Governadores Mecanicos e Eletronicos para Grupos Geradores

Governadores Mecânicos: Os governadores mecânicos, como o nome sugere, controlam o fornecimento de combustível ao motor com base na detecção mecânica da rotação do motor através de contrapesos ou mecanismos similares. Estes sistemas apresentam aproximadamente 3 a 5% de corte de rotação entre uma condição sem carga e com carga plena inerente no projeto. Este tipo de sistema geralmente é o mais barato e adequado para aplicações onde o corte de freqüência não é um problema para as cargas sendo alimentadas. Alguns grupos geradores são fornecidos com o governador mecânico opcional.



Governadores Eletrônicos: Os governadores eletrônicos são usados em aplicações onde é exigido o governo isócrono (queda zero) ou onde são especificados equipamentos de sincronização ativa e paralelismo. A RPM do motor normalmente é detectada por um sensor eletromagnético e o fornecimento de combustível para o motor é controlado por solenóides acionados por circuitos eletrônicos. Estes circuitos, sejam controladores auto-contidos ou parte domicroprocessador controlador do grupo gerador, utilizam algoritmos sofisticados para manter o controle preciso da rotação (e conseqüentemente da freqüência). Com os governadores eletrônicos, a retomada de passos de carga transiente dos grupos geradores é mais rápida do que com os governadores mecânicos. Os governadores eletrônicos devem sempre ser utilizados quando as cargas incluírem equipamento UPS.
Motores modernos, especialmente motores diesel com sistemas eletrônicos de injeção de combustível, são os únicos disponíveis com sistemas eletrônicos de governo. Os requisitos de demanda ou regulagem para atingir o aumento da eficiência do combustível, baixas emissões de escape e outras vantagens requerem o controle preciso oferecido por estes sistemas.

Potencial energético, economia e benfícios ambientais de uma Cogeração.

Cogeração, também conhecido por "Combinação entre calor e energia" (Combined Heat and Power - CHP), é a produção local de vários tipos de energia - normalmente eletricidade, calor e/ou frio - a partir de uma fonte de combustível. Cogeração normalmente substitui os métodos tradicionais aquisição de energia, tais como compra direto da concessionária ou a queima de gás natural ou óleo em fornos para produzir calor ou vapor. Enquanto o método tradicional de compra de energia elétrica de uma concessionária é muito conveniente e rápido, é muito ineficiente e desperdiça algo em torno de 75% da energia originalmente produzida devido a perdas na transmissão e produção.
Sistemas locais de Cogeração convertem de 70% a 90% da energia queimada pelo combustível em eletricidade ou calor. Dependendo da aplicação, a integração entre energia e produção de calor/frio em sistemas de Cogeração frequentemente oferecem uma economia de até 35% nos gastos em energia. Se sua fábrica é uma grande consumidora de energia, esta economia pode tranquilamente pagar o investimento de volta em cerca de 2 a 3 anos.
Os princípios da Cogeração já é conhecida de longa data e já foi usada de diversas maneiras - do primeiro gerador elétrico inventado por Thomas Edison em 1882 até modernas instalações de processamento químico. No passado, economia de escala favorecia grandes e complexos projetos ou situações especiais. Hoje, no entanto, as avançadas tecnologias de sistemas de Lean-Burn Gas, trocadores de calor e sistemas de controles digitais fazem com que os sistemas de cogeração sejam práticos e economicos para aplicações a partir de 300kW de potencia.
Claro, isto está originando muito mais interesse de pequenas ou grandes empresas, de pelo menos estudar se a Cogeração pode ser uma opção de melhoria, tanto com relação a eficiencia energética, quanto o de reduzir emissões e cortar custos.
O sistema de cogeração normalmente consiste em um motor primário que gira um alternador para produzir energia e um sistema de recuperação de calor do sistema de exaustão e do sistema de refrigeração do motor. O motor primário pode ser um motor a gás por queima Lean-Burn, um motor a diesel, uma turbina a gás, uma microturbina ou uma fonte de célula combustível. Enquanto a relação entre o calor e a eletricidade produzida pode variar entre todas estas opções, até 90% da energia originada pela queima do combustível pode ser convertida em energia em um sistema de Cogeração.
Menos de 10% da eletricidade usada nos Estados Unidos é produzida através de Cogeração, mas o departamento de energia (DOE) estabeleceu uma meta de dobrar a capacidade instalada de geração de energia por Cogeração até 2010. A União Européia já estabeleceu meta similar. A Suécia, onde a Cogeração é responsável pela geração de 77% da eletricidade do país e a Dinamarca (40%) já se encontram muito a frente dos outros países com relação a meta estabelecida.


No Brasil já existem diversas plantas de Cogeração em operção (normalmente entre 1MW a 10MW). Entre os principais candidatos a Cogeração estão Hospitais, Hotéis, Shopping Centers, Instalações do Governo, Faculdades e Universidades, Piscinas, Grandes Fábricas, Plantas de Produtos Químicos, etc.
A tecnologia avançada que possuímos hoje permite que sistamas de Cogeração de Energia sejam possíveis para uma gama muito maior de clientes e aplicações se comparadas com o passado.


Para informações mais detalhadas em ingles, visite www.cogeneration.org

Considerações sobre a Escolha do Combustível de um Grupo Gerador

A escolha do combustível, seja gás natural, diesel ou GLP, afetará a disponibilidade e o dimensionamento do grupo gerador. Considere o seguinte:


Combustível Diesel

• O combustível diesel é recomendado para aplicações de emergência e standby. Para um bom desempenho de partida e máxima vida útil do motor, recomenda-se o combustível diesel ASTM D975 Grau No. 2. Consulte o distribuidor do fabricante do motor sobre o uso de outros graus de combustível diesel para diversos motores.
• Deve-se projetar o armazenamento do combustível no local, mas o tanque não deve ser muito grande. O combustível diesel pode ser armazenado por um período de até dois anos, assim o tanque de suprimento deve ser dimensionado para permitir o reabastecimento de combustível com base na programação de exercícios e testes nesse período.
Pode ser necessário aplicar um micro-bioinseticidase a freqüência de reabastecimento for baixa, ou se condições de umidade elevada favorecerem o crescimento de micróbios no combustível. Os micróbios podem obstruir os filtros de combustível e afetar o funcionamento do motor ou até mesmo danificá-lo.
• Climas frios – Deve ser usado o combustível Premium de Grau 1-D quando a temperatura ambiente estiver abaixo do ponto de congelamento. Pode ser necessário o aquecimento do combustível para evitar a obstrução dos filtros de combustível quando a temperatura cair abaixo do ponto de névoa do combustível – cerca de –6ºC para combustível de Grau 2-D e –26ºC para Grau 1-D.

Combustível Biodiesel
Combustíveis biodiesel derivam de uma ampla variedade de fontes renováveis como óleos vegetais, gorduras animais e óleos de cozinha. Genericamente, estes combustíveis são chamados Ésteres Metil-Ácido-Graxos (FAME).
Quando usados em motores diesel, normalmente a emissão de fumaça, a potência e a economia de combustível são reduzidas. Embora a fumaça seja reduzida, o efeito em outras emissões varia, com redução de alguns poluentes e aumento de outros. O biodiesel é um combustível alternativo e o desempenho e as emissões do motor não podem ser garantidos se o mesmo utilizar este combustível.
Uma mistura de combustíveis biodiesel e diesel de qualidade na razão de até 20% de concentração de volume não deverá causar problemas graves. Concentrações acima de 20% podem causar vários problemas operacionais.


Gás Natural
• Para a maioria das instalações, o armazenamento deve ser feito fora do local.
• O gás natural pode ser uma opção econômica de combustível quando disponível nas taxas de fluxo e pressão exigidos.
• Um suprimento de reserva de GLP combustível pode ser necessário para sistemas de fornecimento de energia elétrica de emergência. O gás natural pode ser utilizado em campo com certos grupos geradores. Entretanto, devem ser feitas análises do combustível e consultas com o fabricante do motor para se determinar o despotenciamento e também se a composição do combustível acarretará danos ao motor devido à fraca combustão, detonação ou corrosão.
• Poderão ocorrer danos e detonação do motor quando algumas empresas ocasionalmente adicionam butano para manter a pressão da linha. Os motores a gás natural requerem tubulações limpas e secas, gás de qualidade para gerar a potência nominal e assegurar uma vida útil ideal ao motor.
• A estabilidade de freqüência de grupos geradores com motores de ignição por vela pode não ser tão boa quanto a dos grupos geradores com motores diesel. Uma boa estabilidade de freqüência é importante na alimentação de cargas UPS.
• Climas frios – Em temperaturas ambientes abaixo de –7ºC, os motores com ignição por vela geralmente são mais fáceis de partir e aceitam carga mais rapidamente do que os motores diesel.


GLP (Gás Liquefeito de Petróleo)
• A disponibilidade local de GLP deverá ser investigada e confirmada antes de se optar por um grupo gerador com motor a GLP.
• Devem ser providenciados recursos para o armazenamento local de combustível. O GLP pode ser armazenado indefinidamente.
• A estabilidade de freqüência de grupos geradores acionados por motores com ignição por vela pode não ser tão boa quanto a dos grupos geradores com motores a diesel. Esta é uma consideração importante para a alimentação de cargas UPS.
• Climas frios – O tanque de armazenamento de GLP deve ser dimensionado para fornecer a taxa necessária de vaporização na temperatura ambiente mais baixa esperada, ou ser providenciada a retirada de líquido com um aquecedor.

Gasolina

A gasolina não é um combustível adequado para grupos geradores standby estacionários devido à sua volatilidade e prazo de validade.


Combustíveis Alternativos
Em geral, os motores a diesel podem funcionar com combustíveis alternativos com lubricidade aceitável durante os períodos em que o fornecimento do combustível diesel Nº 2-D esteja temporariamente limitado. O uso de combustíveis alternativos pode afetar a cobertura de garantia, o desempenho e as emissões do motor. Os combustíveis alternativos abaixo geralmente estão dentro dos limites prescritos:
• Combustível diesel 1-D e 3-D
• Óleo combustível de Grau 2 (combustível de aquecimento)
• Combustível para turbinas de aviões, Grau Jato A e Jato A-1 (combustível para jatos comerciais)
• Combustível para turbinas a gás para aplicações não aeronáuticas, Grau 1 GT e 2 GT
• Querosene Grau 1-K e 2-K

Lobão: queda de linha em Itaipu provocou apagão

BRASÍLIA - O ministro de Minas e Energia, Edison Lobão, informou que a queda de uma linha que transmite energia da Hidrelétrica de Itaipu acabou tirando todos os 14 mil megawatts gerados pela usina do sistema elétrico. Foi isso o que provocou o apagão que atingiu boa parte do País.

Segundo Lobão, o problema mais grave foi no Estado Rio de Janeiro, que ficou totalmente sem luz. Além disso, o apagão atingiu partes de São Paulo, Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso do Sul, Paraná, e parte do Paraguai.
Pouco mais de uma hora após o início do apagão, o ministro disse que estava convencido de que a situação seria normalizada durante a madrugada. "Ainda esta noite deveremos ter resolvido isso", disse. Segundo ele, àquela altura a energia já havia começado a ser religada ao sistema.
Além dos 14 mil MW de Itaipu, outros 3 mil MW foram derrubados. A explicação técnica é que, uma vez que uma linha sai fora do sistema, isso acaba gerando o desligamento de outras linhas de transmissão.

LEONARDO GOY E RENATO ANDRADE - Agencia Estado

Apagão atinge várias regiões do País

Um apagão atinge pelo menos os Estados de São Paulo, Minas Gerais, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Rio de Janeiro, Goiás, Rio Grande do Sul e Espírito Santo. Segundo o ministro de Minas e Energia, Edison Lobão, o problema ocorreu na hidrelétrica de Itaipú devido a uma falha das linhas abastecidas por Furnas.

No Rio de Janeiro, diversos bairros estão sem luz. O Corpo de Bombeiros do Estado informou ter recebido chamados de pessoas presas em elevadores, mas não soube precisar quantas. Vários bairros da capital paulista estão sem luz, a avenida Paulista está às escuras e o blecaute atinge também a região do ABC.
Em São Paulo, as estações de Metrô estão fechadas. Na Vila Mariana, na zona sul da cidade, há muitas pessoas nas ruas aguardando o restabelecimento de energia. Homens da Companhia de Engenharia de Tráfego estão nas ruas para orientar os motoristas.
Em Cuiabá, o centro da cidade ficou completamente apagado por cerca de 15 minutos. A Cemat, que administra a energia elétrica em Mato Grosso, confirmou que o problema ocorreu na saída da energia da hidrelétrica de Itaipú e atingiu 25% da carga do Estado. A energia já foi reestabelecida no Estado.
A Companhia de Energia Elétrica de Minas Gerais (Cemig) informou que alimentadores em cidades do interior do Estado deixaram de fornecer energia elétrica por volta das 17h, após fortes chuvas. A companhia informa que não houve blecaute na capital Belo Horizonte, porém não soube informar em que cidades ou regiões houve falta de luz. A energia, segundo a empresa, já começou a ser reestabelecida.
A cidade de Campo Grande também ficou sem energia elétrica. Em várias partes do Mato Grosso do Sul, somente hospitais e outros locais com gerador funcionam.
No Rio Grande do Sul, a AES Sul registrou falta de energia em cidades da região metropolitana de Porto Alegre. Segundo a concessionária, 70 mil casas ficaram sem energia em Sapucaia do Sul e São Leopoldo por cinco minutos. As outras empresas que administram energia elétrica não registraram problemas.
A Globonews informou que, de acordo com o Operador Nacional do Sistema Elético (ONS), 17 mil megawatts estão fora de operação. Segundo a rádio CBN, a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) disse que o apagão foi causado por um problema ainda não identificado.

Fonte: Terra

Redução de Ruídos em Aplicações de Grupos Geradores

Unidades de Medida do Nível do Ruído e Decibéis/dB(A): A unidade de medida do som é o decibel (dB). O decibel é um número em escala logarítma que expressa a relação entre duas pressões de som comparando a pressão real com uma pressão de referência.

As regulamentações de ruídos geralmente são escritas em termos de “decibéis escala ‘A’” ou dB(A). O “A” indica que a escala foi “ajustada” para um valor aproximado como uma pessoa percebe a intensidade do som.A intensidade depende do nível de pressão (amplitude) e da freqüência do som. A Figura abaixo mostra os níveis típicos de ruídos associados com vários ambientes e fontes.

Os dados precisos e significativos do nível do som são medidos preferencialmente em “campo aberto” para coletar os dados de ruídos. Um “campo aberto”, ao contrário de um “campo reverberante”, é um campo sonoro no qual os efeitos de obstáculos ou limitações à propagação do som no campo são insignificantes. (Geralmente isto significa que os objetos ou barreiras estão longe demais, não interferem na área do teste e/ou estão cobertos com materiais adequados para a absorção do som.) Medições precisas de ruídos também requerem que o microfone seja colocado externamente ao “campo vizinho”.
O “campo vizinho” é definido como a região dentro de um comprimento de onda, ou duas vezes a maior dimensão da fonte de ruído, o que for maior. As medições de ruídos para regulamentações de comunidades não devem ser feitas no campo vizinho. As especificações de Engenheiros sobre ruídos devem requerer medições do nível de intensidade sonora em campo aberto @ 7 metros ou mais.
As medições de ruído devem ser feitas utilizando-se um medidor do nível de som e analisador de oitava banda para análise mais detalhada por consultores acústicos. Os microfones são colocados em um círculo de raio de 7 metros com o centro no grupo gerador; uma distância suficiente para este tipo e tamanho de equipamento.


Níveis de Sons Adicionais: O nível de ruído em um dado local é a soma dos níveis de ruído de todas as fontes, inclusive das fontes refletoras. Por exemplo, o nível de ruído em um ponto de um campo aberto eqüidistante de dois grupos geradores idênticos é o dobro quando ambos os grupos estão funcionando. O dobro do nível de ruído é representado como um aumento de cerca de 3 dB(A). Neste caso, se o nível de ruído de apenas um dos grupos gerador for de 90 dB(A), pode-se esperar uma medição de 93 dB(A) quando ambos os grupos geradores estiverem funcionando. A Figura abaixo pode ser utilizada, como segue, para estimar o nível de ruído de várias fontes de ruído:

1. Determine a diferença em dB(A) entre duas das fontes (qualquer par). Localize o valor na escala horizontal, suba até encontrar a curva, como mostra a seta vertical, e veja o valor na escala vertical, como mostra a seta horizontal. Some este valor ao maior valor de dB(A) do par.
2. Repita o Passo 1 entre o valor recém-determinado e o próximo valor. Repita o processo para todas as fontes.
Por exemplo, para somar 89 dB(A), 90,5 dB(A) e 92 dB(A):
– Subtraia 90,5 dB(A) de 92 dB(A) e obtenha uma diferença de 1,5 dB(A). Como mostram as setas no grafico acima, o correspondente à diferença de 1,5 dB(A) é o valor 2,3 dB(A), que deve ser somado a 92 dB(A), resultando num total de 94,3 dB(A).
– Da mesma forma, subtraia 9 dB(A) do novo valor de 94,3 dB(A) e obtenha a diferença de 5,3 dB(A).
– Finalmente, some o valor correspondente de 1,1 dB(A) ao valor 94,5 dB(A) e obtenha um total de 95,6 dB(A).
Como alternativa, a seguinte fórmula pode ser utilizada para somar os níveis de intensidade sonora medidos em dB(A):

Efeito da Distância: Em um “campo aberto”, o nível do som diminui à medida que a distância aumenta. Se, por exemplo, uma segunda medição de som for feita duas vezes em relação à fonte, a segunda leitura será cerca de 6 dB(A) menor que a primeira (quatro vezes menos). Se a distância for reduzida à metade, a segunda medição será cerca de 6 dB(A) maior (quatro vezes mais). Para o caso mais geral, se o nível de intensidade do som (SPL1) de uma fonte na distância d1 for conhecido, o nível de intensidade do som (SPL2) na distância d2 pode ser determinado como segue:

Por exemplo, se o nível de intensidade do som (SPL1) em 21 metros (d1) for 100 dB(A), em 7 metros (d2) o nível de intensidade do som (SPL2) será:

Para aplicar a fórmula de distância (acima) aos dados do grupo gerador publicados pela Cummins Power Generation, o nível de ruído de fundo deverá ser de pelo menos 10 dB(A) menor que o nível de ruído do grupo gerador e a instalação deverá aproximar-se de um ambiente de campo aberto.
A Figura abaixo pode ser usada como alternativa da fórmula para se estimar o nível do som em várias distâncias, como as linhas da propriedade. Por exemplo, como mostram as setas tracejadas, se a classificação de ruído na Spec Sheet do grupo gerador recomendado for 95 dB(A) (a 7 metros), o nível de ruído a 100 metros de distância será de aproximadamente 72 dB(A).

Para utilizar o grafico acima, trace uma linha paralela às linhas inclinadas partindo do valor conhecido em dB(A) no eixo vertical até a linha vertical da distância especificada. Em seguida, trace uma linha horizontal até o eixo vertical e leia o novo valor em dB(A).