Hagamos un ensayo : Elegimos para ello un

CONSUMO Y SOBREDIMENSIONAMIENTO
¿Alguien en su sano juicio esta dispuesto a discutir que , aun con el lavarropas detenido,
las luces y la TV desconectadas , es decir sin ninguna carga , el motor del grupo
electrógeno con el tanque vacío de gasoil es capaz de arrancar y seguir funcionando a
pesar de que no haya consumo de electricidad? Es tan absurdo que ya he obtenido la
aprobación para seguir con el segundo paso del razonamiento. Al igual que un automóvil
detenido con el motor en marcha, un grupo electrógeno en vacio gasta combustible. El
alternador, la bomba de agua , el ventilador, la bomba de aceite, los rozamientos de los
mecanismos etc. hacen de que exista consumo, que como veremos no es nada
despreciable, sino todo lo contrario, su trascendencia es tal que justifica el presente
analisis. Veamos entonces que pasa con el consumo especifico de combustible que por
definición son los gramos o litros que gasta un motor por cada unidad de energía que
entrega. Si se trata de un automóvil, es común escuchar tantos litros por cada 100 Km.
recorridos o su inversa, tantos Km. por litro. Tratándose de un grupo electrógeno en
donde la energía requerida es la electricidad y no los Km. recorridos, lo convencional es
expresar los gramos o centímetros cúbicos de combustible por cada Kilovatio hora o Hp
hora generado. Partiendo entonces de la definición de consumo especifico, veamos
ahora cual será el correspondiente a un grupo electrógeno en marcha pero con la llave
interruptora desconectada. Como paso previo repasemos un concepto matemático poco
usado y casi con seguridad ya olvidado, pero necesario para seguir con el análisis.
Cualquier numero, dividido por cero, arroja como resultado infinito. Por ejemplo, uno
dividido por 0,000001 ( casi cero) da 1000.000.
X = 1 / 0,000001 = 1000000
Entonces si la energía generada es cero, pero hay
consumo de combustible, el consumo
especifico de un motor en marcha con el
auto detenido o el alternador del grupo
desconectado es infinito, tan grande que
nos servirá de base para pensar seriamente
en los próximos pasos, ubicándonos en los
verdaderos parámetros de funcionamiento,
Ahora, si en lugar de no generar nada el
grupo electrógeno es cargado con solo una
lámpara de 100 w, apenas un porcentaje
insignificante de su potencia máxima, ya el
consumo especifico no será infinito porque la
potencia no será cero pero si será tan
grande que no admite consideraciones.
Una cosa es el exceso de consumo por un rendimiento ineficiente del motor y otra muy
distinta es imputarle al fabricante un error en el dimensionamiento del mismo. Es bien
conocido que en la evaluacion del rendimiento de un automóvil es común diferenciar el
recorrido en ruta de lo que ocurre en la ciudad y para los valores comparativos se usa el
consumo en ruta. Sin embargo, si pensamos que la parte mas importante de la potencia
requerida la constituye el rozamiento del aire y en la ciudad jamás superamos ni siquiera
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la cuarta parte de la de la ruta, la diferencia de consumo debería ser a favor de la
circulación por la ciudad. La explicación está justamente relacionada con este tema.
Mientras el vehículo esta detenido en un semáforo, el consumo especifico es tan grande
que, como dijimos, podemos hablar de infinito . El consumo en vacío de un motor de
combustión interna asume valores muy importantes y su conocimiento es trascendental
para la economía operativa en todos aquellos casos en que es posible el manejo de las
variables, como ocurre, por ejemplo con los grupos electrógenos . Prestemos atención a
este tema que permite auténticos ahorros y olvidémonos por un momento de las
dispositivos misteriosos, absolutamente ineficaces, creados solamente para explotar la
ignorancia de la gente y su necesidad.
DESPILFARROS DE COMBUSTIBLE
Hagamos un ensayo: Elijamos para ello un conocido grupo electrógeno naftero, un Kama
GFH 6500 de 5,5 Kva de potencia maxima, 5 Kva ( 4 Kw) uso continuo. Tomemos en
vacío, los cc de nafta que consume. Luego hacemos lo propio con una carga resistiva de
400 w (10 % de la carga continua), otras de 1000, 2000, 3000 y 4000 W. Compilemos los
datos y calculemos el
Carga Consumo
Cons.
Relación
consumo
especifico.
watios
l/hora
Especifico
Grafiquémoslo
en
función de la potencia y
lts/Kw hora
obtendremos
una
Vacio
1,5
Infinito
infinito
hipérbola asintótica en
300
1,55
5,00
9
el consumo especifico a
1000
1,68
1,68
3
plena potencia. Tal cual
2000
1.8
0,9
1,62
lo
previsto
cuando
4000
2,22
0,555
1
comenzamos la charla,
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cuando el grupo se descarga el consumo especifico tiende a ser infinito. Una
aproximación bastante acertada nos conduce a trazar la curva, considerándola como la
suma del consumo en vacío en función de la potencia mas el consumo propio de la
potencia en sí, directamente proporcional. (Ver “La mariposa totalmente abierta" pg 63)
Es razonable pensar que el consumo en vacío, necesario para alcanzar las rpm
respectivas, digamos 1500, no dependen de la carga sino por el contrario son como
mínimo constantes; admitiendo esta hipótesis la influencia respecto al consumo especifico
es sin duda una hipérbola equilátera cuya constante es precisamente el consumo en
vacío,
Cex = Cva / Wx
Donde Cex es el consumo especifico debido al consumo en vacío, Cva dicho consumo y
Wx la potencia variable.
No obstante, para Wx = Potencia máxima vemos que Cex, del orden de 70 a 100 gr
/Kwhora, resulta notablemente inferior al consumo especifico declarado por el fabricante,
alrededor de 220 gr / kwhora para un diesel. Es dable suponer que la diferencia, 220 –70 =
150 es coincidente con el consumo necesario para generar la energia total y que, además
será aproximadamente proporcional cuando la potencia sea el 75, 50, 25 % etc. etc., lo
cual estará representado por una recta cuyos valores deberán acreditarse a los de la
hipérbola para determinar finalmente la curva real.
Si bien hemos partido de un motor naftero, el problema no es propio del encendido por
chispa ni de la nafta como combustible sino extensivo tanto a los ciclo diesel como también
a los de combustión
interna alimentados con
combustibles gaseosos.
No
importa
el
combustible
sino
el
principio
de
funcionamiento. Gas oil,
biodiesel,
Alconafta,
GLP, GNC, butano, gas
natural, etc. tienen el
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mismo problema, que es intrínsico del motor y no del combustible. A modo de
comprobación fehaciente hemos agregado los mismos datos pero de un motor Combo
diesel de 4 Kw. Y también los de un Deutz F3L 913 de 27 Kw, potencia muy superior a los
mencionados.
Es fácil ver ahora que al poner en marcha el grupo para un consumo de 300 watios o
menor estaremos consumiendo casi 5 veces mas combustible por Kwhora frente a lo
necesario a plena carga, situación que permite justificar el concepto de nuestras usinas
Rurales permitiendo transformar el funcionamiento discontinuo de un grupo en
ininterrumpido con mucho menor gasto de combustible, ya que la carga se hace a potencia
máxima, con un ahorro promedio de mas del 70 %. Ejemplo: 5 horas de TV, ( entre los
dibujitos de los chicos, la novela de la tarde y las noticias) son 7,5 litros de nafta, que se
reducen solo a ½ litro con el empleo de una MURA 750. 210 litros mensuales de ahorro de
nafta permiten amortizar en 4 meses el costo de dicha unidad, sin tener en cuenta,
además, que se dispondrá de tensión monofásica y trifásica en forma ininterrumpida.
Sobredimensionar el grupo electrógeno es un pésimo negocio bajo el punto de vista
operativo. La electrónica moderna ha contribuido en las ultimas décadas en forma
asombrosa con la electromecánica tradicional; tanto que ha superado la capacitacion de
los técnicos y la aplicación de dispositivos modernos que reemplazan viejos conceptos.
Hoy día todavía existen motores asincrónicos de rotor bobinado o arrancadores estrella
triangulo cuando el “soft starter” tiene mas de dos décadas de existencia. ( ver charla
* ”Ahorrando Gas Oil”, pg. 61 ) . Como conclusión final, resumiendo estas observaciones
que no son precisamente fáciles de entender, hemos dejado establecido:
1) El consumo de combustible de un grupo electrógeno resulta antieconómico cuando
funciona por debajo del 50 % de plena carga, llegando a valores poco menos que
absurdos cuando está en stand by. Un grupo del orden de los 30 Kva y de excelente
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rendimiento, alcanza a consumir, al 5 %, 550 % mas, al 10 %, 220 % mas y al 15 %
un 145 %, todo referido a los valores de plena carga.
2) Por las razones antedichas resulta conveniente, antes de adquirir un grupo
electrógeno, estimar los consumos con mucho cuidado, olvidándose del concepto
tradicional, muy equivocado por cierto, de agrandarlos en previsión de futuras
necesidades.
3) Es preferible utilizar un grupo subdimensionado como fuente de carga del sistema
de acumulación de una Usina Autónoma, dejándole a ella la responsabilidad de
multiplicar la potencia del grupo en mas de 10 veces (véase *acumulación booster,
pg.37 CD1), solucionar el problema de la intermitencia del grupo transformándolo en
funcionamiento ininterrumpido y posibilitar ahorros importantísimos en
combustible, capaces de amortizar con creces la inversión del sistema de baterías y
el conversor. El grupo es mas de un 60 % mas barato, ya que, aparte de la
reduccion de potencia, puede ser monofásico, 20 % mas barato que el trifásico; el
conversor esta preparado para suministrar trifásica sin problemas y con mejores
propiedades que el grupo, en el cual la exigencia de un equilibrio de carga entre las
tres fases es mucho mas importante que en el conversor.
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