Muchas veces creamos proyectos que tienen que trabajar con alimentación eléctrica, pero no disponemos de una toma de enchufe cercana y las baterías puede que no sean suficientes para alimentar nuestro proyecto si es de alto consumo. Por ello, tenemos que pensar en un generador eléctrico para obtener la solución en estos casos, y no tener que tender cableado a larga distancia.
Aquí vamos a ver las posibilidades que tienes a tu alcance…
¿Qué es un generador eléctrico?
Un generador eléctrico es un equipo diseñado para producir electricidad a partir de otro tipo de energía. Así de sencillo es su descripción, como tener una central eléctrica particular allá donde quieras. Ahora bien, es cierto que existen muchos tipos de generadores eléctricos, y depende de la cantidad de energía generada, tamaño, el tipo de energía empleada para generar la eléctrica, etc. Pero básicamente todos tienen un elemento común, que es el corazón del generador eléctrico o alternador, aunque se llame a todo el conjunto con el mismo nombre.
Bien, como sabes, los generadores son motores eléctricos, sí, motores. Cuando a un motor eléctrico le aplicas una corriente eléctrica, consigues un giro. En cambio, cuando consigues girar el eje del motor, se convierte en un generador de corriente, generando electricidad. Por tanto, tenemos que conseguir una fuente para generar dicho movimiento, como he comentado antes, es decir, un motor de combustión, unas hélices eólicas, una noria de agua, gas a presión como el vapor, etc. Así es como también funcionan las centrales eléctricas, solo que los generadores de estas centrales son enormes, a una escala mucho mayor.
Entre los tipos de generadores eléctricos que conocemos, destacan los más comunes:
- Generadores de combustión interna: utilizan un motor de gasolina o diésel para mover el generador o alternador para generar electricidad a partir del movimiento mecánico. En el caso de la gasolina, consumirá más rápidamente el combustible en comparación con uno diésel de las mismas especificaciones, pero también emite gases menos contaminantes que el diésel.
- Generadores a gas: similares a los anteriores, pero utilizan gas natural o propano como combustible. Con estos gases consiguen generar la energía para mover el alternador.
- Generadores solares: transforman la energía solar en electricidad mediante paneles fotovoltaicos. En este caso son diferentes, ya que aquí son los semiconductores los que realizan el trabajo de convertir los fotones de la luz en electrones, y no interviene un alternador.
- Otros: también existen generadores térmicos, eólicos, híbridos (gas GLP/GNC + gasolina), etc., en los que también se usa un alternador para generar la electricidad a partir de la energía térmica o del aire respectivamente. Es cierto que existen unos generadores basados en los pares termoeléctricos o efecto Seebeck, en los que no interviene tampoco un alternador. Por otro lado, tenemos también los generadores químicos, que son básicamente pilas de combustible que obtienen energía eléctrica a partir de reacciones químicas, similares a las baterías, y donde tampoco se usa el alternador.
Cómo funciona un generador eléctrico
Sin entrar en los generadores que no se basan en alternadores, vamos a centrarnos en el alternador o generador eléctrico, que es el «alma» de los generadores más conocidos y populares. Pues bien, la generación de energía eléctrica de estos dispositivos se basa en el principio de la inducción electromagnética de Michael Faraday.
Para que el motor o generador funcione, se necesita un rotor, que es una parte móvil que tiene una bobina de hilo de cobre aislado mediante un barniz; un estator, que es una parte fija con un campo magnético generado por electroimánes o un escudo de imanes permanentes; y el colector-escobillas, donde se «recoge» la energía eléctrica generada y se transmite hacia los bornes.
Una vez sabido esto, para generar la electricidad con estas partes, el proceso es el siguiente:
- Cuando hace girar el eje del generador eléctrico, éste va unido al rotor, por lo que hace girar a éste dentro del campo magnético del estator. Así es como se produce la inducción electromagnética, cuando un conductor se mueve dentro de un campo magnético, se induce una FEM o Fuerza ElectroMotriz en el conductor del rotor. Esta FEM será proporcional a la velocidad de rotación, el número de vueltas de la bobina conductora, y la intensidad del campo magnético. Si tenemos un campo magnético constante y número de vueltas constante, entonces, mientras más rápido se gire el eje, más energía generada.
- La FEM no es más que un movimiento de electrones dentro del conductor, es decir, una corriente eléctrica dentro del conductor. En los generadores de corriente alterna o CA, la corriente cambiará de dirección periódicamente, como los de 50 Hz, cambiando 50 veces por segundo. En cambio, en los de corriente continua o CC, el colector y las escobillas rectifican la corriente para mantener una dirección constante en sus polos.
Cómo elegir el generador eléctrico adecuado para tu proyecto
Para elegir un generador eléctrico adecuado para tu caso, implicará tener en consideración los siguientes puntos:
Presupuesto
Lo primero es decidir cuánto dinero puedes invertir en tu generador eléctrico, puesto que los vas a encontrar de muy diversos precios, según sus características. Ten presente también los gastos de mantenimiento, por ejemplo, un generador solar prácticamente no necesitará mantenimiento, excepto mantener la placa solar limpia. En cambio, los de combustión, necesitarán combustible y mantenimiento del motor…
Evaluación de la potencia
Antes de nada, debes evaluar cuál es la potencia total que necesitas, no solo la potencia continua a la que trabajan los equipos conectados, también la potencia de arranque, ya que algunos equipos necesitan un plus de potencia para arrancar y el generador debe poder manejar esos picos de demanda. Suma la potencia de todos los dispositivos que planeas conectar al generador y obtendrás el resultado. Además, piensa que podrías necesitar un extra de potencia en el futuro si decides hacer alguna ampliación de tu proyecto DIY. Igualmente, selecciona el generador eléctrico que aporte la intensidad de corriente y el voltaje adecuado. Los tienes con tomas de 5v, 12v,… hasta 220v.
Por ejemplo, imagina que tenemos que conectar un dispositivo de 50W, otro de 1000W, y otro de 650W, entonces el total sería de 1700W, y no vendría mal elegir uno de 2000W o 2kW para no forzarlo al máximo o permitir una futura ampliación. En cuanto al amperaje, recuerda que I = P / V, por lo que si se trabaja con 220V y la potencia es de 2000W, entonces tendríamos 9A. O, también, Intensidad = (Potencia nominal · Factor de potencia) / Voltaje, y también te puedes ayudar de la fórmula Potencia aparente (VA)= I · V. Por ejemplo, si tenemos 9A a 220 voltios, la potencia aparente sería: Pa=9·220= 1980VA.
Tipo de energía fuente
Como comenté antes, existen varios tipos de generadores eléctricos según la fuente de energía empleada para generar la electricidad. Debes elegir el más adecuado para tu caso. Por ejemplo, los de gasolina pueden ser perfectos para usos ocasionales y de corta duración. En cambio, para usos más prolongados, lo mejor sería un motor diésel, cuyo combustible dará para más tiempo con la misma capacidad de su tanque de combustible.
Los de gas son más silenciosos y menos contaminantes, pero también necesitan de una instalación adecuada, con las bombonas o botellas de gas, y que no deberían usarse en lugares donde estén expuestos al sol directo, altas temperaturas, chispas o llamas, etc., ya que podrían explotar en caso de fuga de gas.
En el caso de los solares, tendrás un mantenimiento mínimo, energía limpia, totalmente silenciosa, pero también podrían estar más limitados en cuanto a la cantidad de energía generada. No obstante, todo dependerá del modelo elegido y la superficie de las placas fotovoltaicas.
Portabilidad y condiciones ambientales
A veces se quiere un generador eléctrico para uso fijo, mientras otras se necesitará un equipo portátil que se pueda llevar fácilmente de un lugar a otro. Hay que decir que, los generadores no suelen ser muy ligeros, pero hay algunos que son más portables que otros…
No todos los generadores soportan la lluvia o las condiciones cambiantes del exterior. Ten presente esto, lee las condiciones de trabajo recomendadas por el fabricante, tanto el rango de temperatura operativa, como la humedad relativa, protección contra la lluvia etc.
Tipos de conectores
Algunos generadores eléctricos disponen de salidas de corriente tipo:
- Schuko: que son los enchufes que tenemos en casa en Europa, con las dos clavijas y el contacto de tierra lateral.
- IEC (International Electrotechnical Commission): estos enchufes son estándar para equipos electrónicos y de informática. Incluyen varios tipos, como IEC C13 y C191.
- NEMA (National Electrical Manufacturers Association): común en América del Norte. Incluye varios tipos, como NEMA 5-15 (enchufe estándar de 3 clavijas) y NEMA L14-30 (enchufe de 4 clavijas para aplicaciones de alta potencia).
- USB: algunos generadores modernos incluyen puertos USB para cargar dispositivos electrónicos pequeños, con salidas a 5V, ya sea un USB-C o USB-A.
- Enchufes industriales: incluyen enchufes de alta capacidad, como los de 16A, 32A, 63A y 125A, utilizados en aplicaciones industriales.
Según lo que necesites, tendrás que elegir un modelo de generador u otro, aunque también tienes la opción de comprar conversores o adaptadores adicionales…
Recomendaciones de compra
Por último, vamos a ver algunas recomendaciones que te hacemos para elegir los mejores generadores eléctricos, con las mejores prestaciones y calidad:
- Mejores generadores de combustión:
- Mejores generadores solares:
- Mejores generadores de gas y uno de ellos híbrido:
- Mejores adaptadores:
¡Espero haberte ayudado!