¿Cómo calcular la potencia de un generador eléctrico?

¿Cómo  calcular la potencia de un generador eléctrico?

¿Como calcular la potencia de un generador eléctrico?

¿Cual es el tamaño necesario?

Sabemos por la experiencia diaria que el usuario busca siempre el mínimo tamaño de generador que le permita conectar un receptor o incluso varios a la vez cuyas potencias conoce aproximadamente de antemano.

Seguidamente veremos reglas prácticas que nos ayudaran en la elección. Pero antes de adentrarnos en el mercado para elegir modelos y precios nos será muy util conocer un anticipo de los tamaños de generadores que vamos a encontrar y la potencia que disponen:

Motores, cilindrada y potencias presentes en el mercado:

El legendario motor HONDA ha marcado durante años la pauta con su escala de tamaños clásicos con cilindradas que van desde 160 a 680 cc. Estos tamaños escalonados han sido adoptados prácticamente por todos los fabricantes, dando lugar a un segmento de mercado con las siguientes tallas y potencias de los generadores eléctricos:

Motor GX160, 163 cc 1 cilindro, 3000 rpm, potencia generador 2.500 W

Motor GX200, 196 cc 1 cilindro, 3000 rpm, potencia generador 3.000 W

Motor GX270, 270 cc 1 cilindro, 3000 rpm, potencia generador 4.500 W

Motor GX390, 389 cc 1 cilindro, 3000 rpm, potencia generador 6.000 W

Motor GX630, 688 cc 2 cilindros, 3000 rpm, potencia generador 10.000 W

Esta clasificación para motores de gasolina 4T, también es válida de forma muy parecida para los motores diésel a 3000 rpm.

Calculo de la potencia necesaria

La potencia de ese único receptor que esperamos conectar o bien la suma de aquellos que queremos conectar simultáneamente nos llevará a una primera cifra de potencia necesaria expresada en vatios (W). El siguiente paso en teoría es buscar un generador que sea igual o mayor que dicho valor. La potencia** como la tensión y la frecuencia es una característica básica que encontraremos en todo catálogo.

Esta sencilla regla desgraciadamente solo es válida cuando deseamos conectar receptores de los llamados “tranquilos” es decir que mantienen un consumo uniforme desde principio a final. En la práctica sin embargo, encontramos un amplísimo conjunto de receptores que llamaremos “agresivos”. Estos segundos van a exigir del generador una importante capacidad extra de reserva que analizaremos.

**Definiciones de las potencias según la norma ISO 3046/1, AS2789, DIN 6271 y BS5514:

COP, Potencia continua nominal (CONTINUOS POWER) Potencia máxima para cargas no variables del 100%, utilizada sin límite de tiempo. . No admite sobrecarga. Factor de utilización 100%. Potencia LTP de acuerdo con ISO8528, ISO 3046/1, AS2789, DIN 6271 y BS5514

LTP, potencia por tiempo limitado (LIMITED TIME RUNNING POWER) Potencia máxima para cargas no variables del 100% , limitadas a un máximo de 700 horas al año. No admite sobrecarga. Factor de utilización 100%. Potencia LTP de acuerdo con ISO8528, ISO 3046/1, AS2789, DIN 6271 y BS5514

PRP, potencia primaria nominal (PRIME POWER) Potencia para servicio continuo sin límite de tiempo. Sobrecargable un 10% durante una hora cada doce. Los periodos de sobrecarga no superaran las 400 horas al año. Destinada a cargas variables. Factor de utilización: 70%. Potencia con combustible bloqueado (fuel stop power) de acuerdo con ISO 3046/1, AS2789, DIN 6271 y BS5514.

Receptores “tranquilos” para conectar al generador eléctrico:

Alumbrado de todas clases, electrónica de todo tipo, radiadores eléctricos, hornos eléctricos, resistencias calefactoras de todo tipo, mantas eléctricas, secadores de pelo, termos de agua caliente, cafetera eléctrica, plancha eléctrica, hornos microondas.

POTENCIA MÍNIMA DEL GENERADOR = Potencia en (W) del receptor si solo se conectará uno o bien la suma total de potencias cuando son varios los receptores a conectar simultáneamente.

Receptores “agresivos” para conectar al generador eléctrico:

El segundo grupo de receptores llamados “agresivos” incluye todos los equipos que incorporan motor eléctrico, sean universales o de inducción.

Los motores presentan consumos diferentes en el momento del arranque y en servicio. El mayor consumo se presenta en el momento del arranque. Hablamos de un transitorio muy breve durante el cual la corriente adquiere valores importantes de varias veces la que tendrá una vez arrancado. Esta circunstancia exige elegir un tamaño de generador muy superior al que hubiéramos elegido para los receptores “tranquilos”, vemos una lista orientativa:

Receptores que incorporan motor de tipo universal (con escobillas):

Molinillos de café, batidoras, Taladros, radiales, sierras, martillos percutores, lijadoras, desbrozadores eléctricos… en general todas las herramientas eléctricas.

Receptores que incorporan motor asíncrono de inducción: (monofásico o trifásico):

Compresores, ventiladores, extractores, electrobombas de pozo, electrobombas de superficie, grupos de presión, máquinas de aire acondicionado, polipastos, sierras de la madera, cepilladoras combinadas, esmeril, taladros verticales, tornos, fresadoras, cintas transportadoras, tornillos sin fin para cereales.

POTENCIA MINIMA DEL GENERADOR = multiplicar x 3 la potencia (W) del receptor si solo se conectará uno. Cuando se prevea conectar varios receptores de distinto comportamiento al mismo generador deberá sumarse por separado, los llamados “tranquilos” y a esta base añadir la obtenida con el criterio anterior para los considerados “agresivos”.

El cálculo se complica aún más si se trata de conectar varios receptores "agresivos" por ejemplo 3 bombas de agua con el mismo generador. El escalonado de los arranques en el tiempo, permitirá aprovechar al máximo un generador que utilizando el obligado criterio anterior y arrancando todas a la vez sería insuficiente.

Potencia del generador eléctrico para conectar VARIADORES DE FRECUENCIA

Se trata de uno de los receptores que presentan mayores inconvenientes para los generadores eléctricos. La inclusión de filtros EMC delante del variador o incluso reactancias de filtrado no resuelve los problemas de distrurbios armónicos que llegan a la etapa de control AVR del generador. Como consecuencia inmediata la tensión adquiere alteraciones de tal magnitud que llegan a no consentir el servicio.

Solo hay dos posibilidades en la práctica para conectar variadores: Una seria sobredimensionar de manera que el generador supere al menos tres veces la potencia del variador a conectar. Dicho de otro modo que el receptor de este tipo no supere el 30% de la capacidad del generador.

La otra opción quizá mas apropiada para aprovechar al máximo el generador seria adquirir este con regulación distinta a la AVR. Se fabrican alternativas con regulación a condensador o transformador si son trifásicos. En este sistema clásico denominado COMPOUND, la precisión es inferior al AVR llegando a oscilaciones del 10% en tensión, sin embargo es prácticamente inmune a la conexión de electrónica conmutada como los variadores de velocidad.

Potencia del generador eléctrico para conectar SOLDADORAS

Las soldadoras son uno de los receptores más agresivos que se pueden conectar a los generadores eléctricos. Su utilización se caracteriza por fuertes solicitaciones intermitentes que exigen de motor y alternador respuestas de regulación drástica e inmediata.

Aun así, se conoce por probadas experiencias que se obtienen buenos resultados utilizando generadores que no bajen nunca de 6000 W. Los generadores con regulación COMPOUND (a condensador), a pesar de su menor precisión son la opción recomendada para conectar soldadoras por su alta inmunidad frente servicios duros.

Potencia del generador eléctrico para APOYO INSTALACION SOLAR

El peor escenario para el generador de apoyo es cuando deba atender a la carga de las baterías y un gasto notable en la instalación receptora. Como sabemos los INVERSORES-CARGADORES realizan un BY-PASS en cuanto reciben energía del generador. Desde ese momento proyectan a la vivienda la energía del generador y detraen una parte para cargar baterías. La suma de ambos consumos máximos determinará la potencia del generador.

GENERADORES hasta 6 KW monofásicos: son los más extendidos en el mercado. Permiten garantizar suministro a instalaciones con inversores de 3000 – 5000 VA. Estas máquinas disponen de un solo pistón de 400-450 cc, giran a la velocidad sincrónica de 3000 rpm, para que el alternador de 2 polos ofrezca exactamente 50 Hz

A destacar: no existen en el mercado generadores monocilindros con pistones más grandes. Si necesitamos un 20 – 30 % mas de potencia.. solo encontraremos maquinas bicilindricas, que doblan el peso e inevitablemente el precio. Punto muy importante a estudiar.

En este segmento mayoritario de máquinas monocilíndricas a 3000 rpm, encontraremos soluciones muy probadas con motores diésel y gasolina. Lo deseable es que vengan insonorizados al máximo aunque muchos usuarios asumen el ruido que uno abierto produce por la ventaja de un precio menor y porque encuentran alternativas alejando de la vivienda en una caseta separada

GENERADORES de 7 a 20 KW: en esta horquilla de potencia encontraremos dos segmentos todos ellos con motor diésel: los que giran a 3000 rpm, bicilindros que llegan hasta 10 – 15 KW , y los que partiendo de 7 KW hasta 20KW cuentan con motor diésel a 1500 rpm. Siempre considerando exclusivamente tensión monofásica a 230 V, 50 Hz.

Debe señalarse que los diésel a 3000 rpm, sean mono o bicilindricos están limitados al servicio S-2. No son máquinas de servicio contíniuo (S-1). Esto significa ciclos de trabajo de 4 horas máximo, seguidos de pausa hasta enfriar.

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