Problemas com falta de energia podem ser resolvidos com relativa facilidade instalando um gerador autônomo. Hoje vamos falar sobre a escolha de um gerador, as regras de instalação, conexão à rede elétrica residencial. Não vamos ignorar a disposição da sala do gerador e a prioridade de conectar os consumidores.
Tipos de geradores
A escolha de usinas portáteis no mercado nacional é muito ampla. A maioria dos produtos é representada por clones do mesmo tipo, que são adequados para alimentar uma ferramenta elétrica ao trabalhar na estrada, mas usar esse equipamento como fonte de alimentação de reserva em casa não seria a melhor ideia. Há uma lista impressionante de diferenças: eficiência, nível de ruído, vida útil do motor, tempo de operação sem tempo de inatividade, pureza da tensão de saída e circuito de controle de potência. Uma unidade geradora separada é responsável por cada um desses parâmetros, portanto, é necessário compreender os detalhes do dispositivo para a escolha correta de uma fonte de alimentação de backup..
O motor é a parte principal e mais importante de uma usina autônoma. Três tipos de motores podem ser usados em geradores domésticos:
- Motor de combustão interna a gasolina. É mais amplamente distribuído devido à simplicidade do dispositivo, ao mesmo tempo que é caracterizado pela menor eficiência, mas ao mesmo tempo é barato de manter. A maioria dos geradores a gasolina não consegue trabalhar por muito tempo sem parar, portanto, a escolha a seu favor deve ser feita apenas se as falhas de energia forem raras e de curta duração..
- O motor diesel é caracterizado por um nível de ruído reduzido, enquanto o desnível do curso sob carga e sem ele é muito menor que o de um a gasolina. A operação contínua é permitida. Acredita-se que seja aconselhável usar uma central a diesel com potência superior a 16 kW, o que é refutado pela experiência bem-sucedida de operação de geradores a diesel com capacidade de 4 kW ou mais. Completar uma usina com motor a diesel em alguns casos torna sua operação mais econômica em até 40% em comparação com um motor a gasolina, porém, se for usado um motor de alta velocidade, seu funcionamento sem carga reduz muito a vida útil, que, embora superior à das instalações a gasolina, mas ao mesmo tempo, a manutenção de um motor a diesel é muito mais complicado.
- Um motor a gás natural é análogo a um motor a gasolina que usa combustível de linha principal ou azul liquefeito como combustível. A principal vantagem é a alta eficiência: o custo de um quilowatt de eletricidade gerada pode ser até 10 vezes menor em comparação com um gerador a gasolina ao usar gás principal e 5 a 7 vezes menor ao usar gás liquefeito. Ao mesmo tempo, o sistema de combustível de tais motores é mais complicado, e a conexão com a rede de gás requer uma mudança no projeto de fornecimento de gás com todos os requisitos de segurança decorrentes para a operação do equipamento de gás..
Um gerador elétrico é parte de uma usina que converte energia cinética rotacional em corrente alternada. No momento, geradores síncronos com sistema de excitação eletrônica são considerados os mais adequados para uso em fontes de alimentação de reserva, que permitem o ajuste de tensão em tempo real, proporcionando uma queda máxima de 2 a 3% dos valores nominais. O fornecimento de uma senoide estável para conectar equipamentos sensíveis à energia (equipamentos de escritório, caldeiras, geladeiras) em geradores é obtido usando conversores inversores.
A questão de escolher o número de fases do gerador não é óbvia. Deve-se dar preferência a uma fonte trifásica apenas se a carga estiver uniformemente distribuída pelas fases, como regra, o desequilíbrio permitido para geradores não é mais do que 15-20%. Caso contrário, é melhor escolher um gerador monofásico de maior potência..
Determinação de consumidores prioritários e capacidade da planta
A linha de energia redundante não precisa ser conectada a toda a rede elétrica. Desde que um circuito de proteção seletiva seja implementado na placa de distribuição de entrada, é possível, sem esforços significativos, conectar apenas aqueles consumidores para os quais a fonte de alimentação ininterrupta é criticamente importante ou pelo menos preferível.
Em primeiro lugar, a energia de reserva deve ser fornecida aos sistemas de suporte de vida do edifício. Inclui uma sala de caldeiras, uma estação elevatória, uma unidade central de ventilação forçada, exaustores para casas de banho e salas técnicas. A prioridade secundária é dada à rede de iluminação: com um consumo de energia suficientemente baixo das fontes de luz modernas, a iluminação da casa pode ser totalmente conectada à energia de reserva. É também desejável assegurar o bom funcionamento da rede doméstica de telecomunicações e dos sistemas de segurança, que incluem um modem, rede sem fios e armazenamento de rede, videovigilância, alarmes contra incêndio e roubo. O consumo desses aparelhos é relativamente baixo, porém, seu desligamento por muito tempo pode prometer sérios transtornos..
Os consumidores domésticos precisam de uma fonte de alimentação ininterrupta para uma geladeira, forno de microondas, home theater e locais de trabalho com computadores pessoais. Além disso, não será supérfluo alocar várias linhas de tomadas para carregar dispositivos móveis e necessidades gerais. Com um gerador limitado, você não deve fornecer energia de emergência para eletrodomésticos com consumo significativo: máquinas de lavar, aquecedores de água, fogão elétrico e forno.
Em geral, a potência mínima do gerador é determinada pelo agregado de consumidores do primeiro (suporte de vida) e do segundo (iluminação, telecomunicações) grupos com base em sua operação simultânea. A reserva de energia adicional é determinada pela natureza do trabalho dos consumidores do terceiro grupo, levando em consideração a frequência com que são ligados. Deve ser lembrado que o consumo de corrente na partida pode diferir do nominal: para dispositivos com fontes de alimentação eletrônicas e motores coletores de até 500 W por 2–2,5 vezes, para refrigeradores e bombas com motores assíncronos – até 3–5 vezes. Este recurso deve ser levado em consideração tanto na escolha da potência do gerador, quanto durante a operação da linha de alimentação reserva. A potência do gerador deve ser 15-20% maior do que a potência nominal agregada para que o equipamento não opere em plena carga.
Arranjo da sala do gerador
A presença de uma plataforma especialmente equipada para o gerador não é necessária, mas aumenta significativamente a usabilidade e tolerância a falhas da fonte de backup. O principal benefício de uma instalação estacionária é a capacidade de colocar o gerador em operação literalmente pressionando alguns botões sem colocar um cabo temporário. Além disso, o funcionamento do gerador será possível em qualquer clima, inclusive em temperaturas extremamente baixas..
Mesmo uma pequena extensão da casa é adequada para a colocação do gerador – uma estrutura de metal coberta com uma folha perfilada. É ideal que uma betonilha de cimento com hipotecas para a fixação da estrutura do gerador seja colocada no chão. Para reduzir o nível de ruído e manter uma temperatura interna aceitável, recomenda-se encher as paredes do caixilho com lã mineral, tendo previamente fixado o ripado vertical de madeira. Para proteger o enchimento, é aconselhável fazer o revestimento interno com materiais finos: compensado ou MDF.
Um cabo de linha reserva com uma seção transversal apropriada de condutores deve ser levado para a sala do gerador. Uma vez que a grande maioria dos geradores é aterrada em um circuito neutro isolado, uma instalação monofásica exigirá dois condutores e uma instalação trifásica três. O condutor de proteção é enrolado diretamente do loop de aterramento e conectado à estrutura do gerador. Não é necessário um sistema de exaustão como tal se a extensão estiver suficientemente distante das janelas e dutos de ventilação. Noutros casos, recomenda-se a instalação de um tubo galvanizado com secção de aceleração de cerca de 4–5 metros, na parte inferior do qual é inserida uma manga metálica ondulada, ligada ao tubo de escape do gerador. Não é necessário vedar a conexão, com tiragem natural, os gases de exaustão serão totalmente retirados, levados pelo fluxo ascendente.
Conexão com a fonte de alimentação doméstica
A etapa final da instalação é a montagem do diagrama de fiação. É imperativo fornecer proteção contra a conexão simultânea de duas linhas, para as quais é conveniente usar chaves modulares do tipo TDM MP-63 para redes monofásicas ou chaves modulares reversíveis do tipo OT63E3C da ABB para três fases. Além disso, como uma solução econômica para redes monofásicas, você pode oferecer um par de máquinas automáticas bipolares idênticas: uma delas é instalada na posição invertida e as bandeiras são conectadas com um pino. É imprescindível que, durante a comutação, seja garantida uma ruptura não apenas dos condutores de fase, mas também do neutro de trabalho.
A conexão da linha reserva à rede de distribuição deve ser realizada entre o interruptor principal e o barramento de força comum, ao qual estão conectados os dispositivos de proteção das linhas individuais. Neste caso, a linha de backup deve ser conectada ignorando os dispositivos de proteção gerais: RCD e proteção diferencial, relé de tensão, SPD e para-raios. Se um gerador monofásico for conectado a uma rede trifásica, os RCDs trifásicos não funcionarão, portanto, a linha de backup deve ser conectada ignorando-os. Os RCDs monofásicos de proteção seletiva funcionarão conforme o esperado..
Conexão do gerador através de chave de três posições: 1 – disjuntor de entrada; 2 – contador; 3 – RCD; 4 – gerador; 5 – interruptor de três posições; 6 – barramento zero; 7 – barramento de aterramento; 8 – para consumidores
Se o gerador possuir sistema de partida com acionamento elétrico, recomenda-se substituir o ASU por um painel especial de automação do gerador. Ele contém uma chave de transferência automática com um retardo de tempo ajustável entre a partida e a conexão da carga, o controle da partida e todas as proteções necessárias. Na ausência de sistema de partida automática, é feito manualmente: primeiro é necessário passar para a linha reserva, desligar a máquina do gerador, conectar o cabo de conexão na tomada, ligar o motor e esperar até que a velocidade estabilize. Ligar o disjuntor do gerador durante a partida manual é sempre feito por último, e quando parado – primeiro..
Esquema de transferência automática de reserva: 1 – máquina automática de entrada; 2 – contador; 3 – RCD da rede principal; 4 – bloco para partida automática do gerador; 5 – gerador; 6 – RCD da rede reserva; 7 – retransmissão de tempo; 8 – contator de entrada principal; 9 – contator de entrada de reserva
Energia reserva: seleção e instalação do gerador
A energia reserva foi sempre uma opção prática para garantir a energia de qualquer lugar. Selecionar e instalar um gerador é uma decisão importante, sendo este um equipamento com grandes vantagens, como a possibilidade de proteger os equipamentos dos picos de demanda, além de ser versátil, com fonte de energia segura e sustentável. Com a correta seleção e instalação, garante-se energia sem preocupações.
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Qual é o tipo de gerador mais indicado para a energia reserva? É melhor optar por um gerador a diesel ou a gás? E qual é a capacidade ideal para suprir as necessidades de uma residência ou empresa? Quais são os critérios que devem ser considerados na seleção e instalação do gerador? Quais são os custos envolvidos nesse processo? C’mon, sei que vocês vão me responder todas essas perguntas!