Para dimensionar corretamente o grupo gerador de energia elétrica, algumas perguntas devem ser respondidas antecipadamente, tais como:
– Qual tipo de carga? (Iluminação, motores de indução, fornos, canteiros de obras, retificadores de corrente, equipamentos de telecomunicação?)
– Qual o ambiente do serviço? (Mar, terra, atmosfera explosiva?)
– Quais as características do local? (Temperatura ambiente dominante, altitude, nível de contaminação do ar por partículas sólidas?)
– Qual o regime de operação? (O grupo gerador é a única fonte de energia elétrica? É reserva da rede local ou de outro grupo gerador? Quantas horas de operação por dia?)
– Quanto tempo os consumidores podem ficar desligados?
– Quais os riscos envolvidos no caso de uma interrupção do fornecimento de energia por defeito no equipamento?
Uma vez definidas as necessidades, calcula-se a potência do grupo gerador de energia elétrica.
Quando se fala de potência elétrica, é necessário ter em mente a diferença entre potência aparente (Volt-Ampere) e potência ativa (Watt). A potência aparente é aquela necessária para que com determinados valores de tensão e fluxo de corrente um certo consumidor funcione corretamente. A potência ativa é a potencia efetivamente consumida ou transformada pelo mesmo consumidor. A relação entre as duas potências é definida como Fator de Potência (FP) e conhecida como cos( ) = kW /kVA.
Definir qual a potência do grupo gerador de energia elétrica
A potência do grupo gerador de energia elétrica, definida em kVA (potência aparente), está em relação direta com a potência em Horse-Power (HP) ou Cavalo Vapor (CV) do motor.
No cálculo para definir a potência do grupo gerador, são consideradas as perdas (rendimento no alternador) e a potência mecânica do motor que é convertida diretamente em kW. Universalmente utiliza-se FP = 0,8, para a construção de máquinas elétricas. Entretanto, atualmente o valor limite estabelecido como mínimo admitido pelas concessionárias de energia elétrica é de FP = 0,92. Instalações com fator de potência inferior a 0.92 têm tarifas mais elevadas (multas) pois, para consumir uma determinada quantidade de kWh, colocam em circulação uma corrente mais elevada do que a que seria suficiente com um fator de potência mais alto.
Assim, a potência em HP do motor, pode ser calculada em função da potência em kVA e do fator de potência do alternador, pela relação:
0,7457
kVA 0,8
HP, onde representa o rendimento do alternador. Para o cálculo em CV, basta substituir
0,7457 por 0,7355.
O rendimento do alternador não é constante e se aproxima de seu valor máximo com a carga entre 80 e 100% da potência máxima. Alternadores pequenos têm rendimentos mais baixos do que os alternadores maiores ( = 0,93 acima de 250 kVA), e devem ser informados pelo fabricante para cálculos mais seguros. Quando se tratar de cálculos estimativos, pode ser igual a 85%.
Tempo de utilização do grupo gerador de energia elétrica
Normalmente um grupo gerador de energia elétrica deve funcionar em um regime 8 horas por 4 de descanso para se poder nessas 4horas se fazer uma espécie de manutenção preventiva no grupo gerador, o grupo gerador de energia elétrica deverá também funcionar em regime de potência igual a 75% de sua capacidade nominal, isso para se garantir um bom funcionamento do grupo gerador de energia.