Funcionamiento de un generador en una vivienda con una instalación fotovoltaica
La ventaja de emplear un generador es la posibilidad de obtener una fuente de energía independiente. El generador permite poder contar con electricidad sin la necesidad de estar conectado a una red eléctrica. Además, es posible poder transportarlo con facilidad a cualquier ubicación.
Ahora, ¿qué relación existe entre un generador y un sistema fotovoltaico? Bueno, los sistemas fotovoltaicos son conocidos por ser fuentes de energía también independientes. Convierten la energía solar en electricidad para abastecer energéticamente a la vivienda o zona donde se encuentra instalada.
Funcionamiento de un generador en un sistema fotovoltaico
En el siguiente esquema puede visualizar cómo es el funcionamiento de un generador en un sistema fotovoltaico. Se trata de un sistema de generación aislada donde el generador eléctrico cumple la función de generar electricidad de respaldo al sistema fotovoltaico al cual se encuentra conectado.
En este caso, el generador eléctrico se encuentra conectado directamente al inversor. Para poder lograr este tipo de esquema es imprescindible que el inversor cuenta con una entrada auxiliar de corriente alterna (CA). De esta forma, el inversor se encargará de adaptar la electricidad que produce el generador para luego inyectar a sus consumos.
Los generadores permiten una gran diversidad de esquemas de funcionamiento en sistemas fotovoltaicos. Son capaces de cumplir distintos roles en un sistema fotovoltaico. Veamos las funcionalidades más comunes:
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Sistema de respaldo. Un generador se emplea como un sistema de respaldo si llega a ocurrir algún problema con su sistema fotovoltaico. Gracias a que funcionan de forma independiente, el generador permite generar electricidad para alimentar los consumos de emergencia provisionalmente hasta solucionar el problema con su sistema fotovoltaico.
- Altas demandas de energía. Al momento de dimensionar o diseñar un sistema fotovoltaico es crucial determinar la cantidad de cargas o equipos conectados en la vivienda. Así se obtiene la cifra exacta de energía que el sistema fotovoltaico debe generar. Sin embargo, tiene planeado emplear más energía en ocasiones especiales, el generador viene a suplir esa necesidad creando la energía eléctrica restante para completar la demanda requerida.
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Carga de baterías. En las instalaciones aisladas es crucial contar con baterías. Como las placas solares no son capaces de producir electricidad en la noche, se requiere de las baterías para disponer de electricidad en cualquier momento. En los casos donde las placas no lleguen a completar la carga, se puede emplear el generador para cargar las baterías.
Los generadores son una alternativa recomendada para maximizar su independencia energética. Si bien los sistemas fotovoltaicos son sumamente confiables, siempre es recomendable contar con un plan de emergencia para prevenir quedarse completamente sin electricidad.
En AutoSolar nos especializamos en brindarle distintas soluciones energéticas. Además del diseño y la venta de sistemas fotovoltaicos, también le ofrecemos la posibilidad de diseñar un sistema fotovoltaico que incluya un generador eléctrico como sistema de respaldo. Adicionalmente, en nuestra web también encuentra los componentes por separado para diseñar un sistema de forma personalizada.
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¿Cuál es la principal característica del generador eléctrico?
La principal característica de un generador eléctrico es la capacidad que tiene para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
Esta conversión se realiza mediante un proceso en el que un movimiento mecánico, como el de un motor o turbina, genera un campo magnético que a su vez genera una corriente eléctrica. Este proceso recibe el nombre de inducción electromagnética.
¿Te gustaría saber más sobre generadores eléctricos? Entonces te invito a leer el siguiente artículo.
Esta conversión de la que hablábamos anteriormente la consigue gracias a la interacción de sus componentes: el rotor y el estátor. Ambos componentes se encargan de generar flujo magnético (actuando como inductor) y transformar este flujo en electricidad.
Según el tipo de corriente que producen, podemos diferenciar a los generadores en dos grandes grupos: los alternadores y las dinamos.
La principal diferencia entre ambos grupos es el tipo de energía que generan.
Los alternadores generan electricidad en corriente alterna y las dinamos generan electricidad en corriente continua.
Generador de corriente alterna: el alternador
Son máquinas cuya función principal es transformar la energía mecánica en eléctrica. La mayoría de alternadores giran a la misma velocidad. La velocidad del sincronismo, relacionada con el número de polos y la frecuencia de la fuerza electromotriz. Esta relación viene dada por una pequeña fórmula matemática→ n=60·f/ P e indica que el motor gira a la misma velocidad que le impone el estátor.
P=Es el número de pares de polos y F= frecuencia a la que está conectada la máquina.
Estos generadores han de trabajar a una determinada frecuencia siempre, que puede variar en función del uso o incluso del país de fabricación. El caso más extremo lo encontramos en la aeronáutica, donde se utilizan frecuencias cercanas a los 400Hz.
Como hemos comentado anteriormente, la estructura del alternador está formada por el estátor y el rotor.
1. Estátor: Este componente está formado por láminas de metal que contienen una bobina de cable enrollada en ellas. Estas láminas están montadas sobre un armazón de metal y están separadas para permitir el paso de la corriente eléctrica. El estátor es una parte importante del alternador ya que es el encargado de proporcionar energía eléctrica y conseguir mover el rotor.
2. Rotor: Este componente es la parte móvil que gira dentro del estátor. Contiene uno o más bobinados de alambre de cobre y generalmente se encuentran conectados con los bobinados del estátor. En función de la velocidad de la máquina existen dos formas constructivas:
2.1. Rotor de polos salidos: Se utiliza sobre todo en turbinas hidráulicas o aplicaciones industriales como bombas, sistemas de transporte y maquinaria de fabricación.
2.2 Rotor de polos lisos: Los polos lisos son un tipo de motor de corriente continua que no tiene una estructura de bobinado alrededor de los polos del imán. Se utilizan principalmente para turbinas de vapor
¿Cómo funcionan los alternadores?
Para generar el campo magnético, es necesario transformar el campo magnético en corriente inducida. Esto se logra mediante la creación de un campo magnético con una bobina, o con un imán permanente. Cuando la bobina o imán gira, el campo magnético cambia y genera una corriente eléctrica. Esta corriente es entonces aplicada a la salida del alternador para producir electricidad para uso comercial o para uso en el hogar.
Generador de corriente continua: La dinamo
La dinamo es un dispositivo electromecánico que transforma la energía mecánica en energía eléctrica. Actualmente se utiliza muy poco ya que la energía eléctrica se utiliza en forma de corriente alterna y este dispositivo transforma la energía en corriente continua.
Una de las principales características de este sistema es que es reversible. Es decir, se puede utilizar tanto como generador o como motor.
Los elementos de una dinamo son los siguientes:
Eje→ Es el elemento central del generador que se encarga de conectar los sistemas de generación y uso de energía. En resumen, es el encargado de transferir el movimiento de un sistema a otro.
Estator→ Es la parte fija de la parte exterior de la dinamo y encargado de producir el campo magnético. Este elemento está formado por los polos, el devanado inductor y la culata.
Rotor→ Es la parte móvil dentro del sistema y que se encarga de generar la corriente eléctrica. Está hecha de láminas metálicas y un eje de hierro.
Ventilador→ O encargado de enfriar el sistema de la dinamo.
Bornes de salida→ Se utilizan para enviar la electricidad generada por la dinamo a un dispositivo externo.
Regulador de voltaje→ Es el encargado de regular el voltaje de salida de la dinamo para asegurar que el dispositivo externo reciba un voltaje seguro.
Ventajas del alternador con respecto a la dinamo
El alternador posee varias ventajas frente a la dinamo, lo que la convierte en la máquina más utilizada. Destacamos las siguientes en materia de utilidad:
1. Se puede obtener mayor gama de velocidad de giro. La velocidad de giro puede ir desde 500 a 7.000 rpm.
2. Es un conjunto muy compacto.
3. Cuenta con un solo elemento para regular la tensión.
4. Ligereza. Pueden llegar a ser entre un 40 y un 45% menos pesados que las dinamos, y de un 25 a un 35% más pequeños.
5. Trabaja en ambos sentidos de giro sin necesidad de modificación.
6. Presenta una vida útil mayor a la dinamo
¿Cuántos tipos de altavoces hay?
Hoy en día existe una amplia variedad de altavoces que se adecuan a las diferentes necesidades de los usuarios. Para seleccionar el más adecuado es importanmte
Cuáles tiene AutoSolar: portátiles blurtooth inalambirco, potencia
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¿Cómo funciona un Generador inverter?
Esta calidad de corriente del generador inverter, se consigue al transformar la energía de alterna a continua y de nuevo a alterna. Este proceso inverter hace que se genere una onda senoidal casi perfecta y muy superior a los generadores convencionales.
Los generadores inverter se presentan como una solución para contar con una fuente de energía primaria en un zona aislada. Es posible conectar varios generadores inverter para que funcionen en conjunto sin la necesidad de estar conectados a una red eléctrica. Esta es su función en modo "isla" y permite a cualquier usuario contar con una fuente de energía independiente.
Estos generadores inverter, además de ser empleados como fuente de alimentación durante apagones, prestan buen soporte de forma rutinaria a las redes de energía de dos formas: el generador inverter proporciona apoyo en red y ahorro.
Las tarifas de demanda máxima promueven el uso de estos generadores inverter que acometen en momentos de máxima demanda, permitiendo el ahorro. En cuanto a la función de apoyo del generador inverter en red, pueden ser reservados para emergencias y pueden ser utilizados para hospitales, plantas de agua, etc.
¿Cómo funciona un Generador inverter?: paso a paso
Para comprender cómo funciona un generador inverter paso a paso partimos de los que su propio nombre indica. Estos generadores integran la funcionalidad de un inversor o inverter. Un inversor permite convertir la corriente continua en corriente alterna, el tipo de corriente que emplean la mayoría de electrodomésticos.
Un generador inverter añade la funcionalidad de inversor, convirtiendo la corriente alterna en corriente continua y luego en corriente alterna nuevamente.
Veamos a detalle cómo funciona un generador inverter:
- El generador produce corriente alterna. Esta es la funcionalidad de todos los tipos de generadores, producir corriente alterna. Esta primera o inicial corriente alterna se caracteriza por tener una onda sinusoidal modificada que, entre otras cosas, se caracteriza por no ser recomendable para equipos que cuenten con motor. Se trata de un tipo de energía que presenta ciertos picos irregulares que a largo plazo afectan al rendimiento de los equipos conectados.
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Se convierte la corriente alterna en corriente continua. Con el fin de corregir esta salida de energía "sucia", se convierte la corriente alterna inicial a corriente continua. La corriente continua se caracteriza por ser más estable lo cual permite manejarla con mayor facilidad.
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Se convierte la corriente nuevamente a alterna. Aquí entra la funcionalidad de inversor que convierte la corriente continua (estable) en una corriente alterna final mucho más estable y pura, sin picos bruscos de energía. Cuenta con una onda sinusoidal pura que permite proteger a los motores de los equipos conectados.
La corriente alterna final que proporciona un generador inverter es mucho más estable que la corriente de un generador normal. Esta característica es crucial si se busca alimentar equipos con motores eléctricos. Si se pone en funcionamiento los motores con energía inestable o "sucia", se genera un desgaste a largo plazo. Emplear energía limpia es una forma de proteger los electrodomésticos y aparatos electrónicos caros y sensibles.
Beneficios de un generador inverter
Además de ser más estable, la energía obtenida de un generador inverter es mucho más fácil de controlar y adaptar a las características de los motores y equipos conectados. En los generadores comunes, los parámetros los determina el generador alternador el cual requiere de funcionar a una misma velocidad de salida para mantener una frecuencia de salida pareja.
En un generador inverter, se configuran los parámetros desde su funcionalidad de inversor o inverter. Esto permite poder cambiar la velocidad manteniendo una frecuencia de salida estable. La velocidad de salida se ajusta al tipo de carga conectada, lo cual permite emplear solo la potencia necesaria que demandan los equipos conectados.
Los beneficios de los generadores inverter son los siguientes:
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Energía más limpia y estable.
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Velocidad más adaptable.
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Menor consumo de combustible.
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Funcionamiento silencioso.
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