Grupos Electrógenos en Proyectos de Energías Renovables

¿Qué es un grupo electrógeno de emergencia? ¿Por qué es importante que una instalación tenga un grupo de emergencia? ¿En qué casos es necesario?

Claves en la Definición e Instalación de Proyectos de Grupos Electrógenos para Hospitales

¿Qué es un grupo electrógeno de emergencia? ¿Por qué es importante que una instalación tenga un grupo de emergencia? ¿En qué casos es necesario?

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Grupo electrógeno de emergencia: ¿Qué es?¿Por qué es importante?¿En qué casos es necesario?

¿Qué es un grupo electrógeno de emergencia? ¿Por qué es importante que una instalación tenga un grupo de emergencia? ¿En qué casos es necesario?

Montaje y disposición de los grupos electrógenos

Los grupos electrógenos se dividen en varias categorías en función de cómo y dónde los montemos. Te explicamos cuáles son.

Equipos móviles para obras o proyectos en zonas aisladas, generadores de emergencia estáticos situados en el interior de fábricas, grupos electrógenos exteriores operando en áreas densamente pobladas… Todos ellos necesitan cumplir diferentes requisitos, que acaban marcando su diseño y su tipo de montaje.

Aunque esos requisitos pueden ser diversos y numerosos, se puede decir que hay 3 variables básicas que acabarán caracterizando a un generador:

  • En primer lugar, la movilidad que requerirá el equipo. ¿Es un generador que va a instalarse en un lugar fijo para no volver a moverse o es un equipo al que se le va a dar uso en varios emplazamientos?
  • En segundo lugar, su aislamiento ante el entorno. ¿Se instalará el grupo electrógeno en el interior de un edificio o se situará al aire libre?
  • Finalmente, los requerimientos acústicos del entorno en que se instala. ¿Va a ser crítico mantener un nivel de decibelios bajo, o por contra no existirán restricciones en cuanto a presión acústica?

Una vez contestadas esas preguntas, ya podremos escoger qué tipo de grupo electrógeno se amolda más a las exigencias de nuestro proyecto.

Los tipos básicos de montaje

Pese a que las opciones de personalización son infinitas, existen 3 tipos de montaje en función de los parámetros comentados anteriormente:

1. El montaje estático abierto

Este tipo de montaje está previsto para proyectos en que el generador se instala en el interior de un edificio y no debe desplazarse una vez instalado. Por ello, el equipo no lleva ningún tipo de envolvente que lo proteja de las inclemencias climáticas, ni ningún dispositivo de movilidad.

El grupo va instalado sobre una bancada de acero (con o sin depósito integrado), preparada para soportar las exigencias mecánicas estáticas y las vibraciones a las que el equipo se ve sometido a lo largo de su vida útil.

2. El montaje insonorizado estacionario

Cuando el generador debe situarse en la intemperie, mantenerse estático y producir un bajo nivel sonoro, este es el tipo de montaje ideal.

El grupo electrógeno va encapsulado en una cabina de acero galvanizado que lo protege de las inclemencias meteorológicas. El interior de la capota está recubierto con material fono-absorbente, lo que permite reducir el nivel sonoro emitido. Es por ello que, en aplicaciones donde el ruido es un factor determinante, este es el montaje adecuado.

3. El montaje insonorizado móvil

Este es el tipo de equipo que se suele ver habitualmente en obras o en instalaciones provisionales (eventos, rodajes cinematográficos, etc.). Su característica diferencial es que el grupo electrógeno debe poder desplazarse hasta donde se requiera la energía, por lo que éste va montado sobre un remolque.

El equipo se dispone sobre unos tacos anti-vibratorios especiales, preparados para soportar los esfuerzos a cizallamiento (o deformación lateral) que se pueden dar durante la circulación factores como las frenadas, aceleraciones o los baches. De este modo, se consigue proteger el monoblock (conjunto motor-alternador) y se asegura el funcionamiento y la durabilidad del generador.

En Genesal Energy proveemos generadores adaptados a estas tres categorías genéricas de montaje y disposición. Éstos pueden acabar de personalizarse para ajustarse al máximo a la aplicación específica que nuestro cliente necesite.

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Regulación de velocidad. Potencia sin altibajos.

Lo que le pedimos a un grupo electrógeno es una entrega de potencia estable. Y una velocidad constante del motor es clave para conseguirla.

Decía el célebre arquitecto suizo Le Corbusier que las máquinas son “un útil extraordinario de perfección”. No obstante, la experiencia nos dice que ni siquiera las máquinas más sofisticadas son perfectas. Aunque los sistemas mecánicos estén diseñados para ser equilibrados y rendir en base a unos parámetros óptimos, hay que tener en cuenta que siempre existen factores que pueden alterar su efectividad.

La velocidad de un motor, por ejemplo, puede verse afectada por caídas de tensión o sobretensiones. Y en el caso de los grupos electrógenos, estas variaciones son críticas ya que la velocidad del motor condiciona directamente la frecuencia de funcionamiento del mismo.

Como es lógico esto puede suponer un problema, ya que lo que nos interesa de un generador es que éste sea capaz de mantener la potencia lo más estable posible entorno a un valor determinado.

¿La buena noticia? Todo está previsto, y la tecnología nos ofrece soluciones para que los motores no pierdan nunca el compás.

Regulando una respuesta sólida

Actualmente, los motores que montan los grupos electrógenos incorporan un regulador de velocidad. 

La función de este regulador es detectar cualquier desequilibrio en la velocidad del motor y hacer que ésta vuelva rápidamente a su régimen óptimo.

Gracias a este dispositivo, el motor de nuestro equipo mantendrá siempre una cadencia constante. De este modo, el grupo electrógeno será capaz de atender siempre a los requisitos de la carga y nos proporcionará la potencia que necesitamos obtener.

Aparte, el regulador de velocidad actúa como dispositivo de seguridad, ya que protege al motor de regímenes de revoluciones excesivos que pueden causar averías en el motor.

Genesal Energy: motores fiables

En GENESAL ENERGY proporcionamos grupos electrógenos diésel equipados con motores regulados de tres tipos:

  • Motores con regulación mecánica.
  • Motores con regulación mecánica y regulación electrónica incorporada.
  • Motores electrónicos.

Todos ellos están diseñados para recuperar la frecuencia de funcionamiento, tanto después de una aplicación de un impacto de carga, como de una caída repentina de la misma.

La respuesta a la caída de frecuencia dependerá:

  1. De la inercia del propio motor.
  2. De la inercia del alternador.
  3. De las características que le conceda el AVR (Automatic Voltage Regulator) instalado.

Así mismo, en los motores de regulación de velocidad mecánica aplicamos un parámetro llamado “caída de velocidad” o “droop”. Este parámetro representa el porcentaje de sobrevelocidad que el motor lleva cuando está operando sin carga con respecto a la velocidad nominal (a plena carga). Una vez lo hemos calculado, podemos configurar el motor para que éste se estabilice rápidamente cuando se le aplica una carga.

Todo regulador exige un periodo de tiempo definido para actuar. En Genesal Energy realizamos todos los ajustes y test necesarios para asegurar que los reguladores controlan correctamente el régimen del motor y la frecuencia del generador. De ese modo, damos una respuesta fiable a las solicitaciones de nuestros clientes.

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¿Cómo afectan los transitorios al dimensionado de un grupo electrógeno?

Analizar el efecto de las caídas de tensión y frecuencia es imprescindible para decidir qué motor y alternador se adaptan mejor a un grupo electrógeno.

Las tensiones no son un fenómeno estático. Por ello, fluctúan, produciendo picos y caídas durante determinadas fases del funcionamiento de un equipo.

De hecho, cuando hablamos de circuitos, diferenciamos entre dos tipos de situación:

  • El régimen permanente: Es la situación estacionaria, de normal funcionamiento, en que se la tensión fluye de manera equilibrada según las condiciones que impone la red.
  • El régimen transitorio: se produce en determinados intervalos de tiempo en que tensiones y corrientes varían, hasta que el circuito llega a su régimen permanente y se estabiliza.

Las variaciones de tensión que se dan durante esos periodos de transición se conocen como transitorios.

¿Cuándo se producen los transitorios?

Como es lógico, la situación más habitual en la que se producen transitorios es cuando hacemos pasar un circuito de una condición a otra, es decir, el momento de la conexión o desconexión del equipo.

En efecto, cuando arrancamos o detenemos un grupo electrógeno se desatan breves picos de tensión. Y, aunque éstos tienden a extinguirse por sí solos, no podemos tomarlos a la ligera. ¿Por qué? Pues porque si el alternador y el motor no fueran capaces de asumirlos, podrían producirse problemas graves de funcionamiento en el generador.

Por este motivo es fundamental conocer los efectos de la conexión y desconexión de grupos electrógenos y haber dimensionado correctamente los equipos. Para ello es imprescindible realizar un buen análisis de transitorios.

¿Quieres saber las claves para poder hacer este análisis?

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En Genesal Energy asesoramos a nuestros clientes y les ofrecemos la solución que mejor se adapta a su proyecto.

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Grupos electrógenos diésel y a gas: ¿en qué se diferencian?

Los dos tipos de grupo electrógeno más extendidos en el mercado son los generadores accionados por motores diésel y los accionados por motores a gas.

Aparte del combustible que los alimenta, poseen otras características distintivas que los hacen ser más o menos idóneos en función del uso que queramos darles.

Veamos cuales son.

Generadores diésel

La fiabilidad de un clásico

Los grupos electrógenos de motor diésel son desde hace mucho tiempo un estándar en el mercado. Su buena reputación es fruto de una gran flexibilidad de aplicación, tanto industrial como doméstica, y de su robustez y fiabilidad.

Este tipo de grupo electrógeno puede ser usado en aplicaciones de potencia principal, de cogeneración o de emergencia y son totalmente autónomos, por lo que pueden funcionar en lugares que no cuentan con ninguna red de suministro energético.

Generadores diésel: la fiabilidad de un clásico. ¿Qué ventajas los han hecho tan populares?

  • Se trata de equipos portátiles, y alimentados por un combustible de fácil acceso y más económico que la gasolina.
  • Son equipos robustos y fiables, capaces de asegurar muchas horas de funcionamiento al año.
  • El gasoil es un combustible que da un alto rendimiento a los equipos que lo utilizan, ya que se quema a una temperatura más alta que la gasolina.
  • El gasoil es a su vez muy seguro, ya que es menos inflamable que otros tipos de combustible.

La principal desventaja de los generadores móviles, como en el caso de cualquier máquina que incorpore un motor diésel, es que provoca unos elevados niveles de emisión de gases contaminantes. Por ello, los generadores diésel móviles actuales incorporan un sistema de filtrado antipartículas adicional que asegura su conformidad con la legislación vigente. da un alto rendimiento a los equipos que lo utilizan, ya que se quema a una temperatura más alta que la gasolina. El gasoil es a su vez muy seguro, ya que es menos inflamable que otros tipos de combustible.

Grupos electrógenos de gas natural

Energía limpia y económica

Los generadores con motor de gas han ido ganando mucha popularidad debido a su gran fiabilidad, economía y sostenibilidad.

Este tipo de grupo electrógeno puede usarse como fuente principal, en cogeneración o como fuente de emergencia, y su motor puede estar alimentado por Gas Natural Licuado (GNL) o por Gas Licuado del Petróleo (GLP). Este último es un combustible gaseoso obtenido de la destilación del petróleo.

Los grupos electrógenos de motor de GNL obtienen su combustible de la red de distribución de gas natural, mientras que los grupos de GLP funcionan conectados a un depósito que será necesario rellenar periódicamente.

¿Cuáles son las ventajas de los grupos electrógenos a gas?

  • Son más respetuosos con el medio ambiente ya que el gas produce menos emisiones que otros combustibles no renovables (como el carbón, el gasóleo o la gasolina).
  • Su fuente de alimentación es económica ya que el gas es el combustible más asequible, solo superado por el carbón (que no es una opción por su alto nivel de emisiones).
  • Se trata de grupos electrógenos de alta eficiencia para la cogeneración.
  • Cuando están alimentados por la red subterránea de gas natural, el suministro de combustible no está condicionado por las inclemencias meteorológicas o por los problemas en las infraestructuras de comunicación (que sí condicionan a los grupos electrógenos diésel, que piden un repostaje periódico).
  • Son equipos de alta compatibilidad y aplicación, ya que es posible instalarlos en lugares remotos usando depósitos de alta capacidad.
  • Son generadores muy silenciosos.

En cuanto a las desventajas de este tipo de grupo electrógeno, cabe destacar que:

  • Los generadores de gas natural (GNL) no son tan autónomos como los de motor diésel, ya que es imprescindible conectarlos a la red de distribución.
  • En el caso de equipos conectados a la red (GNL), hay que tener en cuenta que cualquier catástrofe o desastre natural puede afectar a los sistemas de suministro.
  • Requieren de un mantenimiento más puntual y de mayor complejidad.
  • El gas es un combustible altamente inflamable y tiene un mayor riesgo de incendios que el gasóleo.
  • El motor y el sistema de control presentan una mayor exigencia, por lo que el precio final del producto puede encarecerse.

¿DIÉSEL O GAS?

Elegir un tipo u otro de generador es una decisión que implica tener en cuenta múltiples variables, algunas de ellas no siempre evidentes.

En Genesal Energy asesoramos a nuestros clientes y les ofrecemos la solución que mejor se adapta a su proyecto.

Contacta con nosotros para obtener más información en:

consultas@genesal.com +34 900 730 124

Temperatura y altitud: cómo afectan a la potencia de un generador

En determinadas condiciones ambientales, los grupos electrógenos suelen sufrir pérdidas de potencia. Prevenirlo nos permitirá asegurar el máximo rendimiento de nuestro equipo.

Todos los motores y alternadores son capaces de dar lo máximo cuando operan en condiciones ambientales estándar o poco exigentes. Pero cuando deben funcionar en entornos con temperatura ambiente elevada o a gran altitud sobre el nivel del mar, pueden ver reducidas sus capacidades.

Los fabricantes de motores, por ejemplo, suelen certificar un rendimiento siempre que no se superen unas determinadas cifras (generalmente, los 25ºC de temperatura y los 400 metros de altitud sobre el nivel del mar). Superados esos valores, el usuario debe tener claro que, muy probablemente, el motor no va a rendir al máximo.

Esa pérdida de potencia en función de la temperatura y la altitud se conoce como derating o desclasificación de potencia. Y es algo que debe tenerse muy en cuenta a la hora de dimensionar un grupo electrógeno.

Rendimiento de los grupos electrógenos a gran altura

Tal y como nos ocurre a los seres humanos a medida que nos elevamos por encima del nivel del mar, la falta de oxígeno y la menor presión afectan al rendimiento de los grupos electrógenos.

La altitud afecta sobre todo a los motores atmosféricos, que dependen de la presión atmosférica para que el aire llegue correctamente a los cilindros. En emplazamientos por debajo de los 1.000 metros sobre el nivel del mar, este tipo de motores ya sufre pérdidas de potencia de hasta un 10%.

Ese fenómeno no se produce en el caso de los motores turbo, ya que su turbina es capaz de contrarrestar el déficit de aire. Gracias a ello, a 1.000 metros sobre el nivel del mar, este tipo de motores sigue rindiendo a máxima potencia.

El alternador también sufre a mayor altitud, ya que con menos aire tiende a sobrecalentarse. En general, la mayoría de fabricantes aseguran que los alternadores no pierden potencia hasta los 1.000 metros sobre el nivel del mar. Por encima de ese valor, la pérdida de potencia media suele ser de un 3% por cada 500 m de altitud.

Rendimiento de los grupos electrógenos a altas temperaturas

En general, la temperatura afecta a los motores de los grupos electrógenos a partir de los 40ºC. A partir de esa temperatura ambiente:

  • El aire ya está muy caliente y su calidad deja de ser la óptima para que, al mezclarse con el combustible, se produzca una buena combustión. Eso genera pérdida de potencia.
  • El combustible puede llegar al motor a demasiada temperatura y la combustión no se efectuará en las condiciones idóneas.
  • Disminuye la eficiencia de los sistemas de refrigeración. Por tanto, si el radiador no está correctamente dimensionado, el grupo electrógeno puede dejar de funcionar por un exceso de la temperatura del agua.

En cuanto al alternador, éste también se ve afectado por las altas temperaturas. La mayoría de fabricantes aseguran la potencia de sus alternadores siempre que éstos operen bajo los 40°C de temperatura ambiente. A partir de ahí, el derating en un alternador suele ser de un 3% por cada 5ºC de más.

La importancia de la previsión

Por todo ello, a la hora de dimensionar un grupo electrógeno es crucial tener muy claras las condiciones ambientales en las que éste va a operar, esto es: los límites inferiores y superiores de temperatura ambiente y de presión barométrica en el lugar de emplazamiento, y la altitud sobre el nivel del mar en el que va a estar situado el equipo.

Con esa información clara, los ingenieros podemos prever y contrarrestar los efectos de la desclasificación de potencia, seleccionando los motores y alternadores más adecuados para cada equipo.

Si tu proyecto va a desarrollarse en condiciones ambientales extraordinarias, en GENESAL ENERGY podemos asesorarte y dimensionar tu grupo electrógeno para que nada reste potencia a tus ideas.