Cómo funcionan los bancos de carga en la generación de energía

¿Qué es un banco de carga? Un banco de carga es un equipo que se utiliza para simular una carga eléctrica, brindando a los usuarios la capacidad de probar una fuente de energía eléctrica, como un generador, sin conectarla a su carga operativa normal.

Ahora que se ha establecido lo que puede hacer un banco de carga, ¿por qué es importante utilizar uno? Comienza con por qué es importante una fuente de energía alternativa. Pocas empresas pueden sobrevivir a un corte de energía. Hoy en día, con un clima particularmente severo e impredecible (o, en algunos casos, previsiblemente peligroso pero inevitable), la protección contra la pérdida de energía es esencial. Ya sea una pequeña empresa minorista, una enorme instalación de fabricación o una instalación de datos que utiliza equipos informáticos por valor de millones de dólares, un breve periodo de tiempo sin energía puede causar a los usuarios pérdidas financieras debilitantes y provocar daños irreparables a las operaciones.

Cuando se utilizan fuentes de energía alternativas para eliminar el tiempo de inactividad por pérdida de energía, es fundamental realizar pruebas adecuadas del banco de carga. Hacerlo garantiza que las instalaciones, los sistemas y los equipos de un usuario, cuando necesiten una fuente de energía de emergencia, tendrán acceso a esa energía de manera rápida, segura y confiable. El banco de carga ayuda a los usuarios a detectar problemas derivados de diseños defectuosos, configuraciones inadecuadas y equipos defectuosos o dañados, validando el rendimiento de todos los equipos e identificando cualquier problema potencial. Al realizar pruebas rigurosas con bancos de carga en el sitio, los usuarios pueden minimizar la probabilidad de tiempo de inactividad o daños y evitar pérdidas financieras en sus operaciones.

Según un estudio de 2019 de BloomEnergy, “los frecuentes cortes de energía se están convirtiendo en una norma desafortunada para las empresas estadounidenses. Una de cada cuatro empresas sufre un corte de energía al menos una vez al mes. Estas interrupciones no son inconvenientes leves: los costos están aumentando rápidamente hasta convertirse en problemas a nivel de sala de juntas. Para las grandes empresas, el costo de una interrupción puede ascender a millones de dólares por hora de tiempo de inactividad, mientras que el costo de una interrupción en un centro de datos de EE. UU. ha aumentado a 8.851 dólares por minuto. A medida que los fenómenos meteorológicos extremos se integran en el ADN de la nación, los desafíos energéticos y las interrupciones en el suministro de energía se vuelven cada vez más comunes. Huracanes, olas de calor, incendios forestales y tormentas están impactando los resultados de las empresas en todo Estados Unidos”.

En este momento, un usuario puede estar pensando: “Está bien, entiendo que necesito proteger mi negocio de una pérdida de energía inesperada, pero ¿por qué necesito un banco de carga? ¿Por qué no puedo simplemente usar la red eléctrica? Bueno, hay una buena razón para no hacerlo. Debido a que la energía de la red a menudo está dispersa, aleatoria e impredecible, evaluar la red para probar la carga no ofrece garantía de que la carga que recibirán los usuarios sea estable y controlada. Sin una carga precisa, los usuarios no podrán garantizar la confiabilidad operativa.

A diferencia de la red, los bancos de carga proporcionan una carga precisa y controlable para que los usuarios puedan probar sus sistemas en sus capacidades máximas. Cuando los usuarios colocan el equipo bajo una carga diseñada, están en mejores condiciones de identificar posibles fallas, corregirlas y validar la confiabilidad de su equipo con cargas máximas de diseño.

¿Otra razón? Cumplimiento. Organizaciones de normalización, incluida la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), la Norma del Instituto Nacional Estadounidense de Normas (ANSI)/Asociación Nacional de Pruebas Eléctricas (NETA) para especificaciones de pruebas de mantenimiento para equipos y sistemas de energía eléctrica, y la Comisión Conjunta de Acreditación de Organizaciones de Atención Médica , imponer mandatos para las pruebas de carga.

Durante los procedimientos de prueba, calibración o verificación, un banco de carga se conecta a la salida de una fuente de energía, como un generador eléctrico, una batería, un servoamplificador o un sistema fotovoltaico, en lugar de su carga habitual. Luego, el banco de carga presenta la fuente de energía con características eléctricas similares a su carga operativa estándar, mientras genera la energía que normalmente usaría. Estos equipos críticos pueden instalarse permanentemente en una instalación para conectarse a una fuente de energía cuando sea necesario, o en un remolque para que pueda usarse para probar fuentes de energía, como generadores de reserva y baterías.

Uno de los tipos más comunes es el banco de carga portátil. El uso de bancos de carga portátiles, debido a que son livianos, compactos, convenientes y confiables, brinda a los usuarios la capacidad de optimizar las pruebas de carga en una variedad de aplicaciones. Los bancos de carga portátiles también están diseñados para viajar. Como resultado, pueden dar servicio a ubicaciones remotas (que es a menudo donde se necesita energía de un generador), pueden proporcionar energía cuando la red no está disponible y pueden transportarse fácilmente de un sitio de prueba a otro. Hay tres tipos comunes de bancos de carga: resistivos, inductivos y capacitivos.

Banco de carga resistivo: Proporciona carga equivalente tanto para generadores como para motores primarios. Es decir, por cada kilovatio, o caballo de fuerza, de carga aplicada al generador por el banco de carga, el generador aplica una cantidad igual de carga al motor primario. Este tipo de banco de carga se utiliza para probar turbinas, aparamenta, sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) rotativos, generadores y sistemas UPS.

Banco de carga inductivo:Se utiliza para simular cargas comerciales mixtas que consisten en iluminación, calefacción, motores, transformadores, etc. Este tipo de banco de carga se utiliza para evaluar el desempeño de generadores, reguladores de voltaje, cambiadores de tomas de carga, conductores, aparamenta y otros equipos.

Banco de carga de condensadores: Genera cargas que simulan ciertas cargas electrónicas o no lineales propias de la industria de telecomunicaciones, informática o UPS. Normalmente, las instalaciones requieren dispositivos accionados por motor, transformadores y condensadores.

Justin Wiseman es ingeniero de aplicaciones – generadores para Atlas Copco Power Technique. Para obtener más información, visite www.atlascopco.com.