la kVA necesaria para una determinada kW, lo que puede requerir equipos de mayor capacidad.
- Tipo de Carga: Cargas inductivas como motores y transformadores suelen tener factores de potencia más bajos, mientras que cargas resistivas como calefactores tienen FP cercanos a 1.
- Número de Fases: Sistemas monofásicos y trifásicos requieren diferentes enfoques en el cálculo de kVA.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
¿Qué es el factor de potencia y por qué es importante?
El factor de potencia (FP) es la relación entre la potencia real utilizada en un sistema y la potencia aparente que fluye en él. Un FP bajo indica una menor eficiencia, lo que puede resultar en mayores costos de energía y la necesidad de equipos de mayor capacidad.
¿Cómo afecta el sistema de fases al cálculo de kVA?
En sistemas trifásicos, la potencia aparente se distribuye en tres fases, lo que requiere ajustar la fórmula de cálculo para considerar el voltaje entre fases y la raíz de tres (√3), asegurando una distribución equilibrada y eficiente de la carga.
¿Es posible tener un factor de potencia mayor a 1?
No, el factor de potencia varía entre 0 y 1. Un FP de 1 indica una eficiencia óptima, donde toda la potencia aparente se utiliza como potencia real sin componentes reactivos.
¿Qué sucede si selecciono un equipo con menor capacidad en kVA?
Seleccionar un equipo con menor capacidad en kVA puede llevar a sobrecargas, disminución de la eficiencia, y en casos extremos, fallos del equipo, afectando la operación continua y la seguridad del sistema eléctrico.
¿Cómo puedo mejorar el factor de potencia en una instalación eléctrica?
Mejorar el FP generalmente se logra mediante la instalación de bancos de capacitores que compensan la potencia reactiva, optimizando la eficiencia del sistema y reduciendo la demanda de potencia aparente.