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Dimensionamento gruppi elettrogeni
Quando si seleziona un gruppo elettrogeno per alimentare pompe sommerse, è fondamentale non basarsi esclusivamente sulla potenza nominale del motore elettrico. Le pompe sommerse richiedono infatti una quantità di energia significativamente superiore durante la fase di avviamento rispetto al funzionamento a regime. Per questo motivo, il corretto dimensionamento deve considerare due aspetti distinti:
- La potenza continua necessaria durante il funzionamento della pompa
- La potenza di spunto richiesta nel momento dell’avviamento.
Ogni pompa è dotata di un motore con valori di targa – potenza (kW), tensione, corrente nominale, cosφ e rendimento – che consentono di determinare l’assorbimento in regime. Tuttavia, il parametro più rilevante ai fini del dimensionamento del gruppo elettrogeno è la corrente di spunto, cioè la corrente assorbita nella fase di avviamento. Questo valore dipende non solo dalle caratteristiche del motore, ma anche dal tipo di avviamento adottato. In particolare:
- Avviamento diretto (DOL) → 5-7 volte la corrente nominale
- Stella–triangolo → 2-2,5 volte
- Soft starter → 2-3 volte
- Inverter → circa 1,5 volte
È importante prestare attenzione anche alla reale capacità del gruppo elettrogeno. Spesso nei cataloghi viene evidenziata la corrente o potenza massima di picco, che però non rappresenta un valore utile per il dimensionamento. Occorre invece considerare la potenza effettivamente erogabile e il comportamento del gruppo durante i transitori.
Ulteriori fattori che influenzano le prestazioni del generatore includono:
- Altitudine di installazione
- Lunghezza e sezione dei cavi di collegamento
- Altri carichi elettrici connessi al gruppo
- Eventuali cadute di tensione ammissibili
- Temperatura.
La tabella seguente riassume le potenze di riferimento necessarie con avviamento diretto attraverso un quadro di comando dedicato.
Potenze di riferimento
| Avviamento diretto | |||
|---|---|---|---|
| Potenza motore elettrico | Potenza del generatore | ||
| (KW) | (HP) | (KW) | (KVA) |
| 2,2 | 3 | 6 | 7,5 |
| 3 | 4 | 8 | 10 |
| 4 | 5,5 | 10 | 12,5 |
| 5,5 | 7,5 | 12,5 | 15,6 |
| 7,5 | 10 | 15 | 18,8 |
| 9,2 | 12,5 | 18,8 | 23,5 |
| 11 | 15 | 22,5 | 28 |
| 13 | 17,5 | 26,4 | 33 |
| 15 | 20 | 30 | 38 |
| 18,5 | 25 | 40 | 50 |
| 22 | 30 | 45 | 57 |
| 26 | 35 | 52 | 65 |
| 30 | 40 | 60 | 75 |
| 37 | 50 | 75 | 94 |
| 45 | 60 | 90 | 112 |
| 51 | 70 | 105 | 131 |
| 59 | 80 | 120 | 150 |
| 66 | 90 | 135 | 170 |
| 75 | 100 | 150 | 190 |
| 92 | 125 | 185 | 230 |
| 110 | 150 | 210 | 260 |
| Avviamento stella-triangolo | |||
|---|---|---|---|
| Potenza motore elettrico | Potenza del generatore | ||
| (KW) | (HP) | (KW) | (KVA) |
| - | - | 6 | 7,5 |
| - | - | 8 | 10 |
| 4 | 5,5 | 8 | 10 |
| 5,5 | 7,5 | 10,8 | 13,5 |
| 7,5 | 10 | 14 | 17,5 |
| 9,2 | 12,5 | 17,2 | 21,5 |
| 11 | 15 | 20,5 | 25,5 |
| 13 | 17,5 | 23,6 | 29,5 |
| 15 | 20 | 27 | 34 |
| 18,5 | 25 | 33 | 42 |
| 22 | 30 | 40 | 50 |
| 26 | 35 | 45 | 57 |
| 30 | 40 | 52 | 65 |
| 37 | 50 | 65 | 81 |
| 45 | 60 | 77 | 97 |
| 51 | 70 | 90 | 112 |
| 59 | 80 | 102 | 128 |
| 66 | 90 | 115 | 144 |
| 75 | 100 | 128 | 160 |
| 92 | 125 | 158 | 198 |
| 110 | 150 | 190 | 237 |
Particolare attenzione deve essere rivolta alle potenze dichiarate dai costruttori. Le specifiche tecniche distinguono infatti due valori fondamentali, definiti secondo gli standard internazionali:
- Potenza nominale PRP (Prime Power): potenza continua erogabile in modo stabile e prolungato. È il valore di riferimento per il funzionamento ordinario, poiché assicura affidabilità, continuità e assenza di sovraccarichi.
- Potenza massima ESP (Emergency Standby Power): potenza disponibile solo in condizioni di emergenza e per intervalli limitati. È in genere superiore di circa il 10% al valore nominale e viene utilizzata esclusivamente per far fronte a picchi momentanei di assorbimento, come l’avvio dei motori.
Le targhette dei generatori riportano diversi valori di targa – tra cui i kVA nominali – dai quali è possibile stimare, ma non leggere direttamente, la potenza di spunto. Tale valore non è dichiarato esplicitamente dai costruttori e si ricava considerando:
- la potenza nominale (PRP) e quella massima (ESP),
- le caratteristiche dell’alternatore,
- la capacità del regolatore di tensione (AVR),
- le curve di sovraccarico e di erogazione di corrente dell’alternatore.
Un alternatore di buona qualità è in grado di fornire, per alcuni secondi, una corrente pari a 2-3 volte quella nominale prima che la tensione scenda oltre i limiti tollerabili (tipicamente 15%). Per esempio, un gruppo da 100 kVA può garantire uno spunto complessivo tra 200 e 300 kVA per un periodo di 2-10 secondi.
Le pompe sommerse con avviamento diretto richiedono invece correnti di spunto pari a 5-7 volte quella nominale del motore. Questo è il motivo per cui, nella pratica, un gruppo apparentemente “sovradimensionato” rispetto alla potenza del motore può comunque risultare insufficiente: al momento dell’avviamento la tensione cala e il motore non riesce a partire.