Las recomendaciones de instalación de plantas eléctricas fue el tema central de la charla organizada por Tecnicaribe, a cargo de Miguel Díaz, ingeniero de servicios/ DFSE & QtQ, como parte del programa de actividades que se realizaron durante la Expo Feria Construmedia 2021.

Basado en el manual de aplicaciones T-030 para Gen Sets, el ingeniero Miguel Díaz explicó, con lujos y detalles, todos los pormenores sobre las mejores prácticas de instalación de plantas eléctricas, iniciando por contestar la pregunta: ¿Dónde poner el generador eléctrico?

Esta constituye una de las primeras decisiones de diseño, el colocar el generador dentro del edificio o fuera en un cobertizo o caseta. “Para los sistemas de emergencia, el Gen Sets deberá tener su propio cuarto. Considerar la accesibilidad de servicio para mantenimiento general e inspecciones. Seguridad contra inundación, incendio, y vandalismo; y debe estar aislado físicamente de la fuente de energía normal”, explicó el experto.

En cuanto a la entrada de aire, el sistema de admisión de aire deberá suministrar flujo de aire adecuado, aire seco, aire limpio y aire frío (temperatura ambiente). Como regla general, el área abierta efectiva para la entrada de aire al cuarto deberá ser 1 ½ veces el área del radiador.

Continuando con el tema de ventilación, al hablar de las consideraciones, destacó que se debe tomar en cuenta que el motor rechaza calor significativo inmediatamente después de parar, por lo que la ventilación auxiliar debe ser imprescindible. “En ambientes fríos, la recirculación por medio de dampers pudieran ser útiles”.

Como parte de la presentación, se dio detalles sobre recomendaciones para la entrada de aire al cuarto de generación, geometría modelo del CFD del módulo de energía 4500 kW, la Regla del pulgar (la distancia efectiva entre el panel y/o ducto a la primera pared, que deberá de ser igual a la altura del panel del radiador); y consideraciones para la entrada de aire en instalaciones múltiples.

Ventilación del cuarto / Sistema de ventilación

Este tema se trató debido a su gran importancia, ya que el sistema de ventilación proporciona el aire para la combustión del motor, ofrece el aire de enfriamiento para el alternador, remueve el calor del cuarto, y enfría el motor vía radiador. El diseño para la ventilación es un factor clave para el funcionamiento apropiado.

Al igual de importante es el buen diseño del flujo de aire, que es el que acerca la temperatura ambiente a la parte trasera del Gen Sets. Cualquier cosa que no sea considerada en el diseño, hará que la temperatura del aire sea más alta y el sistema de enfriamiento puede ser afectado; por eso, al recalcar las consideraciones para la ventilación del cuarto de generadores, el expositor consideró la Regla del pulgar: “El área abierta eficaz para la extracción del aire del radiador debe ser aproximadamente igual al área del radiador. “Área abierta efectiva” significa que toda la restricción al flujo deberá estar considerada”. Sobre el flujo de aire para la ventilación del cuarto, se debe tomar en cuenta que el área abierta efectiva para la entrada de aire al cuarto deberá ser 1 1/2 veces el área del radiador.

Tipo de tanque y su localización

¿Cuándo se necesita instalar un tanque de día o de transferencia? “Cuando el fondo del tanque principal está más de 6 pies abajo del motor”, explicó Díaz. Al dar otros detalles, presentó una información sobre la presión dinámica (Dynamic Head), que es mayor de lo que la bomba puede succionar; muchos codos y curvas en la línea; cuando el tanque principal está a más de 7 pies arriba de la línea de retorno de combustible; cuando la línea de retorno está demasiado alta; o cuando los códigos y reglamentos limitan la cantidad de combustible en el cuarto o sitio.

Sobre el tamaño del tanque de combustible, señaló que la decisión debe basarse en el consumo de combustible del Gen Sets, tipo de aplicación (horas de operación requeridas); duración esperada de la falla en el suministro de energía, prioridad y tiempo esperado para la recarga de combustible. Las recomendaciones finales en esta parte fueron: “Filtre/Cambie todo el combustible 2 veces por año. Si esto no es posible, realice un plan para dar mantenimiento del combustible (filtración, prevención de contaminación con algas, etc.)”.

Así mismo se compartieron algunas notas sobre los sistemas de combustible típicos, por ejemplo, que requieren líneas de suministro y de retorno para los tanques de día y para el motor; puertos de venteo, considerar el sistema de llenado, la ruptura del tanque principal, los requerimientos para sistemas contra incendio; calentamiento del combustible, (para climas fríos). En la parte de requerimiento para el sistema de combustible, hay que considerar las características del motor, dimensiones para izaje (grúa), flujo, retorno, enfriamiento, tipo de tubería (hierro negro); calcular el tamaño de las líneas en base al flujo, no al consumo; válvulas de corte, válvulas Check (unidireccionales), y líneas flexibles (mangueras).

Otros requerimientos

Sobre las consideraciones de instalación, también se señaló la necesidad de que la inclinación sea hacia afuera del motor, con tapa para lluvia, aisladores de calor, anclas-soporte, aisladores, y dirección del escape. Sobre el diseño del sistema de escape, recordaron que debe estar bien soportado por el cuarto o la caseta.

La retropresión no debe exceder la especificación del fabricante. “La retropresión excesiva reduce la potencia y la vida útil del motor y puede generar altas temperaturas de escape y humo. Debe estimarse antes de que se finalice el diseño de la ruta de la tubería, y se debe medir en la salida del escape en operación del motor con carga total antes de que el generador se ponga en servicio”.

Al referirse al diseño del sistema de escape, se mencionaron dos puntos: aislamiento de la tubería (para reducir el calor irradiado hacia el cuarto, y ayudar a prevenir heridas en las personas, se recomienda que la tubería de escape esté cubierta con aislamiento apropiado); y el otro punto fue los turbocargadores y los múltiples de escape, que no deben aislarse (el aislamiento en múltiples de escape y en la carcasa del turbo pueden causar sobrecalentamiento que causará fracturas y fallas de las partes. La garantía se puede anular cuando se aísla).

Guías de Montaje de Motor
Requerimientos de montaje.

Debe soportar el peso del ensamble generador/motor (motor + generador + estructura + accesorios). Debe proveer aislamiento contra vibración y ruido.

Peso del ensamble.

Consulte la hoja de datos del generador para el peso del paquete.

Cimientos.

Plancha de concreto de 6” mínimo sobre el piso existente y que se extienda 12” más allá de la base del generador. El piso o techo de concreto debe estar diseñado para soportar cuando menos 2x el peso del generador. Debe ser liso para no deformar la base del generador. Se deben usar tornillos “J” o “L” para anclar la base del generador y aisladores al concreto.

Aisladores de vibración.

Deben usarse para reducir el ruido y vibración transmitidos a los cimientos o edificios. La velocidad del motor, tamaño del ensamble y peso deben considerarse cuando se diseñan las monturas. Se sugiere la visita a www.lordmpd.com, www.aeroflex.com para información sobre las monturas. Y se recomienda consultar la ley local de construcción para requerimientos de monturas.

Consideraciones del flujo de aire para la ventilación del cuarto.

• Debe ser aire del exterior.
• Lo mejor ubicado posible para tener flujo a través del Gen Sets.
• Compruebe la abertura de las puertas, observando si el cuarto está en vacío leve.
• Una buena meta de diseño es limitar la velocidad del aire de 500 a 700 f/min (150-220 m/min).

Recirculación de aire con dampers.

• Utilizado en ambientes fríos a la temperatura de la sala de mando o para el calentamiento del Gen Sets.
• Controlado termostáticamente.

Sistema de admisión de aire .

El sistema de admisión de aire deberá suministrar:

• Flujo de aire adecuado.
• Aire seco.
• Aire limpio.
• Aire frío (temperatura ambiente).

Sistema de combustible diesel.

La confiabilidad del sistema de combustible depende de la temperatura del combustible, no aire en el sistema, volumen adecuado entregado al motor, calidad de combustible. El diseño del sistema es afectado por los códigos y leyes locales (estado, municipio) y su interpretación: en tamaño y tipo del tanque, tipo de tanque y tipo de conexiones para el llenado, puertos para el venteo, sensores y alarmas, el diseño del sistema debe cumplir con NFPA 37. Una solución común es: Tanque de Doble pared UL 142.

Por último y no menos importante, se abarcaron los temas de amortiguadores de vibración, interconexiones eléctricas, instalaciones de Gen Sets en el exterior, el ambiente en la cabina, estrategias para la atenuación del sonido, puesta en servicio, y otros interesantes temas que tienen que ver con las mejores prácticas de instalación de plantas eléctricas.

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Autor: Construmedia