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O que devo ter em conta ao escolher um gerador de energia

O que deve saber ao escolher um gerador

26 de Outubro de 2020

Os geradores são o elemento essencial dos locais de construção, projetos de infraestruturas e eventos ao ar livre em todo o mundo. Como fonte de alimentação versátil e fiável, a sua contribuição para a produtividade não pode ser subestimada. Mais especificamente, a sua capacidade de fornecer energia vital e apoio a aplicações tão variadas como projetos de drenagem urbana, indústrias de fabrico, hospitais ou alimentar uma cozinha móvel que sirva 5000 pessoas num local remoto, entre outras.  

No entanto, embora seja aceite que um gerador está sempre presente, muitas vezes o herói invisível, pode haver alguns aspetos, particularmente no que diz respeito a desempenho e tamanho de unidades comparáveis, que precisam de ser abordados antes de ser tomada uma decisão de compra ou aluguer.

Seguem-se cinco considerações importantes em que deve concentrar-se quando optar por comprar ou alugar um gerador:

1. O tamanho é realmente importante

A questão mais importante a ter em conta relativamente ao dimensionamento de um gerador prende-se com as elevadas correntes de entrada súbita associadas ao arranque de motores elétricos e transformadores, que são tipicamente seis vezes superiores à corrente de carga total. No entanto, as correntes de entrada súbita para o tipo de motores de elevada eficiência atualmente especificados podem ser quase o dobro desse valor. 

Como resultado, tem sido prática comum adotar os requisitos de kVA de arranque do motor e transformador como referência para determinar o tamanho de um gerador. Esta abordagem resulta, muitas vezes, em geradores sobredimensionados para a carga de funcionamento do motor, não baseados nas necessidades reais da aplicação. Além disso, ignora outros fatores importantes que desempenham um papel fundamental no dimensionamento de geradores. Por exemplo, conteúdo harmónico causado por unidades de frequência variáveis e arranque sequencial de motores. 

Ao efetuar o arranque de motores ou transformadores, também podem ocorrer quedas significativas de tensão e frequência se o grupo gerador não tiver sido corretamente dimensionado. Além disso, outras cargas ligadas à saída do gerador podem ser mais sensíveis a quedas de tensão e frequência do que o motor ou o arrancador, o que pode causar problemas. 

Felizmente, está disponível ajuda. Muitos geradores podem agora ser equipados com soluções para superar os sistemas de excitação adicionais necessários no alternador. Normalmente, são oferecidas duas opções: íman permanente ou enrolamento auxiliar. Ambos fornecem ao gerador três vezes a sua corrente nominal para cobrir picos de entrada súbita a partir do motor elétrico, durante um período mínimo de dez segundos, através de uma corrente de excitação residuária. 

Em determinados casos, estão disponíveis opções ainda mais avançadas. Por exemplo, alguns geradores dispõem de um regulador digital de tensão automático (D-AVR) especificamente concebido para lidar com correntes de entrada súbita elevadas associadas ao arranque de motores e transformadores. Em aplicações específicas, este tipo de controlador de tensão permite aos operadores reduzir o requisito do gerador, uma vez que o comportamento transitório da energia é gerido de melhor forma. 

Outra opção pode ser usar um sistema de "fecho antes da excitação" que fecha o disjuntor apenas quando o motor começa a funcionar. Isto permite que a excitação aumente gradualmente à medida que a velocidade do motor aumenta, permitindo um arranque muito suave das cargas ligadas ao gerador. Isto é especialmente útil para a magnetização de transformadores de potência em instalações onde é necessária tensão média. 

Como resultado, já não é necessário comprar geradores maiores do que o necessário apenas para lidar com o pico elétrico inicial no momento do arranque. Além disso, com o controlo inteligente da tensão do gerador, é possível obter um menor consumo de combustível, custos de manutenção reduzidos e tempos de vida útil mais longos.

2. Capacidade modular

Mesmo que comece apenas com uma unidade, vale a pena perguntar ao fabricante do equipamento que passos podem ser tomados para colocar em paralelo um único gerador com outros a fim de formar uma instalação de central elétrica modular. Por exemplo, o gerador está equipado de série com esta capacidade? Além disso, quanto tempo demoraria a emparelhar duas unidades? Com muitos geradores, este processo pode demorar menos de 10 minutos, mas nem todos oferecem esta capacidade. Por conseguinte, recomenda-se vivamente que verifique antes de realizar um investimento, caso esta capacidade seja necessária no futuro. 

Quando coordenados por uma rede de controladores, os geradores "plug-and-play" podem ligar e desligar de acordo com os requisitos de energia no local a qualquer momento. Por exemplo, podem estar operacionais apenas um ou dois durante períodos de carga baixa, aumentando assim a eficiência de combustível. Da mesma forma, podem ser ativadas todas as unidades em períodos de elevada necessidade. 

Existem vários benefícios adicionais da capacidade modular. Em primeiro lugar, a fiabilidade do equipamento é melhorada, uma vez que a falha de uma única unidade é atenuada pela configuração das restantes unidades para aumentar a sua produção, de forma a manter a mesma potência de saída. Em segundo lugar, o custo e a duração dos intervalos de manutenção são reduzidos, uma vez que não é necessário interromper toda a alimentação de energia durante as operações de manutenção essenciais.

3. Sistemas de controlo e gestão de energia

O sistema de controlo ideal deve oferecer uma variedade de funcionalidades. Por exemplo, a capacidade de ligar e programar remotamente a máquina, apresentar avisos, como problemas de baixo nível de combustível e de desempenho, para além de fornecer uma vasta gama de dados de análise. Isto ajuda a utilizar melhor a eficiência da central elétrica, ao mesmo tempo que fornece uma visão geral valiosa do processo de aplicação. 

Muitos geradores estão agora equipados com sistemas de gestão de energia (PMS). O que os torna especialmente adequados para aplicações de aluguer é o design "plug-and-play" que permite uma configuração fácil e rápida. O PMS permite otimizar o consumo de combustível e o desempenho dos geradores em paralelo com a necessidade de carga. Também ajuda a evitar que os geradores funcionem com níveis de carga baixos, diminuindo o risco de danos no motor e aumentando a respetiva vida útil.

4. Autonomia e eficiência de combustível

Graças a várias inovações de design e melhorias na eficiência energética, os geradores móveis atuais consomem agora muito menos combustível do que há cinco anos. O facto de o equipamento mais recente poder funcionar durante mais tempo e de forma mais económica foi um grande impulsionador de crescimento do mercado. No entanto, nem todos os geradores são iguais e o combustível pode ser dispendioso. Por conseguinte, recomenda-se que peça a dois ou três fabricantes uma previsão do consumo de combustível, antes de fazer um investimento. 

Além disso, a modularidade também contribui para a eficiência do combustível. Por exemplo, tomando como guia os padrões de necessidade de uma aplicação industrial típica, a implementação de um gerador de 1 MVA como fonte de energia principal poderia significar o consumo de até 1677 litros de combustível por dia. Isto é comparável a, aproximadamente, 1558 litros de combustível se três geradores de 325 kVA estivessem a realizar o mesmo trabalho. Neste caso, uma estimativa da poupança anual de combustível de 30000 EUR é apelativa, assim como as 85 toneladas de CO2 não emitidas ao longo de um ano. 

Atualmente, as opções para os geradores estão a aumentar e incluem biogás e gás natural. Embora este mercado esteja a emergir, é importante discutir estas tecnologias com um fabricante antes de investir num novo gerador.

5. Dimensão física e transporte

É importante determinar se as unidades podem ser rebocadas ou carregadas num camião e verificar a existência de funcionalidades como olhais de suspensão e ranhuras para garfos de empilhador. Ao utilizar vários geradores, também vale a pena considerar se as unidades podem ser empilhadas umas sobre as outras para garantir uma área de ocupação mínima e fácil acesso. Estes fatores têm influência no total das despesas operacionais e nos esforços necessários para reduzir os custos associados ao carbono.

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Em resumo

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Considere todos os fatores acima mencionados que afetam a escolha do tamanho adequado. Em caso de dúvida, aplique uma regra simples para estimar o arranque do motor: 1 kW de potência do grupo gerador por ¾ para 1 cv especificado na placa de identificação do motor. Seja sempre cauteloso e lembre-se de que os geradores foram concebidos para trabalhar arduamente e, quanto mais preciso for o dimensionamento da aplicação, melhores são os resultados.Vai compensar pensar na questão modular, uma vez que maior não é necessariamente melhor. O sistema modular não é apenas adequado para instalações grandes e também pode fazer muito sentido com unidades com um nível de cerca de 150 kVA.Para utilizadores, empreiteiros e empresas de eventos que alugam sempre um gerador com o mesmo tamanho, chegou a altura de procurar aconselhamento especializado sobre os desenvolvimentos mais recentes concebidos para ajudar a combinar os resultados com as aplicações.
Sergio Salvador

Sergio Salvador

Diretor de Marketing de Produtos – energia

O que devo ter em conta ao escolher um gerador de energia

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