Los generadores de energía eléctrica son máquinas fundamentales para el ser humano, o al menos para el estilo de vida que llevamos ahora mismo. Pocas veces los vemos cuando nos abastecemos de la red eléctrica, pero cuando no podemos ver los fundamentales que son para la vida moderna.
Son máquinas que funcionan bajo principios relativamente simples, aunque en realidad son bastante complicadas por dentro y no cualquiera puede llegar a manejarlas de forma adecuada. Por supuesto, hay generadores de uso doméstico que rara vez van a darte un dolor de cabeza y otros gigantescos que alimentan fabricas e incluso ciudades enteras.
La persona promedio no va a tener nunca que hacer una conexión extraordinaria de generadores eléctricos. El generador de emergencia que muchas personas tienen en casa puede abastecer de manera sencilla las necesidades básicas de una familia sin que se necesite conocimiento científico alguno.
Sin embargo, con respecto al funcionamiento de un generador eléctrico hay muchas interrogantes que las personas se hacen. ¿Pueden conectarse dos generadores eléctricos en paralelo? Cuál es la respuesta a esta pregunta y de donde surge la misma son los puntos que ahora mismo vamos a tocar para tratar de responder tus dudas.
Términos que tienes que conocer
Creemos que antes de proceder a responder la pregunta tienes que conocer una serie de términos que te van a ayudar con la comprensión del tema. Ten en cuenta que dicho trabajo solo debería hacerlo un profesional experto, por lo que esta información resulta más didáctica que practica.
Sin embargo, vamos a tratar de darte toda la información verídica que necesites para que comprendas todo acerca de las conexiones en paralelo y los generadores. ¿Finalmente es posible conectar dos o más de estos en serie? Continúa leyendo aquí y descúbrelo.
¿Qué es un generador eléctrico?
Un generador eléctrico no es más que una máquina que se encarga de transformar la energía mecánica (proveniente de hidroelectricidad, quema de combustibles fósiles, eólica o solar) en energía eléctrica con la que satisfacer las necesidades un proceso u otro, ya sea a nivel residencial o industrial.
Cuenta con un rotor, el mismo que gira periódica y constantemente una serie de polos que inducen una corriente eléctrica en las bobinas del estator. Es justo esta corriente eléctrica la que posteriormente va a llegar a cada uno de nuestros aparatos eléctricos o las máquinas que necesitamos para trabajar.
Hay generadores de diversos tamaños, algunos tan pequeños como para solo alimentar algunos aparatos del hogar y otros más para satisfacer la demanda de una fábrica o un país. En términos generales, son los generadores más grandes los que pueden generar una potencia eléctrica bastante alta como para ser usados en la industria.
Por supuesto, hay un motón de aspectos técnicos relacionados con los generadores que el fabricante siempre tiene que mencionar en las especificaciones de compra. La máquina puede generar corriente eléctrica con distintos niveles de voltaje, frecuencia, monofásica y también trifásica según el tipo de generador.
¿Qué son conexiones en paralelo?
En el mundo de la electricidad y la electrónica existen varios tipos de conexiones de elementos de un circuito. Sin embargo, dos de las más básicas conexiones que hay son las conexiones en serie y las conexiones en paralelo. Estas son indispensables para comprender el funcionamiento de un circuito.
En primer lugar, hay que decir que este tipo de conexiones no son exclusivas de los elementos de un circuito eléctrico. Otros elementos que necesiten ser agrupados también pueden ser conectados por medio de una unión en serie o una unión en paralelo. No obstante, su ámbito de aplicación mayormente es en construcciones de circuitos eléctricos.
Mientras que la conexión de elementos en serie implica que se conecta el final del primer elemento con el inicio del segundo elemento, la conexión en paralelo tiene la particularidad de conectar el inicio del primer elemento con el inicio del segundo elemento y de igual forma con los finales de ambos elementos.
Hay que aclarar que cuando hablamos de inicio y final nos referimos a la entrada y salida de la energía, que en términos más conocidos pueden llamarse Línea (cable energizado) y Neutro. El tipo de conexiones que pueden hacerse depende casi de forma íntegra del elemento que se vaya a conectar.
Conexiones en paralelo y el voltaje
Una de las consideraciones más importantes que hay que tener en cuenta al momento de hacer conexiones en paralelo es voltaje de cada uno de los elementos. Ya sea que se trate de elementos pasivos o activos, el voltaje en paralelo siempre va a ser el mismo en todos.
De hecho, es justo esta la razón por la que se hacen conexiones en paralelo en casi todos los ámbitos de las conexiones eléctricas. Por ejemplo, todas las lámparas de tu hogar están en paralelo, o cada uno de los aparatos que conectas a la toma de corriente también lo están.
Entonces ¿Se pueden conectar dos generadores en paralelo?
No es demasiado probable que vayas a conseguir generadores conectados en paralelo en muchas instalaciones. Por supuesto que sí se pueden conectar dos generadores en paralelo, aunque el asunto no es tan sencillo como hacer una conexión de conductores.
Imagina que se trata de dos baterías, que en lugar de ser conectadas en serie se conectan en paralelo por medio de cables. Para que dicho circuito funcione de la manera adecuada, estas baterías tienen que ser completamente iguales.
La conexión de elementos activos como baterías o generadores en serie o en paralelo no es tan sencilla y funcional como si lo es en el caso de elementos pasivos. Mientras que cualquiera de nosotros podría conectar dos bombillas en serie o en paralelo, en el caso de generadores solo un ingeniero o técnico especialista podría hacerlo.
Las conexiones en paralelo están presentes en casi todos los circuitos eléctricos y electrónicos que hay a nuestro alrededor. Sin embargo, aunque es más que posible que conectes dos generadores en paralelo no será tan fácil de conseguir en entornos domésticos o siquiera industriales.
¿Por qué se conectan los generadores en paralelo?
Tal y como antes te lo mencionamos, no es demasiado común que vayas a conseguir lugares en los que se conectan los generadores en paralelo. En la mayor parte de los casos se prefieren otros tipos de alimentación eléctrica.
Sin embargo, en las circunstancias adecuadas una conexión en paralelo de los generadores puede ser la solución a cierto tipo de inconvenientes. Hay ciertas necesidades que bien pueden cubrirse conectando algunos tipos de generadores eléctricos o grupos electrógenos en paralelo. No es la única opción, aunque hay que considerarla.
Cuando se necesita una gran potencia instalada
Te hemos mencionado que hay generadores eléctricos de diversos tipos y tamaños. No obstante, no es menos cierto que no todo el mundo o todas las organizaciones van a poder acceder justo al generador que provee la cantidad de energía que necesita.
Es por ello que la conexión de generadores más pequeños en paralelo puede ser una muy buena opción si se sabe lo que hace. Si la capacidad de un solo generador se ve rebasada por mucho por las necesidades energéticas de la organización se puede optar por conectar en paralelo los dos que se tengan.
Cuando la alimentación no debe fallar y se amerita fiabilidad
Existen algunos procesos productivos o de cualquier clase que no tienen que fallar o dejar de suscitarse nunca. En tal caso, una buena opción es conectar dos de los generadores que se tienen en paralelo.
El objetivo de la conexión de los dos generadores no es más que prevenir una falla de uno de los generadores. En el caso de que uno de estos generadores deje de producir energía, se tendrá un respaldo que va a mantener el mismo nivel de tensión, aunque con una fracción de la potencia.
Beneficios de conectar los generadores en paralelo
Básicamente se trata de dos supuestos en los que los generadores conectados en paralelo tienen gran utilidad en los procesos. Cuando hay la posibilidad real de que la alimentación eléctrica proveniente de un generador vaya a fallar, la conexión en paralelo puede garantizar al menos un poco de potencia de la mano de su contraparte que permanece activo.
Además, en los casos en los que un solo generador no puede poner a funcionar adecuadamente un equipo y adquirir uno de mayor capacidad no es una opción, la conexión en paralelo puede ser la solución.
Sin embargo, los evidentes beneficios de conectar dos generadores en paralelo tienen como contraparte el enorme trabajo que implica la propia conexión en sí. No es un trabajo sencillo ya que una conexión inadecuada o en el momento que no se debe puede cuando menos dejarte con menos potencia de que deberías tener.
Incluso en casos más graves en los que la conexión es completamente mala, puedes poner en serio riesgo la integridad de los generadores. Con ello queda más que claro que se trata de un procedimiento complicado, que, aunque necesario también amerita un conocimiento específico.
¿Cómo conectar dos generadores en paralelo?
Conseguir que dos o más generadores funcionen bien conectados en paralelo puede llegar a resumirse en un solo término: sincronía. Tal y como hemos mencionado, las conexiones que se hacen arbitrariamente son de lo más contraproducente para cada uno de los procesos que dependan de los generadores.
Con sincronía nos referimos específicamente a la sincronización que tiene que haber entre los distintos valores y señales que genera el generador. Básicamente se trata de conseguir que los generadores se vuelvan casi idénticos, generando toda la potencia que se necesita sin ponerlos en riesgo.
En el caso ideal probablemente se pueden usar dos generadores completamente idénticos, pero se sabe que en buena parte de las ocasiones estos es imposible por muchos factores. En principio porque, aunque se trate del mismo modelo, difícilmente dos máquinas van a ser exactamente iguales en todo sentido.
En segundo lugar, porque en la mayor parte de las ocasiones o se cuenta con dos modelos de generadores de igual modelo y se tiene que hacer uso de pieza dispares. No obstante, siempre que sea posible conseguir la sincronía será posible hacerse con la potencia de los dos por medio de una conexión en paralelo.
Valores que tienen que sincronizarse
Ya antes te dijimos que lo más importante es la sincronización de las señales que salen del generador. Por supuesto, ello no es del todo fácil de conseguir por lo que se establecen algunas variables mínimas que tienen que está en completa sincronía para que la conexión funcione bien.
El voltaje
Puede ser este uno de los puntos más importantes a considerar. El voltaje o diferencia de potencial es una expresión de la energía potencia que se encuentra en cierto momento en las terminales del generador. Este valor tiene que ser exactamente igual en los dos generadores.
Pero no se trata solo de un numero como podríamos verlo en un equipo cualquiera que ponemos a funcionar. De no ser exactamente iguales los voltajes, el flujo de corriente que se va a generar cuando se cierre el interruptor será realmente grande y dañino para los generadores.
La solución para este inconveniente es alinear perfectamente los voltajes y los ángulos de fase de cada una de las fases de los generadores. No solo se trata de los valores pico, sino también de los valores RMS de cada una de las líneas.
La frecuencia
No es un valor al que comúnmente se le suela prestar demasiada atención, aunque en todos los casos es sumamente importante. La frecuencia que nos llega de la red eléctrica en la mayor parte de los países tiene un valor fijo que oscila entre los 50 y 60 Hz.
Dependiendo del número de polos del motor y además de la velocidad sincrónica a la que se mueva los valores de frecuencia pueden variar significativamente. En este sentido, es indispensable que los valores de frecuencia sean exactamente iguales para que la conexión en paralelo de los generadores funcione perfectamente.
Las secuencias de fase
La mayor parte de los generadores que se utilizan en la industria y que pueden ser conectados en paralelo son trifásicos. Es decir, tienen tres líneas que llevan energía eléctrica y una cuarta que es la línea neutra. En cada una de las líneas energizadas pasa una señal que está desfasada de las otras dos.
No solo se trata de que las señales estén desfasadas 120° entre sí, sino que las secuencias de desfase de los dos generadores sean iguales. Dicho de otra forma, cada línea con su contraparte tiene que llegar al valor pico en el mismo instante.
Las características constructivas
Ya antes mencionamos que mientras más parecidos sean los generadores entre sí, mayor facilidad habrá para la sincronización. Siempre que sea posible conseguir dos generadores iguales del mismo fabricante, menos trabajo habrá que hacer al momento de hacer las conexiones correspondientes para establecer el paralelo.
Que los generadores tengan el mismo número de polos, que entreguen valores parecidos de potencia y que ofrezcan valores máximos de tensión similares es una muy buena señal. No quiere decir que no hay que trabajar en la sincronización, sino que será más sencillo de conseguir si se sabe lo que se hace.
Como conectar dos generadores en paralelo
Existen varios métodos por los que se puede comprobar que dos generadores se encuentran o no en fase. Bien se puede hacer uso de un motor externo para comprobar las fases del motor o se puede comprobar por medio del uso del método de las lámparas de fase apagadas o encendidas.
Sin embargo, por mayor facilidad puede usarse un aparato llamado sincronoscopio. Este aparato ayuda grandemente con la sincronización y verificación de los valores de cada uno de los generadores. Además, en los generadores modernos los fabricantes suelen incluir paneles de control digitales y algo más fáciles de manipular para conseguir los valores necesarios para la sincronización.
Desde el punto de vista económico
Es una de las cuestiones más básicas que tienen que tomarse en cuenta. Lo cierto es que si una construcción técnica no es viable económicamente es bastante poco probable que se vaya a realizar alguna vez un procedimiento como este.
En este mismo orden de ideas, cabe destacar que como hay distintos tipos de generadores y fabricantes de los mismos también hay distintos precios para cada uno. Los precios de generadores de un mismo tamaño y potencia pueden variar considerablemente de un fabricante a otro y hasta dependiendo del lugar del mundo en el que se necesiten.
No conforme con ello, tenemos que decir responsablemente que la instalación de un único grupo electrógeno o generador eléctrico de gran potencia puede ser más costosa que la instalación de dos generadores más pequeños cuya suma de potencias pueda suplir la demanda de la instalación.
En casi todos los casos es así, aunque para determinarlo fehacientemente hay que hacer una evaluación económica delas opciones que se tienen. La viabilidad económica casi siempre va a determinar si en una industria en particular se va a comprar un generador que supla toda la potencia o dos de estos más chicos que también lo hagan.
Resumen
Los generadores son máquinas fundamentales para todos los procesos que en la vida cotidiana desempeñamos todos los seres humanos. Algunos son muy grandes, otros muy pequeños y en ocasiones se les conecta en paralelo para conseguir algunos beneficios bastante prácticos.
Sin embargo, el tema no es demasiado sencillo. Para hacer una conexión en paralelo hay que asegurarse de que los dos generadores que van a conectarse sean lo más parecido posible entre ellos. Aún más que eso, hay que asegurarse de que las señales que generan sean lo suficientemente parecidas como para no estropearse al ponerlos a funcionar.
Este trabajo en general solo puede hacerlo un ingeniero o un técnico especializado en la labor puesto que las comprobaciones que hay que hacer no son sencillas. Voltajes, fases, ángulos, frecuencias y hasta características de construcción hay que considerar para poder conectar dos generadores en paralelo.
En algunas ocasiones y en algunos lugares en los que la manufactura de generadores se encuentra lejos, puede ser buena idea desde el punto de vista económico utilizar la combinación de dos generadores en lugar de solo uno. Los beneficios de una conexión de generadores en paralelo son evidentes y necesarios en algunos casos.
