Siempre surge la pregunta: ¿qué generador es el adecuado para el uso previsto?
¿Qué voltaje y cuánta potencia necesitan realmente mis dispositivos eléctricos?
Diferencia entre la red eléctrica pública y un generador de emergencia
Un generador de energía de emergencia no puede equipararse con la red eléctrica pública, ya que un suministro de energía de emergencia es siempre una solución de energía autónoma. El generador de energía de emergencia, junto con los consumidores de energía conectados, forma un sistema cerrado cuyos elementos interactúan entre sí.
En la red eléctrica pública, las cargas se distribuyen de manera que las tres fases estén cargadas aproximadamente de forma simétrica, y la carga desequilibrada restante (carga desigual de las fases) y el desplazamiento del punto cero asociado se compensan mediante devanados de compensación, circuitos en zigzag, etc., en los transformadores utilizados.
En una casa con un suministro eléctrico externo de 3 fases, las cargas son predominantemente consumidores de energía de 230V y, por lo tanto, la carga asimétrica es inevitable y puede ser extrema bajo ciertas condiciones.
Esto puede causar problemas con un suministro de energía de emergencia trifásico. Esto no debería ser un problema con un bajo consumo de energía (generalmente hasta el 10-20% de la potencia nominal por fase), pero sí lo será si está utilizando un hervidor o una placa de cocina en una estufa eléctrica, por ejemplo.
Ejemplo:
La casa se alimenta de energía mediante un generador de emergencia de carga no desequilibrada a través de una toma de corriente de 400V. Mientras las tres fases estén igualmente cargadas o solo con unos pocos cientos de vatios, el voltaje se mantiene dentro del rango de tolerancia permisible de 230V +/- 10% por fase. Sin embargo, si se utiliza un hervidor o una placa de cocina en una estufa eléctrica, los voltajes en las tres fases divergen y caen fuera del rango permisible de 230V +/- 10%. Esto puede causar daños por sobretensión a los dispositivos eléctricos conectados.
Cuanto menor sea la potencia nominal del generador de emergencia, más significativa será la diferencia para la misma carga. Por lo tanto, el efecto es más pronunciado en generadores trifásicos más pequeños que en los más grandes.
En el caso de los generadores de energía de emergencia capaces de manejar cargas desequilibradas, existen mecanismos para corregir los voltajes en cada fase, lo que en cierta medida elimina el problema de la carga desequilibrada, pero las limitaciones en la potencia de la carga conectada por fase permanecen.
Dado que generalmente no se sabe qué consumidores de energía están conectados a qué fase en la casa, puede ocurrir rápidamente una sobrecarga de una sola fase del generador. .
En los generadores convencionales (también con AVR), la corriente se toma del devanado del alternador y la forma de la tensión es similar a una onda sinusoidal, pero puede variar dependiendo del diseño del generador.
La frecuencia del voltaje en un generador síncrono convencional está determinada por la velocidad del motor, la cual puede fluctuar dentro de un cierto rango dependiendo de la carga.
Los electrodomésticos permanentemente activos suelen ser pequeños consumidores de energía electrónica, como enrutadores, conmutadores de satélite, sistemas telefónicos, cargadores de teléfonos móviles, iluminación LED, etc., y todos ellos suelen tener un consumo máximo de energía.
Voltaje (amarillo) y corriente (verde) de la red eléctrica externa y de un generador inversor:
red eléctrica externa
Generador inversor
El regulador de voltaje (AVR) controla el voltaje efectivo, pero no la forma de onda del voltaje, lo cual es importante para dispositivos eléctricos sensibles. Las armónicas que estos dispositivos generan por su consumo de corriente pico (típico de pequeños dispositivos electrónicos) son particularmente perjudiciales para los dispositivos electrónicos sensibles. Este efecto es especialmente pronunciado cuando no hay cargas resistivas en el circuito, como bombillas y dispositivos con elementos de calefacción resistivos. Por lo tanto, al utilizar generadores de energía de emergencia convencionales, recomendamos tener al menos una carga resistiva, como una bombilla, permanentemente conectada al lado del generador del circuito para suavizar los procesos transitorios.
Voltaje (amarillo) y corriente (verde) de un generador convencional bajo carga electrónica sin y con carga de balanceo (bombilla de 100W):
Puede observar que las armónicas perturbadoras marcadas con las flechas rojas en la imagen de la izquierda son mucho más pequeñas en la imagen de la derecha y la mayoría de los módulos electrónicos funcionan sin problemas.
Una medida de este tipo también sería aplicable a un generador trifásico capaz de manejar cargas desequilibradas, pero esto podría resultar en una pérdida de potencia triple. Por lo tanto, existen claras ventajas en un suministro de energía de emergencia de 230V para el edificio.
Debido a sus características técnicas, los generadores con tecnología inverter son todos generadores de emergencia monofásicos de 230V.
Los generadores de 3 fases de 400V de Könner & Söhnen y los generadores con un sistema VTS en modo 400V, como la mayoría de los generadores en este rango de precios, no son adecuados para cargas desequilibradas y solo pueden usarse para alimentar consumidores de energía de 400V que carguen las tres fases simultáneamente y de manera simétrica. La carga desequilibrada máxima permitida es del 20%. Para valores más altos (lo cual también ocurre con una alimentación doméstica con consumidores de energía mixtos), no podemos garantizar el rango de voltaje de suministro permitido de 230V ± 23V.
Recomendamos utilizar un generador de emergencia de 230V o generadores con un sistema VTS en modo 230V para el suministro eléctrico del hogar. En caso de un corte de energía, recomendamos abastecer a todos los consumidores de energía de 230V, que originalmente son alimentados por tres fases diferentes de la red eléctrica externa, con un suministro monofásico de 230V. Esto permite utilizar toda la potencia del generador en toda la casa sin preocuparse por sobrecargar cada fase, lo cual sería difícil en un solo hogar porque generalmente no se sabe qué consumidores de energía están conectados a qué fase.
Los generadores Könner & Söhnen con el sistema VTS pueden utilizarse para alimentar tanto consumidores de energía de 230V como de 400V, pero no simultáneamente. El modo de 400V está destinado exclusivamente a consumidores de energía de 400V.
¿Mis electrodomésticos necesitan 230V o 400V?
La corriente trifásica de 400V generalmente solo es necesaria para dispositivos que requieren un campo giratorio. Estos son consumidores de energía con motores trifásicos, como herramientas, bombas, etc.
Consumidores de energía como la estufa eléctrica, el calentador de agua instantáneo potente, el calefactor, la caldera eléctrica o la sauna están conectados a 3 fases únicamente para la distribución de carga en la red VDN y, de hecho, son consumidores de energía de 230V que pueden ser alimentados por un generador de 230V.
Los consumidores de energía de 230V con una potencia total superior a 4.6 kVA deben conectarse a 3 fases cuando operan desde la red eléctrica pública para la distribución de carga. En operación de emergencia, al utilizar un generador de emergencia de carga no desequilibrada, deben ser suministrados con 230V, pero no deben llevarse a plena potencia para que el conductor neutro en el dispositivo no se sobrecargue, ya que generalmente tiene la misma sección transversal que los cables de fase.
Los consumidores de energía, como las estufas eléctricas, suelen estar conectados con un cable de cobre de 5 x 2,5 mm². De este modo, cuando se alimentan con el generador, se pueden operar sin problemas un par de placas de cocción, o una placa de cocción y un horno eléctrico, sin sobrecargar el conductor neutro del cable de suministro. Siempre que el generador tenga suficiente potencia. Lo mismo se aplica a los calentadores de agua instantáneos, calefactores, calderas eléctricas, saunas, etc., que tienen elementos calefactores internos de 230V y son, de hecho, consumidores de energía de 230V.
Si un consumidor de energía de 230V debe ser alimentado por una de las 3 fases de un generador convencional de 400V, es posible que se produzca una carga asimétrica y daños asociados por subvoltaje y sobretensión.
Todos los generadores trifásicos de 400V son generadores de energía de emergencia convencionales cuya forma de onda de voltaje no permanece constante, sino que puede distorsionarse bajo la influencia de consumidores de energía no lineales.
Los consumidores de energía de 400V con motores suelen tener una corriente de arranque alta (de 3 a 6 veces mayor que la corriente nominal) y son capaces de provocar picos de voltaje, especialmente cuando está presente el control electrónico de potencia (control por corte de fase).
Corriente de arranque y corriente nominal para una amoladora angular (típico para dispositivos con motores):
Para comparación, voltaje (amarillo) y corriente (verde) en una fase de una herramienta con control electrónico de corte de fase (control de potencia, arranque suave):
Red eléctrica externa o generador inversor
Generador convencional (también con AVR)
Recomendamos generalmente suministrar los consumidores de energía de 230V y 400V por separado para que los consumidores de energía sensibles de 230V no se vean dañados por picos de voltaje de los consumidores de energía potentes de 400V.
En los generadores de emergencia convencionales (también con AVR), la corriente se toma del devanado del alternador y la forma de la tensión puede variar dependiendo del diseño del generador.
En los generadores inversores, el voltaje de 230V 50Hz se genera electrónicamente y tiene una forma mucho más estable, por lo que se recomienda para dispositivos sensibles.
No existen generadores inversores de 3 fases. Solo hay inversores de 3 fases con un sistema de almacenamiento de baterías, donde un generador puede usarse únicamente para recargar el almacenamiento de baterías. Se requiere un cargador externo para el sistema de almacenamiento de baterías. Con tal sistema, una casa podría ser abastecida completamente con 3 fases.
Todos los generadores trifásicos son generadores convencionales con todas las consecuencias.
Descargo de responsabilidad:
Este manual está destinado únicamente como una guía, es ilustrativo y debe adaptarse a las circunstancias y condiciones específicas del sitio durante la instalación. La instalación en sí debe realizarse cumpliendo con todas las normas y regulaciones. No asumimos responsabilidad por instalaciones incorrectas y sus consecuencias.
