Qu'est-ce que le facteur de puissance ? Formule et calcul

Comprendre le facteur de puissance (facteur de puissance = cos ϕ)

Le facteur de puissance exprime le rendement énergétique d'un système électrique. Plus il est proche de 1, plus la consommation d'énergie est efficace. Un facteur inférieur à 0,95 est souvent considéré comme inefficace.

Le facteur de puissance (PF) est le rapport entre la puissance active (en kilowatts, kW) et la puissance apparente (en kilovoltampères, kVA).

Formule du facteur de puissance : PF = Puissance active (kW) / Puissance apparente (kVA)

La puissance apparente correspond à la tension (V) multipliée par le courant (A).

Formule de puissance électrique : P = U × I

• P : puissance
• U : tension
• I : courant

Différencier les types de puissance

Une métaphore simple permet de comprendre :

• La bière (liquide) : puissance active (kW), c'est l'énergie utile.
• La mousse : puissance réactive (kVAR), énergie perdue ou inutile.
• Le verre : puissance apparente (kVA), soit la puissance totale fournie.

Un facteur de puissance élevé signifie que plus d'énergie est utilisée efficacement.

Pourquoi le facteur de puissance est-il important ?

Un facteur de puissance faible entraîne :

• Une surchauffe des équipements
• Une réduction de la puissance disponible
• Une augmentation des sections de câbles
• Des pertes énergétiques (perte de puissance)
• Des factures élevées

Les fournisseurs d'énergie imposent souvent des surtaxes pour compenser la faible efficacité. Cela est comparable à un véhicule très gourmand en carburant.

Dans les réseaux en courant alternatif (AC), il existe toujours une certaine impédance (résistance complexe) qui empêche d'atteindre un facteur de puissance parfait (1).

Comment améliorer le facteur de puissance

Il est recommandé d'utiliser un analyseur de qualité électrique ou un analyseur de puissance pour mesurer :

• La puissance active (kW)
• La puissance apparente (kVA)

Ensuite, appliquez la formule : PF = kW / kVA

Une amélioration du facteur de puissance permet :

• De réduire les pertes d'énergie
• D'éviter les pénalités
• D'alléger la charge sur les infrastructures

Résumé des formules essentielles :

• Formule de puissance électrique : P = U × I
• Formule du facteur de puissance : PF = kW / kVA
• Formule alternative : cos ϕ = P/S

Maîtriser la formule de puissance électrique permet de mieux comprendre l'utilisation de l'énergie et de prendre des décisions plus efficaces. Le facteur de puissance est un indicateur clé de performance pour les entreprises soucieuses de leur consommation et de leurs coûts.