PASSOS PARA SELECIONAR UM GRUPO GERADOR

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Quando existe a necessidade de contar com estes equipamentos, seja para assegurar o fornecimento de eletricidade perante uma falha de fornecimento normal no nosso local de residência ou de trabalho, ou seja para diminuir os nossos gastos económicos em energia, é quando a pergunta acima se torna relevante.

À medida que for respondendo às questões, poderá ter uma ideia aproximada da capacidade que o grupo gerador deverá ter.

Deve continuar a funcionar no caso de cortes de energia programados ou inesperados?

Neste ponto, e se forem contemplados motores elétricos, uma boa aproximação é considerar como regra geral que a “corrente de arranque” é igual a 3 vezes a corrente nominal ou de trabalho, se o motor for de arranque estrela-triângulo; 6 vezes a corrente nominal ou de trabalho, se o motor for de arranque direto. No caso de elevadores, os motores elétricos podem estar com soft-starters ou variadores de frequência, e a corrente de arranque pode ser estimada em 2,5 vezes a corrente nominal ou de trabalho.

Regra geral, a potência de um motor expressa em HP (ou cavalos-vapor), converte-se em consumo elétrico multiplicando este valor por um fator de 0,746, dando o resultado em quilowatts (kW). Assim sendo, todos os motores elétricos devem-se converter na unidade de potência kW e aplicar o fator que corresponda ao seu tipo de partida.

Que zonas devem continuar com iluminação básica?

Deve-se calcular com base na quantidade total de fontes luminosas, multiplicado pelo consumo expresso em Watts de cada uma destas, e o total dividir-se-á por 1.000 para obter quilowatts. Tendo as respostas às perguntas anteriores, poder-se-á ter uma ideia do tamanho do equipamento.

Quem dimensiona exatamente o grupo gerador?

A determinação do tamanho ou capacidade do grupo gerador e a sua configuração, fazem parte do projeto elétrico, mecânico ou de obra civil, o qual definirá:

  • Potência necessária para cobrir as necessidades presentes e futuras.
  • Elementos que deve incorporar o equipamento (arranque manual ou automático, funcionamento em paralelo com outros equipamentos ou com a rede pública, insonorização, depósitos de combustível auxiliares, calefatores, etc.).
  • Regulamentos legais a cumprir (elétrica, ruído, emissão de gases e partículas).
  • Local onde serão instalados o ou os equipamentos (debaixo de teto, ao ar livre, elevação sobre o nível do mar, ambientes empoeirados, etc.).

Exemplo: Como estimar a potência do grupo gerador?

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Finalizaremos com um exemplo de como estimar a potência de um grupo gerador para um edifício de apartamentos de 12 andares com os seguintes equipamentos a apoiar:

  • 1 Elevador de 15 kW: arranque com variador de frequência (VF), 380V.
  • 2 bombas de água: 10 HP c/u, arranque estrela-triângulo (E-T), 380V.
  • 1 bomba caldeira: 5 HP arranque direto (DOL), 380V
  • 1 escadas pressurizadas para incêndios: 15 HP, arranque direto (E-T), 380V.
  • Iluminação corredores comuns: 5,5 kW (55 fontes de 100 W c/u), 220V.
  • Iluminação Hall de Acesso: 1,5 kW (15 fontes de 100 W c/u), 220V.
  • Portão acesso de veículos: 0,5 kW, arranque direto (DOL), 220V

De seguida, faremos o quadro de cargas e definiremos as potências de arranque de cada equipamento. Para este caso, veremos o cenário com mais procura para o cálculo do grupo gerador, um com elevador e outro com a escada pressurizada, já que ambos não funcionam de forma simultânea.

 

Quadro de cargas
Equipamento Potência Nominal (kW) Tensão(V) Potência Equivalente 380 V (kW) Tipo de arranque Fator de arranque Potência de arranque (kW)
Elevador 15 380 15 VF 2,5 37,5
Bomba de água 7,5 380 7,5 E-T 3 22,5
Bomba de água 7,5 380 7,5 E-T 3 22,5
Bomba de caldeira 3,7 380 3,7 DOL 6 22,2
Escada pres. 11,2 380 11,2 E-T 3 33,9
Iluminação corredores 5,5 220 1,9 - 1 1,9
Iluminação hall 1,5 220 0,5 - 1 0,5
Portão 0,5 220 0,5 DOL 6 3,0
Total con elevador TOTAL 36,6
Total com escada pressurizada TOTAL 32,8
Total com escada pressurizada(kW) 110,1
Total potência de partida com escada pressurizada (kW) 106,2

 

Lembre-se que este cálculo é uma estimativa, a potência final do grupo gerador definitivo não será maior que o que calcularemos, mas sim poderá ser menor. Em cálculos mais exatos devem-se considerar fatores como tipo de cargas lineares ou não lineares, fatores de utilização, simultaneidade dos arranques…

A pior condição é com o elevador a funcionar, ou seja, 110,1 kW: esta potência é a máxima transitória que poderia eventualmente ser solicitada ao gerador, o qual tem um fator de potência de 0,8 (valor para todos os alternadores AC standards). Assim sendo, kVA = kW / 0,8.

Então, a potência aparente (kVA) do gerador será de: 110,1 / 0,8 = 137,6 kVA, potência máxima transitória solicitada ao grupo gerador considerando que todos os equipamentos arranquem em simultâneo. No entanto, a potência quando todos os equipamentos estiverem a funcionar será de 36,6 / 0,8 = 45,8 kVA.

Arranque simultâneo ou sequencial?

Definir a potência que deve ter o grupo gerador será em função de fatores de simultaneidade e de utilização aplicados pelos planejadores elétricos.

Para o nosso exemplo, uma boa aproximação é aplicar um fator de 0,8 à potência máxima calculada, ou seja, 137,6*0,8 = 110 kVA. Esta será a potência Stand-by ou de emergência que deverá ter o grupo gerador.

No entanto, se fosse possível fazer uma sequência de partidas dos equipamentos, com os equipamentos a arrancar de forma sequencial, a condição mais crítica para o grupo gerador seria quando todos os equipamentos estivessem a funcionar, inclusive o elevador, quando a potência máxima solicitada é de (36,6 kW – 15 kW) + 37,5 = 59,1 kW.

Neste caso, a potência aparente seria de 59,1 / 0,8 = 73,9 kVA. Aprecie a diferença que existe se for considerado um arranque simultâneo de todos os equipamentos (110 kVA) ou o arranque dos equipamentos de forma sequencial (73,9 kVA), uma diferença de 33%.

Com este valor de potência, o cliente já pode começar uma avaliação preliminar técnico-económica da sua necessidade de apoio energético.

Resumindo, para a seleção de um grupo gerador deve-se considerar:

  1. Definir que equipamentos serão conectados ao grupo gerador.
  2. Dimensionar o grupo gerador em função dos equipamentos que serão ligados.
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