Este conteúdo detalha como o consumo instantâneo de compressores, como os de refrigeradores, pode causar o desligamento de geradores em sistemas de contingência.
Conteúdo
- Introdução ao Desafio do Pico de Partida
- A Natureza Indutiva do Inimigo: Corrente de Inrush
- A Magnitudo do Choque Elétrico
- Análise dos Motivos do Desligamento do Gerador
- A Solução para o Profissional: O Dimensionamento Corretivo
- Visão Geral
Pico de Partida: O Compressor Devorador de Energia Que Desliga o Gerador
No campo da geração distribuída, especialmente em stand-by ou sistemas híbridos alimentados por geradores a diesel, gás ou até baterias robustas, existe um evento elétrico que testa os limites dos equipamentos: o pico de partida do compressor da geladeira.
Para nós, profissionais da energia limpa, entender esse fenômeno não é apenas sobre consertar um eletrodoméstico; é sobre dimensionar corretamente a potência nominal e a capacidade de sobrecarga (em kVA ou kW) do seu gerador ou inversor. Quando a geladeira desliga o gerador, ou o gerador falha ao iniciar seu ciclo, a culpa está no consumo instantâneo, e não na potência contínua.
A Natureza Indutiva do Inimigo: Corrente de Inrush
O cerne do problema reside na natureza do motor de um refrigerador. Diferente de uma resistência (como um aquecedor), que demanda uma corrente estável (próxima ao seu valor nominal), o motor do compressor é uma carga indutiva.
Quando o termostato da geladeira sinaliza que é hora de ligar, o motor precisa vencer a inércia mecânica e superar a pressão do gás refrigerante (freon) que ainda pode estar presente nos tubos. Para conseguir esse feito, ele momentaneamente exige uma corrente muito superior à sua corrente de operação contínua.
A pesquisa de mercado confirma que este é um problema clássico de sistemas de energia de reserva. Este pico é conhecido tecnicamente como Corrente de Inrush ou Corrente de Partida.
A Magnitudo do Choque Elétrico
Se uma geladeira moderna opera com uma potência nominal de, digamos, 250 W (em 127V ou 220V), sua corrente nominal de trabalho é modesta. No entanto, ao dar a partida, essa corrente pode saltar para 5 a 7 vezes o valor nominal.
Para um equipamento de 250 W, o pico de partida pode facilmente atingir entre 1.250 W a 1.750 W (ou mais, dependendo da tecnologia do compressor e do tipo de partida – direto ou suave). Este pico, embora dure apenas milissegundos (alguns ciclos elétricos), é um choque que o sistema gerador precisa absorver.
Por Que o Gerador “Desliga”
Quando o compressor da geladeira entra em ação e puxa esse pico de partida colossal, ocorrem duas situações críticas que levam ao desligamento do gerador:
- Sobrecorrente e Queda de Tensão (Brownout): O súbito aumento da demanda corrente faz com que a tensão de saída do gerador caia drasticamente. Se o gerador não for dimensionado com folga suficiente em sua capacidade de sobrecarga (em kVA ou kW) momentânea (o famoso kW de *surge***), essa queda de tensão pode ser tão severa que os sensores internos do gerador (ou do inversor/regulador de tensão) interpretam como uma falha sistêmica ou um curto-circuito. Como mecanismo de autoproteção, o sistema desliga para evitar danos permanentes ao alternador ou ao motor.
- Disparo do Disjuntor: Se a instalação elétrica após o gerador não estiver corretamente protegida, o pico de partida pode ser tão alto que eleva a corrente acima do limite do disjuntor principal do gerador ou do quadro de transferência. O disjuntor desarma, simulando um desligamento forçado.
A Solução para o Profissional: O Dimensionamento Corretivo
Para nós, que integramos fontes de energia, o erro comum é dimensionar o gerador apenas pela potência nominal (a soma dos Ws dos equipamentos ligados). O foco deve ser sempre o pico de partida mais alto.
Como proceder:
- Identificação: O primeiro passo é identificar qual equipamento possui o maior fator de pico. Na maioria das residências, é a geladeira, seguida por freezers ou ar-condicionado.
- Especificação do Gerador: Um gerador com potência nominal de 3 kW (Contínua) deve ser capaz de suportar um pico de partida (Surge) de pelo menos 4,5 kW a 6 kW. A diferença entre a potência nominal e a de pico define a capacidade de absorção do pico de partida.
- Inversores e Soft-Starters: Se o sistema utiliza um inversor (em sistemas de energia solar híbridos ou UPS), é vital escolher um inversor de onda senoidal pura com alta capacidade de surto (geralmente o dobro da potência nominal) para lidar com o compressor sem desarmar. Em casos extremos, um soft-starter pode ser instalado na geladeira para aumentar gradualmente a tensão no compressor, mitigando o choque.
A lição para o setor de energia limpa é clara: ao planejar a contingência, considere a geladeira não como um aparelho de 250 W, mas como um motor temporário de 1.500 W. Somente assim garantimos a continuidade do fornecimento quando a rede principal falhar e o gerador entrar em ação.
Visão Geral
O pico de partida, ou Corrente de Inrush, de compressores (como em geladeiras) representa o maior desafio de dimensionamento em sistemas de stand-by. A falha no dimensionamento da capacidade de sobrecarga (em kVA ou kW) do gerador ou inversor resulta em sobrecorrente, queda de tensão e consequente desligamento do equipamento de reserva. O dimensionamento correto exige que a capacidade de surto seja prioritária sobre a potência nominal para assegurar a continuidade do fornecimento.
