Sistemas de alimentación ininterrumpida

Uno de lo problemas a los que se debe enfrentar cualquier proceso productivo y remarco, cualquier proceso, es la falta de tensión. Desde un ingeniero que está trabajando en su casa en un proyecto hasta una gran industria que está fabricando coches, lavadoras… En esta entrada veremos que elementos componen un sistema de corriente segura, que es un SAI o Sistema de Alimentación Ininterrumpida, más conocido por SAI o UPS. y algunos elementos más.

Aunque hemos hecho mención a procesos productivos, hoy día la falta de tensión en cualquier hogar se convierte en un serio problema ya que lo más probable es que no tengamos agua caliente, no podamos cocinar, internet no funcione… Es más, no podremos ni abrir la puerta del garaje de forma sencilla. 

Como punto de partida podemos observar que los problemas son bastante diferentes entre una pequeña necesidad de energía a un volumen desmesurado. Esto supondrá soluciones totalmente diferentes para un caso u otro. 

Vamos a intentar exponer todos los elementos que pueden intervenir en un sistema de corriente segura y poder ver sus características. 

SAI

Supongo que el primero que os vendrá a la memoria son los conocidos SAIs o UPS. Este tipo de equipos lo que hacen es acumular una cantidad determinada de energía en unas baterías. En condiciones normales las cargas se alimentan desde la red eléctrica. En caso de que se produzca un corte de tensión las baterías suministrarán la energía necesaria de forma que los equipos que están alimentados a través del SAI continuarán funcionando mientras las baterías puedan suministrarla. 

CARGADOR BATERÍAS

El primer equipo es el más conocido, pero que pasa si las cargas que debemos alimentar lo hacen en corriente continua. Si lo pensamos, no tiene mucho sentido volver a convertir la corriente alterna en continua. Un SAI lo que hace es convertir la corriente alterna  de la entrada en continua (rectificador) para cargar las baterías, para continuación volver a convertirla en alterna (ondulador). Para estos equipos venden los cargadores de baterías, que vienen a ser un parte del SAI, es decir, el rectificador y las baterías. De forma que mientras hay tensión de red el rectificador carga las baterías y da servicio a los equipos. En caso de que falle la tensión de red, los equipos pasan a alimentarse desde las baterías. 

A estas alturas de la entrada ya hemos visto el corazón de cualquier sistema de corriente segura. Ya que cuando hablamos de corriente segura, estamos hablando de sistemas que nos aseguren el suministro eléctrico en todo momento sin ningún tipo de fallo. Como vemos el corazón de cualquier sistema de corriente segura son las baterías que o bien darán servicio a través de un SAI o de un cargador de baterías. 

Podríamos acabar el artículo aquí pero vamos a ver qué otras opciones tenemos para poder asegurarnos el suministro eléctrico. 

A partir de aquí vamos a ver que opciones tenemos para poder redundar las alimentaciones bien de los SAI, o de un cargador de baterías. 

REDUNDAR ACOMETIDAS / TRANSFERENCIA AUTOMATICA

La mejor opción sería disponer de una segunda acometida de la compañía, que viniese de una subestación diferente a la acometida principal. Y qué ganaríamos con esta línea? Pues dispondremos de una línea de reserva que en caso de fallo de la primera pasaremos a alimentarnos de la de reserva mediante en un sistema de conmutación. 

Un sistema de conmutación es un sistema que gestiona las alimentaciones de las que disponemos de forma que siempre que haya una línea en tensión cerrará un interruptor para estar alimentado a través de ella. 

GENERADOR DIESEL

Un generador diesel es una muy buena opción en sistemas de corriente segura, ya que podemos disponer de mucha potencia por precios relativamente bajos. El inconveniente es que la electricidad generada mediante este sistema es cara, pero en nuestro caso lo que necesitamos es cubrir esos huecos en los que por motivos ajenos a nosotros nos hemos quedado sin tensión. 

En el siguiente vídeo podréis ver un sistema de conmutación red / generador en funcionamiento,

CONSEGUIR REDUNDANCIA TOTAL

Todavía podríamos a llegar a incluir algún elemento más, como podría ser un turbo generador alimentado mediante gas natural, el cuál nos permitiese quedarnos totalmente aislados de la red en casos de fallo de esta, y cuándo la red está disponible vender nuestros excedentes. Esto último en España es bastante complicado ya que la legislación no permite a los productores de la red aislarse de forma sencilla, hay bastantes condicionantes. 

No había pensado en esta opción, pero se podría disponer de un sistema de placas solares y que en caso de fallo de la red poder continuar alimentándonos a través del inversor, por lo que hemos podido ver habría que analizar en detalle los equipos a instalar para conseguir esta funcionalidad.

Hemos podido ver todos los elementos que podemos incluir en un sistema de corriente segura y cómo los combinamos para conseguir esa redundancia. Como mínimo necesitamos necesitaremos un SAI, si podemos disponer de doble alimentación si incluimos un sistema de transferencia automática estaremos reduciendo las posibilidades de quedarnos sin tensión. Por último podemos incluir la tercera alimentación (generador diesel, placas solares…) que con un segundo sistema de transferencia automática, en caso que nos fallen las dos alimentaciones, y una vez arrancado el generador, pasemos a alimentarnos de este. 

POTENCIA NECESARIA

Hasta aquí hemos visto de qué opciones disponemos sin tener en cuenta la potencia necesaria. Si nuestra potencia necesaria es del orden de kVA de forma barata y sencilla podremos disponer de un sistema para mantener alimentado todo nuestro proceso. Conforme la potencia necesaria  vaya subiendo lo más probable es que debamos ser selectivos con lo que deseamos mantener en servicio en caso de fallo de tensión. Esto último implica disponer de circuitos independientes para las cargas que hayamos considerado como críticas. 

Se podría entrar mucho más en detalle en cualquiera de los equipos mencionados en esta entrada, ya que son sistema sumamente complejos. Como siempre dejos los comentarios abiertos para poder continuar el debate.