¿Qué es y cómo funciona un Generador Eléctrico?
El Grupo Electrógeno que también se puede llamar Generador Eléctrico, Generador Diésel, Generador Gas o Genset, es una máquina muy común en nuestras ciudades. El Grupo Electrógeno suministra electricidad a hospitales, aeropuertos, obras e industrias. Sirve para macro-conciertos y festivales y a menudo se emplea en grabaciones de cine, eventos publicitarios y hasta en bodas.
El Genset siempre es el mismo y siempre hace lo mismo: suministrar energía eléctrica. Pero, ¿cómo lo logra?
A lo largo de la historia la energía eléctrica se ha hecho indispensable, al punto que hoy en día está distribuida y disponible en cualquier rincón de cualquier país avanzado. Sin embargo, hay situaciones donde el suministro no existe o se interrumpe por razones ajenas a la producción o al transporte. Imagina zonas extremadamente remotas, aldeas aisladas, zonas de montaña o de campo: si quisiéramos disponer de electricidad en estos entornos, debemos recurrir a un Generador Eléctrico.
Imagina una fuerte tormenta eléctrica, un terremoto, un huracán o una inundación: a menudo estos desastres naturales causan daños y desperfectos a la red eléctrica y en consecuencia extensas áreas se quedan desconectados en un momento de extrema necesidad. Entre 1981 y 2010, un promedio anual de 25 entre tormentas y huracanes, han afectado las costas americanas del Pacífico. Ante estos desastres, la única forma de restaurar rápidamente el suministro eléctrico es emplear un genset. El grupo electrógeno también forma parte del plan de contingencia para la recuperación tras un desastre -Disaster Recovery en inglés- junto con la medicina de emergencia por ejemplo.
Caso diferente es el de los países subdesarrollados: allí las infraestructuras eléctricas son insuficientes y ni siquiera las ciudades más importantes pueden prescindir de generadores.
¿Qué es un Generador Eléctrico?
El Grupo electrógeno es una máquina que genera electricidad a partir de combustible fósil. Emplea un motor a combustión interna y un generador eléctrico o alternador.
El Grupo electrógeno se instala sobre una bancada de metal y un sistema de soportes que absorben las vibraciones generadas por la rotación del motor. Puede llevar una carrocería de protección que también reduce el ruido producido. En ocasiones, se emplean contenedores de carga marítima previamente transformados para garantizar refrigeración y protección.
Se completa con un cuadro eléctrico de control y uno de potencia. El primero, gestiona maniobra (arranque, parada, test, emergencia) y protecciones (de motor y alternador), el segundo, sirve como dispositivo de corte y protección de la salida de energía. Suele ser un interruptor automático o circuit breaker en inglés.
Las características principales de un generador son la potencia, la tensión y la frecuencia de trabajo.
¿Cómo funciona un Generador Eléctrico?
El motor principal desarrolla y entrega potencia mecánica y estas se convierte en eléctrica por el alternador. Suele ser un motor de combustión interna alimentado por gasóleo, gasolina, gas (GPL o Gan Natural) u otros combustibles menos comunes como Jet-fuel, aceite pesado o bio-combustibles. La procedencia de estos motores depende de la gama de potencia. Para potencias hasta 100kVA, se emplean motores normalmente derivados de la aplicación náutica deportiva como lanchas o maquinarias agrícolas. En mediana potencia, hasta aproximadamente 600kVA, se emplean motores del automoción, camiones predominantemente. En el caso de potencias mayores, se emplean motores para maquinarias movimiento tierra y de propulsión naval como aquellos que empujan lujosos buques de cruceros o más humildes porta-contenedores.
El régimen de rotación del motor, influencia directamente la frecuencia del suministro eléctrico generado, pues éste depende en igual medida del motor y del alternador.
Como en el caso de la automoción, disponemos de motores de inyección directa o common rail, y cuyo sistema de aspiración puede ser natural, turbo-alimentado o turbo-alimentado con pos-refrigeración.
La forma en que los fabricantes declaran la potencia está normalizado (ISO 8528) y se expresa según la aplicación: tenemos Potencia Principal (PRIME); Potencia Continua (CONTINUOUS); Potencia de Emergencia (STAND-BY).
El funcionamiento del motor está influenciado por las condiciones climáticas. Todos los valores de potencia se refieren a unas condiciones normalizadas y repetibles.
Para favorecer el arranque y el correcto funcionamiento en condiciones climatológicas adversas, se recurre a dispositivos, como el pre caldeo de agua, que sirven para minimizar los efectos nefastos del frio.
La máquina eléctrica, o alternador, es el encargado de convertir la energía mecánica generada por el motor en energía eléctrica.
Se fabrica con la misma tecnología que los motores eléctricos (un ventilador o la bomba del filtro de una piscina), de hecho, es un motor que funciona al revés: en lugar de transformar energía eléctrica en mecánica, transforma energía mecánica en eléctrica.
Del alternador dependen la tensión y el sistema de distribución (trifásico, monofásico, bifásico), según la necesidad deberemos dimensionar el generador para suministrar la tensión adecuada. Hay cierto margen de ajuste para cubrir un abanico de tensiones con la misma máquina, sin embargo hay que averiguar previamente la compatibilidad del sistema. Por otro lado, el mismo equipo puede funcionar a 50Hz o a 60Hz, solo depende de la velocidad de rotación que le transmita el motor.
La salida eléctrica está controlada por un regulador de tensión (Automatic Voltage Regulator en inglés) que puede ser digital o analógico. Solo en las unidades mas pequeñas se usa un sistema denominado compound.
La vida y las prestaciones del alternador pueden verse comprometidas tanto por factores ambientales, una elevada humedad ambiental o presencia de polvo y arena en el aire, como por factores eléctricos, es decir, presencia de cargas conocidas como no lineales. Se trata de cargas con elevadas distorsiones armónicas y ruido. Sin embargo se dispone de medidas de atenuación de estos efectos tales como dispositivos anti condensación, filtros de aire, sistemas de exitación y control inmunes a las distorsiones armónicas.
Para saber más.
Para comprender mejor la necesidad de emplear grupos electrógenos, se podrán profundizar los conceptos de producción y transporte de energía eléctrica. La compañía Red Eléctrica de España se encarga de gestionar el suministro en España y en su página web ree.es nos proporciona valiosas informaciones acerca del desempeño de estas funciones.
Para entender por qué se recurre a generadores tras un desastre natural, podemos consultar Wikipedia.org que nos explica de forma muy accesible las clases de eventos que pueden ocurrir, sus efectos y su frecuencia.
Déjame el email para recibir nuevos artículos.
Descarga GRATIS Genset Fácil Lite, el curso sobre grupos electrógenos que simplifica conceptos de ingeniería con un lenguaje sencillo.
