Energía de respaldo: selección e instalación del generador

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Los problemas con los cortes de energía se pueden resolver con relativa facilidad instalando un generador autónomo. Hoy hablaremos sobre la elección de un generador, las reglas para instalarlo y la conexión a una red eléctrica doméstica. No ignoraremos la disposición de la sala de generadores y la prioridad de conectar a los consumidores..

Fuente de alimentación de respaldo en el hogar mediante un generador.

Tipos de generadores

La elección de centrales eléctricas portátiles en el mercado nacional es muy amplia. La mayoría de los productos están representados por clones del mismo tipo, que son muy adecuados para alimentar una herramienta eléctrica cuando se trabaja en la carretera, pero usar dicho equipo como fuente de alimentación de respaldo en el hogar no sería la mejor idea. Hay una lista impresionante de diferencias: eficiencia, nivel de ruido, recurso del motor, tiempo de funcionamiento sin tiempo de inactividad, pureza del voltaje de salida y circuito de control de potencia. Una unidad generadora separada es responsable de cada uno de estos parámetros, por lo que es necesario comprender los detalles del dispositivo para la elección correcta de una fuente de energía de respaldo..

El motor es la parte principal y más importante de una central eléctrica autónoma. Se pueden utilizar tres tipos de motores en generadores domésticos:

  1. Motor de combustión interna de gasolina. Se distribuye más ampliamente debido a la simplicidad del dispositivo, al mismo tiempo se caracteriza por la menor eficiencia, pero al mismo tiempo es barato de mantener. La mayoría de los generadores de gasolina no pueden funcionar durante mucho tiempo sin detenerse, por lo que la elección a su favor debe hacerse solo si los cortes de energía son raros y de corta duración..

Generador de gasolina en carcasa

  1. La unidad de potencia diesel se caracteriza por un nivel de ruido reducido, mientras que el desnivel de la carrera bajo carga y sin ella es mucho menor que la de una de gasolina. Se permite el funcionamiento continuo. Se cree que es aconsejable utilizar una planta de energía diesel con una potencia de más de 16 kW, lo que es refutado por la experiencia exitosa de operar generadores diesel con una capacidad de 4 kW o más. Completar una planta de energía con un motor diesel en algunos casos hace que su operación sea más económica hasta en un 40% en comparación con un motor de gasolina, sin embargo, si se usa un motor de alta velocidad, su funcionamiento sin carga reduce en gran medida la vida útil, que, aunque superior a la de las instalaciones de gasolina, pero a la vez, el mantenimiento de un motor diesel es mucho más complicado.

Central eléctrica diesel

  1. Un motor de gas natural es un análogo de un motor de gasolina que utiliza combustible azul licuado o de línea principal como combustible. La principal ventaja es la alta eficiencia: el costo de un kilovatio de electricidad generada puede ser hasta 10 veces menor en comparación con un generador de gasolina cuando se usa gas principal y 5-7 veces menor cuando se usa gas licuado. Al mismo tiempo, el sistema de combustible de dichos motores es más complicado y la conexión a la tubería principal de gas requiere un cambio en el proyecto de suministro de gas con todos los requisitos de seguridad consiguientes para el funcionamiento del equipo de gas..

Generador de gas

Un generador eléctrico es parte de una planta de energía que convierte la energía cinética rotacional en corriente alterna. Por el momento, los generadores síncronos con sistema de excitación electrónica se consideran los más adecuados para su uso en fuentes de alimentación de respaldo, que permiten ajustar la tensión sobre la marcha, proporcionando una caída máxima del 2-3% de los valores nominales. Asegurar una onda sinusoidal estable para conectar equipos sensibles a la energía (equipos de oficina, calderas, refrigeradores) en generadores se logra mediante el uso de convertidores inversores.

Generador de energía diesel

La cuestión de elegir el número de fases del generador no es obvia. Se debe dar preferencia a una fuente trifásica solo si la carga se distribuye uniformemente entre las fases, como regla general, el desequilibrio permitido para los generadores no es más del 15-20%. De lo contrario, es mejor elegir un generador monofásico de mayor potencia..

Determinación de consumidores prioritarios y capacidad de la planta.

La línea de energía de respaldo no tiene que estar conectada a toda la red. Siempre que se implemente un circuito de protección selectiva en el tablero de distribución de entrada, es posible sin esfuerzos significativos conectar solo a aquellos consumidores para quienes el suministro de energía ininterrumpida es de importancia crítica o al menos preferible.

En primer lugar, se debe suministrar energía de respaldo a los sistemas de soporte vital del edificio. Estos incluyen una sala de calderas, una estación de bombeo, una unidad central de ventilación forzada, extractores para baños y salas técnicas. Se da prioridad secundaria a la red de iluminación: con un consumo de energía suficientemente bajo de las fuentes de luz modernas, la iluminación de la casa se puede conectar por completo a la energía de respaldo. También es deseable garantizar el buen funcionamiento de la red de telecomunicaciones doméstica y los sistemas de seguridad, que incluyen un módem, una red inalámbrica y almacenamiento en red, videovigilancia, alarmas de incendio y robo. El consumo de estos dispositivos es relativamente bajo, sin embargo, su apagado durante mucho tiempo puede prometer serios inconvenientes..

ATS en un interruptor de marcha atrás

Los consumidores domésticos necesitan una fuente de alimentación ininterrumpida para un refrigerador, horno microondas, cine en casa, lugares de trabajo con computadoras personales. Además, no será superfluo destinar varias líneas de salida para la carga de dispositivos móviles y necesidades generales. Con una potencia del generador limitada, no debe proporcionar energía de emergencia a los electrodomésticos con un consumo significativo: lavadoras, calentadores de agua, una cocina eléctrica y un horno..

En general, la potencia mínima del generador está determinada por el agregado de consumidores del primer (soporte vital) y segundo (iluminación, telecomunicaciones) grupos en función de su funcionamiento simultáneo. La reserva de energía adicional está determinada por la naturaleza del trabajo de los consumidores del tercer grupo, teniendo en cuenta la frecuencia de su encendido. Debe recordarse que el consumo de corriente en el arranque puede diferir del nominal: para dispositivos con fuentes de alimentación electrónicas y motores colectores hasta 500 W, 2–2,5 veces, para refrigeradores y bombas con motores asíncronos, hasta 3–5 veces. Esta característica debe tenerse en cuenta tanto al elegir la potencia del generador como durante la operación de la línea de energía de respaldo. La potencia del generador debe ser un 15-20% más alta que la potencia nominal agregada para que el equipo no funcione a plena carga..

Disposición de la sala de generadores.

La presencia de una plataforma especialmente equipada para el generador no es necesaria, pero aumenta significativamente la usabilidad y la tolerancia a fallas de la fuente de respaldo. El principal beneficio de una instalación estacionaria es la capacidad de poner el generador en funcionamiento presionando literalmente un par de botones sin tender un cable temporal. Además, el funcionamiento del generador será posible en cualquier clima, incluso a temperaturas extremadamente bajas..

Generador de gasolina

Incluso una pequeña extensión de la casa es adecuada para colocar el generador: un marco de metal revestido con una hoja perfilada. Es óptimo si se vierte en el piso una regla de cemento con hipotecas para sujetar el marco del generador. Para reducir el nivel de ruido y mantener una temperatura aceptable en el interior, se recomienda rellenar las paredes del marco con lana mineral, después de fijar el listón de madera vertical. Para proteger el relleno, es recomendable realizar el revestimiento interior con materiales delgados: madera contrachapada o MDF..

Generador de gas en la sala técnica de la casa

Se debe llevar a la sala del generador un cable de línea de respaldo con una sección transversal adecuada de conductores. Dado que la gran mayoría de los generadores están conectados a tierra de acuerdo con el circuito neutro aislado, se requieren dos conductores para conectar una instalación monofásica y trifásica. El conductor de protección comienza directamente desde el bucle de tierra y está conectado al bastidor del generador. No se requiere un sistema de escape como tal si la extensión está lo suficientemente lejos de las ventanas y los conductos de ventilación. En otros casos, se recomienda instalar un tubo galvanizado con una sección de aceleración de aproximadamente 4-5 metros, en la parte inferior de la cual se inserta un manguito de metal corrugado, conectado al tubo de escape del generador. No es necesario sellar la conexión, con tiro natural, los gases de escape serán eliminados por completo, arrastrados por el flujo ascendente.

Conexión a la fuente de alimentación doméstica

La etapa final de la instalación es el montaje del diagrama de cableado. Es imperativo brindar protección contra la conexión simultánea de dos líneas, para lo cual es conveniente utilizar interruptores modulares del tipo TDM MP-63 para redes monofásicas o interruptores modulares reversibles del tipo ABB OT63E3C para tres fases. Además, como solución económica para redes monofásicas, puede ofrecer un par de máquinas idénticas de dos polos: una de ellas se instala en una posición invertida, luego las banderas se conectan con un pin. Es imperativo que durante la conmutación, se asegure una ruptura no solo de los conductores de fase, sino también del neutro de trabajo.

Interruptor modular de tres posiciones TDM MP-63 y interruptor trifásico ABB OT63E3C

Interruptor basculante de dos máquinas automáticas

La conexión de la línea de reserva a la red de distribución debe realizarse entre el interruptor principal y el bus de alimentación común, al que se conectan los dispositivos de protección de las líneas individuales. En este caso, la línea de respaldo debe conectarse sin pasar por los dispositivos de protección generales: RCD y protección diferencial, relés de voltaje, SPD y pararrayos. Si un generador monofásico está conectado a una red trifásica, los RCD trifásicos no funcionarán, por lo que la línea de respaldo debe conectarse sin pasar por ellos. Los RCD monofásicos de protección selectiva funcionarán como se esperaba..

Conectando el generador a la casa a través de un interruptor de tres posiciones Conexión del generador a través de un interruptor de tres posiciones: 1 – disyuntor de entrada; 2 – contador; 3 – RCD; 4 – generador; 5 – interruptor de tres posiciones; 6 – bus cero; 7 – bus de puesta a tierra; 8 – a los consumidores

Si el generador tiene un sistema de arranque con accionamiento eléctrico, se recomienda reemplazar la ASU con un panel de automatización de generador especial. Contiene un interruptor de transferencia automática con un retardo de tiempo ajustable entre el arranque y la conexión de carga, control de arranque y todas las protecciones necesarias. En ausencia de un sistema de arranque automático, se lleva a cabo manualmente: primero debe cambiar a la línea de respaldo, apagar la máquina en el generador, conectar el cable de conexión a la toma de corriente, encender el motor y esperar hasta que la velocidad se estabilice. El encendido del disyuntor del generador durante el arranque manual siempre se hace en último lugar y, cuando se detiene, primero..

Diagrama de conexión del generador con arranque automáticoEsquema de transferencia automática de reserva: 1 – máquina automática de entrada; 2 – contador; 3 – RCD de la red principal; 4 – bloque para arranque automático del generador; 5 – generador; 6 – RCD de la red de respaldo; 7 – relé de tiempo; 8 – contactor de entrada principal; 9 – contactor de entrada de reserva

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