¿Cómo funciona un generador de energía eléctrica de corriente directa?

Un generador de energía, en cualquiera de sus formas, se emplea para alimentar diferentes rangos de cargas, desde muy moderadas —hogares, pequeñas tiendas, etcétera— hasta de alta demanda, como fábricas e industrias.

En su forma más sencilla, este artefacto mueve un alternador con la ayuda de un motor de combustión interna, lo que produce la generación de energía eléctrica.

En esta ocasión hablaremos de los generadores de corriente directa, explicaremos sus aplicaciones principales y mostraremos por qué deberíamos conocerlos para la evaluación de nuestros proyectos.

Funcionamiento de un generador de energía de corriente directa

La característica principal de la corriente alterna (CA) es la variación en el tiempo del voltaje y corriente, formando una onda sinusoidal que típicamente cicla 50 o 60 veces por segundo (50 o 60Hz). Se trata del tipo de corriente más utilizada, ya que es la que llega a nuestros hogares.

A diferencia de la CA, la corriente directa (CD) no cicla con el tiempo, es decir, mantiene el flujo constante de electrones, y podemos fácilmente ver su aplicación en aparatos electrónicos, o en el sector de telecomunicaciones, que, en su mayoría, cuenta con cargas alimentadas por CD.

Típicamente esta corriente proviene de una fuente de CA que pasa por un proceso de rectificación, tal es el caso de los generadores de CD, los cuales también cuentan con un motor —generalmente de diésel— de velocidad variable, pero se diferencian en su alternador, el cual produce voltaje de manera sinusoidal —corriente alterna—, y pasa por un puente de rectificación y filtrado, ubicado dentro de la misma carcasa para transformarse en corriente directa a su salida.

Al recibir una señal de arranque, estos generadores realizan una autoevaluación, con la finalidad de comprobar parámetros internos. Además, gestionan el ciclo de carga y sobrecargas de las baterías tomando como referencia múltiples indicadores, entre estos el voltaje, corriente de carga y temperatura, para así limitar la corriente de salida y prolongar la vida útil de las mismas.

Ventajas de un generador de energía de corriente directa

Como ves, los generadores de CD pueden prolongar la vida útil de las baterías y mantienen la operatividad de las cargas de forma continua, evitando cortes.

Para ilustrar las potencialidades de estos generadores, podemos tomar como ejemplo el sector de telecomunicaciones, el cual tiene como particularidad que las cargas a respaldar son, en su mayoría, de corriente directa, como repetidores, baterías y amplificadores.

En este sector, tradicionalmente las cargas son alimentadas por la red comercial, la cual pasa a través de rectificadores para transformarse en CD. En caso de presentarse una falla en la misma, un generador de corriente alterna recibe una señal de arranque y asume el trabajo, garantizando que continúe la operatividad.

En cambio, si la instalación utiliza un generador de corriente directa, este se ocupará de monitorear el estado de las baterías en vez de las condiciones de la red, por lo cual arrancará solo durante el tiempo necesario para la carga de las mismas. Esto se traduce en beneficios como:

• mayor eficiencia de combustible;
• Confiabilidad y continuidad operativa:
• mayor vida útil del generador y sus partes;
• Reducción de OPEX.

Si tomamos como referencia los sitios remotos fuera de red ( otra configuración típica en esta industria), también nos topamos con grandes ventajas proporcionadas por los generadores de CD.

En esta instalación, con generadores de corriente alterna, estos tienen que alimentar de manera permanente el sitio y no existe monitoreo de las cargas, principalmente baterías, por lo cual el equipo siempre está encendido, generalmente a baja carga, es decir, menor del 30% de la potencia nominal, lo que puede ocasionar problemas mecánicos severos en el motor, como carbonización de los pistones y deficiente combustión. Por supuesto, también genera un elevado consumo de combustible.

Por su parte, los generadores de energía eléctrica de corriente directa sí monitorean de forma constante las baterías y, al percibir un nivel bajo, envían una señal de arranque, aumentando la eficiencia del consumo y alargando los periodos de mantenimiento, lo que se traduce en ahorro y rentabilidad.

Incluso, este tipo de generadores permiten reducir costos de inversión, ya que al instalarlos se puede prescindir de la compra de rectificadores adicionales y se reduce el área requerida para instalación de componentes.

Otro punto importante es que los sistemas basados en generadores de CD pueden complementarse con energías alternas, como paneles solares, reduciendo aún más los costos operativos e incrementado al máximo la vida del equipo.

En general, ¿por qué es una buena idea utilizar un generador de energía?

Los cortes de energía representan grandes pérdidas económicas para las empresas e industrias.

Imagina, por ejemplo, que un centro comercial pase una hora sin poder facturar con los puntos de venta, producto de un corte energético.

Incluso, en el hogar, pueden significar pérdida de dinero, especialmente para quienes trabajan a través de Internet y plataformas digitales.

Por ese motivo, en primer lugar, la importancia de un generador de energía en sus diferentes formas recae en que garantiza la continuidad operativa.

Además, en sectores como las telecomunicaciones y los centros de salud, utilizar generadores asegura la operatividad, lo cual permite salvaguardar información valiosa e incluso salvar vidas.

Todo lo mencionado cobra una importancia especial cuando analizamos la realidad de la mayoría de los sistemas eléctricos de latinoamérica, siendo propensos a interrupciones y fallas, producto de diversos problemas, entre ellos, su antigüedad y la sobrecarga que se genera en algunas regiones.

En conclusión, un generador de energía eléctrica es necesario tanto en el hogar como a nivel industrial o empresarial y, si planeas incorporar uno, recuerda que los de corriente directa son una nueva alternativa para cargas que requieren este tipo de corriente y te pueden ayudar a disfrutar de una mayor vida útil del equipo, entre otras cosas.

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