Dispositivos de Aquecimento
Standby para Grupos Geradores
Partida a Frio e Aceitação de
Carga: Uma consideração crítica do projetista do sistema é o tempo que o
sistema de energia de emergência ou standby leva para detectar uma falha de
energia, dar a partida no grupo gerador e transferir a carga. Algumas normas e
padrões para sistemas de energia de emergência estabelecem que o grupo gerador deve
ser capaz de alimentar todas as cargas de emergência em até 10 segundos após a falha de energia.
Alguns fabricantes de grupos geradores limitam a classificação do desempenho de
partida a frio a uma porcentagem da classificação standby do grupo gerador.
Esta prática reconhece que em muitas aplicações, apenas uma parte da carga
total conectável é a carga de emergência (as cargas não críticas podem ser
conectadas posteriormente), e que é difícil dar a partida e atingir a aceitação
de carga total com grupos geradores a diesel.
Os critérios de projeto para
partida a frio e aceitação de carga da Cummins Power Generation são que o grupo
gerador seja capaz de dar partida e alimentar todas as cargas de emergência até
a classificação de standby em até 10 segundos após a falha de energia. Este
nível de desempenho presume que o grupo gerador esteja em um local com
temperatura ambiente mínima de 4º C (40º F) e que esteja equipado com
aquecedores do líquido de arrefecimento. Isto deve ser conseguido instalando-se
o grupo gerador em uma sala ou carenagem aquecida.
Carenagens externas, protegidas
contra intempéries (inclusive os chamados de “roupa justa”) geralmente não são
isoladas, dificultando a manutenção de um grupo gerador aquecido em
temperaturas ambiente mais frias.
Abaixo de 4º C (40º F), e até
–32º C (–25º F), para a maioria dos grupos geradores Cummins Power Generation é
dada a partida mas estes não aceitarão carga em um único passo em até dez
segundos. Se um grupo gerador precisar ser instalado em um gabinete não
aquecido num local com baixas temperaturas, o projetista deverá consultar o fabricante.
O operador é responsável pela monitoração do funcionamento dos aquecedores do
líquido de arrefecimento do grupo gerador (a norma NFPA 110 exige um alarme de baixa
temperatura do líquido de arrefecimento para esta finalidade) e pela obtenção
de um grau ideal do combustível para as condições ambiente.
Os grupos geradores em aplicações
de energia de emergência devem partir e alimentar todas as cargas de emergência
em até 10 segundos após uma falha de energia.
• Aquecedores do líquido de
arrefecimento são necessários a menos que a temperatura ambiente da sala do
gerador não seja menor que 21º C (70º F).
• Aquecedores do líquido de
arrefecimento são necessários para manter a temperatura do bloco do motor acima
de 32º C (90º F) se houver a possibilidade de que a temperatura ambiente da
sala do gerador caia até 4º C (40º F), porém nunca abaixo deste valor. O
desempenho em temperaturas mais baixa não é definido. (Em temperaturas
ambientes mais baixas, o grupo gerador p ode não dar a partida, ou pode não alimentar
as cargas tão rapidamente. Além disso, os alarmes de baixa temperatura podem
indicar problemas se o aquecedor do líquido de arrefecimento não mantiver a
temperatura do bloco num nível alto o suficiente para a partida em 10
segundos.)
• Aquecedores de bateria são
necessários se houver a possibilidade de que a temperatura ambiente da sala do
gerador caia abaixo de 0º C (32º F).
• É necessário um alarme de baixa
temperatura do motor.
• Os aquecedores de líquido de
arrefecimento e da bateria devem ser alimentados pela fonte normal de energia.
Aquecedores do Líquido de
Arrefecimento: Aquecedores do líquido de arrefecimento controlados
termostaticamente são necessários para partidas rápidas e boa aceitação de carga
em grupos geradores utilizados em aplicações de emergência ou standby.
Nota sobre o Código Americano: Para os sistemas de energia de emergência
Nível 1, a NFPA 110-1999(?) exige que o líquido de arrefecimento do motor seja
mantido a uma temperatura mínima de 32ºC (90ºF). A NFPA110 exige também a
monitoração de falha do aquecedor na forma de um alarme de baixa temperatura do
motor.
É importante entender que os aquecedores
de líquido de arrefecimento normalmente são projetados para manter o motor
aquecido o suficiente para uma partida rápida e confiável e alimentação da
carga, e não para aquecer o ambiente onde se encontra o grupo gerador. Assim,
além da operação do aquecedor do líquido de arrefecimento sobre o motor, a
temperatura do ar ambiente ao redor do grupo gerador deverá ser mantida a um
mínimo de 10º C (40º F).
Nota sobre o Código Canadense: A CSA282-2000 exige que os grupos
geradores utilizados em aplicações de emergência sejam sempre instalados de
modo que o grupo gerador seja mantido a uma temperatura ambiente mínima de 10º
C (40º F).
Uma falha no aquecedor da jaqueta
de água ou uma redução da temperatura
ambiente ao redor do motor não evitará necessariamente a partida do motor, mas
afetará o tempo para que o motor parta e quão rapidamente a carga poderá ser
conectada ao sistema de geração de energia local.
Funções de alarme de baixa
temperatura do motor são geralmente adicionadas aos grupos geradores para
alertar os operadores sobre a possibilidade de ocorrência deste problema nos
sistemas em funcionamento.
Os aquecedores de jaquetas de
água são um item de manutenção e, portanto, é de se esperar que o elemento de
aquecimento deva ser substituído algumas vezes durante a vida da instalação.
Para substituir o elemento do aquecedor sem a drenagem completa do sistema de arrefecimento
do motor, devem ser fornecidas válvulas de isolamento (ou outros meios) do
aquecedor.
Os aquecedores de jaqueta de água
podem funcionar em temperaturas consideravelmente mais altas do que a temperatura
das linhas do líquido de arrefecimento do motor, razão pela qual devem ser
usadas mangueiras de silicone de alta qualidade, ou mangueiras trançadas para
evitar falha prematura das mangueiras do líquido de arrefecimento associadas
com o aquecedor de jaqueta de água. Deve-se tomar cuidado no projeto de
instalação do aquecedor do líquido de arrefecimento para se evitar voltas sobre
o cabeçote no roteamento da mangueira que possam resultar em bolsões de ar,
causando falha de superaquecimento do sistema.
Os aquecedores do líquido de
arrefecimento do motor funcionam normalmente quando o grupo gerador não está em
operação, razão pela qual os mesmos são conectados à fonte normal de energia. O
aquecedor deverá ser desativado sempre que o grupo gerador estiver funcionando.
Isto pode ser feito de várias
maneiras, como um interruptor de pressão de óleo, ou pela lógica de controle do
grupo gerador.
Nota sobre o Código Americano:
Para os sistemas de energia de emergência Nível 1, a NFPA 110-1999(?) exige que
o líquido de arrefecimento do motor seja mantido a uma temperatura mínima de 32ºC
(90ºF). A NFPA110 exige também a monitoração de falha do aquecedor na forma de
um alarme de baixa temperatura do motor.
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