Todos los motores y alternadores son capaces de dar lo máximo cuando operan en condiciones ambientales estándar o poco exigentes. Pero cuando deben funcionar en entornos con temperatura ambiente elevada o a gran altitud sobre el nivel del mar, pueden ver reducidas sus capacidades.
Los fabricantes de motores, por ejemplo, suelen certificar un rendimiento siempre que no se superen unas determinadas cifras (generalmente, los 25ºC de temperatura y los 400 metros de altitud sobre el nivel del mar). Superados esos valores, el usuario debe tener claro que, muy probablemente, el motor no va a rendir al máximo.
Esa pérdida de potencia en función de la temperatura y la altitud se conoce como derating o desclasificación de potencia. Y es algo que debe tenerse muy en cuenta a la hora de dimensionar un grupo electrógeno.
Rendimiento de los grupos electrógenos a gran altura
Tal y como nos ocurre a los seres humanos a medida que nos elevamos por encima del nivel del mar, la falta de oxígeno y la menor presión afectan al rendimiento de los grupos electrógenos.
La altitud afecta sobre todo a los motores atmosféricos, que dependen de la presión atmosférica para que el aire llegue correctamente a los cilindros. En emplazamientos por debajo de los 1.000 metros sobre el nivel del mar, este tipo de motores ya sufre pérdidas de potencia de hasta un 10%.
Ese fenómeno no se produce en el caso de los motores turbo, ya que su turbina es capaz de contrarrestar el déficit de aire. Gracias a ello, a 1.000 metros sobre el nivel del mar, este tipo de motores sigue rindiendo a máxima potencia.
El alternador también sufre a mayor altitud, ya que con menos aire tiende a sobrecalentarse. En general, la mayoría de fabricantes aseguran que los alternadores no pierden potencia hasta los 1.000 metros sobre el nivel del mar. Por encima de ese valor, la pérdida de potencia media suele ser de un 3% por cada 500 m de altitud.
En general, la temperatura afecta a los motores de los grupos electrógenos a partir de los 40ºC. A partir de esa temperatura ambiente:
- El aire ya está muy caliente y su calidad deja de ser la óptima para que, al mezclarse con el combustible, se produzca una buena combustión. Eso genera pérdida de potencia.
- El combustible puede llegar al motor a demasiada temperatura y la combustión no se efectuará en las condiciones idóneas.
- Disminuye la eficiencia de los sistemas de refrigeración. Por tanto, si el radiador no está correctamente dimensionado, el grupo electrógeno puede dejar de funcionar por un exceso de la temperatura del agua.
En cuanto al alternador, éste también se ve afectado por las altas temperaturas. La mayoría de fabricantes aseguran la potencia de sus alternadores siempre que éstos operen bajo los 40°C de temperatura ambiente. A partir de ahí, el derating en un alternador suele ser de un 3% por cada 5ºC de más.
La importancia de la previsión
Por todo ello, a la hora de dimensionar un grupo electrógeno es crucial tener muy claras las condiciones ambientales en las que éste va a operar, esto es: los límites inferiores y superiores de temperatura ambiente y de presión barométrica en el lugar de emplazamiento, y la altitud sobre el nivel del mar en el que va a estar situado el equipo.
Con esa información clara, los ingenieros podemos prever y contrarrestar los efectos de la desclasificación de potencia, seleccionando los motores y alternadores más adecuados para cada equipo.
