CALCULO DE GRUPO CALCULO ELECTROGENO FACULTAD DE ARQ. URB. Y ARTES. UPAO ARQ. MANUEL NAMOC D
1. ¿Que debe seguir funcionando en caso de cortes de energ í a programados o inesperados? Se debe definir: a. ¿Qué máquinas o equipos deben seguir funcionando siempre? En este punto, y si se contemplan motores eléctricos, una buena aproximaci ón es considerar como regla general que la “corriente de arranque” es igual a 3 veces la corriente nominal o de trabao si el motor es arranque estrella triangulo, ! veces la corriente nominal o de trabao si el motor es arranque directa" en el caso de ascensores los motores eléctricos pueden ser con arrancadores suaves o variadores de frecuencia, la corriente de arranque se puede estimar en #,$ veces la corriente nominal o de trabao. %a potencia de un motor, por lo general es expresada en &' (o caballos de fuer)a*, se convierte a consumo eléctrico multiplicando este valor por un factor de +,-!, dando por resultado ilo/0atts (2.*. 'or lo tanto todos los motores el éctricos se deben llevar a unidad de potencia 2. y aplicar el factor que corresponda a su tipo de arranque.
#. eniendo las respuestas a las preguntas anteriores, se tendr á una idea gruesa del tamaño del equipo. %a pregunta entonces es ¿Quién dimensiona exactamente el grupo electr ó geno? %a determinación del tamaño o capacidad del grupo electr ógeno y su configuración, son parte de un proyecto eléctrico, mecánico y obras civiles, el cual definir á: a. 'otencia necesaria para cubrir mis necesidades presentes y futuras. b. Elementos que debe incorporar el equipo (arranque manual o automático, operación en paralelo con otros equipos o con la red pública, insonori)ación, estanques de combustible auxiliar, calefactores, etc.* c. 4ormativas legales a cumplir (el éctrica, ruido, emisión de gases y part í culas*. d. %ugar donde ser án instalados el o los equipos (bao tec5o, intemperie, elevación sobre el nivel del mar, ambientes polvorientos, etc.* Esta pregunta es resuelta por empresas que preparan proyectos el éctricos, que pueden preparar un proyecto integral, o bien en el caso de instalaciones domiciliarias o menores, pueden ser resueltas por el proveedor del equipo si 6ste contara con la capacidad t6cnica para 5acerlo
Ejemplo 1
7ómo estimar la potencia de un grupo electr ógeno para un edificio de departamentos de 1# pisos con lo siguientes equipos a respaldar: • 1 8scensor de 1$ 2., partida con variador de frecuencia (9*, 3;+9. • # bombas de agua" 1+ &' c%*, 3;+9 •1 escalarera presuri)ada para incendios" 1$ &', partida directa (E/*, 3;+9. •luminación pasillos comunes" $,$ 2. ($$ fuentes de 1++ 0 c%*, ##+9.
8 continuación 5aremos el cuadro de cargas y se definir án las potencias de arranque de cada equipo. 'ara este caso veremos la peor condici ón para el cálculo del grupo electr ógeno, uno con ascensor y otro con la escala presuri)ada, ambos no funcionan en forma simult ánea. @ecordar que este cálculo es una estimaci ón, la potencia final del grupo electr ógeno definitivo no ser á mayor al que calcularemos pero si podr í a ser menor. En cálculos m ás exactos se deben considerar factores como tipo de cargas lineales o no lineales, factores de uso, simultaneidad de los arranques.
7omo podemos observar en el cuadro de cargas la peor condición es con el ascensor funcionando, es decir 11+,1 2." esta potencia es la m áxima transitoria que podr í a eventualmente solicitarse al generador el cual tiene un factor de potencia de +,; (valor para todos los alternadores 87 estándar*, tenemos que: va. A 2. < +,; 'or lo tanto la potencia aparente (va.* del generador ser á de 11+,1 < +,; A 13,! va., potencia m áxima transitoria solicitada al grupo electr ógeno considerando que todos los equipos arranquen simult áneamente, sin embargo la potencia cuando todos los equipos est én funcionando ser á de 3!,! < +,; A -$,; va.
=efinir la potencia que debe tener el grupo electr ógeno ser á en función de factores de simultaneidad y de uso que aplican los proyectistas eléctricos, para este caso una buena aproximaci ón es aplicar un factor de +,; a la potencia máxima calculada es decir 13,! B +,; A 11+ va. esta ser á la potencia Stand/by o emergencia que deber á tener el grupo electr ógeno. Sin embargo si se pudiera 5acer una secuencia de partidas de los equipos un equipo arrancando a la ve), la condición mas critica para el grupo electr ógeno ser á cuando todos los equipos estén funcionando y arranque el ascensor, la potencia máxima solicitada ser á de: (3!,! 2. – 1$ 2.* C 3,$ 2. A $D,1 2. %a potencia aparente para este caso ser á $D,1 < +,; A 3,D va. 8precie la diferencia que resulta considerando arranque simultaneo de todos los equipos, 11+ va. versus 3,D va. obtenido con arranque de los equipos en forma secuenciada. 7on este valor de potencia el cliente ya puede comen)ar una evaluación preliminar técnico/económica de su necesidad de respaldo de energí a. En resumen, para la selecci ón de un grupo electr ógeno se debe considerar: •=efinir que equipos se conectaran al grupo electr ógeno. •=imensionar el grupo electr ógeno en función de los equipos que se conectar án.
Ejemplo 2 Calculo de Consumo 7onociendo el consumo en 0atts de las cargas que vamos a conectar al mismo tiempo, informaci ón que podemos obtener de las placas de cada uno d e los artefactos, procedemos a sumarlas para saber que generador nos conviene comprar. 8l calcular la potencia de los aparatos eléctricos no olvide que al momento del arranque de motores eléctricos los mismos consumen 3 veces su valor de consumo ('ico de 8rranque* luego estabili) ándose: Desarrollo:
• $ lámparas !+ 0att:
A 3++ 0att
• # elevisores 1$+ 0att: • 1 'lanc5a p
A 3++ 0att A ++ 0att A 1$+ 0att
• 1 &eladera: 3++ 0att:
A 3++ 0att B 3 A D++ 0att
• 1 ree)er: 3++ 0att:
A 3++ 0att B 3 A D++ 0att
• 1 8ire 8condicionado 3$+ 0att:
A 3$+ 0att B 3 A 1+$+ 0att
• otal 7onsumo:
A -3++ 0att
=ivido por 1+++ para saber los 2. A -3++ < 1+++ A -,3 2. 'ara saber los 98 que necesito reali)o la siguiente división: -,3 2. < +.; A $,- 98 ultiplico este resultado por un factor de seguridad de 1,# por cargas futuras $,- 98 B 1,# A !,$ 98 NECESITARIA UN GRUPO ELECTROGENO UE EN EL !ERCADO SE ESPECI"ICA CO!O # $%A O &&'' (ATTS – &)& $*+ ,POTENCIA !A-I!A. Estos generadores entregan aprox. $+++ 0att de 'otencia 7ontinua
Ejemplo / Por 0acura de ener í a elécr3ca ,Para selecc3ón apro43mada.
>tro criterio que puede usarse para la selecci ón del grupo puede ser la =emanda áxima @egistrada, indicada en la actura de la energí a eléctrica, Poenc3a Ac35a en $*+ En este caso es aconseable verificar el consumo de aproximadamente un año, tomando siempre el valor pico en 2. 'ara el cálculo supondremos que nuestra factura viene con una =emanda @egistrada de #+D 2. omaremos un factor de potencia de +,; y un factor por carga futura de 1,# endremos entonces #+D 2. B 1,# < +,; A 313 va. %o que nos indica r ápidamente con aproximación el generador a seleccionar. ener en cuenta siempre para el cálculo, el momento de arranque de los motores eléctricos que consumen 3 veces su valor de consumo ('ico de 8rranque* luego estabili)ándose. Noa: %os Frupos Electr ógenos, se consideran generalmente para emergencias, por tal ra)ón se utili)an para disponer de energí a en caso de cortes en el suministro normal y no para su uso continuo.
