El punto de partida es la lista de cargas. Debe indicar qué equipos funcionan al mismo tiempo, cuál arranca a continuación y qué condiciones eléctricas pueden tolerar. Con esta información, el proveedor puede justificar su propuesta y el equipo del proyecto puede comparar las ofertas con un criterio común.
1. Elegir la potencia nominal según el régimen de servicio
Primero, describa la función del grupo electrógeno. ¿Alimentará la instalación durante los cortes de red, suministrará electricidad de forma habitual o atenderá una carga constante? Indique las horas de funcionamiento previstas y el perfil diario de carga. En las aplicaciones de respaldo, identifique qué equipos deben seguir disponibles durante un corte y cómo se volverán a poner en servicio.
La categoría de potencia que acompaña al valor ofertado debe corresponder a ese régimen de servicio. Una cifra elevada de potencia de emergencia puede resultar atractiva en una comparativa, pero dice poco sobre la idoneidad del equipo para un uso habitual.
| Categoría habitual | Servicio que debe aclararse con el proveedor |
|---|---|
| Potencia de emergencia, ESP (Emergency Standby Power) | Respaldo ante una interrupción del suministro normal, dentro de los límites de funcionamiento declarados por el fabricante |
| Potencia principal, PRP (Prime Power) | Servicio con carga variable, sujeto al perfil de carga, mantenimiento y demás condiciones que el fabricante establece para esta categoría |
| Potencia continua, COP (Continuous Power) | Servicio con carga constante, en las condiciones declaradas para la potencia continua |
Pida al proveedor que indique el código de potencia, la edición de la norma aplicable y las restricciones de funcionamiento. Compruebe los límites de carga media y las sobrecargas permitidas según la declaración del fabricante. Un límite de carga media, por ejemplo, no establece una carga mínima de funcionamiento. La explicación de Cummins sobre las categorías de potencia de los grupos electrógenos desarrolla estas diferencias.
Al comparar propuestas, mantenga el régimen de servicio y la categoría junto a cada valor de potencia. Así el equipo del proyecto podrá comparar capacidades sobre la misma base.
2. Interpretar juntos los kW, los kVA y el factor de potencia
Los kW eléctricos expresan la potencia activa. Los kVA expresan la potencia aparente, y el factor de potencia relaciona ambas magnitudes. Si se conocen la potencia eléctrica de entrada y el factor de potencia:
kVA = kW eléctricos de entrada ÷ factor de potencia
Por tanto, una carga eléctrica de 80 kW con un factor de potencia real de 0.8 demanda 100 kVA. Este cálculo determina su demanda de potencia aparente; para seleccionar el grupo también hay que considerar el arranque, el régimen de servicio y las condiciones del emplazamiento. Compruebe por separado la potencia nominal en kW y los límites de kVA y corriente del grupo elegido, para el servicio y las condiciones especificados.
Utilice el factor de potencia de la carga en este cálculo. El factor de potencia nominal de un generador no indica el de cada máquina conectada. Del mismo modo, los kW mecánicos entregados por el eje de un motor y los kW eléctricos absorbidos son magnitudes distintas. Para convertir la potencia en el eje en potencia de entrada se necesita el rendimiento del motor. La nota de STAMFORD | AvK sobre el factor de potencia explica la relación entre potencia activa y aparente.
Registre la tensión, la frecuencia y el número de fases junto a los datos de demanda. Si un sistema trifásico alimenta equipos monofásicos, indique su distribución prevista entre fases y sus corrientes individuales. La carga total puede ser admisible aunque una de las fases alcance su límite.
3. Preparar la lista de cargas por escenarios de funcionamiento
Enumere los equipos relevantes, su demanda eléctrica y el estado de funcionamiento al que corresponde cada valor. La hoja debe distinguir los datos de placa, las demandas medidas y las estimaciones. En estas últimas, anote la hipótesis utilizada y la información necesaria para confirmarla.
| Campo de la lista de cargas | Información que debe facilitarse |
|---|---|
| Equipo y cantidad | Bomba, compresor, línea de producción, SAI/UPS u otro equipo identificado |
| Demanda eléctrica | kW de entrada, kVA o corriente, con tensión y factor de potencia cuando estén disponibles |
| Estado de funcionamiento | Demanda normal, demanda máxima y equipos que realmente funcionan a la vez |
| Características de arranque | Método de arranque, corriente o kVA, datos de aceleración y secuencia |
| Prioridad | Cargas que deben mantenerse, aplazarse o desconectarse según el plan de operación |
| Tolerancias eléctricas | Límites del fabricante de los equipos y requisitos de aceptación del proyecto |
Distinga la potencia instalada de la demanda simultánea. Si dos máquinas no pueden funcionar a la vez, documente esa restricción. Si varias cargas deben reiniciarse juntas después de un corte, incluya esa situación aunque su demanda conjunta sea poco habitual durante la producción normal.
Prepare la lista para varios escenarios definidos: funcionamiento normal de respaldo, el rearranque requerido más exigente y una ampliación prevista. Revise estos escenarios con los responsables de operación y control. Los proveedores podrán evaluar los mismos eventos sin partir de supuestos diferentes sobre el funcionamiento de la planta.
4. Comprobar el arranque de motores con las demás cargas conectadas
La demanda de un motor durante el arranque puede ser muy distinta de su demanda en régimen. Recopile el método de arranque, la corriente o los kVA, la carga mecánica accionada y los datos de aceleración. Un único multiplicador de corriente no describe todos los motores ni todos los sistemas de arranque. El arranque con corriente reducida también debe proporcionar el par que necesita la máquina accionada. La nota AGN032 sobre métodos de arranque de motores explica estas relaciones.
La secuencia importa tanto como los datos del motor. Arrancar una bomba con el grupo sin otras cargas es distinto de volver a arrancarla cuando la ventilación, los controles y los equipos de proceso ya están funcionando.
Pida al proveedor que evalúe la secuencia propuesta con respecto a las tolerancias de tensión y frecuencia de los equipos. La evaluación debe incluir la caída inicial de tensión, la recuperación y la respuesta de velocidad del motor diésel. Los datos del alternador por sí solos no describen la respuesta del grupo completo; la nota AGN003 sobre comportamiento transitorio explica las distintas etapas.
Si la propuesta depende de un arranque secuencial, confirme con el equipo de control los retardos y los enclavamientos. El plan de operación y los criterios de selección deben coincidir antes de pedir el grupo electrógeno.
5. Evaluar los SAI y los variadores por sus datos de entrada
Para un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI/UPS) o un variador de velocidad, recopile las características de entrada que verá el generador. Incluya la demanda estable y máxima de entrada, el factor de potencia, las características armónicas y los límites de funcionamiento del fabricante. En el caso de un SAI, determine la demanda durante la recarga de baterías además de la correspondiente al funcionamiento normal. Para los variadores, obtenga los datos de entrada para las condiciones de marcha y arranque previstas.
Mantenga el mismo punto de referencia para las mediciones. Si el dato de entrada de un SAI ya incluye los equipos conectados a su salida, regístrelo una sola vez. Añadir de nuevo esas cargas supondría contabilizar dos veces la misma demanda.
Las cargas no lineales requieren una evaluación basada en los equipos y el alternador concretos. Un factor general de sobredimensionamiento no resuelve todas las aplicaciones. La nota AGN025 sobre cargas no lineales describe las características que intervienen. Si faltan datos de entrada, detalle qué información debe aportar el proveedor de los equipos para actualizar la selección cuando esté disponible.
6. Determinar la potencia disponible en el emplazamiento
Facilite al proveedor del grupo la altitud del emplazamiento y las temperaturas relevantes para la instalación. La temperatura ambiente exterior puede no ser suficiente: el aire que entra en el alternador puede estar más caliente. El motor diésel, el alternador y el sistema de refrigeración deben evaluarse por separado en la instalación propuesta. La nota AGN012 sobre factores ambientales de la potencia nominal explica cómo afectan las condiciones ambientales a la capacidad del alternador.
Utilice datos específicos del modelo en esta revisión. Una reducción universal por cada grado de temperatura o metro de altitud puede pasar por alto los límites reales del equipo. Durante la selección, incluya la cabina o el contenedor previstos, los filtros y la disposición de la ventilación.
La propuesta debe indicar la potencia eléctrica disponible con la configuración completa para el régimen de servicio y las condiciones del emplazamiento especificados. Conserve estas hipótesis junto a la especificación. Si más adelante cambia el cerramiento o el diseño de ventilación, el proveedor podrá revisar el cambio respecto a las condiciones utilizadas para seleccionar el grupo.
7. Ejemplo de cálculo: carga en régimen y arranque de motor
Considere una alimentación trifásica equilibrada, con una tensión entre fases de 400 V y las cargas simultáneas que figuran a continuación. Este ejemplo hipotético supone cargas lineales, con tensión y corriente sinusoidales. Todos los valores en kW corresponden a entradas eléctricas, y los dos factores de potencia en régimen distintos de la unidad son inductivos, con corriente atrasada respecto a la tensión.
| Carga | Entrada, kW | Factor de potencia en régimen | Potencia aparente individual en régimen, kVA | Potencia reactiva, kvar |
|---|---|---|---|---|
| Carga resistiva de proceso | 20 | 1.00 | 20.00 | 0.00 |
| Carga de proceso existente | 30 | 0.80 | 37.50 | 22.50 |
| Carga del motor | 15 | 0.80 | 18.75 | 11.25 |
La potencia activa total en régimen es de 65 kW y la potencia reactiva de 33.75 kvar. Por tanto, la potencia aparente conjunta es:
√(65² + 33.75²) = aproximadamente 73.24 kVA
Los valores individuales de potencia aparente suman 76.25 kVA. Como estas cargas tienen distintos factores de potencia, la suma aritmética de sus kVA no da la demanda conjunta exacta. Sume por separado las potencias activas y las reactivas, y calcule después la potencia aparente a partir de ambos totales.
Suponga ahora que el proveedor del motor especifica una corriente de arranque de 150 A a una tensión nominal entre fases de 400 V, utilizando magnitudes eficaces (RMS) de un sistema trifásico equilibrado. La potencia aparente de arranque correspondiente es:
√3 × 400 × 150 ÷ 1,000 = aproximadamente 103.9 kVA
Durante un arranque alimentado por un grupo electrógeno, la corriente puede variar con la tensión en bornes y la velocidad del motor eléctrico. El valor a tensión nominal es un dato de entrada para evaluar el arranque, no un valor constante que describa todo el periodo de aceleración.
Antes de arrancar el motor, las demás cargas ya necesitan 50 kW y 22.5 kvar. Sumar 103.9 kVA a 50 kW mezclaría magnitudes distintas. Todavía se necesitan el factor de potencia de arranque, el tiempo de aceleración y la evolución de la carga durante el evento para evaluar la demanda conjunta y la respuesta del grupo.
El ejemplo determina la demanda en régimen e identifica un arranque que debe revisarse. Para elegir una potencia del catálogo, el proveedor debe evaluar ese evento según la respuesta del grupo propuesto, las tolerancias de los equipos conectados y la potencia disponible en el emplazamiento.
8. Definir por separado la ampliación y la redundancia
Describa el crecimiento previsto mediante equipos y escenarios de funcionamiento: una bomba adicional, un segundo turno de producción o una fase de ampliación programada. Indique cuándo se prevé y si su demanda ya está incluida en la hoja de cálculo. Así la reserva prevista seguirá siendo identificable cuando cambie el proyecto.
Añadir un porcentaje de potencia no determina el comportamiento durante el arranque ni resuelve todas las limitaciones armónicas y ambientales. Cada aspecto requiere su propia evaluación. La redundancia plantea otra pregunta: ¿qué carga debe seguir alimentada cuando un grupo no esté disponible? Defina ese requisito y la disposición de funcionamiento prevista por separado del crecimiento futuro.
Incluya los periodos de baja demanda en el perfil de funcionamiento. Antes de aumentar mucho la potencia, revíselos según los requisitos del motor y del grupo elegidos. El proveedor necesita conocer tanto la carga diaria prevista como la demanda más elevada.
9. Vincular la configuración ofertada con los cálculos de selección
La oferta debe identificar el motor, el alternador y los controles, junto con la categoría de potencia declarada, el sistema eléctrico y las hipótesis del emplazamiento. Solicite la evaluación de arranque o de escalones de carga que corresponda a su lista de cargas. Acuerde las condiciones de ensayo y los registros necesarios para comprobar los requisitos del proyecto, incluidas las hipótesis pendientes de aprobación.
Al revisar la gama de grupos electrógenos GOODWIND con motores Cummins, contraste el modelo propuesto y la configuración completa con la lista de cargas. Compruebe que la potencia ofertada y la evaluación del comportamiento correspondan al equipo que se suministrará.
Nuestra información sobre fabricación y calidad describe un sistema de ensayo que registra la potencia de salida, la capacidad de carga y los parámetros eléctricos, incluidos los dinámicos. Para su pedido, acuerde durante la revisión técnica los escalones de carga, las condiciones de funcionamiento, los criterios de aceptación y los registros de ensayo necesarios.
10. Enviar los datos necesarios para la selección
Envíe a GOODWIND la aplicación, el destino, el régimen de servicio, la tensión, la frecuencia, el número de fases y la lista de cargas. Incluya los datos de arranque de motores, las características de entrada de SAI o variadores, la altitud, la temperatura y el tipo de instalación previsto. Añada los planes de ampliación y cualquier requisito de continuidad del suministro cuando un grupo no esté disponible.
Comparta los planos y los datos de los fabricantes de equipos de los que ya disponga, junto con la fecha límite para tomar la decisión. Señale la información pendiente para poder completarla durante la revisión técnica. La lista de cargas, la secuencia de funcionamiento y las condiciones del emplazamiento deben corresponder a la misma revisión del proyecto.
Para solicitar la selección de un grupo y una oferta, contacte con GOODWIND e indique sus cargas y las condiciones del emplazamiento.
Preguntas frecuentes de los compradores
¿Sirven las facturas mensuales de electricidad para seleccionar la potencia?
Los kWh mensuales miden la energía consumida durante un periodo. Para evaluar la potencia necesaria, facilite la demanda simultánea y los eventos de arranque. Cuando estén disponibles, los registros de demanda pueden respaldar la lista de cargas y ayudar a determinar el patrón de funcionamiento de la instalación.
¿Qué valor en kW debo utilizar para un motor?
Compruebe si el valor del fabricante corresponde a la potencia mecánica en el eje o a la potencia eléctrica de entrada. Si es potencia en el eje, obtenga el rendimiento necesario para realizar la conversión. Anote el criterio junto al valor para que todos los proveedores utilicen el mismo dato de entrada.
¿Cómo se comparan dos potencias ofertadas?
Compare primero el régimen de servicio, las condiciones de la potencia nominal, la tensión, la frecuencia y las hipótesis del emplazamiento. Después, compruebe la configuración y la evaluación de arranque con la misma lista de cargas. Esto aporta más información que comparar únicamente la cifra de kVA más alta de cada oferta.