Gestione la carga para evitar el apilamiento húmedo
Los motores diésel son el motor principal más común de los sistemas de energía de reserva. Cuando funcionan con una carga insuficiente, los motores diésel pueden sufrir la acumulación de residuos sin quemar en sus sistemas de escape, una condición conocida como apilamiento húmedo. Este artículo explica cómo pueden utilizarse los bancos de carga para evitar esta situación.
El problema del apilamiento en húmedo
Los motores diésel queman el combustible sin la ayuda de un sistema de encendido, como los utilizados en los motores de gasolina. En su lugar, los motores diésel comprimen una mezcla de aire y combustible en proporciones elevadas, lo que provoca un aumento de temperatura que hace que el combustible se autoencienda. Recordemos la ley de los gases ideales:
Presión x Volumen = Cantidad de sustancia x Constante ideal de los gases x Temperatura
Con todas las demás variables constantes, el aumento de la presión a través de la compresión eleva la temperatura, provocando la combustión del combustible. Gracias a su diseño, los motores diésel ofrecen un funcionamiento eficiente a altos niveles de potencia.
En la generación de corriente alterna, la frecuencia de la onda sinusoidal es proporcional a la velocidad del motor. Por consiguiente, los reguladores controlan la velocidad del motor-generador para mantener constante la frecuencia. Para ello, ajustan la cantidad de potencia necesaria para hacer frente a los cambios de carga. Cuando se necesita menos o más potencia, el regulador suministra menos o más combustible para satisfacer la demanda de carga correspondiente, sin cambiar la velocidad del motor. El funcionamiento a altas cargas produce una mayor cantidad de calor que el funcionamiento a bajas cargas, aunque los motores funcionen a la misma velocidad en ambos casos.
Las características que hacen que los motores diesel sean tan eficaces a altas cargas también plantean un problema potencial de fiabilidad y rendimiento cuando funcionan con poca carga. Funcionar con poca carga puede producir temperaturas de funcionamiento del motor por debajo de los niveles diseñados. Cuando esto ocurre, la combustión del combustible es incompleta. Los productos de la combustión incompleta incluyen sustancias carbonosas que se depositan en las piezas internas del motor, como pistones, segmentos y válvulas de escape. Además, los residuos húmedos de combustible no quemado pueden acumularse aguas abajo en el sistema de escape, una condición denominada "apilamiento húmedo".
El problema del apilamiento en húmedo es que el lodo de hollín de la combustión incompleta se acumula en las superficies de todo el sistema de escape. Esto causa varios problemas. Cuando los depósitos son pesados, pueden restringir el flujo de escape, causando un exceso de contrapresión que puede reducir el rendimiento o incluso provocar una parada. También pueden contaminar los dispositivos de control de la contaminación, lo que aumenta las emisiones contaminantes. En algunas condiciones, los residuos también pueden representar un peligro de incendio.
Soluciones para apilado en húmedo
La solución más básica para abordar el apilamiento húmedo es hacer funcionar los motores "más fuerte", es decir, con mayores cantidades de carga, generando así más calor. A este respecto, algunos fabricantes afirman que, tras varias horas de funcionamiento con carga baja, la mejor práctica es hacer funcionar los motores durante un periodo de tiempo prescrito con carga alta para aumentar la temperatura de los gases de escape del motor y quemar el lodo acumulado. Sin embargo, esta solución no aborda la razón por la que un grupo electrógeno estaba funcionando a baja carga para empezar. Si no había carga suficiente durante el funcionamiento del generador, ¿dónde se encontrará carga adicional para corregir la situación resultante? En primer lugar, debe evaluarse el motivo por el que el grupo electrógeno funcionaba con poca carga.
Las instalaciones utilizan los grupos electrógenos a baja carga por varias razones. La cantidad de carga de la instalación varía en función de los cambios temporales en las operaciones de la instalación, así como de la hora del día, la estación del año y las condiciones meteorológicas, entre otros factores. Por ejemplo, la carga total de un hospital en una tarde de verano con una temperatura de 29 °C (85 °F) superará con creces la carga total de la noche siguiente, cuando la temperatura ambiente descienda a 13 °C (55 °F). Cuando se utiliza la carga del edificio para probar los generadores, los gestores pueden optar por realizar las pruebas por la noche precisamente porque hay menos actividad operativa que interrumpir. Sin embargo, esto puede dar lugar a una carga insuficiente para las pruebas. Además, muchas instalaciones prefieren no utilizar la carga del edificio para evitar cualquier posible interrupción causada por las pruebas. En cualquier caso, debe obtenerse una carga suficiente.
Los bancos de carga son una solución sencilla para desarrollar las cantidades de carga necesarias. Convierten la electricidad en calor que se disipa en el entorno. Este proceso carga la fuente de energía. La cantidad de carga puede variar controlando el banco de carga. El tipo de carga eléctrica puede abordarse especificando el tipo de banco de carga adecuado(resistivo, inductivo, capacitivo o combinaciones). Esto ofrece flexibilidad de prueba de las siguientes maneras:
- Las instalaciones pueden utilizar bancos de carga suplementarios para alcanzar cargas mínimas en cualquier momento, independientemente de la carga total del edificio en tiempo real.
- Las instalaciones pueden evitar transferir la carga del edificio para las pruebas utilizando bancos de carga para suministrar la totalidad de la carga.
Para las instalaciones reguladas, los códigos norteamericanos vigentes exigen pruebas mensuales a un mínimo del 30% de la capacidad del generador durante un mínimo de 30 minutos. Otros parámetros se aplican a otros tipos de pruebas. Independientemente de la carga y la duración, los bancos de carga ofrecen soluciones sencillas para realizar pruebas de conformidad con los requisitos y agilizar las operaciones de prueba.
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