L'unità KVA (kilovolt ampere) è una misura della potenza in un circuito elettrico. La potenza dipende dalla tensione e dalla corrente in un dato momento con il valore di KVA essendo la potenza generata o consumata dal circuito in quel momento. Per la maggior parte delle applicazioni residenziali, la tensione e la corrente nei circuiti CA sono in fase e la potenza KVA è uguale ai kilowatt (KW). I KW nel tempo danno i kilowattora (kWh), che rappresentano l'energia utilizzata in un determinato periodo di tempo.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Quando tensione e corrente sono in fase, i kilovolt ampere (KVA) sono uguali ai kilowatt (KW), ovvero la potenza utilizzata nel circuito elettrico. Quando tensione e corrente sono sfasate, i KVA sono superiori ai KW e danno la potenza apparente che deve essere moltiplicata per il fattore di potenza per ottenere i KW.
In che modo la potenza KVA differisce da KW
Finché la tensione e la corrente aumentano e diminuiscono insieme, sono in fase e producono potenza reale. In tal caso, la potenza in KVA, ottenuta moltiplicando tra loro la tensione e la corrente e dividendo per 1.000, è pari alla potenza in KW. Questo è il caso degli elettrodomestici per i quali il consumo energetico è normalmente espresso in KW.
Per alcuni carichi elettrici, come i grandi motori industriali, la tensione e la corrente non sono in fase. Invece, la tensione in un tipico circuito CA aumenta, ma la corrente è trattenuta dal campo magnetico del motore. Quando la tensione e la corrente sono fuori fase, producono meno potenza reale sebbene il circuito elettrico contenga ancora gli stessi valori di tensione e corrente. Di conseguenza, la potenza KVA, o la potenza apparente in base alla tensione e alla corrente, è superiore alla potenza reale. Per compensare, la potenza KVA viene moltiplicata per il fattore di potenza, espresso in decimale compreso tra zero e uno. I fattori di potenza tipici per grandi carichi industriali sono 0,8, il che significa che la potenza KVA per 0,8 fornisce la potenza reale in KW.
Usi di KVA Power
Un'acciaieria potrebbe voler far funzionare un grande motore per stendere sottili fogli di acciaio. Per un tale motore, la tensione e la corrente nel circuito del motore non saranno in fase e la potenza KVA sarà superiore ai KW. Ad esempio, l'azienda potrebbe ottenere 80 KW di potenza di rotolamento dal motore, ma la potenza KVA potrebbe essere 100 KVA.
L'azienda deve pagare per l'energia elettrica che utilizza, ma l'azienda fornisce corrente sufficiente e tensione per 100 KVA e addebiterà per tale importo, anche se l'azienda ottiene solo 80 KW di utile energia. Per ridurre i costi, l'azienda può installare apparecchiature di rifasamento per riportare in fase la tensione e la corrente. A seconda dei circuiti elettrici coinvolti, tali apparecchiature potrebbero essere costituite da condensatori o da un generatore. Una volta installati, la tensione e la corrente torneranno in fase e l'azienda utilizzerà solo 80 KVA per gli 80 KW di potenza del motore.
La potenza KVA fornisce la potenza apparente risultante dalla tensione e dalla corrente fuori fase, ma solo le parti in fase della tensione e della corrente forniscono potenza reale. Poiché le utenze devono ancora fornire la piena tensione e corrente anche se sono fuori fase, utilizzano un calcolatore di potenza che basa le proprie spese per l'energia elettrica sulla potenza KVA.
Energia elettrica in casa
La maggior parte dei carichi elettrici nelle case non funziona con alimentazione fuori fase. Apparecchi come stufe, forni, tostapane e riscaldatori elettrici utilizzano tensioni e correnti in fase per produrre calore. Per gli elettrodomestici con motore, come frigoriferi, lavatrici e asciugatrici, i motori sono troppo piccoli per farcela vale la pena che l'utenza ricarichi la potenza apparente extra, oppure i motori hanno già circuiti di compensazione costruiti nel. Di conseguenza, le case vengono in genere addebitate solo per la potenza reale in KW, non per la potenza in KVA.