PASOS PARA SELECCIONAR UN GRUPO ELECTRÓGENO

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Cuando existe la necesidad de contar con estos equipos, ya  sea para asegurar el suministro de electricidad ante un fallo del suministro normal en nuestro lugar de residencia o de trabajo, o bien rebajar nuestro gasto económico en energía, es necesario saber cómo seleccionar un grupo electrógeno correctamente.

A medida que responda las interrogantes, podrá tener una idea aproximada de la capacidad que deberá tener el grupo electrógeno.

¿Qué debe seguir funcionando en caso de cortes de energía programados o inesperados?

En este punto, y si se contemplan motores eléctricos, una buena aproximación es considerar como regla general que la “corriente de arranque” es igual a 3 veces la corriente nominal o de trabajo, si el motor es arranque estrella triángulo; 6 veces la corriente nominal o de trabajo, si el motor es arranque directo. En el caso de ascensores, los motores eléctricos pueden estar con partidores suaves o variadores de frecuencia, y la corriente de arranque se puede estimar en 2,5 veces la corriente nominal o de trabajo.

Por lo general, la potencia de un motor expresada en HP (o caballos de fuerza), se convierte a consumo eléctrico multiplicando este valor por un factor de 0,746, dando por resultado kilowatts (kW). Por lo tanto, todos los motores eléctricos se deben llevar a la unidad de potencia kW y aplicar el factor que corresponda a su tipo de partida.

¿Qué zonas deben continuar con iluminación básica?

Se deberá calcular en base a la cantidad total de fuentes lumínicas, multiplicado por el consumo expresado en Watts de cada una de ellas, y el total se dividirá por 1.000 para obtener kilowatts. Teniendo las respuestas a las preguntas anteriores, se tendrá a grosso modo una idea del tamaño del equipo.

¿Quién dimensiona exactamente el grupo electrógeno?

La determinación del tamaño o capacidad del grupo electrógeno y su configuración, son parte del proyecto eléctrico, mecánico o de obra civil, el cual definirá:

  • Potencia necesaria para cubrir necesidades presentes y futuras.
  • Elementos que debe incorporar el equipo (arranque manual o automático, operación en paralelo con otros equipos o con la red pública, insonorización, depósitos de combustible auxiliar, calefactores, etc.).
  • Normativas legales a cumplir (eléctrica, ruido, emisión de gases y partículas).
  • Lugar donde serán instalados el o los equipos (bajo techo, intemperie, elevación sobre el nivel del mar, ambientes polvorientos, etc.).

Ejemplo: ¿Cómo estimar la potencia del grupo electrógeno?

Comunitel-Vigo_3Finalizaremos con un ejemplo de cómo estimar la potencia de un grupo electrógeno para un edificio de apartamentos de 12 pisos con los siguientes equipos a respaldar:

  • 1 Ascensor de 15 kW: arranque con variador de frecuencia (VF), 380V.
  • 2 bombas de agua: 10 HP c/u, arranque estrella-triángulo (E-T), 380V.
  • 1 bomba caldera: 5 HP arranque directo (DOL), 380V
  • 1 escala presurizada para incendios: 15 HP, arranque directo (E-T), 380V.
  • Iluminación pasillos comunes: 5,5 kW (55 fuentes de 100 W c/u), 220V.
  • Iluminación Hall de acceso: 1,5 kW (15 fuentes de 100 W c/u), 220V.
  • Portón acceso vehículos: 0,5 kW, arranque directa (DOL), 220V

A continuación, haremos el cuadro de cargas y se definirán las potencias de arranque de cada equipo. Para este caso, veremos el escenario con más demanda para el cálculo del grupo electrógeno, uno con ascensor y otro con la escala presurizada, ya que ambos no funcionan en forma simultánea.

 

Cuadro de Cargas
Equipo Potencia Nominal (kW) Tensión (V) Potencia Equivalente 380 V (kW) Tipo de arranque Factor de arranque Potencia de arranque (kW)
Ascensor 15 380 15 VF 2,5 37,5
Bomba de agua 7,5 380 7,5 E-T 3 22,5
Bomba de agua 7,5 380 7,5 E-T 3 22,5
Bomba de caldera 3,7 380 3,7 DOL 6 22,2
Escalera pres. 11,2 380 11,2 E-T 3 33,9
Iluminación pasillos 5,5 220 1,9 - 1 1,9
Iluminación hall 1,5 220 0,5 - 1 0,5
Portón 0,5 220 0,5 DOL 6 3,0
Total con ascensor TOTAL 36,6
Total con escala presurizada TOTAL 32,8
Total potencia de partida con ascensor (kW) 110,1
Total potencia de partida con escala presurizada (kW) 106,2

 

Recordar que este cálculo es una estimación, la potencia final del grupo electrógeno definitivo no será mayor al que calcularemos pero si podría ser menor. En cálculos más exactos se deben considerar factores como tipo de cargas lineales o no lineales, factores de uso, simultaneidad de los arranques…

La peor condición es con el ascensor funcionando, es decir 110,1 kW: Esta potencia es la máxima transitoria que podría eventualmente solicitarse al generador, el cual tiene un factor de potencia de 0,8 (valor para todos los alternadores AC estándar). Entonces, se tiene que kVA = kW / 0,8

Entonces, la potencia aparente (kVA) del generador será de: 110,1 / 0,8 = 137,6 kVA, potencia máxima transitoria solicitada al grupo electrógeno considerando que todos los equipos arranquen simultáneamente. Sin embargo, la potencia cuando todos los equipos estén funcionando será de 36,6 / 0,8 = 45,8 kVA.

¿Arranque simultáneo o secuencial?

A la hora de seleccionar un grupo electrógeno también hay que definir la potencia que debe tener el grupo electrógeno . Esto será en función de factores de simultaneidad y de uso que aplican los proyectistas eléctricos.

Para nuestro ejemplo, una buena aproximación es aplicar un factor de 0,8 a la potencia máxima calculada, es decir 137,6*0,8 = 110 kVA, que esta será la potencia Stand-by o de emergencia que deberá tener el grupo electrógeno.

No obstante, si se pudiera hacer una secuencia de partidas de los equipos, con los equipos arrancando de manera secuencial, la condición más crítica para el grupo electrógeno será cuando todos los equipos estén funcionando y arranque el ascensor, cuando la potencia máxima solicitada será de (36,6 kW – 15 kW) + 37,5 = 59,1 kW

En este caso, la potencia aparente será 59,1 / 0,8 = 73,9 kVA. Aprecie la diferencia que resulta considerando un arranque simultáneo de todos los equipos (110 kVA) comparado con el arranque de los equipos en forma secuenciada (73,9 kVA), un 33%.

Con este valor de potencia, el cliente ya puede comenzar una evaluación preliminar técnico-económica de su necesidad de respaldo de energía.

En resumen, para seleccionar un grupo electrógeno se debe considerar:

  1. Definir que equipos se conectaran al grupo electrógeno.
  2. Dimensionar el grupo electrógeno en función de los equipos que se conectarán.
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