Ruídos do Grupo Gerador

As aplicações de grupo gerador estão sujeitas a problemas relacionados com ruídos, devido aos altos níveis de ruído produzidos por grupos geradores em funcionamento. Por isso, foram criadas normas e padrões para proteger pessoas e usuários contra esses níveis indesejáveis de ruídos.
Em geral, os níveis de ruído exigidos no perímetro de uma propriedade devem estar entre pouco mais de 50 dB(A) e pouco menos de 60 dB(A) (dependendo da hora do dia), enquanto os níveis de som de um grupo gerador "não tratado" podem chegar a 100 dB(A). O ruído do grupo gerador pode ser amplificado pelas condições do local, ou o nível de ruído existente no local pode impedir que o grupo gerador atinja os níveis requeridos de desempenho de ruído. (Para medir com precisão o nível de ruído de qualquer fonte, esta deverá ser 10 dB(A) maior que o ambiente ao seu redor).

O nível de ruído produzido por um grupo gerador no perímetro de uma propriedade será previsível se o grupo gerador for instalado num ambiente de campo aberto. Em um ambiente de campo aberto, não existem paredes refletoras para amplificar o ruído produzido pelo grupo gerador e o nível de ruído segue a regra de “redução de 6 dB(A) para o dobro da distância”. Se a linha da propriedade estiver dentro do campo vizinho de um grupo gerador, o nível do ruído poderá não ser previsível. Um ambiente de campo vizinho é qualquer medição feita dentro duas vezes a maior dimensão da fonte do ruído.
As paredes refletoras e outras superfícies amplificam o nível do ruído que pode ser percebido por uma pessoa. Por exemplo, se um grupo gerador estiver instalado junto a uma parede com superfície sólida, o nível do ruído perpendicular à parede será aproximadamente duas vezes a intensidade esperada do som do grupo gerador num ambiente de campo aberto (p.ex., um grupo gerador funcionando com nível de ruído de 68 dB(A) deverá indicar 71 dB(A) próximo de uma parede refletora). A instalação do grupo gerador num canto amplifica ainda mais o nível do ruído percebido.
As regulamentações de ruídos geralmente são criadas em função de reclamações, e o alto custo de reforma de um local para reduzir os níveis de ruído incentiva a preocupação com os requisitos de desempenho sonoro no início do ciclo do projeto e a instalação de recursos para atenuação dos níveis de ruídos em termos de custo/benefício.

Redução de Ruídos Transmitidos por Estruturas

Estruturas vibratórias criam ondas de pressão sonora (ruído) no ar ao seu redor. As conexões com um grupo gerador podem causar vibrações na estrutura do edifício, criando ruído. Geralmente, estas incluem as fixações do chassi, o duto de descarga de ar do radiador, a tubulação de escape, a tubulação do líquido de arrefecimento, as linhas de combustível e os conduítes da fiação. Além disso, as paredes do gabinete de um grupo gerador podem vibrar e provocar ruído. A montagem de um grupo gerador sobre isoladores de vibração do tipo mola reduz eficientemente a transmissão de vibrações. A prática de isolamento de vibrações é descrita em Isoladores de Vibração no início deste capítulo. As conexões flexíveis com o tubo de escape, duto de ar, linhas de combustível, tubo do líquido de arrefecimento (sistemas com radiador ou trocador de calor remoto) e conduítes da fiação reduzem eficientemente a transmissão de vibrações. Todas as aplicações de grupo gerador requerem o uso de conexões flexíveis com o grupo gerador.

Redução de Ruídos Produzidos pelo Ar

Os ruídos produzidos pelo ar possuem uma característica direcional e geralmente é mais aparente na extremidade alta da faixa de freqüências.
• O tratamento mais simples é direcionar o ruído, como a saída do radiador ou do escape para longe dos receptores. Por exemplo, dirija o ruído verticalmente de modo que as pessoas no nível do solo não fiquem no caminho do som.
• As barreiras na linha de visão são eficazes no bloqueio de ruídos. As barreiras feitas com materiais de alto teor de massa como concreto, blocos preenchidos com cimento ou tijolos são mais indicadas. Elimine caminhos de som através de rachaduras nos pontos de acesso de portas ou da sala (ou gabinete) do escape, combustível ou fiação elétrica.
• Existem materiais acústicos (que absorvem som) para revestimento de dutos de ar e para cobrir paredes e telhados. Além disso, forçar o ruído a circular em curva de 90 graus num duto reduz os ruídos de alta freqüência. Dirigir o ruído para uma parede revestida com material acústico pode ser muito eficaz. Fibra de vidro ou espuma podem ser adequados em termos de custo, disponibilidade, densidade, retardo de chama, resistência à abrasão, estética e facilidade de limpeza. Deve-se selecionar materiais que resistam
à ação do óleo e outros contaminantes do motor.
• Um compartimento de blocos de concreto é uma barreira excelente para todos os ruídos. Os blocos podem ser preenchidos com areia para aumentar a massa da parede e aumentar a atenuação dos ruídos.
• As disposições de radiadores remotos podem ser usadas para limitar o fluxo de ar e para dirigir a fonte de ruído do ventilador do radiador para um local menos incômodo para as pessoas. As instalações com radiador remoto podem ser equipadas com ventiladores de baixa rotação para minimizar o ruído do conjunto.

Grupos Geradores Resistentes a Terremotos?

Os grupos geradores da Cummins Power Generation, quando montados e fixados corretamente, são adequados para aplicações em regiões reconhecidas de risco sísmico (sujeitas a Terremotos).
São necessárias considerações especiais de projeto para a montagem e proteção de equipamentos com densidade de massa típica de grupos geradores. O peso do grupo gerador, o centro de gravidade e as localizações dos pontos de montagem estão indicados nos desenhos dos grupos geradores.
Componentes como linhas de distribuição de eletricidade, líquido de arrefecimento e combustível devem ser projetados para suportar um mínimo de danos e para facilitar os reparos no caso de ocorrência de um terremoto. As chaves de transferência, os painéis de distribuição, os disjuntores e os controles associados para aplicações críticas devem ser capazes de executar suas funções pretendidas durante e após os abalos sísmicos, de modo que devem ser consideradas provisões específicas de montagem e de conexões elétricas.

Nos Estados Unidos existe uma legislação específica para este tipo de aplicação, bem como uma rigorosa bateria de testes (Certificação IBC).

Vejam nos videos abaixo como os equipamentos (Grupos Geradores e Chaves de Transferências) são testados:

Apagão provoca caos no centro do Rio de Janeiro

As filas intermináveis do lado de fora do prédio do Detran Rio traduziam o caos provocado pela falta de luz na região central do Rio de Janeiro, nesta quinta-feira. Por conta disso, pessoas perderam o dia de trabalho aguardando atendimento, enquanto outras passavam mal devido ao forte calor.

No comércio, prejuízos pelo terceiro dia consecutivo e improvisação: um restaurante promoveu um "almoço à luz de velas". É o que mostra a reportagem da TV UOL

Tanques de Combustível para Grupos Geradores

Tanques de Combustível Sob a Base
Quando um grupo gerador é montado sobre um tanque de combustível sob a base, os isoladores de vibração devem ser instalados entre o grupo gerador e o tanque de combustível. O tanque de combustível deve ser capaz de suportar o peso do grupo e resistir às cargas dinâmicas. O tanque deve ser montado de modo que haja um espaço de ar entre a base do tanque e o piso para reduzir a corrosão e permitir inspeções visuais quanto a vazamentos.

Tanques Diários
Quando uma aplicação de Grupos Geradores requer um tanque de combustível diário intermediário, este geralmente é dimensionado para um período de funcionamento de aproximadamente 2 horas com o grupo gerador sob carga plena. (Sujeito às limitações das normas para o combustível na sala do grupo gerador.)
Um único tanque diário pode alimentar vários grupos geradores, porém é preferível que haja um tanque diário para cada grupo gerador, localizado tão perto quanto possível do mesmo. Posicione o tanque para permitir seu abastecimento manual, se necessário.
A altura do tanque diário deve ser suficiente para estabelecer uma coluna positiva com a bomba de combustível do motor. (Nível mínimo no tanque não inferior a 150 mm acima da entrada de combustível do motor.) A altura máxima do combustível no tanque diário não deve ser suficiente para estabelecer uma coluna positiva com as linhas de retorno do combustível no motor.
A localização da linha de retorno do combustível no tanque diário é diferente dependendo do tipo de motor utilizado.
Alguns motores requerem que o combustível seja retornado acima do nível máximo do tanque; outros requerem que o combustível seja retornado para o tanque na base (ou abaixo do nível mínimo do tanque). O fabricante do motor fornece estas especificações.
Os recursos importantes, requeridos ou desejados, dos tanques diários incluem:
• Tanque de ruptura ou lago. (Opcional, porém exigido por lei em muitas regiões.)
• Bóia utilizada no abastecimento do tanque para controlar: uma válvula solenóide, se o tambor de abastecimento estiver acima do tanque diário, ou uma bomba, se o tambor de abastecimento estiver abaixo do tanque diário.
• Tubo de ventilação, de mesmo diâmetro que o de abastecimento, roteado para o ponto mais alto do sistema.

• Válvula de dreno. 
• Medidor do nível ou visor de vidro.
• Alarme de nível baixo (opcional).
• Bóia de nível alto para controlar: o solenóide, se o tambor de abastecimento estiver acima do tanque diário, ou o controle da bomba, se o tambor de abastecimento estiver abaixo do tanque diário.
• Refluxo para o tambor de abastecimento caso este esteja abaixo do tanque diário.
Leis e padrões locais, bem como normas federais, freqüentemente controlam a construção de tanques diários, sendo, portanto, essencial consultar as autoridades locais. 

Consulte tambem "Considereções na instalação de tubulação do Combustível Diesel".

Nessas horas é que lembramos como é importante ter um sistema de geração de energia. Veja a noticia vinculada hoje na Folha Online.

"O apagão que atingiu todo o Nordeste brasileiro e dois Estados do Norte na tarde desta quarta-feira durou de dois minutos a duas horas, e afetou pelo menos oito capitais --Fortaleza, Salvador, Recife, Maceió, João Pessoa, Aracaju, Teresina e Palmas.

O ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) informou que a pane ocorreu na linha de transmissão que interliga o Norte e o Nordeste. O problema provocou o desligamento em cascata do sistema.

A situação foi pior em Estados como Paraíba, que ficou sem energia por duas horas, e Rio Grande do Norte, afetado em quase 90% das cidades --146 das 167. A Cosern (Companhia Energética do Rio Grande do Norte) informou que 597 mil consumidores foram prejudicados. Segundo a Energisa (companhia que atua na Paraíba), o apagão, que começou às 14h53 (horário de Brasília), afetou todo o Estado.

No Piauí, a pane durou mais de uma hora --das 14h52 às 15h59-- nas regiões norte e central, incluindo a periferia da região metropolitana de Teresina.

Já na Bahia, o problema prejudicou a população por menos tempo --das 12h52 às 13h43. A Coelba (Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia) informou que 62% dos 417 municípios foram afetados.

Nos demais Estados do Nordeste, a duração do problema variou de 2 (caso do Maranhão) a 40 minutos (Ceará).

Sem precisar o número de cidades, a Ceal (Companhia Energética de Alagoas) informou que todas as regiões do Estado ficaram sem energia, incluindo Maceió.

Em Pernambuco, o apagão começou às 14h52 e afetou alguns bairros da zona leste de Recife. Segundo a Celpe (Companhia Energética de Pernambuco), a pane suspendeu o fornecimento de 18% da demanda de energia no Estado. O sistema foi restabelecido às 15h21.

No Maranhão, o sul do Estado foi a região mais atingida. Segundo a Cemar (Companhia Energética do Maranhão), 13 subestações foram desligadas.

Sergipe e Ceará também foram atingidos pelo apagão. Os cearenses tiveram 40% de sua carga elétrica afetada --foram 1,2 milhão de consumidores prejudicados.

O corte atingiu também dois Estados do Norte. Segundo a Celtins (companhia de energia do Tocantins), cerca de 60 municípios do centro e do sudeste do Estado --incluindo Palmas-- ficaram sem energia.

No Pará, Santarém e outras sete cidades, que somam juntas mais de 500 mil moradores, ficaram sem luz.

O ONS não soube informar a causa do apagão, mas descartou que o problema tenha ocorrido na geração de energia. Segundo o operador, foi interrompida a transmissão de 3,1 megawatts, um terço da demanda regional. Ainda de acordo com o ONS, o sistema foi restabelecido, em média, em 15 minutos.

A Eletronorte informou que um problema ainda não identificado na linha de transmissão Norte-Sul, entre os municípios de Colinas do Tocantins (TO) e Miracema (TO), acionou a proteção do sistema elétrico e desligou algumas subestações.

O superintendente de operações da Chesf (Companhia Hidro Elétrica do São Francisco), João Henrique Franklin Neto, informou que o apagão teve perda de 2.400 MW de carga --25,8% da demanda total de energia da região (9.300 MW).

Segundo ele, com a interrupção da transmissão, o sistema atua automaticamente com um alívio de carga para equilibrar a energia gerada e o consumo. Com isso, foram atingidas todas as distribuidoras da região."

Pré-Aquecimento para Grupos Geradores

Partida a Frio e Aceitação de Carga: Uma consideração crítica do projetista do sistema de geração de energia é o tempo que o sistema 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 falta 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 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 4ºC 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 geralmente não são isoladas, dificultando a manutenção de um grupo gerador aquecido em temperaturas ambiente mais frias.
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 a falha de energia. Para atender tais normas, geralmente são necessários aquecedores do líquido de arrefecimento do motor mesmo em ambientes aquecidos, especialmente para grupos geradores a diesel.
A NFPA 110 tem requisitos específicos para os sistemas de Nível 1 (onde uma falha do sistema pode resultar em sérios acidentes ou perdas de vidas):
• Aquecedores do líquido de arrefecimento são necessários a menos que a temperatura ambiente da sala do gerador não seja menor que 21º C.
• Aquecedores do líquido de arrefecimento são necessários para manter a temperatura do bloco do motor acima de 32º C se houver a possibilidade de que a temperatura ambiente da sala do gerador caia até 4º C, porém nunca abaixo deste valor.
O desempenho em temperaturas mais baixa não é definido. (Em temperaturas ambientes mais baixas, o grupo gerador pode 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 0ºC.
• 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: Dispositivos de Pré-Aquecimento de Grupos Geradores controlados termostaticamente são necessários para partidas rápidas e boa aceitação de carga em equipamentos utilizados em aplicações de emergência ou standby. 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. Se a área em torno do grupo gerador não for mantido nesta temperatura, deverão ser considerados: o uso de combustível de tipo especial ou aquecimento do combustível (para grupos geradores a diesel), aquecedores de alternador, aquecedores de controle e aquecedores de bateria.
Uma falha no Pré-Aqueciment 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 disposivos de Pré-Aquecimento são um item de manutenção e, portanto, é de se esperar que o elemento de aquecimento (normalmente uma resistencia) 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 Pré-Aquecimento.
Os dispositivos de Pré-Aquecimento 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 Pré-Aquecimento. 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.


Aquecedores de Óleo e de Combustível: Para as aplicações onde o grupo gerador será exposto a baixas temperaturas ambientes (menos de –18ºC), também podem ser necessários aquecedores do óleo lubrificante e das linhas e filtro de combustível para evitar que o combustível se torne pastoso.


Aquecedores Anti-condensação: Para aplicações onde o grupo gerador será exposto a alta umidade ou temperaturas que oscilam em torno do ponto de orvalho, devem ser usados aquecedores para o gerador e uma caixa de controle para evitar a condensação. A condensação na caixa de controle, nos circuitos de controle ou no isolamento dos enrolamentos do gerador pode causar corrosão, deterioração dos circuitos e até mesmo curtos-circuitos e falhas prematuras de isolamento.