¿Qué es un banco de carga?
Diseñado para suministrar cargas eléctricas, un banco de carga o load bank es un dispositivo cuya función consiste en probar suministros de energía eléctrica, como generadores o fuentes de poder ininterrumpibles (UPS).
Contiene cargas resistivas, inductivas y/o capacitivas, que conectadas a una fuente de poder eléctrica tienen la capacidad para disipar la potencia de esta fuente. Un banco de carga provee una carga estable y controlable que, conectada a una fuente de poder, sirve para probar, apoyar o proteger la fuente de poder, usando su producción de energía.
En pocas palabras, un banco de carga simula condiciones variables de carga eléctrica que puede controlar, medir y registrar con total precisión.
¿Cómo funciona un banco de carga?
Al convertir la energía eléctrica en calor, los bancos de carga disipan gran parte de este calor mediante un ventilador de enfriamiento. Sin embargo, el gabinete tiende a absorber una porción de este calor; por lo que debe ser construido con un material que soporte estos ambientes térmicos.
Un equipo como este, está elaborado con una armadura metálica y se compone de resistencias de grandes dimensiones con un sistema de disipación del calor o refrigeración. También cuenta con ventiladores que ayudan a evacuar el calor y una electrónica que permite la regulación de cargas en saltos mínimos de hasta 1kw.
Al realizar la prueba, un software procesa toda la información para posteriormente realizar reportes del funcionamiento del generador durante todo el proceso.
¿Para qué sirve un banco de carga?
Dentro de sus aplicaciones podemos encontrar 4 principales:
1. Pruebas en fábrica de plantas generadoras
Los bancos de carga, asociados a un grupo electrógeno, permiten cargar el grupo con el fin de evitar las incrustaciones en los motores diesel y que se desgasten prematuramente; particularmente con baja potencia.
2. Reducir problemas de “carbonización” en motores diesel
Eliminar o reducir la acumulación de carbón en el interior de los cilindros de los motores diesel en grupos de generadores de emergencia o respaldo es uno de los usos más destacados de los bancos de carga. Esto, debido a la baja o nula carga con que operan estos respaldos la mayor parte de su vida útil.
Operar con una carga baja ocasiona que se acumule combustible sin quemar en los pistones del motor que pueden llevar a escapes humeantes, deterioro del aceite lubricante y problemas en el sistema de combustible que terminan por disminuir la confiabilidad de los generadores de emergencia.
Un programa de mantenimiento preventivo que incluya pruebas con carga de la planta generadora reducirá los efectos dañinos de la “carbonización” e incrementará la vida útil del motor.
3. Ejercicio periódico de sistemas UPS
Aquellos grupos electrógenos y motores que generen electricidad para sistemas de emergencia de hospitales o centros de datos deben probarse por lo menos una vez al mes. Los bancos de carga ayudan a determinar la capacidad de funcionamiento y reactividad de las plantas de emergencia para ponerse en marcha.
4. Prueba de sistemas de baterías
El banco de carga permite descargar o deslastrar la batería para evitar que se desgaste prematuramente. Esta prueba se utiliza especialmente en los laboratorios de electricidad, en las plataformas de ensayo, en los centros de datos y en las telecomunicaciones.
Algunas otras aplicaciones de los bancos de carga incluyen:
5. Prueba de tierras en sistemas de potencia
6. Optimización de carga en aplicaciones de potencia primaria
7. Prueba de turbinas en fábricas
¿Qué tipos de bancos de carga existen?
Los tres tipos más comunes de bancos de carga son resistiva, inductiva y capacitiva. Un banco de carga resistiva, el tipo más común, proporciona una carga equivalente para ambos generadores y motores primarios . Es decir, para cada kilovatio (o caballos de fuerza ) de carga aplicada al generador por el banco de carga, se aplica una cantidad igual de carga para el motor primario por el generador. Un banco de carga resistiva, por lo tanto, elimina la energía del sistema completo.
Las cargas inductivas y capacitivas crean lo que se conoce como reactancia en un circuito de corriente alterna. La reactancia es la oposición de un elemento de circuito a una corriente alterna, que es provocada por la acumulación de eléctricos o campos magnéticos en el elemento.
¿Por qué utilizar un banco de carga?
Gracias a sus diferentes aplicaciones, los bancos de carga son utilizados en industrias de todo tipo como la energética, la nuclear, la petrolera y la de los data center por nombrar algunas.
En la actualidad cualquier compañía considera un requisito indispensable contar con un programa de mantenimiento preventivo en el que los generadores de emergencia o reserva funcionen adecuadamente para evitar un corte de la operación.
Un banco de carga es una parte fundamental del programa de mantenimiento preventivo, dado que ayuda a probar los sistemas de potencia sin necesidad de interrumpir las cargas críticas. Además, una prueba adecuada del sistema de generación de energía de respaldo de una instalación, es una forma muy efectiva de identificar las debilidades del sistema.
Una prueba de banco de carga identifica problemas con el generador y el UPS e indica acciones correctivas que se deben tomar. Además, con las mediciones que se toman durante la descarga es posible determinar el rendimiento de la batería y del sistema.
En el caso de un generador de reserva, una prueba de banco de carga pone en evidencia la capacidad del motor para proporcionar la potencia requerida, la frecuencia estable, la eficiencia de los sistemas de control bajo condiciones variables de carga, el rendimiento del sistema y la presión de aceite y combustible.
Esta prueba también ayudará a eliminar los depósitos de los pistones, las fundiciones y los escapes del motor, identificará las debilidades potenciales y registrará los resultados así como cualquier trabajo que deba realizarse.
Conclusión
Los bancos de carga pueden ser colocados de forma permanente en una instalación y permanentemente conectados a una fuente de alimentación. También existen versiones portátiles que pueden ser usadas para probar las fuentes de energía tales como generadores de reserva y baterías.
Los bancos de carga son la mejor manera de reproducir, probar y verificar las exigencias de la vida real en los sistemas de energía crítica. Con la ayuda de una prueba de un banco de carga podrás reducir el riesgo de fallos del generador de energía durante una emergencia, limpiar el generador, aumentar el ciclo de vida del motor y su eficiencia para asegurarte de que los generadores funcionen al 100% de su capacidad.