PLANTAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA

PLANTAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA

  

Una planta de generación de energía es un complejo creado por el hombre destinado a transformar la proveniente de alguna fuente de la naturaleza en una forma de energía útil para el hombre. La planta de generación de energía viene a ser un complejo destinado a obtener energía de alguna fuente de energía de la naturaleza.

Ejemplos de plantas de generación de energía son: Las centrales termoeléctricas, las instalaciones fotovoltaicas, las centrales hidroeléctricas, los automotores etc., todas dedicadas a transformar energía de una fuente en alguna forma de energía útil ya sea trabajo, energía cinética, electricidad etc.

Sin embargo para el presente blog trataremos las plantas eléctricas que son más comunes en las industrias, y utilizaremos la siguiente definición: una planta eléctrica es una máquina que mueve un generador de electricidad a través de un motor de combustión interna.

Son comúnmente utilizados cuando hay déficit en la generación de energía eléctrica de algún lugar, o cuando son frecuentes los cortes en el suministro eléctrico. Así mismo, la legislación de los diferentes paísespuede obligar a instalar plantas eléctricas en lugares en los que se den grandes densidades de ocupaciones de personas (Centros comerciales, restaurantes, cárceles, edificios administrativos

Una de las utilidades más comunes es la de generar electricidad en aquellos lugares donde no hay suministro eléctrico, generalmente son zonas apartadas con pocas infraestructuras y muy poco habitadas. Otro caso sería en locales de pública concurrencia, hospitales, fábricas, etc., que a falta de energía eléctrica de red, necesiten de otra fuente de energía alterna para abastecerse.

PARTES DE UNA PLANTA ELÉCTRICA

Una planta eléctrica está constituida fundamentalmente por seis elementos básicos que son los siguientes:

1.     Motor

2.     Alternador

3.     Cuadro eléctrico de mando y control

4.     Una bancada de apoyo

5.     Sistema de combustible

6.     Un sistema de gases de escape

EL MOTOR

Es una de las dos piezas más importantes de la planta eléctrica, es el encargado de producir la potencia necesaria para mover el alternador que generará la energía eléctrica.

Su dimensión deberá ajustarse a las necesidades especificas de cada una de las aplicaciones que tendrá la planta eléctrica, siendo de gran importancia el determinar la potencia necesaria, ya que una planta tiene potencia limitada, está potencia vendrá dada por el motor.

Los motores pueden utilizar diversos combustibles según sean sus características de funcionamiento, así tenemos motores movidos por gasoil, gas y biogás. De todos modos, los más utilizados son los motores diesel y los de gasolina, según sea su potencia. Si la potencia necesaria es elevada, sobre todo en lo que respecta a plantas de cogeneración, los motores utilizados suelen ser de gas, biogás o diesel

EL ALTERNADOR

Es el componente más importante de la planta eléctrica, se encarga de transformar la energía mecánica del motor en energía eléctrica. Va unido al volate del motor a través de unos discos de fijación o a través de un acoplamiento flexible que transmite el movimiento del volante del motor al rotor del alternador.

CUADRO ELÉCTRICO DE CONTROL

Es el elemento que nos permite controlar el equipo y su funcionamiento, a través del mismo podemos poner la planta en marcha, apagarla y controlar los parámetros de su funcionamiento.

Este componente de la planta varía según las exigencias de cada aplicación, así podemos diferencias cuadro de control automático y eléctrico.  Siendo un equipo de arranque automático aquél que para su funcionamiento no necesita de la intervención de personas, este arrancara la planta eléctrica de manera autónoma.

Por otro lado el cuadro de arranque eléctrico, es aquel en que la intervención del hombre es necesaria para el arranque y la parada de la planta.

BANCADA DE APOYO

Este elemento sirve de base de sujeción al conjunto de motor y alternador, su forma y construcción es variable según sea la función o características específicas la planta eléctrica. La norma general es que dicha bancada se realice en chapa metálica o perfiles metálicos a fin de dotar al conjunto de la robustez necesaria. La unión a la planta eléctrica se puede realizar de diversas formas, siendo lo más habitual el realizar dicha unión mediante unos apoyos anti vibratorios, que amortiguan las vibraciones producidas en su funcionamiento.

ELECCIÓN DE UNA PLANTA ELÉCTRICA

1) Definir el uso y la importancia que tiene para el trabajo a desarrollar

Para un campamento, finca, negocio ó cualquier lugar donde necesite electricidad y pueda allí encender un motor a gasolina, se debe tener en cuenta si se necesita estar conectado por menos de 500 horas al año, por trabajo o por requerimientos personales, la mejor opción en este caso es una planta eléctrica con motor a gasolina (3000 RPM). En cambio, si va pasar todo el tiempo conectado, lo mejor es una planta eléctrica con motor diesel (1500 RPM).

2) Identificar cuáles son sus necesidades de planta eléctrica

En algunos casos sólo se requiere una planta eléctrica para una utilización momentánea, otros necesitan utilizarla de manera intensiva en condiciones muy severas,  Para estos casos existen plantas de emergencia con características específicas. Lo primordial es seleccionar la que mejor se adapte a sus necesidades.

3) Revisar el voltaje: Si utiliza aparatos con voltaje monofásico o trifásico. Si utiliza aparatos monofásicos requerirá una planta que genere voltajes de 110V a 240V, y si tienen aparatos trifásicos que genere voltajes por encima de 240V.

4) Seleccionar la mejor sonorización: La diferencia de ruido entre una planta eléctrica insonorizada y una convencional es profunda, se debe valorar si necesita un generador insonorizado o si se puede optar por uno convencional y más económico dejándolo apartado en una zona donde a usted no le moleste.  

5) Asegurarse que tenga la mejor potencia:

MÉTODO PARA DETERMINAR LA POTENCIA.

a)     Como primera medida se debe realizar  2 listas, una para los motores eléctricos y otra para las lámparas, la calefacción, los pequeños aparatos eléctricos y herramientas electro-portátiles y al mismo tiempo se debe tomar apuntes del consumo Eléctrico (Vatios de Uso Continuo) de cada uno de esos artículos.

b)     Se debe tener en cuenta la potencia en Watts de cada aparato, si la potencia no esta indicada, calcularla multiplicando el voltaje por la corriente consumida para el caso de equipos monofásicos, para el caso de equipos bifásicos multiplicar el voltaje por la corriente por el factor 1,42 y para un sistema trifásico multiplicar el voltaje y la corriente por un factor de 1,73. Obtenemos directamente la potencia en Watts.

c)    
En el caso de motores eléctricos estos necesitan en general 3 a 4 veces la intensidad nominal para arrancar. Se debe calcular los Vatios adicionales de Consumo para el “Arranque” que los equipos ó herramientas de su lista requerirán al momento inicial de ser encendidos. Para esto sólo se debe tomar en cuenta los equipos ó herramientas que posean motores de inducción. Ver artículos señalados con un asterisco (*).

Al momento de calcular la capacidad total mínima que debe tener una planta este factor es muy importante debido a que los motores de inducción suelen requerir para arrancar hasta 3 veces más potencia (3 veces más vatios) que la que consumen luego de encendidos, durante el Consumo Continuo. Para calcular los Vatios adicionales necesarios para el Arranque, se  puede guiar por medio de la siguiente tabla: 

Se observa las placas ó etiquetas de los motores de los equipos que posean motor de inducción, se ubican en la tabla y se escoge los Vatios necesarios para el Arranque y para el Uso Continuo, para cada motor y se suman para obtener un total. 

d)     Luego se debe sumar las potencias necesarias de todos los aparatos que van a ser alimentados simultáneamente. 

         Vatios Totales necesarios = Vatios Uso Continuo + Vatios al Arranque 

e)     Es prudente aumentar la potencia total en un 15 o 20%. Esto evitará una sobrecarga, incluso momentánea y permitirá que funcione mejor.

EJEMPLO SELECCIÓN DE UNA PLANTA ELÉCTRICA PARA UNA CASA.

Tal vez este sea un ejemplo fácil, pero ilustra de una forma didáctica y simple como elegir adecuadamente una planta eléctrica.

Supongamos que tenemos los siguientes equipos eléctricos con los respectivos consumos:

4 Bombillos de 75 W c/u     (4x75)	300    Watts
Televisor	150    Watts
Refrigerador	570    Watts
Acondicionador de Aired	2880  Watts
Consumo Total	3900  Watts

Se calculan los consumos de arranque para los aparatos que lo requieran:

Refrigerador = 570 * 3 = 1710 Watts

Acondicionador de aire= 2880 *3= 8640 Watts

Refrigerador + Acondicionador = 8811

Se determina los Watts totales y se elige la planta:

Planta Requerida = Consumo Continuo + Consumo de Arranque:

Planta Requerida = 3.900 + 8811 =  12711  Watts o  12,3  KVA

La planta seleccionada sería: 12400 Watts o 12,3 Kva.

Al dirigirse al proveedor es importante solicitarle una planta con una potencia de 12.5 Kva y de voltaje monofásico, puesto que los electrodomésticos que utilizaremos no requerirán corriente de mas de 220 V.

¿QUÉ DEBO SABER A LA HORA DE INSTALAR UNA PLANTA ELÉCTRICA?

Debe tener en cuenta lo siguiente si está pensando en instalar una planta eléctrica:

• Ubicación: deberá pensar en el lugar donde instalará la planta eléctrica, lo ideal es instalarla en un lugar de fácil acceso e iluminado para facilitar las operaciones de mantenimiento. Las plantas eléctricas se pueden instalar fuera o en el interior de su local. Se ofrecen cabinas insonorizadas para atenuar el ruido cuando las plantas eléctricas se coloquen a la intemperie.

• Montaje: las plantas eléctricas deberían montarse sobre superficies niveladas, utilizando soportes anti vibratorios si fuera necesario. La mayoría de las superficies niveladas son idóneas, aunque debería consultar con un ingeniero civil para montajes sobre tierra o techo.

• Ventilación y refrigeración: es importante asegurarse de que la planta eléctrica disponga de suficiente ventilación para mantenerlo refrigerado y eliminar el exceso de emanaciones gaseosas y de calor producidas por la combustión del motor.

• Sistema de alimentación de combustible: deberá pensar en la modalidad de aprovisionamiento de combustible para su planta eléctrica. Existen varias opciones de aprovisionamiento de combustible, desde las bombas manuales, hasta los sistemas completamente automáticos. En general, las plantas eléctricas pequeñas tienen una bomba manual que funciona mecánica o eléctricamente, y puede llenar el depósito de la unidad desde una cisterna de combustible.