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¿Cómo calcular la potencia de un Generador Eléctrico?

22-05-2020 Generadores eléctricos

¿Sabes cómo calcular la potencia de un generador eléctrico o planta eléctrica según los electrodomésticos que vas a conectarle? Una de las principales dudas a la que nos enfrentamos al momento de comprar una planta eléctrica es la potencia que debe tener para entregar energía a los equipos que necesitamos.

Intentaremos explicarte a continuación la forma de calcularla. Recuerda que hay otras variables importantes a considerar cuando eliges un generador y en el artículo ¿Qué debo tener en cuenta al comprar un generador eléctrico? te brindamos un listado.  

Antes de comenzar, ten en cuenta las medidas utilizadas con mayor frecuencia y algunos términos asociados.

Prácticamente hablar de KVA y KW es la misma medida debido a que la mayoría de los aparatos tienen un factor de potencia igual a 1 (sin embargo, esto lo puedes verificar en la placa de cada uno de ellos). El factor de potencia (FP) hace referencia a la eficiencia en la potencia y su cálculo es el siguiente:

FP= KW/KVA, o lo que es lo mismo:  KVA = KW/FP

Esta fórmula te permite convertir de manera muy fácil a la unidad de medida que te reportan ya sea los equipos que conectarás o el generador que necesitarás.

Hay dos conceptos que aparecen en la placa que traen los equipos que son importantes que tengas en cuenta:

-       Potencia nominal: Esta indica la energía constante necesaria para mantener en funcionamiento los equipos que se energizarán, sin embargo, además de este factor, al elegir un generador también se debe considerar la potencia máxima.

-        Potencia máxima: Corresponde a la energía demandada por los artefactos eléctricos al momento de encender, etapa en la que se incrementa el requerimiento de energía respecto de cuando están en uso.

Te explicaremos a continuación con un ejemplo sencillo lo que debes tener en cuenta al realizar el cálculo:

1)    Haz una lista de todos los aparatos eléctricos que conectarás y su consumo de energía (normalmente lo encuentras expresado en Watts (W)). Ten en cuenta la potencia nominal.

Debes considerar el momento en que la demanda va a ser alta para escoger aquellos que estarán conectados al mismo tiempo.

Para el ejemplo, supongamos que necesitamos proporcionar energía a los siguientes aparatos:

4 bombillos cada uno de 75W = 300 W

1 licuadora de 500W = 500 W

2 televisores de 150W = 300 W

1 plancha de 1200W = 1200 W

La suma de la potencia requerida de los anteriores equipos es de 2.300W. Dividiéndolos entre mil para obtener su valor en KW serían 2.3 KW

Te proporcionamos aquí una tabla guía con el consumo promedio de algunos electrodomésticos:

Producto

Potencia

Consumo mensual

Horno microondas

1200 w

0.72 (25 min/día)

Plancha

1000 w

0.72 (30 min/día)

Aspiradora

1200 w

0.86 (30 min/día)

Televisor

180 w

1.30 (5 hr/día)

Computador personal

600 w

1.73 (2 hr/día)

Extractor de aire

500 w

2.16 (3 hr/día)

Ducha eléctrica

3000 w

2.88 (40 min/día)

Horno eléctrico

2200 w

3.17 (1 hora/día)

Calentador eléctrico

1000 w

4.32 (3 hr/día)

Heladera

400 w

4.61 (8 hr/día)

Aire acondicionado

935 w

6.06 (4 hr/día)

Estufa

1500 w

12.96 (6 hr/día)

Turbo calefactor

2000 w

17.28 (6 hr/día)

Afeitadora

15 w

0.004 (10 min/día)

Reloj

2 w

0.07 (24 hr/día)

Máquina de coser

100 w

0.07 (30 min/día)

Batidora

250 w

0.09 (15 min/día)

Juguera

450 w

0.16 (15 min/día)

Secador

700 w

0.17 (10 min/día)

Fluorescente

40 w

0.17 (3 hr/día)

Radio

40 w

0.17 (3 hr/día)

Bomba de agua 1/2HP

440 w

0.21 (20 min/día)

Videograbadora

100 w

0.24 (1hora 40’/día)

Lámpara

60 w

0.26 (3 hr/día)

Lavadora

400 w

0.34 (35 min/día)

Equipo de música

80 w

0.35 (3 hr/día)

Ventilador

100 w

0.43 (3 hr/día)

Cafetera

900 w

0.54 (25 min/día)

 

2)    Evalúa la distancia de los equipos al generador

Normalmente, los equipos se conectan al generador a través de una extensión. Debes tener en cuenta la perdida asociada según el calibre del cable y la distancia en la que se encuentran.

Por ejemplo, en este caso supondremos una extensión con cable calibre 12. En la siguiente tabla te mostramos según el RETIE, la resistencia del cable. Como ves, para Calibre 12 la resistencia es de 5.31 ohmios /km, lo que se traduce a 0.00531 ohmios/metro. Este es un factor clave para dimensionar las pérdidas.


Tabla de perdidas 

Si por ejemplo ubicamos el equipo a 30 metros, la resistencia eléctrica sería de 0.1593 ohmios.  Debido a que una extensión tiene 2 cables por donde atraviesa la corriente, la resistencia eléctrica total sería 0,1593 x 2 = 0.3186 ohmios.

Los equipos comerciales normalmente tienen una tensión de operación de 120 V. Para encontrar la corriente mínima requerida que debe entregar el generador, necesitaremos dividir la potencia mínima por la tensión. En nuestro caso:

2.300 W (2.3 Kw) / 120 V = 19,16 A

Lo anterior quiere decir que la corriente mínimamente debería ser de 19,16 A o 9,58 A si se trabaja a 240 V.

Ahora bien, la perdida por resistencia en el cable de la extensión sería de:

Pérdida por resistencia = Resistencia óhmica x Corriente^2

Pérdida por resistencia = 0.3186 x 19,162 = 116,96 W, aproximadamente 117 W.

Hasta este punto, necesitaríamos una planta mínima de 2,417 W

3)    Ten presente el lugar en el que utilizarás el equipo para definir la perdida por altura y por temperatura.

Revisa las condiciones de la ubicación en la que te encuentras y revisa en la siguiente tabla cual sería la pérdida asociada por cada variable:

Para el ejemplo, consideraremos que la planta se utilizará en Medellín, ciudad que tiene temperatura promedio de 22° y altura de 1.495 sobre el nivel del mar.

En este caso no habría perdidas asociadas a la temperatura, pero por altura se tiene un porcentaje de pérdida del 17,5%. Esto quiere decir que ya no requerirás 2.417 W sino 2.840 W

2.417 W x 17,5% = 422,975 W

422,975 W + 2.417 W = 2.840 W

4)    Deja un margen adicional para futuras aplicaciones.

Una vez obtenido el valor, es recomendable incrementarlo en un 20% como margen de seguridad mínimo y para otras aplicaciones:

2.840 W x 20% = 568 W

2.840 W + 568 W = 3.408 W

Esto evitará que el generador trabaje al 100% de su capacidad.

Ten en cuenta la corriente de arranque que demandarán los equipos al momento de encender. En el caso de equipos compuestos por resistencias como por ejemplo las planchas o estufas eléctricas, estos no demandarán esta corriente, sin embargo, existen equipos que pueden demandar hasta 5 veces la corriente nominal durante su arranque. Si tienes dudas al respecto, no dudes en escribirnos para que un asesor te contacte y te ayude con tu requerimiento. 

Teniendo en cuenta lo anterior, se requerirá un generador eléctrico que cubra 3.408 W como potencia nominal y corriente mínima de 19,16 A, lo cual sería cubierto por los modelos disponibles en el mercado de 4,5 kW. En Motoborda tenemos para este caso, la referencia GPM4500 en gasolina o GPMD6000LE.

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