Breve Manual de Instalación de Grupos Electrógenos Caterpillar _ BARLOWORLD - FINANZAUTO

MANUAL DE INSTALACIÓN

GRUPOS ELECTRÓGENOS CATERPILLAR

ENERO 2005

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Indice Introducción ......................................... 3 Distribución en planta ............................... 8 Montaje ............................................. 15 Ventilación ......................................... 18 Instalación de escape ............................... 24 Sistema de alimentación de combustible .............. 35 Normativa de seguridad contra incendios ............. 35 Equipo eléctrico .................................... 49 Comprobación ........................................ 58 Resumen de datos .................................... 60 Índice de planos .................................... 68 Esquema de planta ................................... 70

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Introducción El objetivo de este manual es facilitar el proceso de diseño de una instalación de suministro de energía eléctrica por medio de grupos electrógenos Caterpillar. Un grupo electrógeno requiere unas condiciones determinadas para su correcto funcionamiento y conservación. En primer lugar es necesario colocar el grupo en un lugar que no perjudique el funcionamiento de todos los elementos, que permita un acceso adecuado a todos sus componentes, que respete ciertas reglas de seguridad, limite el ruido y proporcione protección contra la intemperie. Será necesario colocar el grupo sobre una superficie y sustentarlo de alguna forma. Los gases de escape producidos en el funcionamiento del grupo deben ser canalizados apropiadamente, de forma que no haya recirculación a la admisión, y no haya problemas de seguridad a causa de las superficies calientes. El grupo necesita aire para la combustión, para refrigerar el radiador y para eliminar el caudal radiado al ambiente por el motor y el generador. Hay que prever un sistema para llevar el combustible y el aceite lubricante al grupo. Es posible también implementar un sistema de control automático para sistemas de emergencia, por medio de un cuadro de control. Por último, el grupo necesitará que los fluidos que permiten su funcionamiento cumplan una especificación. Todo lo anterior se resume en los siguientes apartados: Disposición en planta Montaje Sistema de escape Ventilación Sistema de combustible Sólo si la interacción de los distintos sistemas es correcta se alcanzará el funcionamiento óptimo del grupo electrógeno. Para ello se exponen los elementos que normalmente componen una instalación y se facilitan de manera organizada todos los datos técnicos necesarios para el diseño. Asimismo se proporcionan unas pautas que deben seguirse para alcanzar un buen fin. La estructura de este manual permite diseñar una instalación paso a paso desde el principio, o bien consultar información sobre una parte concreta de la instalación. Este manual incluye solamente las situaciones más generales, que serán suficientes en la gran mayoría de las situaciones concretas. Si surgiese algún caso particular que no estuviese mencionado en este manual, le rogamos consulte al su representante Finanzauto, que estará encantado de ayudarle.

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Los grupos electrógenos a los que se hace referencia en este manual se clasifican por modelo, potencia y aplicación. Los modelos cubiertos son el 3406, 3456, C18, 3412, 3508, 3508B, 3512, 3512B y 3516B. Grupo 3406 3456 C18

3412

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

Prime 256 292 328 364 400 436 473 508 400 436 480 508 544 580 648 728 800 920 1020 1088 1200 1280 1360 1460 1600 1820

Potencia Emergencia 280 320 360 400 440 480 520 560 440 480 520 560 600 640 720 800 880 1000 1120 1200 1280 1400 1500 1600 1800 2000

La aplicación se refiere a la forma de utilizar el grupo, al factor de carga y a las horas de funcionamiento. Existen tres aplicaciones: •

Prime o servicio principal El grupo funciona en torno al 70% del factor de carga durante aproximadamente 8 horas diarias. Típicamente 4000 horas al año. No hay límite de horas.

•

Emergencia El grupo funciona sólo en caso de fallo de red, al 100% de carga durante periodos inferiores a una hora. Límite 500 horas al año.

•

Continuo El grupo funciona 24 horas al día al 100% de carga. Aproximadamente 8000 horas al año.

Este manual se centra en las dos primeras, prime y emergencia. Un mismo grupo proporcionará potencias distintas según sea su aplicación. Por ejemplo, un C18 proporcionará 400 kW en servicio prime y 440 kW en servicio de emergencia.

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En los modelos 3400, todas las potencias prime permiten, además del valor señalado, un 10% de sobrecarga durante periodos muy cortos. Por tanto, sabiendo la aplicación de su grupo y la potencia necesaria, podrá saber el modelo de grupo que necesita.

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Proceso de diseño A continuación se muestra un diagrama de flujo en el que se ven los pasos que se pueden seguir en el diseño de la instalación. El primer paso que tiene que dar para dimensionar su instalación es calcular la potencia del grupo. Para calcular la potencia que va a necesitar el grupo, es necesario analizar las cargas que va a alimentar. El análisis puede ser muy simple, si la carga es puramente resistiva, o complejo, si existen multitud de motores eléctricos que han de arrancarse. Si es necesario, habrá que analizar también los escalones de carga que puede admitir el grupo, y cómo ha de introducirse la carga. En caso de duda contacte con su contacto de Finanzauto, que gustosamente le ayudará. Una vez determinada la potencia necesaria, en la sección Distribución en planta puede encontrar una lista de todos los elementos necesarios para la mayoría de los casos. Consulte los detalles que afectan a cada uno de los elementos en las secciones(Montaje, Ventilación, Sistema de escape, Sistema de combustible) que describen los distintos sistemas. Una vez sabidas las particularidades que determinan su selección, incorpore cada elemento a la distribución en planta, haciendo un replanteo. Al añadir cada uno de los elementos, es posible que estos interaccionen o sean incompatibles con otros ya existentes, por lo que será necesario realizar correcciones y volver a estudiar la distribución en planta. Cuando todos los elementos estén correctamente situados, compruebe con la Lista de comprobación que ha tenido en cuenta todas las consideraciones básicas. Si no es así, vuelva a plantear la distribución en planta con las correcciones necesarias.

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Dimensionar potencia de grupo

Análisis de cargas

Obtener equipos necesarios

Distribución en planta

Planos de grupo

Montaje Ventilación Sistema de escape Sistema de combustible

Dimensionar equipos

Replanteo ¿Correcciones?

Comprobación ¿Correcciones?

Diagrama de flujo de proceso de diseño

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Distribución en planta El grupo electrógeno necesita un recinto que lo proteja frente a los agentes climáticos y proporcione el ambiente de trabajo necesario para los operarios y el personal de mantenimiento. Para determinar el tamaño de la sala, es necesario conocer exactamente qué elementos se van a colocar en ella. En primer lugar hay que colocar el grupo electrógeno. Es necesario dejar libre un espacio alrededor del grupo igual a su ancho. En caso de que haya más de un grupo en la sala, es necesario dejar un espacio entre ellos igual al ancho de un grupo. Este espacio permitirá acceso al personal de mantenimiento y facilitará la correcta ventilación de la sala. Por tanto, el rectángulo mínimo que necesita el grupo es tres veces su ancho por el largo más dos veces el ancho. A continuación se muestran las dimensiones de los grupos más habituales. Dimensiones habituales de grupos

Grupo

Dimensiones de grupo largo x ancho (cm)

Dimensiones mínimas de sala largo x ancho (cm)

alto (cm)

3406

405 x 111

630 x 330

205

3456

405 x 111

630 x 330

211

C18

424 x 154

650 x 460

217

3412

451 x 194

830 x 580

215

3508

526 x 184

900 x 550

223

3508B

529 x 184

900 x 550

223

3512

572 x 209

990 x 630

223

572 x 215

1000 x 650

223

603 x 220

1040 x 660

253

625 x 209

1050 x 630

253

658 x 209

1080 x 630

253

677 x 221

1120 x 670

302

3512B (1600 -1700 KVA) 3512B (1750-1875 KVA) 3516 3516B (2250 KVA) 3516B (2500 KVA)

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Para hacer el replanteo de la sala de grupos, es necesario tener en cuenta todos los elementos que forman la instalación. A continuación se indican la mayoría de los elementos posibles: •

Grupos electrógenos

•

Baterías Generalmente van colocadas sobre la propia bancada del grupo, por lo que generalmente no ocupan espacio. En ciertos casos, van colocadas al lado del grupo, por lo que habrá que prever un espacio para colocarlas y dejar acceso libre para mantenimiento. Las dimensiones (en cm, largo x ancho x alto) habituales de las baterías son 53 x 22 x 25. En los motores 3500 se suelen emplear 4 baterías y en los demás 2.

•

Bancada de hormigón Sirve para minimizar las vibraciones transmitidas al entorno por el grupo.

•

Tacos antivibratorios Se emplean cuando se desea un nivel mínimo de ruido y vibraciones transmitidas al entorno. Suelen emplearse en el caso de grupos situados en plantas de edificios no industriales. Debe tenerse en cuenta la altura de los tacos para la altura de la sala. La altura típica es en torno a 150 mm.

•

Depósito de combustible Se utiliza para suministro directo al motor, en los casos en los que el depósito principal está alejado de la sala del grupo o para relleno de la bancada tanque del grupo, si éste la lleva. Para elegir la capacidad del depósito debe tenerse en cuenta varios factores: el número de horas de funcionamiento continuo del grupo a plena potencia, el consumo del grupo y los condicionamientos de instalación impuestos por la normativa de instalaciones petrolíferas.

•

Equipo de transferencia de combustible Se emplea para trasegar combustible desde el depósito principal al depósito nodriza situado en la sala del grupo. Puede ser automático o manual.

•

Depósito de aceite Se emplea para cambios de aceite o para relleno del aceite consumido.

•

Equipo de llenado/vaciado de aceite Consiste en una bomba y unos elementos de control, que permite vaciar el aceite sucio del cárter, rellenarlo con aceite limpio, y mantener el nivel del depósito de relleno de aceite en caso de que haya un relleno automático de aceite.

•

Cuadro de control Gestiona el arranque y paro del grupo electrógeno, vigila el estado de las alarmas, y gestiona el estado de los interruptores/contactores de transferencia.

•

Cuadro de protección Incorpora el interruptor de potencia, cuando éste no está incluido en el propio grupo. Puede realizar asimismo otras funciones de protección además de sobreintensidad o baja tensión.

•

Cuadro de conmutación Contiene los interruptores/contactores que realizan la transferencia de la carga entre el grupo y la red. En el caso de los grupos pequeños, las protecciones eléctricas están incorporadas en este cuadro.

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•

Silenciadores de entrada/salida de aire Atenúan el ruido producido por la entrada y salida de aire de refrigeración. La dimensión de los silenciosos debe tenerse en cuenta para la longitud de la sala.

•

Tolva/fuelle de acoplamiento radiador/silencioso Eliminan la posibilidad de recirculación de aire caliente a la admisión y mejoran la refrigeración.

•

Silencioso de escape Atenúan el ruido producido por los gases de escape. La altura de la sala vendrá determinada por la instalación del conducto de escape. Dependiendo de dónde se coloque el silencioso de gases de escape, la altura libre por encima del grupo tendrá que ser mayor o menor. El diámetro de los silenciosos de escape está en torno a 60 cm. Es recomendable una altura de sala superior a 3 m.

•

Intercambiadores de calor (grupos sin radiador) Se usan para refrigerar el agua de camisas cuando el grupo no lleva radiador. En los grupos 3406, 3412 y C18 van colocados sobre la propia bancada del grupo, por lo que no ocupan planta de la sala, pero en los grupos 3500 ocupan aproximadamente una planta de 1,2 m x 0,8 m.

•

Bombas circuito secundario de refrigeración (grupos sin radiador) Son necesarias para mover el agua en el circuito secundario de refrigeración, entre el intercambiador y el sistema de refrigeración (torre, aerorrefrigerador..)

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Instalación típica de 4 grupos electrógenos con insonorización

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•

Ventilación forzada (grupos sin radiador/radiador remoto) Es necesario un cierto caudal de aire para evacuar el calor radiado por el grupo y el generador, así como los gases de cárter. Normalmente este aire es inducido por el ventilador del radiador. Si no hay radiador, es necesario instalar ventiladores de impulsión y extracción.

•

Tanque de expansión (grupos sin radiador/radiador remoto) Es necesario para compensar el aumento de volumen del líquido al calentarse. Al haber más tuberías de agua es necesario un mayor volumen de compensación.

•

Canalización de aire de admisión Si la temperatura en la sala del grupo es elevada, será necesario tomar el aire para combustión del exterior.

•

Canalización/deflectores de aire de ventilación y refrigeración Si el flujo de aire de refrigeración/ventilación no es el ideal, debido a la situación de las entradas y salidas de aire disponibles, se debe colocar deflectores o canalizaciones que guíen el aire alrededor del grupo y hagan que éste ente en contacto con el motor lo máximo posible.

•

Conducto de escape Es necesario para llevar los gases de escape desde el motor hasta el exterior, pasando por el silencioso. Suele aislarse térmicamente, para evitar calentamiento de la sala y tener superficies calientes. La salida de gases está sujeta a la normativa de chimeneas de escape. Su tamaño está limitado por la pérdida de carga admisible en el motor.

•

Tuberías de combustible Conducen el combustible desde el depósito principal hasta el depósito nodriza. Desde el depósito nodriza hasta el motor generalmente suelen colocarse latiguillos.

•

Tuberías de agua (grupos sin radiador/radiador remoto) Comunican el radiador con el grupo o el intercambiador con el dispositivo de refrigeración del secundario. Su diámetro vendrá dado por el caudal/salto térmico necesario en el intercambiador.

•

Cables de potencia Son cables cuya sección depende de la intensidad máxima que van a soportar. A menudo se utiliza más de un cable por cada fase. El recorrido de cables será desde las pletinas de conexión del generador hasta el interruptor (si el grupo no lleva interruptor incorporado) y luego desde el interruptor hasta el cuadro de conmutación, si éste es necesario. La salida de cables es por el frontal trasero del grupo (extremo donde está el generador) en los 3406, 3412 y C18. En los 3500 la salida de cables estándar es por el lado derecho del grupo, según se mira desde el generador al motor.

•

Cables de control Transmiten las señales de arranque/paro del grupo, así como la información proporcionada por el panel de control del grupo, en caso de que el funcionamiento sea automático o haya alguna gestión de señales.

•

Bandejas de cables Los cables de potencia y control deben llevarse por bandejas, que irán sujetas al techo, o en canaletas. Debe respetarse la densidad de cables que marca la normativa para una correcta disipación de calor. Es necesario separar las bandejas de cables de potencia de las bandejas de cables de control, para evitar interferencias magnéticas.

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•

Canaletas Se excavan canaletas en el suelo para el paso de tuberías y cables. De esta forma se evitan posibles roturas o desgastes. Deben tenerse en cuenta su recorrido para no colocar ningún elemento encima. Es recomendable incorporar desagües para evacuación de agua.

Cada uno de estos elementos ocupa un espacio determinado y en algunos casos está sujeto a normativas que delimitan su colocación en la sala. En particular es necesario situar el depósito con cuidado, ya que, por normativa, debe guardar cierta distancia con otros elementos de la instalación.

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Montaje El grupo debe apoyarse sobre una superficie que aguante su peso y sea capaz de aislar las vibraciones producidas en su funcionamiento. A la hora de plantear la suspensión de un grupo electrógeno es necesario tener en cuenta su emplazamiento. La suspensión será distinta dependiendo de que el grupo esté situado sobre el suelo o sobre una estructura, como puede ser una planta o una azotea de un edificio. Es muy común en las instalaciones de suministro de emergencia situar los grupos electrógenos en la cubierta del edificio. Normalmente, las cubiertas de los edificios no están previstas para aguantar el peso de los grupos, por lo que es necesario situar los grupos sobre una estructura metálica, apoyada sobre unos enanos, que lleve la carga hasta los pilares del edificio. Para mejorar el aislamiento, es conveniente que la estructura metálica sea lo más rígida posible, por lo que se deben emplear perfiles de altura adecuada. Es necesario en estos casos evaluar el impacto que puede causar la vibración de los grupos sobre la estructura del edificio. Cada estructura reaccionará de una forma distinta a la excitación producida por las vibraciones del grupo, por lo que no es posible conocer la influencia del grupo sobre la estructura sin conocer la estructura. Este estudio debe realizarse por los arquitectos responsables de la estructura. Los grupos electrógenos Caterpillar son máquinas bien equilibradas, por lo que las vibraciones que producen son bajas. Los desplazamientos máximos no sobrepasan los 0,22 mm de pico a pico, y la frecuencia de la vibración más importante es 25 Hz. En el caso de grupos instalados en edificios de oficinas o viviendas, es necesario eliminar todo lo posible la transmisión de vibraciones del grupo al edificio. Para esto, se colocan tacos antivibratorios entre el grupo electrógeno y la estructura metálica que lo soporta.

Montaje sobre suelo La capacidad de soportar carga varía de unos suelos a otros. Los suelos de roca aguantan más carga que los de arena. La presión ejercida sobre el suelo se evalúa teniendo en cuenta el peso del grupo con líquidos y su superficie de apoyo(raíles laterales de grupo). Para limitar las vibraciones transmitidas al entorno, se construye una bancada de hormigón, sobre la que se apoya el grupo. Dicha bancada debe tener por lo menos el mismo peso que el grupo con líquidos. Es recomendable que la bancada mida 30 cm más que el contorno de la superficie de apoyo del grupo. La profundidad vendrá dada por la condición de que su peso sea igual al del grupo, de la siguiente manera:

h=

P l×a× ρ

donde h: P: l: a: ρ:

profundidad de bancada (m) peso de grupo con líquidos (kg) longitud de bancada (m) ancho de bancada (m) densidad del hormigón, 2400 kg/m3

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No debe colocarse el grupo sobre bancada en caso de que esté situado en una planta de un edificio. La bancada puede provocar una sobrecarga en la estructura de la edificación, además de aumentar la masa vibrante sobre la estructura. Los grupos Caterpillar son máquinas perfectamente equilibradas que producen vibraciones mínimas. No obstante, si se desea una reducción drástica de las vibraciones, puede colocarse el grupo sobre tacos antivibratorios, además de la bancada. El grado de aislamiento que se alcanza con un buen diseño del sistema de sustentación ronda el 97%. La frecuencia de las vibraciones producidas por el grupo funcionando a 1500 rpm es 25 Hz. El diseño de la sustentación dependerá de dónde esté situado el grupo. Si el grupo está situado sobre un suelo o en un sótano, la frecuencia del sistema grupo – antivibratorios estará en torno a 3 Hz. Si el grupo está situado sobre una estructura, como por ejemplo en una terraza, la frecuencia propia del sistema será un poco mayor, 4 Hz. En cualquier caso será necesario un estudio completo del conjunto de la estructura para evaluar el impacto de las vibraciones del grupo sobre la estructura completa.

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Pesos de grupos electrógenos

*Estos pesos son del grupo con aceite, refrigerante y combustible. Grupo 3406 3456 C18

3412

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

Potencia Prime 256 292 328 364 400 436 480 508 400 436 480 508 544 580 648 728 800 920 1020 1088 1200 1280 1360 1460 1600 1820

Peso Emergencia 280 320 360 400 440 480 520 560 440 480 520 560 600 640 720 800 880 1000 1120 1200 1280 1400 1500 1600 1800 2000

Sin cabina

C. Insonorizada

5329 5329 5889 5889 5401 5451 5573 5719 5593 5638 5638 6508 6708 6908 7138 9250 10100 10770 11130 11550 11750 13000 13000 14670 14850 16000

6222 5329 7028 7028 7261 7261 7261 7261 8953 8998 8998 9868 10068 10048 10278 -

La bancada de hormigón debe construirse de la forma que sigue. Para mejorar el aislamiento de vibraciones, se coloca una capa de entre 20 y 25 cm de arena o grava. El aislamiento proporcionado por la grava es ligeramente superior al de la arena. Debe prestarse especial atención a la compactación de la arena o grava para que no haya asentamientos posteriores. Rodeando el dado de hormigón se coloca un material aislante (goma, poliestireno, fibra de vidrio), para reducir el paso de vibraciones al suelo.

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Ventilación La ventilación es esencial para el buen funcionamiento del grupo. Una ventilación deficiente causará pérdidas de potencia y acelerará el desgaste del motor, llegando a provocar averías graves. Las necesidades de aire del motor son tres: •

aire para evacuación del calor radiado por el motor y el generador a la sala y para refrigeración del radiador

•

aire para combustión,

•

aire para evacuación de gases de cárter.

Ventilación y refrigeración La mejor solución es provocar una corriente de aire que recorra el grupo longitudinalmente, empezando en el extremo del generador, por la parte baja del grupo, hacia el radiador. De esta forma, el aire refrigera el generador, pasa luego por los costados del motor recogiendo el calor radiado y se introduce finalmente en el radiador donde disipa el calor del agua de camisas. Es aconsejable que la entrada de aire sea lo más baja posible, ya que la rejilla de ventilación del radiador se encuentra a poca altura. Los ventiladores de los grupos electrógenos son todos de impulsión, es decir impulsan el aire hacia el núcleo del radiador, precisamente para garantizar que el aire recorre el camino anteriormente descrito. Es aconsejable canalizar la salida de aire desde el radiador al exterior, para evitar cualquier recirculación de aire caliente. El radiador se une a la tolva por medio de un fuelle flexible, para evitar la transmisión de vibraciones al edificio. La sección de la conducción de aire debe ser mayor que el núcleo del radiador. En caso de que se utilicen persianas antilluvia, la sección debe aumentarse en un 25% con respecto a la del radiador. Si se coloca malla o rejilla fina en las aberturas, la sección debe ser 40% mayor que la del radiador.

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La abertura de entrada de aire debe ser 1,5 veces mayor en área que la de salida. Si el camino natural del aire entre la entrada y salida no recorre el grupo por completo, deben colocarse deflectores que guíen el aire hacia el grupo. A la hora de diseñar los conductos de entrada y salida de aire, debe tenerse en cuenta que la pérdida de carga total, entre la aspiración y la salida de aire no debe sobrepasar la máxima admisible. Por tanto, la sección de los conductos, el tamaño de los silenciadores y la forma de los deflectores debe ser la adecuada par minimizar la pérdida de carga. En el caso en que el grupo vaya refrigerado por intercambiador de calor y no lleve radiador, debe instalarse un sistema de ventilación que introduzca y extraiga el aire de la sala. Asimismo, si el grupo se encuentra en un recinto al cual llega el aire a través de canalizaciones muy largas, también debe proporcionarse un sistema de impulsión y/o extracción de aire, de manera que el ventilador del radiador no tenga que vencer la pérdida de carga de los conductos. La presión en la sala del grupo debe ser ligeramente superior a la exterior. Si la presión en la sala es inferior a la exterior, el motor tendrá más dificultad par aspirar aire, y se resentirá el rendimiento, aumentando el consumo de combustible y la temperatura de escape, con el consiguiente desgaste de las partes internas del motor.

El radiador está diseñado de forma que el aire se calienta aproximadamente 10 ºC antes de entrar en el radiador. Esta temperatura variará según las dimensiones de la sala y de la resistencia al paso del aire que haya.

Otra disposición posible del sistema de ventilación, en caso de no haber radiador, es una cortina de aire que ataque el grupo en toda su longitud por la parte inferior y salga por aberturas en el techo encima del grupo.

El menos aconsejable de los sistemas de refrigeración es impulsar aire sobre el grupo desde arriba en el extremo del generador y extraerlo por el extremo del radiador. Este sistema no es aconsejable ya que el camino natural del aire caliente es opuesto al del aire impulsado. Además, el aire seguirá el camino más corto entre la entrada y la salida, sin entrar en contacto con muchas zonas del grupo.

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En caso de que el camino natural del aire tienda a evitar el grupo electrógeno, deben instalarse deflectores que guíen el aire hacia todo el grupo. Para comprobar que el camino del aire a través del grupo es correcto, se pueden colocar lazos o trozos de cordel sobre la superficie del motor, y observar cómo se mueven con el paso del aire. Un flujo de aire correcto será tanto más importante cuanto más largos sean los periodos de funcionamiento del grupo. Por cada 765 m de altura sobre el nivel del mar hay que aumentar el caudal de aire en un 10%, para compensar la disminución de densidad del aire. El funcionamiento del grupo provoca ruido. Para ventilar y refrigerar el grupo es necesario dejar aberturas para el paso de aire. Para evitar que este ruido pase al exterior de la sala, se pueden colocar silenciosos de entrada y salida de aire. El ruido producido por el flujo de aire suele ser despreciable frente al ruido producido por el grupo. Es necesario tener en cuenta las dimensiones de los silenciosos a la hora de plantear el tamaño de la sala.

Dimensiones orientativas de silenciadores de entrada y salida de aire

Potencia Grupo 3406 3456 C18

3412

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

Caudal 3

(m /min)

Prime Emergencia 256 280 292 320 328 360 364 400 400 440 436 480 480 520 508 560 400 440 436 480 480 520 508 560 544 600 580 640 648 720 728 800 800 880 920 1000 1020 1120 1088 1200 1200 1280 1280 1400 1360 1500 1460 1600 1600 1800 1820 2000

Dimensiones de silenciador

Atenuación (dBA) 30

(alto x ancho) (cm)

Fondo (cm)

Peso (kg)

180 x 168

120

312

210 x 210

120

436

240 x 255

120

550

240 x 310

125

650

522 500 469 660 690 935

1089

1146

1488 1878 1758 1878 1452

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Silenciador de salida de aire con elementos de montaje

Para elegir los silenciosos de entrada y salida de aire es necesario tener en cuenta el caudal de aire. A continuación se muestran los caudales de aire de los distintos grupos, teniendo en cuenta una contrapresión de 0.12 kPa a la salida del radiador, que es la contrapresión máxima admisible. Si la contrapresión real de la instalación es menor, el caudal resultante será mayor.

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Caudal de aire de radiador


3412

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

Caudal

Prime

Emergencia

256 292 328 364 400 436 480 508 400 436 480 508 544 580 648 728 800 920 1020 1088 1200 1280 1360 1460 1600 1820

280 320 360 400 440 480 520 560 440 480 520 560 600 640 720 800 880 1000 1120 1200 1280 1400 1500 1600 1800 2000

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3

(m /min)

Pérdida de carga máxima (kPa)

522 500 469 660 0.12 690 935

1089

1146

1488

0.19

1878 1758 1878 1452

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Aire para combustión Para el proceso de combustión es necesario aire limpio y frío. La temperatura de entrada del aire afecta en gran manera al rendimiento y a la vida del grupo. El aire para combustión se toma normalmente de la propia sala del grupo. Si el aire en la sala está demasiado caliente, será necesario tomar aire del exterior por medio de una conducción. La pérdida de carga aconsejada para la conducción de aire de admisión es 0.5 kPa. Conservando la restricción en la admisión por debajo de este valor, se optimizará la vida de los filtros de aire. El conducto de admisión debe ser capaz de aguantar una pérdida de carga de 12.5 kPa, para asegurar su consistencia estructural. No se debe apoyar ningún peso sobre los filtros de aire del motor, por tanto la conducción debe estar soportada en toda su longitud. El caudal de aire que requiere un grupo es aproximadamente 0.127 m3/min por kWe. Compruebe el caudal de aire de combustión que requiere su motor concreto en la ficha técnica del grupo.

Gases de cárter Una pequeña parte de los gases de combustión producidos en el pistón pasan al cárter a través de los segmentos. Para que la presión en el cárter no se haga muy grande, se ventila el cárter a la atmósfera, evacuando los gases de cárter. El caudal de gases de cárter típico es de 0.4 m3/kWe·h a 0.6 m3/kW·h, según sea el estado de desgaste del motor. En caso de que el grupo tenga radiador, los gases de cárter se descargan a la salida del radiador mediante un conducto. En caso de que el aire caliente se canalice al exterior, debe preverse una abertura para introducir el conducto de descarga de gases de cárter. Si el grupo se refrigera por medio de intercambiador de calor, existen varias opciones para evacuar los gases de cárter. •

Se puede canalizar el venteo del cárter al exterior. La contrapresión máxima admisible del conducto es 0.25 kPa. En caso de que el conducto sea muy largo y se exceda esta contrapresión, puede instalarse un sistema de extracción, siempre que la presión negativa creada en el cárter no llegue a 0.06 kPa. Para evitar la disminución de presión en el cárter, las conexiones del conducto no deben ser estancas. No se debe en ningún caso llevar la salida de gases de cárter al escape, ya que puede provocar incendios debido a la creación de depósitos de aceite.

•

Si la ventilación de la sala es muy buena, se pueden descargar los gases de cárter directamente a la sala, considerando que el caudal de gases de escape es comparativamente pequeño.

•

La instalación de filtros en la salida de gases de cárter permite limpiar de partículas y aceite los gases de cárter. En instalaciones de emergencia, caracterizadas por bajas horas de funcionamiento, se pueden eliminar por completo los gases de cárter reintroduciéndolos en la admisión una vez limpios (filtros de circuito cerrado). En ambientes concurridos o mal ventilados, esta es la mejor solución. Para instalaciones con más horas de funcionamiento se deben liberar al ambiente directamente tras pasarlos por filtros (filtros de circuito abierto).

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Instalación de escape El funcionamiento del grupo electrógeno implica liberación de una cantidad de gases calientes que deben evacuarse a la atmósfera. A la hora de diseñar el escape es necesario tener en cuenta los siguientes condicionantes.

El rendimiento y buena conservación del motor exigen que la pérdida de carga en el conducto de escape y en el silencioso sea inferior a un cierto valor límite. Para mantener la pérdida de carga por debajo del límite tolerable durante toda la vida del motor, es necesario utilizar un valor de pérdida de carga de diseño, inferior al límite máximo. El uso del grupo hará que aumente la pérdida de carga debido a ensuciamiento y acumulación de carbonilla en el conducto y silencioso. El valor de pérdida de carga de diseño deberá ser más bajo cuanto mayor sea el uso del grupo. Por tanto, no se debe usar el límite máximo como valor de diseño, ya que esto puede llevar a una contrapresión demasiado elevada una vez entre en servicio el grupo. Para motores 3400 se establece una pérdida de carga de diseño de 4 kPa, y una pérdida de carga máxima admisible de 6,7 kPa. En los motores C18 la pérdida de carga de diseño es de 5 kPa, y la admisible de 10 kPa. En motores 3500 el valor de pérdida de carga de diseño es de 2,5 kPa y el límite 5,0 kPa.

Los gases de escape salen a gran temperatura, produciendo dilataciones en la conducción. Esto obliga a introducir elementos flexibles que Instalación de escape con tubería modular compensen las dilataciones, y a soportar el conducto de manera no rígida.

Las vibraciones del motor hacen que sea necesario aislar el conducto de escape del motor mediante conexiones flexibles, que limiten la transmisión de vibraciones. Otra solución es emplear una suspensión antivibratoria para el conducto de escape.

Las altas temperaturas de los gases de escape hacen necesario aislar la superficie caliente de los conductos, por motivos de seguridad y para que el calentamiento de la sala no sea excesivo.

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Caudal y temperatura de escape grupos 3400

Grupo

Potencia(kW)

Temperatura

(m /min)

(ºC)

3

Prime 3406

Caudal

Emergencia

256

56 588 60 597 292 65 580 320 70 584 3456 328 64 516 360 89 504 364 73 509 400 97 519 C18 400 85 511 440 113 532 436 93 519 480 118 545 473 101 526 520 129 563 508 111 533 560 122 558 3412 400 92 585 440 97 594 436 100 555 480 111 571 480 112 571 520 122 586 508 107 606 560 116 613 544 116 528 600 130 536 580 125 534 640 137 539 648 139 539 720 157 545 Contraste siempre estos datos con la ficha técnica del grupo, proporcionada por su contacto de Finanzauto. 280

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Grupo

Potencia(kW)

Temperatura

(m /min)

(ºC)

3

Prime 3508

Caudal

728

Emergencia

163 457 177 468 159 428 880 173 439 214 450 1000 234 450 238 452 1120 264 473 236 485 1200 261 493 259 492 1280 267 484 273 479 1400 299 488 294 486 1500 326 502 304 478 1600 335 491 330 510 1800 366 524 407 532 2000 443 554 con la ficha técnica del grupo, proporcionada por su 800

3508B

800

3512

920 1020

3512B

1088 1200 1280 1360

3516B

1460 1600 1820

Contraste siempre estos datos contacto de Finanzauto.

La sección del conducto de escape debe ser tal que la contrapresión resultante no exceda el límite de funcionamiento del motor. Este tema se desarrolla más adelante (ver Contrapresión de conducto de escape) El flujo de gases produce ruido que será necesario amortiguar instalando un silencioso. La capacidad de atenuación del silencioso dependerá del nivel de ruido deseado. Existen tres niveles de atenuación. El estándar es 10 dB de atenuación, el siguiente es 30 dB, para áreas residenciales y el superior es 40 db.

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Conducción de escape Los gases de escape deben ser conducidos desde la salida de escape del motor hasta el exterior de la sala. La salida de gases de escape debe estar todo lo alejada que sea posible de la entrada de aire a la sala, para evitar cualquier recirculación de gases de escape hacia la sala. La recirculación de los gases de escape aumentaría la temperatura del aire, perjudicando la ventilación, el rendimiento del motor, y ensuciando el radiador. Los gases de escape salen del motor a una temperatura superior a 500 ºC. Esto hace necesario varias consideraciones. •

La dilatación térmica obliga a colocar compensadores de dilatación en los distintos tramos de la conducción. La tubería de acero experimenta una dilatación de 1.13 mm /m por cada 100ºC de aumento de temperatura. Si tenemos en cuenta la temperatura de los gases, un tramo de tubería de 3 m experimentaría una dilatación de aproximadamente 17 mm. Si la tubería se soporta de forma rígida, esto puede causar fallos en los soportes. Un extremo de cada tramo de tubería debe soportarse rígidamente y el otro mediante soporte no rígido, por ejemplo de rodillos. Las chimeneas modulares vienen ya preparadas para absorber las dilataciones, sin necesidad de compensadores adicionales

•

A la salida del motor se coloca un flexible de escape, cuya misión es aislar las vibraciones producidas por el grupo de la conducción, y absorber las pequeñas desalineaciones que pueda haber entre el conducto de escape y la salida de escape del motor. El peso del conducto de escape no debe apoyarse sobre el flexible de escape. el conducto de escape debe soportarse de forma que los flexibles no aguanten peso.

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•

Al instalar los compensadores de dilatación, estos deben estar pretensados o comprimidos una cierta longitud, definida por el fabricante. Asegúrese de seguir las indicaciones del fabricante, y compruebe que el eje de todos los compensadores queda recto una vez instalado

•

Para evitar que las vibraciones que se puedan transmitir afecten gravemente a la conducción, se deben colocar los soportes a distancias desiguales, lo cual elimina el riesgo de resonancia.

•

El agua contenido en los gases de escape se condensa en el conducto de escape. Por tanto es necesario colocar puntos de drenaje en cada tramo de conducto en el que se pueda acumular agua. Para evitar que entre agua al motor, los conductos tendrán una ligera inclinación descendente en el sentido del flujo de gases.

•

Los pasamuros separan el conducto de escape de las paredes o techos y proporcionan aislamiento térmico y mecánico. Si son de pared simple, el diámetro debe ser al menos 305 mm mayor que el conducto de escape. Si es de pared doble, el diámetro exterior debe ser al menos 152 mm mayor que el conducto de escape.

•

El silencioso de escape se colocará lo más cerca posible del motor, de forma que la transmisión de ruido por el conducto de escape sea la mínima, y que la temperatura de los gases en el silencioso sea la mayor posible para favorecer la combustión de la carbonilla, e impedir que se formen depósitos. El silencioso se soporta o se suspende de la estructura de forma rígida o por medio de una suspensión antivibratoria. Si no fuese posible aislar el conducto de escape del motor será imprescindible sustentar el silencioso y el conducto de escape con

Diám. nominal (pulgadas) 8 – 12 14 16 A B C

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A(mm)

B(mm)

C(mm)

19.05 19.05 22.86

38.1 76.2 76.2

25.4 25.4 44.45

Máximo desalineamiento entre bridas Máxima compresión desde longitud en descarga Máxima extensión desde longitud en descarga

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amortiguadores. Los silenciosos cuentan con 4 anclajes para facilitar su instalación. Siempre que las limitaciones de la instalación lo permitan, para minimizar la contrapresión es conveniente colocar un tramo de tubería recta de longitud superior a 5 diámetros aguas arriba del silencioso y de longitud superior a 2.5 diámetros aguas abajo. Sombrerete de escape

•

Es necesario poner algún medio que impida la entrada de lluvia por la salida del conducto de escape. Un método es colocar un sombrerete. El inconveniente del sombrerete es que refleja el ruido de escape hacia abajo, en vez dejar que se disipè hacia arriba. Otra forma es acabar el conducto en horizontal, cortado a 45º o 30º en “pico de pato”.

•

En caso de que exista más de un grupo en una misma instalación, no debe unirse en ningún caso los escapes en un colector común. Si uno de los motores estuviese parado mientras los otros están en marcha, los gases de escape entrarían en el motor parado. Al estar el motor frío, el agua de los gases se condensaría, causando graves daños al motor. La experiencia ha demostrado que la colocación de válvulas que aíslen los motores parados no es eficaz, ya que, debido a las altas temperaturas de los gases, las válvulas acaban por degradarse. La colocación de extractores tampoco es aconsejable, ya que si se activan con un motor parado, pueden causar daños en los turbocompresores al girar éstos sin lubricación, arrastrados por el flujo de aire.

Instalación de escapes separados

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Contrapresión de conducto de escape La contrapresión en el conducto de escape influye decisivamente en el funcionamiento y en la vida del motor. Por eso es crucial mantenerla dentro de unos límites. En general, la sección del conducto de escape será igual o mayor que la sección de salida del motor. Si con la sección del motor se superan los límites admisibles, debe aumentarse la sección del conducto. Para hallar la pérdida de carga del conducto es necesario conocer la longitud de conducto, el número de codos y la pérdida de carga del silencioso. Cada codo equivale a una cierta longitud de tubería. Dependiendo del diámetro y del radio de curvatura del codo, se puede calcular la longitud equivalente de tubo en la tabla. Pérdida de carga de codos en longitud equivalente

La pérdida de carga provocada por los codos del conducto se calcula como longitud equivalente de tubería mediante las siguientes expresiones:

D 1000 D L = 20 × 1000 D L = 66 × 1000 D L = 15 × 1000 L = 33 ×

Codo a 90º Codo de radio largo (Radio >1.5 D) Codo cuadrado Codo de 45º

Siendo : D L

Diámetro interior de tubería, en mm Longitud equivalente, en m

Una vez obtenida la longitud equivalente de cada uno de los codos, debe sumarse a la longitud de tubería recta, para obtener la longitud total. Esta longitud se introduce en la fórmula de cálculo de pérdida de carga. De esta forma se obtiene la pérdida de carga total del conducto.

Para calcular la pérdida de carga que ejerce el conducto de escape para el caudal de gases de escape correspondiente se utiliza la siguiente fórmula:

L × S × Q 2 × 3.6 × 10 6 P (kPa) = D5 Siendo P L Q

Pérdida de carga del conducto en kPa Longitud total equivalente del conducto incluyendo accesorios, en m Caudal de gases de escape, en m3/min

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D S

Diámetro interior de tubería, en mm Densidad de gases de escape, en kg/m3

La densidad de los gases de escape es aproximadamente igual a la del aire, y se puede calcular con la siguiente expresión:

S (kg / m 3 ) =

352 Tescape + 273

A este valor hay que añadirle la pérdida de carga del silencioso, que se obtiene en la tabla. Pérdida de carga de silenciosos de escape

Grupo 3406 3456 C18 3412 3508/3508B 3512/3512B 3516B

Prime (10 dBA)

Emergencia (25/30 dBA)

Cabinas

1.0 kPa 1.0 kPa 1.0 kPa 0.5 kPa 1.25 kPa 0.75 kPa 0.85 kPa


4.0 kPa 3.0 kPa 1.2 kPa 3.0 kPa -

Los datos de pérdida de carga de la tabla son aplicables exclusivamente a los silenciosos incluidos en el suministro estándar.

En resumen, para calcular la pérdida de carga sumamos la pérdida de carga que provoca el conducto con sus codos y accesorios a la pérdida de carga del silencioso de escape. Los valores de pérdida de carga calculados pueden diferir de los reales, por tanto es necesario tener mucho cuidado al dimensionar la instalación de escape y utilizar coeficientes de seguridad adecuados. La pérdida de carga obtenida debe compararse con el límite de diseño, que es 5 kPa para los grupos 3406, 3456, C18 y 3412 y 2,5 kPa para los 3500. No debe sobrepasarse el límite de diseño ya que la pérdida de carga aumentará con el uso, debido al ensuciamiento y posible obstrucción del conducto.

A continuación se muestran las longitudes equivalentes de conducto de distintos diámetros que se pueden colocar para diferentes motores. El cálculo se ha realizado teniendo en cuenta el silencioso que lleva cada grupo, y suponiendo que la temperatura media de los gases en todo el conducto no baja de 300 ºC. Por ejemplo, para un grupo 3406 de 256 kW en aplicación prime, con silencioso, podremos colocar un conducto de escape de longitud equivalente a 163 m si es de 200 mm de diámetro y hasta 1.170 m si es de diámetro 250 mm. Esto nos permite colocar 2 codos de 90º (5 m de longitud equivalente cada uno) y 153 m de tubo recto.

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Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3406 y 3456) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible

Grupo

Prime con cabina 292

Emerge ncia con cabina

Prime

Emergen cia

320

3406

292 320 364 400

3456

364 400

DN200

DN250

78 15 78 15 59 59 -

190 44 190 44 192 24 192 24

Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupo C-18) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible

Grupo



Prime

Emergen cia

440 400 440 436 480 436 C-18

480 473 520 473 520 508 560 508 560

32

DN250

DN300

118 66 99 56 96 61 81 52 82 51 69 43 68 57 58 48

382 186 308 156 292 170 240 143 239 139 198 118 194 157 162 132

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Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3412) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible

Grupo



Prime

Emergen cia

600 544 600 580 640

3412

580 640 648 720 648 720

DN300

DN350

93 75 232 95 80 67 196 85 65 52 156 65

225 176 580 228 190 156 545 201 151 117 400 150

Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3508) Longitud equivalente de conducto máxima Potencia(kW) admisible Grupo Prime DN300 DN350 DN400 Emergencia

3508 3508B

728

30 22 31 23

800 800 880

33

66 49 69 51

123 91 128 95

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Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3512) Longitud equivalente de conducto máxima Potencia(kW) Grupo admisible Prime DN400 DN450 DN500 Emergencia

920 3512

111 86 83 103 84 66 71 61 64 52 56 45

1000 1020 1120 1088 1200 1200

3512B

1280 1280 1400 1360 1500

211 160 155 193 158 119 132 113 119 97 102 82

213 166 176 140

Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3516) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible Grupo Prime DN400 DN450 DN500 DN550 Emergencia

3516

1460 1600 1600

3516B

1800 1820 2000

34

54 -

99 75 80 60 52 -

170 128 137 101 91 75

210 224 164 147 121

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Sistema de alimentación de combustible Los grupos 3400 y C18 vienen todos equipados con un tanque de combustible incorporado en la bancada. El grupo se alimenta directamente de la bancada tanque. La capacidad de la bancada tanque garantiza, como mínimo el funcionamiento del grupo durante 8 horas a plena carga. Los grupos 3500 necesitarán un depósito para alimentación y posiblemente otro para almacenamiento, dependiendo de las necesidades y situación del grupo. Además del depósito incorporado en el motor, la instalación contará con un depósito de mayor tamaño, de forma que se puedan distanciar al máximo las operaciones de recarga. El tamaño del depósito dependerá de las horas de funcionamiento y el grado de carga deseados. Instalación típica de suministro de combustible para dos grupos sin bancada tanque

Interruptor de nivel 2” Venteo 2” 1 1/2” Tanque de diario

Grupo 1 1”

Grupo 2 1 1/2”

2”

Venteo 2” Boca de carga 3”

Nivel visual 2”

Tanque almacén

BOMBAS (UNA EN BYPASS)

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Solamente una parte del caudal que entra al motor se quema en los cilindros. Otra parte mucho mayor se emplea para refrigerar los inyectores. Por tanto existe un caudal de entrada al motor y un caudal de retorno. El rendimiento de los motores con inyección electrónica unitaria (3406E, C18, 3508B, 3512B y 3516B) se ve afectado adversamente si la temperatura del gasóleo sube de 38 ºC, debido a la disminución de la densidad del combustible. Si el combustible se calienta, será necesario instalar un enfriador de gasóleo. Si se dispone de un depósito muy grande (>10.000 litros), se puede funcionar varias horas sin que se caliente el combustible, llevando el retorno del motor al tanque principal. A continuación se muestran los parámetros de funcionamiento del sistema de combustible.

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Consumo de grupos 3400 a plena carga

Grupo

Potencia(kW) Prime

3406

Emergencia

Consumo a plena carga (l/h)

256

73 80 292 78 320 86 3456 328 82 220 61 220 61 240 70 C18 400 103 440 125 436 103 480 133 480 121 520 147 508 132 560 146 3412 400 115 440 121 436 127 480 138 480 138 520 148 508 140 560 153 544 145 600 159 580 154 640 169 648 172 720 192 Contraste siempre estos datos con la ficha técnica del grupo, proporcionada por su contacto de Finanzauto. 280

Máxima restricción de presión en la aspiración Máxima restricción de presión en el retorno Presión nominal de funcionamiento con filtro limpio

37

30 KPa 27 KPa 207 KPa

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Grupo

Potencia(kW) Prime

3508

Emergencia

Consumo a plena carga

728

197 216 206 227 244 267 272 301 290 321 318 333 325 358 352 393 383 421 406 457 471 520

800 3508B

800

3512

920

880 1000 1020 1120 3512B

1088 1200 1200 1280 1280 1400 1360 1500

3516

1460

3516B

1600

(l/h)

1600 1800 1820 2000

Contraste siempre estos datos con la ficha técnica del grupo, proporcionada por su contacto de Finanzauto. Para motores 3406E, y 3500 Máximo caudal a bomba de transferencia del motor Máxima restricción de presión en la aspiración Máximo caudal de retorno de combustible Máxima restricción de presión en el retorno Presión nominal de funcionamiento con filtro limpio Máxima capacidad de aspiración sin bomba de cebado Potencia calorífica a disipar en el combustible

Temperatura máxima de entrada al motor

38

1260 l/h 30 KPa 1220 l/h 27 KPa 415 KPa 3,7 m. de gasóleo 3508/B 3512/B 3516B

6 KW 9 kW 12 kW 38 ºC

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Las especificaciones para cualquier gasóleo a utilizar deben seguir la tabla siguiente : Especificaciones

Prueba ASTM

Requisitos

Aromáticos

D1319

35% máximo

Cenizas

D482

0,02% máximo (peso)

Residuos de carbón (10%)

D524


Número de cetano

D613

40 mínimo

D97

El máximo punto de enturbamiento no debe exceder la temperatura ambiental mínima esperada.

Corrosión de tiras de cobre

D130

Nº 3 máximo

Destilación

D86

10% a 282ºC 90% a 360ºC

Punto de inflamación

D293

Mínimo legal

Densidad API

D287

30 mínimo 45 máximo

Punto de fluidez

D97

6ºC mínimo por debajo de la temperatura ambiente.

Punto de enturbamiento

Azufre

D3605 ó D1552

2% máximo

Viscosidad cinemática a 40ºC

D445

1,4 cSt mínima 20,0 cSt máxima

Agua y sedimentos

D1796

0,1% máximo

Agua

D1744

0,1% máximo

Sedimentos

D473


Gomas y resinas

D381

10 mg por 100 ml

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Normativa de instalaciones petrolíferas Las instalaciones de suministro de combustible para grupos electrógenos deben estar de acuerdo con la ITC MI-IP03 “Instalaciones petrolíferas para uso propio”, modificado en virtud del Real Decreto 1523/1999 de 1 de octubre, publicado en el BOE num. 253 de fecha 22 de octubre de 1999. Esta normativa establece una serie de requisitos, dependiendo de la capacidad y de la disposición del almacenamiento. A continuación se ofrece un resumen aclaratorio de la normativa. Nota importante El siguiente texto pretende ser una ayuda al proyectista a la hora de diseñar un sistema de alimentación a grupos electrógenos. El cumplimiento de lo aquí expuesto no exime de ninguna forma del cumplimiento de la normativa, y por tanto cualquier diseño exige la lectura y conocimiento de la normativa aquí mencionada. Si bien se ha puesto el máximo cuidado en la elaboración de esta información, Finanzauto, S.A. no se hace responsable de cualquier discrepancia que pueda haber entre lo aquí escrito y la normativa.

Condiciones básicas de instalación de tanques La instalación de tanques debe realizarse conforme a lo indicado en los siguientes informes: UNE-EN 976(2) Tanques enterrados de plásticos reforzados con fibra de vidrio (PRFV). Tanques cilíndricos horizontales para el almacenamiento sin presión de carburantes petrolíferos líquidos. Parte 2: Transporte, manejo almacenamiento e instalación de tanques de una sola pared. UNE 53.990

Plásticos. Instalación de depósitos aéreos o en fosa, fabricados en plástico reforzado con fibra de vidrio (PR-FV), para el almacenamiento de productos petrolíferos líquidos

UNE 53.993

Plásticos. Instalación de depósitos de polietileno de alta densidad (PE-HD) para productos petrolíferos líquidos con punto de inflamación superior a 55ºC.

UNE 109.500

Instalación no enterrada de tanques de acero paralelepipédicos para almacenamiento de carburantes y combustibles líquidos.

UNE 109.501

Instalación de tanques de acero aéreos o en fosa para almacenamiento de carburantes y combustibles líquidos.

UNE 109.502

Instalación de tanques de acero enterrados para almacenamiento de carburantes y combustibles líquidos

Tanques en superficie La instalación de almacenamientos (tanque o conjunto de tanques) de gasoil se realizará en emplazamientos adecuados, que nunca serán zonas de tránsito o paso, huecos de escalera, zaguanes, vestíbulos o pasillos, desvanes de viviendas, hospitales, edificios de oficinas o edificaciones similares, locales de trabajo ni laboratorios. En general, se tendrá en cuenta la

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seguridad de los usuarios y terceras personas, así como el peligro de derrames e incendios a la hora de decidir el emplazamiento del almacenamiento. Todos los tanques deben estar dentro de un cubeto que, en caso de fugas, pueda contener todo el volumen de líquido del depósito, considerando que el propio depósito no existe. Se puede colocar más de un tanque en el mismo cubeto, en cuyo caso la capacidad del cubeto será, al menos, la mayor de las dos siguientes capacidades: o bien el 100% del depósito de mayor capacidad considerando que éste no existe pero los demás sí, o bien el 10% de la suma de las capacidades de todos los depósitos incluidos en el cubeto. El cubeto es un recinto estanco que se coloca debajo y alrededor del depósito, capaz de retener el líquido almacenado en el depósito, y que puede construirse de hormigón y ladrillo con un revestimiento impermeable. Se diseñará con una pendiente del 2%, de forma que posibles derrames y aguas pluviales puedan fluir hacia un punto de recogida. En caso de que el almacenamiento esté en el exterior de una edificación, debe instalarse un sistema para evacuar el agua. Este sistema no se podrá utilizar para evacuación del gasoil. El cubeto se podrá eliminar sólo en los siguientes supuestos: • • •

Los tanques de capacidad menor que 1000 litros podrán tener una bandeja de recogida con capacidad de al menos el 10 % de la capacidad del depósito, en sustitución del cubeto. Los depósitos de doble pared no necesitan cubeto. En los almacenamientos de capacidad no superior a 5000 litros el cubeto puede sustituirse por otras medidas de seguridad que eviten la posibilidad de impactos.

En almacenamientos de capacidad inferior a 5000 litros debe haber una distancia mínima de 1m en proyección horizontal entre las fuentes de calor o superficies calientes, tales como calderas, hornos, conducciones de gases de escape, etc., y el depósito. Si se coloca entre medias un muro de resistencia al fuego RF-120, la distancia puede disminuirse a 0,5 m. La temperatura superficial del depósito no será en ningún caso superior a 40ºC. Conexiones Los depósitos de más de 3000 l deben contar con una boca de carga de conexión rápida normalizada, así como un dispositivo contra rebose por llenado excesivo, como puede ser una alarma por alto nivel. Si el depósito es de capacidad menor que 3000 l, la carga se podrá realizar por medio de un boquerel. En todo caso, la boca de carga debe estar a menos de 10 m de distancia del depósito. El caudal de carga será, como mínimo, 10 m3/h para depósitos inferiores a 5000 l y 20 m3/h para mayor capacidad. Para depósitos de capacidad mayor que 1000 l, la tubería de carga debe llegar hasta 15 cm del fondo del depósito. Interior de edificación El límite de capacidad para almacenamientos de gasoil en el interior de una edificación es 100.000 litros.

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En caso de que el almacenamiento sea de capacidad superior a 5000 litros, deberá estar contenido en un recinto dedicado. Este recinto debe estar señalizado convenientemente por medio de carteles que adviertan del peligro. Las puertas y ventanas del recinto deben abrirse hacia fuera. Si el almacenamiento es en una nave o edificio industrial, dicho recinto puede ser el propio cubeto. Exterior de edificación Si el depósito es paralelepipédico, la capacidad máxima que se podrá almacenar en una terraza o balcón es 200 l. Los depósitos situados en exterior de edificio deben estar protegidos contra posibles daños del exterior (proyecciones de objetos, fenómenos atmosféricos, paso de vehículos y personas, etc.). Los depósitos que no sean de doble pared deben estar dentro de cubetos. Si los depósitos llevan bocas situadas por debajo del máximo nivel, la altura del cubeto debe ser al menos igual a la altura de la boca más baja Deben colocarse en lugar visible carteles con indicaciones de peligro. Los depósitos deben contar con una tubería de ventilación de al menos 1,5” de diámetro y que llegue al menos hasta 1 metro por encima de la generatriz superior del depósito. A continuación se muestra un cuadro resumen con las principales consideraciones de instalación de depósitos. Las condiciones generales aplican a todo tipo de instalación. Además de estas condiciones será necesario cumplir las particulares para cada tipo de instalación. Esta tabla debe servir solamente como guía. Contraste cada uno de los aspectos con la normativa.

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Condiciones de almacenamiento de Gasoil para suministro a grupos electrógenos Cap.

1000l

1500l

3000l

5000l

>5000l Recinto dedicado*

Bandeja 10% o

Cubeto Cubeto

(100% de depósito mayor o 10% de volumen total)

(100% de depósito mayor o 10% de volumen total)

o

Condiciones generales

Doble pared o Protección contra impactos

o Doble pared

Dos lados adyacentes y accesibles del depósito deben tener una separación de 40 cm de las paredes. El resto de los lados y los lados entre sí pueden distar de las paredes 5 cm. La generatriz inferior debe distar al menos 20 cm del suelo. La distancia de la boca de hombre al techo debe ser al menos de 60 cm. Tubo ventilación ∅ ≥25 mm

Distancia mínima a paredes o cerramiento del cubeto, y entre depósitos de 0,2 D (mínimo 0,5 m).

Tubo de ventilación ∅ ≥40 mm

Temperatura superficial máxima 40ºC Boca de carga de Conexión rápida

Boquerel (como mínimo)

Dispositivo contra rebose por llenado excesivo Boca de carga a menos de 10 m Caudal mínimo de carga 3 20 m /h

3

Caudal mínimo de carga 10 m /h Tubería de carga hasta 15 cm del fondo

Carteles de señalización Puertas y ventanas abren al exterior

Interior de edificación

Separación 1 m de fuente de calor o 0,5 m con pared RF-120 Local de riesgo medio según NBE CPI/96 Ventilación a sala cerrada** Sin trámites

Ventilación al exterior y rejilla cortafuegos Documento justificativo

Proyecto

Exterior de edificación

La altura del cubeto debe ser como mínimo la de las bocas más altas del depósito que queden por debajo de la línea de llenado máximo. La tubería de ventilación (∅ > 1.5”) debe prolongarse hasta 1 m por encima de la generatriz superior del depósito Protección contra posibles daños del exterior. (Emplazamiento protegido, protección de acceso, recinto adecuado)

Enterrados

Sin trámites

Documento justificativo

Proyecto

Doble pared o Cubeto Tubo buzo Las paredes del cubeto deben llegar hasta la boca de hombre Separación entre paredes y cubeto: <20.000 l 30 cm >20.000 l 50 cm Recubrimiento mínimo: 60 cm – 90 cm según situación Protección catódica (Depósitos de pared simple)

*En naves o edificios industriales, este recinto podrá ser simplemente un cubeto. **Ventilación a sala cerrada con superficie de ventilación mínima de 200 cm2.

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Normativa de Seguridad contra incendios en la Comunidad de Madrid

REGLAMENTO DE PREVENCIÓN DE INCENDIOS DE LA COMUNIDAD DE MADRIDDECRETO 31/2003 DE 13 DE MARZO Este reglamento se aplica a los nuevos edificios de la Comunidad de Madrid, y a los que se reformen o cambien de uso. Además deben cumplir la Norma Básica de la Edificación CPI-96 “Condiciones de Protección contra Incendios en los Edificios” Se aplica a edificios que se usan como: viviendas, garajes aparcamientos, sanitario, espectáculos y reunión, oficinas, cultural y docente, residencial público, uso comercial y almacén etc. Se estudiarán aparte las cárceles y reformatorios, las líneas y estaciones de ferrocarril subterráneas, aeropuertos, las estaciones de autobuses, los centros de transporte público, y los edificios que se hayan declarado Bienes de Interés Cultural En la solicitud de Licencia de Obra o de Actividades e Instalaciones, se deben incluir una memoria descriptiva y unos planos que indiquen que se cumple este reglamento A continuación se ofrece un resumen aclaratorio de la normativa, pero solo de la parte que puede tener relación con la instalación de grupos electrógenos ( incluyendo los trafos, los cuadros, y los sistemas de ventilación). La Normativa es muy extensa y hace referencia tanto a las normas de diseño de los edificios como a las instalaciones de protección contra incendios

Nota importante El siguiente texto pretende ser una ayuda. El cumplimiento de lo aquí expuesto no exime de ninguna forma del cumplimiento de la normativa, y por tanto cualquier diseño exige la lectura y conocimiento de la normativa aquí mencionada. Si bien se ha puesto el máximo cuidado en la elaboración de esta información, Finanzauto, S.A. no se hace responsable de cualquier discrepancia que pueda haber entre lo aquí escrito y la normativa.

Características de los recintos donde se ubican los grupos electrógenos, los transformadores y los cuadros 1. Se consideran recintos especiales, deben ser de uso exclusivo y no se permitirá ningún tipo de almacenamiento en los mismos 2. Deben disponer de ventilación natural o forzada. El hueco para la ventilación será de: - 50 cm2 útiles por cada m2 de superficie o de - 50 cm2 útiles por cada 10 kW de potencia instalada si es la ventilación es directa y de 6 cm2 por cada 10 KW si se realiza mediante conductos 3. Deben disponer de alumbrado de emergencia 4. La salida de emergencia se puede realizar a través de otro recinto del edificio que a su vez disponga de otra salida de emergencia 5. En los recintos menores de 50 m2 de superficie útil, se considera como origen de evacuación la puerta de acceso a cada recinto.

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Características específicas de los recintos donde se ubican los grupos electrógenos 1. Deben constituir sector de incendio respecto del resto de recintos del edificio. Todos lo elementos que delimitan la sala de grupo (paredes techo, suelo, puertas etc) tendrán una resistencia al fuego de 120 minutos como mínimo. La estructura debe ser estable al fuego durante 120 minutos como mínimo 2. El grado de reacción al fuego de los materiales de revestimiento en suelos será M0 o A1FL y en paredes y techos M0 o A1 3. En las proximidades de cada acceso, preferiblemente en el exterior del recinto, se debe colocar un extintor de eficacia mínima 113 B. Características específicas de los recintos donde se ubican los transformadores 1. Si el recinto está bajo el nivel de la calle, en general la cota máxima será de –4 metros 2. Si la temperatura de inflamación o combustión del dieléctrico del transformador ( aceite) es menor de 300 ºC. a) Tendrá un sistema fijo de extinción automática en el caso de que: -El volumen de dieléctrico unitario sea mayor de 400 l o el total mayor que 1.600 l, en los recintos con acceso desde el interior del edificio -El volumen de dieléctrico unitario sea mayor de 600 l o el total mayor que 2.400 l, en los recintos sin acceso desde el interior del edificio b) Deben constituir sector de incendio independiente respecto del resto del edificio, con las paredes techo, suelo, puertas etc, resistentes al fuego durante 180 minutos como mínimo. La estructura debe ser estable al fuego durante 180 como mínimo. 3. Si la temperatura de inflamación o combustión del dieléctrico del transformador es igual o superior a 300 ºC deben constituir sector de incendio respecto del resto del edificio, con las paredes techo, suelo, puertas etc resistentes al fuego durante 60 minutos como mínimo. La estructura debe ser estable al fuego durante 60 minutos como mínimo. 4. El grado de reacción al fuego de los materiales de revestimiento en suelos será M0 o A1FL y en paredes y techo M0 o A1. 5. En las proximidades de cada acceso, preferiblemente en el exterior del recinto, se deben colocar dos extintores de eficacia mínima 113 B. Características específicas de los recintos donde se ubican los cuadros 1. Deben constituir sector de incendio respecto del resto de recintos del edificio, con las paredes techo, suelo, puertas etc resistentes al fuego durante 60 minutos como mínimo. La estructura debe ser estable al fuego durante 60 minutos como mínimo 2. El grado de reacción al fuego exigible a los materiales de revestimiento en suelos M0 o A1FL y en paredes y techos M0 o A1. 3. En las proximidades de cada acceso, preferiblemente en el exterior del recinto, se debe colocar un extintor de eficacia mínima 113 B Características de los conductos de extracción o distribución y retorno de aire Se deben diseñar para que mantengan las condiciones generales de compartimentación del edificio, no favorezcan la propagación de un incendio, ni dificulten la evacuación. Para ello deben cumplir, como mínimo, las siguientes condiciones:

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1. Disponer de compuertas para impedir que se propague en incendio a través de los conductos. Las compuertas entrarán en funcionamiento cuando la temperatura alcance 70 ºC en su interior, cuando se produzca un incremento brusco de temperatura de 30 ºC por encima de la habitual de servicio o cuando circule humo en ellos. La compuertas se podrán accionar manualmente cuando el caudal que circule a su través sea superior a 10.000 m3/h.. 2. En general no pueden discurrir por espacios destinados a caminos de evacuación, 3. Los conductos de extracción, distribución y retorno, deben estar realizados con productos M1 o B como máximo.

REGLAMENTO DE PREVENCIÓN DE INCENDIOS EN LOS ESTABLECIMIENTOS INDUSTRIALES, DECRETO 2267/2004 DE 3 DE DICIEMBRE

Se aplica a los nuevos establecimientos industriales y a los que se trasladen, cambien o modifiquen su actividad o se amplíen o reformen (si aumenta su superficie ocupada o el nivel de riesgo intrínseco.) Se aplica a establecimientos industriales: las industrias, los almacenamientos industriales, los talleres de reparación y los estacionamientos de vehículos destinados al servicio de transporte de personas y transporte de mercancías y los servicios auxiliares o complementarios de estas actividades. Quedan excluidas las instalaciones nucleares, radiactivas, las de extracción de minerales, las actividades agropecuarias y las instalaciones para usos militares. Se requiere la presentación de un proyecto que contenga la documentación necesaria que justifique que se cumple este reglamento. El proyecto puede ser específico o incluirse en el proyecto general exigido para la obtención de permisos y licencias. En algunos casos en lugar de proyecto se puede presentar una memoria técnica A continuación se ofrece un resumen de lo que dice normativa

Nota importante El siguiente texto pretende ser una ayuda pues es solo un esquema de lo incluido en la norma. Para el diseño de un establecimiento industrial es imprescindible la lectura y conocimiento de la normativa aquí mencionada. Si bien se ha puesto el máximo cuidado en la elaboración de esta información, Finanzauto, S.A. no se hace responsable de cualquier discrepancia que pueda haber entre lo aquí escrito y la normativa.

Esta Normativa define los requisitos constructivos y de las instalaciones de protección contra incendios de los establecimientos industriales, basándose en dos parámetros que definen un establecimiento industrial en relación con la seguridad contra incendios, que son: a. Su configuración y ubicación con relación a su entorno: Se clasifican en tipo A, B,C,D,ó E, en función de donde estén localizadas

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b. Su nivel de riesgo intrínseco: Se clasifica en bajo, medio o alto calculando la densidad de carga de fuego del sector de incendio con una fórmula que entre otros parámetros tiene en cuenta la cantidad de combustible que existe, su poder calorífico, su combustibilidad, la superficie del sector de incendio, etc Los requisitos constructivos en función de estos dos parámetros que están definidos en este reglamento son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Ubicaciones no permitidas de sectores de incendio Sectorización de los establecimientos industriales Materiales ( de suelos, techos paredes etc) Estabilidad al fuego de los elementos constructivos portantes Resistencia al fuego de los elementos constructivos de cerramiento Evacuación de los establecimientos industriales Ventilación y eliminación de humos y gases de la combustión Almacenamientos Instalaciones técnicas de servicios: Aquí se incluyen las instalaciones de generación eléctrica. Este reglamento no añade nada específico, solo dice que cumplirán los requisitos establecidos en la legislación vigente que específicamente les afecten 10. Riesgo de fuego forestal

Los requisitos de las instalaciones de protección contra incendios en función de estos dos parámetros, que están definidos en este reglamento son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Sistemas automáticos de detección de incendios Sistemas manuales de alarma de incendio Sistemas de comunicación de alarma Sistemas de abastecimiento de agua contra incendios Sistemas de hidrantes exteriores Extintores de incendio Sistemas de bocas de incendio equipadas Sistemas de columna seca Sistemas de rociadores automáticos de agua Sistemas de agua pulverizada Sistemas de espuma física Sistemas de extinción por polvo Sistemas de extinción por agentes extintores gaseosos Sistemas de alumbrado de emergencia Señalización

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Equipo eléctrico Baterías Las baterías de arranque han de tener la capacidad adecuada para suministrar energía al motor de arranque para que este pueda voltear el motor diesel para arrancar. Si FINANZAUTO suministra las baterías estas tienen la capacidad adecuada de acuerdo a las condiciones de la instalación. Si las baterías son suministro del Cliente, este las deberá dimensionar de acuerdo a la temperatura ambiente de la sala y la curva de demanda de intensidad del motor de arranque. Las baterías deben estar lo más cerca posible del motor de arranque. La caída máxima de tensión en los cables de batería a motor de arranque será de 0.2 voltios por cada 100 A de intensidad de arranque con alimentación nominal de 24 Vcc. Tabla de longitudes de cables y sección recomendada Sección de cable 2

mm 50 70 95 120

Tensión 12 V

Tensión 24 V

Distancia 1.2 1.5 1.8 2.2

Distancia 4.5 5.4 6.4 8.2

Las baterías solo se deben cargar con un solo sistema. Esto es, con cargador de batería o con alternador de carga, pero no con los dos a la vez. Finanzauto siempre tiene esto en cuenta en su suministro. Elección del generador Para una buena elección del generador es conveniente hacer un correcto estudio de las cargas que van a estar conectadas al generador y la secuencia de entrada de estas . Siempre que se aplica o se quita una carga, se produce un transitorio en el cual tenemos una variación de tensión, de frecuencia y un tiempo de recuperación. Es muy importante no llevarse a engaño con estos valores de respuesta del grupo ya que a veces o no se explican bien o no se interpretan de forma adecuada. La Norma que regula los transitorios de respuesta a los bloques de carga es la ISO 8528-5 en sus diferentes clases.

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Tabla de valores de transitorios de la Norma ISO 8528-5

% Caída frecuencia al poner carga % Caída tensión al poner carga Tiempo de recuperación en seg. % Caída frecuencia al quitar carga % Caída frecuencia al poner carga Tiempo de recuperación en seg.

Clase G1 -15 -25 5 18 35 5

Clase G2 -10 -20 5 12 25 5

Clase G3 -7 -15 3 10 20 3

Clase G4 ACC ACC ACC ACC ACC ACC

ACC= Acuerdo de transitorio entre Constructor y Cliente.

Gráfico del transitorio de tensión para análisis y matizaciones en la caída de tensión.

Para el dimensionado del grupo es muy importante indicar la máxima caída de tensión y tiempo de recuperación de acuerdo al gráfico del transitorio.

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Los generadores Caterpillar cumplen o superan las normas de fabricación internacionales ABGSM TM3, AS1359, AS2789, BS4999, BS5000, BS5514, DIN6271, DIN6280, EGSA101P, IEC34/1, ISO3046/1, ISI8528, JEM1359, NEMA MG1, VDE0530, 89/392/EEC, 89/336/EEC. Son capaces de suministrar “Tres veces” la intensidad nominal durante 10 segundos, ( En modelos pequeños de la serie 3400 es necesario pedir esta opción) pasado este tiempo el regulador de tensión corta la excitación para evitar daños al generador y como seguridad por si fallan las protecciones del Cuadro de Control. En cotas superiores a los 1000 metros de altitud el generador debe tener un detaraje de potencia. Por encima de 40 ºC de temperatura ambiente el alternador debe ser detarado en su potencia. Caterpillar dispone de un programa de cálculo para dimensionar el grupo en base a las cargas que se conectarán al mismo. Los motores eléctricos se pueden arrancar de acuerdo a la Método IEC, Rotor Bloqueado, NEMA. Por tanto para realizar un correcto estudio del transitorio y conocer lo más aproximado posible las variaciones que vamos a tener en Tensión, Frecuencia y Tiempo de recuperación. El elemento más conflictivo en el arranque es el motor de inducción.

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Datos que es necesario suministrar para realizar un correcto estudio de dimensionado del grupo: -

Caída de Tensión admitida en el transitorio al poner carga. Caída de Frecuencia admitida en el transitorio al poner carga. Tiempo de recuperación del transitorio.

-

Método de arranque ( IEC, NEMA, Rotor Bloqueado(LRA) Potencia del motor. Técnicas de arranque. ( Directo, Estrella-triángulo, Resistencias estatóricas, Autoinducción, Autotransformador, Arrancador electrónico). Con estos sistemas es necesario decir con qué porcentaje de reducción de tensión van a funcionar en el arranque. Ejemplo, el 80% de reducción de tensión o el 65 %. Factor de potencia del motor en el arranque. Factor de potencia del motor funcionando. Eficiencia del motor. SKVA = KVA absorbidas por el motor en el arranque. Si el motor arranca cíclicamente o número de arranques al día.

Para los motores:

Para otras cargas: -

Tipo de carga ( Resistencias, Alumbrado, Horno de inducción, UPS, Cargador de batería, etc Potencia de la carga. Factor de potencia.

Si no se suministran estos datos el programa toma unos valores por defecto pero lógicamente tomará unos superiores y por tanto el grupo será mayor del que realmente se necesita. Es recomendable, siempre que sea posible, el arrancar los motores y las cargas más grandes al principio sin tener mucha carga el generador y así se tendrá un generador ajustado a las cargas y al transitorio pedido, que de otra forma saldrá un generador sobredimensionado al tener que cumplir con unos requerimientos de caída de tensión, frecuencia y tiempo de recuperación. Es conveniente el uso de algún tipo de arrancador para los motores en vez de arrancarlos en directo. De esta forma el grupo será más pequeño al no tener que suministrar las grandes intensidades que demandan los motores al hacerlo en arranque directo. .

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Tabla orientativa de KVA de arranque de motores de inducción en arranque directo

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Tabla de valores orientativos de la intensidad demandada por el motor en el arranque con el método Rotor Bloqueado (LRA)

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Tabla de métodos de arranque con reducción de voltaje

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Efecto del voltaje en las cargas

Regulador de tensión Caterpillar instala en sus generadores reguladores electrónicos automáticos programables con las siguientes características: -

Se puede dividir la curva de salida de excitación al generador en tres tramos y programar cada tramo con la pendiente que más interese con el fin de conseguir una mejor respuesta a los transitorios de carga. - Nivel de salida de tensión. - Intensidad máxima de salida. - Alarma de tensión fuera de límites. - Alarma de sobreintensidad. - Alarma de baja frecuencia. - Potencia inversa. - Temporización en la activación de alarmas. - Alarma de fallo de diodos rotativos. - Monitorización de códigos de avería. - Monitorización de parámetros eléctricos de generador. - Puerto de comunicaciones RS-422 para monitorización en control central de planta. - Senseo de la tensión de salida del generador en trifásico y alimentación al regulador del estator del Imán Permanente. El control de factor de potencia es estandar en los grupos de la serie 3500 y opcional en las otras series de grupos.

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Cableado de potencia El cableado de potencia entre grupo y cuadro de distribución es suministro instalación y cálculo del cliente. Si la distancia de grupo a cuadro de distribución es grande, se recomienda poner en salida del generador un interruptor de protección. La sección de los conductores de cada fase se debe dimensionar de acuerdo a las normas UNE, IEC y Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, ITC-BT-06, ITC-BT-07. Se recomienda que los cables se tiendan sobre bandeja portacables independientemente de que el tendido sea por canaleta o aéreo. Es muy conveniente que en caso de múltiples cables por fase, se agrupen de forma que vayan unidos un cable de cada fase y no todos los cables de cada fase unidos. Los bandeja de cables de potencia estará separada de la de cableado de control al menos 30 centímetros. No se instalará ningún cable de control por la bandeja de cables de potencia. Conexión del neutro Todos los generadores, deben llevar un cable de tierra desde la carcasa del generador a tierra. -

La tierra tendrá una resistencia máxima de 25 Ω. La sección mínima del cable de tierra será de 50 mm2. Y cuando la sección deba ser superior, la que corresponda.

Se recomienda que la instalación disponga de una única tierra cumpliendo con normativa vigente. Cuando el Neutro del generador se conecte a tierra, se recomienda la instalación de una “Resistencia o impedancia de Neutro” desde el centro de la estrella del generador a tierra. Si el centro de la estrella del generador está unido al centro de la estrella del transformador, se recomienda que sólo se ponga a tierra en un punto y con resistencia de tierra. Cálculo de línea Es responsabilidad de la “Ingeniería que hace el Proyecto” el hacer el estudio, de la línea de media tensión en su acometida a la planta y dentro de esta de: -

Cálculo de la sección de cable de línea y caída de tensión en la planta. Cálculo de la sección de cable de línea de grupo a barras. Calcular las intensidades de cortocircuitos, caídas de tensión y frecuencia en la planta para definir un correcto ajuste de las protecciones del generador. Calcular los grados de desfase para ajuste del relé de microcortes. Definir que “Intensidad de Cortocircuito” han de tener los interruptores de salida de potencia del grupo. Dimensionado del transformador de salida del grupo, si lo lleva. Calcular la resistencia de puesta a tierra de la instalación. Definir la filosofía de funcionamiento del grupo en la planta.

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NOTA: Para realizar un correcto ajuste de protecciones del grupo es necesario hacer el estudio conjunto de la línea RED-GRUPO. Cableado de mando y control El cableado de señal y control debe ir en una bandeja independiente del resto del cableado. El cableado de corriente alterna, aunque sea de control, debe ir separado del cableado de corriente continua. La bandeja del cableado de control debe ir separada un mínimo de 30 centímetros de cualquier otra bandeja con cableado de potencia o corriente alterna. El cableado de señal y control tendrá una sección mínima de 1.5 mm2, a no ser que se especifique otra sección. Para los termopares ya sean del Tipo J o Tipo K, se instalará cable compensado. -

El cable, si es posible, irá desde el regletero situado en la caja del generador al convertidor o PLC directamente. Si se instalan bornas intermedias, estas serán compensadas. La sección mínima del cable será de 1 mm2.

Para las sondas Pt100, se instalará una manguera por sonda de 3x1.5 mm2. En las “Señales Analógicas” 0-5 V, 4-20 mA, o “PWM”( Pulsos Modulados en Anchura) se instalará manguera apantallada con una sección mínima de 2x1.5 mm2. Una manguera por señal. Para la “Línea de Datos CAT” se instalará manguera trenzada y apantallada con una sección mínima de 2x1.5 mm2. La pantalla “sólo se conectará en un solo extremo” que será en el módulo Caterpillar y el resto de la malla irá aislado sin tocar en ningún punto ni en tierra ni en otro módulo. La malla no debe estar cortada en ningún punto de su longitud. Todos lo módulos suministrados por Finanzauto, tomarán su alimentación de 24V de corriente continua de la alimentación común del grupo. Los cuadros de otro proveedor no deben tomar alimentación de 24 V de batería del cuadro de Finanzauto. Cada cuadro debe tener su alimentación independiente. Para evitar problemas, se recomienda no mezclar alimentaciones. Las señales analógicas, suministradas por otros, de entrada a los Módulos de suministro de Finanzauto (4-20 mA, 0-5 V, etc.) tendrán “ Aislamiento galvánico”.

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Comprobación A continuación se resaltan los puntos fundamentales sobre los que se debe incidir para que la instalación sea adecuada Situación

Puntos a los que se debe prestar atención

Instalación en sótano/planta baja.

La bancada de hormigón tiene por lo menos el mismo peso que el grupo y sobresale 0,3 m de la superficie de apoyo del grupo por todos sus lados

El grupo está instalado en una azotea o planta.

Instalación con varios grupos

Instalación en sala

La temperatura del aire en la sala es demasiado alta para el aire de combustión La salida y/o entrada de aire están situadas de forma que el flujo de aire no es paralelo al eje del motor

Debe asegurarse que existe una vía de entrada de tamaño adecuado para poder meter el grupo. Debe colocarse sobre una bancada metálica rígida que lleve el peso a los pilares del edificio. Compruebe que la suspensión es apta para azotea. Compruebe que el nivel de ruido en el piso inferior/superior es el deseado. En caso de edificio alto, debe tenerse en cuenta la posición de los grupos a la hora de la descarga, sobre todo si son grupos grandes y existen vías públicas densamente transitadas en el perímetro del edificio que limiten el posicionamiento de una grúa. La distancia entre grupos es aproximadamente el ancho del grupo. Los escapes están separados. La entrada y salida de aire están enfrentadas y en cada extremo del grupo. El aire recorre el grupo desde el generador al motor. La salida y entrada de aire tienen la dimensión adecuada (40 % mayor que la sección del radiador. Los conductos de escape calientes están calorifugados o protegidos. Hay conductos entre radiador y salida de aire al exterior para evitar recirculación. La contrapresión total creada en la entrada y salida de aire es menor a la contrapresión límite. La salida de los gases de escape esta alejada de la admisión de aire, para que no entren gases de escape en el motor. El depósito de combustible está situado a más de 1 metro de las partes calientes del motor Las tuberías de combustible o aceite están unidas al motor por conexiones flexibles. La presión en la sala es al menos igual a la exterior, con el grupo funcionando. Es necesario tomar aire desde el exterior de la sala por medio de un conducto. El conducto de aire tiene que tener una pérdida de carga menor que la admisible Deben colocarse deflectores para evitar que el aire entre y salga sin entrar en contacto con el motor y generador. Si el conducto de aire hace curvas, deben colocarse deflectores interiores en el conducto para evitar turbulencias que aumentan mucho la pérdida de carga. El conducto de escape y el silencioso de escape deben estar calorifugados.

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Conducto de escape largo

El grupo no lleva radiador, o éste se monta remoto.

Instalación eléctrica

El ruido que sale a través de la entrada y salida de aire produce unas condiciones admitidas por la ordenanza municipal correspondiente. La contrapresión, una vez considerados todos los elementos que componen el escape, está por debajo del valor de diseño. Si no lo estuviese será necesario aumentar el diámetro del conducto. No entra agua en el escape, en caso de lluvia El conducto de escape está aislado de las vibraciones del motor. El conducto de escape está sustentado adecuadamente y lleva compensadores de dilatación que absorben los aumentos de longitud en todos los tramos del conducto. El conducto de escape sale 1,5 m por encima de cualquier edificio en un radio de 50 m. Es necesario colocar ventilación forzada, que extraiga el calor radiado del motor. El primario del circuito de refrigeración del motor es cerrado, es decir hay un intercambiador entre el motor y cualquier sistema de refrigeración abierto. Debe asegurarse que la presión de diseño del intercambiador de calor es la adecuada a la altura y distancia a la que está situado el sistema de refrigeración. Debe instalarse un tanque de expansión. Los cables de potencia tienen la sección recomendada para la potencia del grupo Los cables de potencia no van en la misma bandeja que los cables de control.

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RESUMEN DE DATOS Dimensiones habituales de grupos Dimensiones Dimensiones mínimas de de grupo Grupo sala largo x ancho largo x ancho (cm) (cm)

Potencias Grupo 3406 3456 C18

3412

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

Potencia Emergencia Prime 256 280 292 320 328 360 364 400 400 440 436 480 473 520 508 560 400 440 436 480 480 520 508 560 544 600 580 640 648 720 728 800 800 880 920 1000 1020 1120 1088 1200 1200 1280 1280 1400 1360 1500 1460 1600 1600 1800 1820 2000

alto (cm)

3406

405 x 111

630 x 330

205

3456

405 x 111

630 x 330

211

C18

424 x 154

650 x 460

217

3412

451 x 194

830 x 580

215

3508

526 x 184

900 x 550

223

3508B

529 x 184

900 x 550

223

3512

572 x 209

990 x 630

223

572 x 215

1000 x 650

223

(1750-1875 KVA)

603 x 220

1040 x 660

253

3516

625 x 209

1050 x 630

253

658 x 209

1080 x 630

253

677 x 221

1120 x 670

302

3512B (1600 -1700 KVA)

3512B

3516B (2250 KVA) 3516B (2500 KVA)

Pesos de grupos electrógenos

*Estos pesos son del grupo con aceite, refrigerante y combustible. Grupo 3406 3456 C18

3412

Potencia Prime 256 292 328 364 400 436 480 508 400 436 480 508

Peso Emergencia 280 320 360 400 440 480 520 560 440 480 520 560

60

Sin cabina

C. Insonorizada

5329 5329 5889 5889 5401 5451 5573 5719 5593 5638 5638 6508

6222 5329 7028 7028 7261 7261 7261 7261 8953 8998 8998 9868

ENE05


544 580 648 728 800 920 1020 1088 1200 1280 1360 1460 1600 1820

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

600 640 720 800 880 1000 1120 1200 1280 1400 1500 1600 1800 2000

6708 6908 7138 9250 10100 10770 11130 11550 11750 13000 13000 14670 14850 16000

10068 10048 10278 -

Dimensiones orientativas de silenciadores de entrada y salida de aire


3412

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

Caudal 3

(m /min)

Prime Emergencia 256 280 292 320 328 360 364 400 400 440 436 480 480 520 508 560 400 440 436 480 480 520 508 560 544 600 580 640 648 720 728 800 800 880 920 1000 1020 1120 1088 1200 1200 1280 1280 1400 1360 1500 1460 1600 1600 1800 1820 2000

Dimensiones de silenciador

Atenuación (dBA) 30

(alto x ancho) (cm)

Fondo (cm)

Peso (kg)

180 x 168

120

312

210 x 210

120

436

240 x 255

120

550

240 x 310

125

650

522 500 469 660 690 935

1089

1146

1488 1878 1758 1878 1452

61

ENE05


Caudal de aire de radiador


3412

3508 3508B 3512 3512B

3516 3516B

Caudal

Prime

Emergencia

256 292 328 364 400 436 480 508 400 436 480 508 544 580 648 728 800 920 1020 1088 1200 1280 1360 1460 1600 1820

280 320 360 400 440 480 520 560 440 480 520 560 600 640 720 800 880 1000 1120 1200 1280 1400 1500 1600 1800 2000

3

(m /min)

Pérdida de carga máxima (kPa)

522 500 469 660 0.12 690 935

1089

1146

1488

0.19

1878 1758 1878 1452


Grupo

Potencia(kW) Emergencia

256 280 292 320

3456

328 360 364 400

C18

Temperatura

(m /min)

(ºC)

56 60 65 70 64 89 73 97 85 113 93 118 101 129 111

588 597 580 584 516 504 509 519 511 532 519 545 526 563 533

3

Prime 3406

Caudal

400 440 436 480 473 520 508

62

ENE05


560 3412

400 440 436 480 480 520 508 560 544 600 580 640 648 720

122 92 97 100 111 112 122 107 116 116 130 125 137 139 157

558 585 594 555 571 571 586 606 613 528 536 534 539 539 545

Caudal

Temperatura

(m /min)

(ºC)

163 177 159 173 214 234 238 264 236 261 259 267 273 299 294 326 304 335 330 366 407 443

457 468 428 439 450 450 452 473 485 493 492 484 479 488 486 502 478 491 510 524 532 554


Grupo

Potencia(kW)

3

Prime 3508

Emergencia

728 800

3508B

800

3512

920

880 1000 1020 1120 3512B

1088 1200 1200 1280 1280 1400 1360 1500

3516B

1460 1600 1600 1800 1820 2000

63

ENE05


Pérdida de carga de silenciosos de escape

Grupo

Prime (10 dBA)

Emergencia (25/30 dBA)

Cabinas



4.0 kPa 3.0 kPa 1.2 kPa 3.0 kPa -

3406 3456 C18 3412 3508/3508B 3512/3512B 3516B

Los datos de pérdida de carga de la tabla son aplicables exclusivamente a los silenciosos incluidos en el suministro estándar.

Grupo

Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3406 y 3456) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible Prime con cabina

Emergencia con cabina

Prime

Emergencia

292 320

3406

292 320 364 400

3456

364 400

DN200

DN250

78 15 78 15 59 59 -

190 44 190 44 192 24 192 24

Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupo C-18) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible

Grupo



Prime

Emergen cia

440 400 440 436 480 436 C-18

480 473 520 473 520 508 560 508 560

64

DN250

DN300

118 66 99 56 96 61 81 52 82 51 69 43 68 57 58 48

382 186 308 156 292 170 240 143 239 139 198 118 194 157 162 132

ENE05


Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3412) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible

Grupo



Prime

Emergen cia

600 544 600 580 640

3412

580 640 648 720 648 720

DN300

DN350

93 75 232 95 80 67 196 85 65 52 156 65

225 176 580 228 190 156 545 201 151 117 400 150

Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3508) Longitud equivalente de conducto máxima Potencia(kW) admisible Grupo Prime DN300 DN350 DN400 Emergencia

728

3508

30 22 31 23

800 800

3508B

880

66 49 69 51

123 91 128 95

Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3512) Longitud equivalente de conducto máxima Potencia(kW) Grupo admisible Prime DN400 DN450 DN500 Emergencia

920 3512

1000 1020 1120 1088 1200 1200

3512B

1280 1280 1400 1360 1500

65

111 86 83 103 84 66 71 61 64 52 56 45

211 160 155 193 158 119 132 113 119 97 102 82

213 166 176 140

ENE05


Longitud equivalente máxima admisible en diseño, incluyendo silencioso correspondiente al suministro estándar (grupos 3516) Longitud equivalente de Potencia(kW) conducto máxima admisible Grupo Prime DN400 DN450 DN500 DN550 Emergencia

3516

1460

54 -

1600 1600

3516B

1800 1820 2000

99 75 80 60 52 -

170 128 137 101 91 75

210 224 164 147 121


Grupo

Potencia(kW) Prime

3406

Emergencia

256 280 292 320

3456

328 220 220 240

C18

400 440 436 480 480 520 508 560

3412

400 440 436 480 480 520 508 560 544 600 580 640 648 720

66


73 80 78 86 82 61 61 70 103 125 103 133 121 147 132 146 115 121 127 138 138 148 140 153 145 159 154 169 172 192

ENE05



Grupo

Potencia(kW) Prime

3508

Emergencia

728 800

3508B

800

3512

920

880 1000 1020 1120 3512B

1088 1200 1200 1280 1280 1400 1360 1500

3516

1460

3516B

1600

1600 1800 1820 2000

67


197 216 206 227 244 267 272 301 290 321 318 333 325 358 352 393 383 421 406 457 471 520

ENE05


INDICE DE PLANOS DE DIMENSIONES Número de plano 1532763 1532779 1533623 1540166 1558401 1558402 1558403 1713813 2065998 2066001 2433232 2433754 2514287 2551279 2551280 1440922N 1443012K 1443012M 1443012U 1443012V 1443012W 3N8279Q MGA3730J MGA3731N MGA3828F MGA3829M MGA3833K MGA4598B MGA5196J MGA5380G MGA5550F MGA5802F MGA5803F MGA5840B MGA5864D MGA5992C MGA5993C MGA6106D MGA6160D MGA6246C MGA6528A MGA6530A MGS2556G-EM MGS2556G-PR

Descripción 3512, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,h 3508, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,h 3508B, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,h 3412, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,h 3516, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,j 3516B, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,h 3512B, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,q 3412 insonorizado, planos de dimensiones generales a,b 3516BHD, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,g 3512BHD, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,g 3456, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,g,h 3406, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,h 3512, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,h C18, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,g C18, planos de dimensiones generales a,b,c,d,e,f,g 3406 insonorizado silencioso de escape 3412 emergencia silencioso de escape 3412 principal silencioso de escape 3456 emergencia silencioso de escape 3406 y 3456 principal silencioso de escape 3406 emergencia silencioso de escape C18 GEP30 GEP30 insonorizado GEP110 GEP110 insonorizado GEP150 GEH175/200/250/275 GEP44/65/83 insonorizado GEP44/65/83 GEPX44/65/83 GEPX110 GEPX150 GEPX30 GEH175/200/250/275 insonorizado GEP500/550 GEP500/550 insonorizado GEP380/450 GEP380/450 insonorizado GEP150 insonorizado GEP330/350 GEP330/350 insonorizado silencioso de escape GEP110 emergencia silencioso de escape GEP110 principal

68

ENE05


MGS2686E-EM MGS2686E-PR MGS2840E-EM MGS2840E-PR MGS2879F-PR MGS2879G-EM MGS5110F-EM MGS5110F-PR PT-128-A-00 PT-229-00 PT-230-00 PT-354-00 PT-366-00 PT-385-00 PT-386-00

silencioso de escape GEP30 emergencia silencioso de escape GEP30 principal silencioso de escape GEP150/175/200/250/275 emergencia silencioso de escape GEP150/175/200/250/275 principal silencioso de escape GEP44/65/83 principal silencioso de escape GEP44/65/83 emergencia silencioso de escape GEP330/380/450/500/550 emergencia silencioso de escape GEP330/380/450/500/550 principal 3512BHD/3516 insonorizado 3512B insonorizado 3508 insonorizado silencioso de escape 3512/3512B silencioso de escape 3508/3508B silencioso de escape 3516BHD silencioso de escape 3516/3516B

69

ENE05


70

ENE05

Breve Manual de Instalación de Grupos Electrógenos Caterpillar _ BARLOWORLD - FINANZAUTO

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