Baterias e Carregadores de
Bateria
Talvez o subsistema mais crítico
de um grupo gerador seja o sistema da baterias para a partida do motor e
controle do grupo gerador. A escolha e a manutenção corretas das baterias e do
carregador de bateria são essenciais para a confiabilidade do sistema.
O sistema consiste de baterias,
racks de baterias, um carregador de bateria que é acionado pela fonte normal de
energia elétrica durante o tempo em que o grupo gerador estiver em espera
(standby), e um alternador de carga das baterias acionado por motor que carrega
as baterias e fornece a energia CC para o sistema de controle quando o grupo
gerador estiver funcionando.
Quando os grupos geradores estão
em paralelo, os bancos de baterias de cada grupo gerador geralmente são colocados
em paralelo para fornecer a energia de controle para o sistema de paralelismo.
O fabricante do sistema de paralelismo deve sempre ser consultado para
determinar se o sistema de controle do motor é adequado para a aplicação, uma
vez que uma queda de voltagem no banco de baterias poderia interromper alguns
sistemas de controle de paralelismo e exigir o uso das baterias em estações separadas
para alimentar o equipamento de paralelismo.
As baterias devem estar tão
próximas quanto possível do grupo gerador para minimizar a resistência no
circuito de partida. A localização deve permitir fácil acesso de serviço às
baterias e minimizar sua exposição à água, sujeira e óleo. O gabinete das
bateria deve permitir ampla ventilação para que os gases explosivos gerados
pela bateria possam ser dissipados. As normas em regiões sísmicas exigem que os
racks de bateria tenham recursos especiais para evitar o derramamento e quebra
do eletrólito durante um terremoto.
O projetista do sistema deve
especificar o tipo do sistema de baterias (geralmente limitado ao tipo
chumbo-ácido ou níquel-cádmio, como explicado a seguir), bem como sua capacidade.
A capacidade necessária do
sistema da baterias depende do tamanho do motor (cilindrada), das temperaturas mínimas esperadas do líquido de arrefecimento
do motor, do óleo lubrificante e das baterias (veja abaixo Dispositivos de
Aquecimento em Standby para Grupos Geradores), a viscosidade do óleo
lubrificante e o número necessário e a duração dos ciclos de partida. O
fornecedor do grupo gerador deve fazer as recomendações com base nestas informações.
As baterias de chumbo-ácido são o
tipo mais comumente escolhido para grupos geradores. Elas são relativamente econômicas
e oferecem bom serviço em temperaturas ambientes entre –18º C (0º F) e 38º C
(100º F). As baterias de chumbo-ácido podem ser recarregadas por carregadores convencionais,
que podem ser montados em paredes próximas ao grupo gerador ou em um comutador
de transferência automática (se o grupo gerador NÃO for parte de um sistema de
paralelismo). O carregador deve ser dimensionado para recarregar o banco de
baterias em aproximadamente 8 horas e ao mesmo tempo atender todas as
necessidades de energia de controle do sistema.
Uma bateria de chumbo-ácido pode
ser do tipo selada “livre de manutenção” ou do tipo de célula inundada. As
baterias livres manutenção suportam melhor as negligências de manutenção porém
não são monitoradas e mantidas tão facilmente quanto as baterias de célula
inundada.
Todas as baterias de chumbo-ácido
devem ser carregadas no local antes de sua utilização inicial. Mesmo as
baterias livres de manutenção não retêm a carga indefinidamente.
As baterias de célula inundada
requerem a adição de eletrólito no local de uso e atingem cerca de 50% da condição
de carga total pouco tempo depois da adição do eletrólito.
Os sistemas de bateria NiCad
(níquel-cádmio) são geralmente especificados para locais onde as temperaturas ambientes
podem ser extremamente altas ou baixas, visto que seu desempenho é menos
afetado por temperaturas extremas do que no caso das baterias de chumbo-ácido.
Os sistemas de bateria NiCad são
consideravelmente mais caros do que as baterias de chumbo-ácido, mas eles têm uma
vida útil mais longa.
Uma das maiores desvantagens dos
sistemas de baterias NiCad é que seu descarte pode ser difícil e caro, uma vez que
os materiais que compõem essas baterias são tóxicos.
Além disso, as baterias NiCad
requerem carregadores especiais para que atinjam o nível de carga plena. Esses carregadores
devem ser fornecidos com filtros para reduzir o “ruído do carregador” o qual
pode interromper os sistemas de controle do motor e do gerador.
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