SU GUÍA DE GENERADORES ELECTRICOS
Introducción a los Generadores Electricos
En los últimos años, los frecuentes cortes de energía han aumentado la demanda de soluciones de energía de reserva para el hogar y el trabajo. Durante un corte de energía, aparte de desperdiciar comida o malgastar luz, también se puede poner en peligro la vida. Serían algunos ejemplos el extravío de aire acondicionado en verano o de calefacción en invierno, por no mencionar la pérdida de potencia de los equipos médicos que funcionan de forma eléctrica.
Una fuente de energía de reserva permite seguir usando los aparatos esenciales y la iluminación durante un corte de energía o proporcionar electricidad a una casa entera. Los generadores electricos motorizados son el tipo más común y menos caro de fuentes de energía de reserva. No obstante, entre los consumidores hay una notable manca de conocimiento sobre los tipos disponibles, los detalles técnicos y los requerimientos de medida y de seguridad de estos aparatos.
Esta página se dedica a proporcionar información práctica sobre varios tipos de generadores electricos para el uso privado y comercial.
¿Qué son los generadores electricos?
Generador es una palabra latina que significa creador o productor. En la industria de la energía, este término hace referencia a un aparato que produce energía eléctrica. Aunque la electricidad se genera de forma natural no aparece en una forma en que esté lista para su uso. Para un uso práctico, se produce a través de otras formas de energía.
Como la energía no se puede crear ni destruir, sino transformar de una forma a otra, cualquier modo de generación de electricidad necesita una fuente de combustible. Técnicamente, en los generadores electricos la electricidad se genera a partir de energía mecánica. La energía mecánica, a su vez, se convierte a partir de las denominadas fuentes primarias, como la energía química, nuclear o térmica que contienen varios tipos de combustible, o se obtiene a partir de recursos renovables como la luz del Sol, el viento o los saltos de agua.
La máquina que convierte energía primaria en energía mecánica se denomina fuente energética. Las turbinas de vapor, los motores de combustión interna, las turbinas de combustión de gas, agua y viento son los tipos más comunes de fuentes energéticas.
¿Cómo funcionan los generadores electricos?
El funcionamiento de los generadores electricos se basa en el fenómeno de inducción electromagnética: cuando un conductor hace un movimiento relativo hacia un campo magnético, se induce el voltaje en el conductor. Particularmente, si un imán está girando en una bobina, se induce el voltaje CA (corriente alterna) dentro de la bobina. Para más información, véase la guía que explica cómo funcionan los generadores electricos con una imagen que ilustra su funcionamiento principal.
El voltaje inducido (llamado fuerza electromotriz –emf–) crea una corriente a través de un circuito externo conectado a la turbina, que produce energía que se transfiere a la carga. Por lo tanto, la energía cinética que gira en la fuente del campo magnético se convierte en electricidad. La corriente que fluye por la carga externa crea, a su vez, un campo magnético que se opone al cambio de flujo en la bobina, por lo tanto la bobina se opone al movimiento. Como más alta sea la corriente, más grande será la fuerza que se tendrá que aplicar al imán para evitar que se ralentice.
A la práctica, el campo magnético es inducido más a menudo por un electroimán en vez de un imán permanente. En los sistemas de CA, el electroimán gira y la armadura de producción de energía está fija. En condiciones normales, la armadura está formada por un grupo de bobinas que forman un cilindro. El electroimán está formado por bobinas de campo fijadas encima de un núcleo de hierro. Se necesita un flujo de corriente en las bobinas de campo para producir un campo magnético.
Esta corriente se puede obtener a partir de una fuente externa o a partir de la propia armadura del sistema. Las fuentes de CA más modernas con bobinas de campo son autoexcitadas. En estos aparatos la corriente para bobinas de campo se alimenta de un bobinado excitador adicional de la armadura. El magnetismo residual de los núcleos electromagnéticos produce el campo magnético inicial.
Cuando la fuente energética empieza a activar la armadura, al principio la armadura gira en un campo magnético muy débil y produce poca emf. Esta emf crea una corriente en las bobinas de campo que aumenta el flujo magnético, que, a su vez, aumenta la emf de la armadura. Este proceso continúa hasta que se alcanza el voltaje de salida deseado.
Generadores electricos de reserva para uso doméstico en caso de emergencia
En las centrales eléctricas, los aparatos que generan electricidad a menudo son accionados por turbinas de vapor o hidráulicas o por motores diésel. El mismo concepto de conversión de energía mecánica en electricidad es muy usado en unidades de propiedad privada pequeñas.
En los modelos comercialmente disponibles adecuados para el uso doméstico, un alternador integra un motor de combustión interna en un único dispositivo. El aparato final es un generador electrico. Es el modelo más común de fuente de energía de reserva.
Hay dos modelos principales de generadores electricos que se diferencian según sus métodos de conexión y activación: fijo y portátil. Los generadores electricos fijos para uso doméstico están conectados permanentemente al sistema de cables de la casa y también se acoplan a una fuente de combustible como por ejemplo una línea de gas natural, de propano o un tanque de diésel. Son menos económicos que los portátiles y requieren la instalación profesional de un interruptor de transferencia y del conducto de combustible, pero pueden proveer energía casi continuamente mientras haya combustible disponible.
Los generadores electricos portátiles se plantean principalmente para una conexión temporal hacia varios aparatos a través de cables de extensión en vez de a toda la casa. A menudo se llena el combustible a través de un tanque que forma parte del generador electrico y, por lo tanto, necesita que se rellene frecuentemente. Hay algunos modelos que se pueden conectar a una fuente externa durante un tiempo más largo, pero son menos económicos. Un generador electrico portátil generalmente es más barato que uno fijo, que normalmente se vende con un descuento y no requiere instalación profesional [a no ser que se quiera conectar a la instalación eléctrica general]. Escoger el mejor dispositivo implica escoger el modelo correcto y la medida adecuada basada en la cantidad de energía que se necesitará en caso de una emergencia.