Trabajando con suministros de energía inestables

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Un suministro eléctrico estable y fiable es un lujo al que estamos acostumbrados en algunos países del mundo, pero el resto del planeta no lo tiene tan sencillo. La energía es inestable en grandes áreas de África, América del Sur y Asia. Y el problema se agrava ya que el crecimiento de muchos países es superior a la capacidad de incrementar la producción de energía.

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Los sistemas de alimentación de energía ininterrumpidos con frecuencias de hasta 400 kVA pueden ser útiles para proteger líneas de proceso donde los cortes de suministro sean problemáticos (por ejemplo líneas de embalaje). La parada de producción de una de estas líneas durante varias horas supone importantes costes por pérdidas de producción y otras pérdidas derivadas del arranque como consecuencia de la especificidad de estas líneas.

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Para estudiar este tipo de instalaciones lo primero que debemos analizar son los costes que nos suponen los problemas de suministro y los posibles daños en las máquinas. Pero seguidamente debemos analizar la aplicación y diseñar correctamente el sistema de alimentación ininsterrumpida. Veamos los criterios esenciales a tener en cuenta en el diseño:

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A) AIRE ACONDICIONADO

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Los sistemas de baterías de ácido-plomo generan hidrógeno en el proceso de carga y éste se libera incluso en baterías totalmente selladas (la recombinación no es nunca del 100 %). Si la habitación prevista para albergar las baterías es demasiado pequeña debe preverse la instalación de ventilación suplementaria.

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El control de la acumulación de hidrógeno con el aire forma una mezcla que en concentraciones superiores al 4,1 % es explosivo incluso con pequeñas descargas electrostáticas. Recomendaciones a tener en cuenta en el diseño son la colocar suelos antiestáticos que eviten que la carga acumulada en las personas pueda ir a tierra.

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El hidrógeno es algo más ligero que el aire por lo que tenderá a elevarse y acumularse en la parte más elevada.

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C) SELECCIÓN DE LA UNIDAD UPS

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La seleccción de una unidad UPS se realiza midiendo la corriente de carga pico bajo las condiciones de operación normales del a línea de proceso. Las mediciones deben hacerse en cada una de las fases para comprobar que están equilibradas y a partir de ahí podremos calcular la demanda de potencia activa a la salida de la UPS. Hay que calcular también la potencia reactiva para tenerla en cuenta en la salida de la UPS. A partir de aquí es fácil dimensionar cableado y protecciones.

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Por último, calcularemos las caídas de tensión en el sistema y tendremos dimensionado un sistema que nos permite superar los problemas con los suministros de energía inestables.

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Bibliografía:

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Designing an uninterruptible power supply. Leonardo Energy.