Scelta di un gruppo elettrogeno: chi mi può aiutare?

[leoben]

Ho bisogno di avere corrente elettrica in un locale in campagna che non è provvisto di collegamento elettrico verso la rete dell'Enel.
Siccome l'uso di apparecchi elettrici in tale locale è molto sporadico, mi sarei orientato inizialmente sull'acquisto di un piccolo gruppo elettrogeno (o generatore di corrente che dir si voglia).
Devo riuscire a dimensionare tale apparecchio per capire se sia più conveniente il suo acquisto oppure l'installazione di una nuova linea da parte dell'Enel.
Il mio problema sta nel fatto che dovrei collegarci, oltre alla normale illuminazione (quindi un carico resistivo), anche un motore elettrico di una pompa per l'acqua di un pozzo. E questo è il dubbio principale! Se io uso una pompa da 1CV (ad esempio) e un gruppo elettrogeno da 1,5kW, posso essere tranquillo o serve maggiore potenza? Perchè a regime dovrebbe andar bene, ma allo spunto l'assorbimento di un motore elettrico è ben superiore rispetto a quello di normale funzionamento!!!
Mi è stato detto che si dovrebbe calcolare un rapporto 1:3 fra la potenza assorbita a regime e quella allo spunto. Se è vero, per un motore da 1CV (0.75kW) avrei bisogno di un gruppo da 2,5kW, il cui costo non sarebbe molto lontano a quello che serve a far installare una nuova linea...

[Northern Antarctica]

Originariamente inviato da leoben

Ho bisogno di avere corrente elettrica in un locale in campagna che non è provvisto di collegamento elettrico verso la rete dell'Enel.
Siccome l'uso di apparecchi elettrici in tale locale è molto sporadico, mi sarei orientato inizialmente sull'acquisto di un piccolo gruppo elettrogeno (o generatore di corrente che dir si voglia).
Devo riuscire a dimensionare tale apparecchio per capire se sia più conveniente il suo acquisto oppure l'installazione di una nuova linea da parte dell'Enel.
Il mio problema sta nel fatto che dovrei collegarci, oltre alla normale illuminazione (quindi un carico resistivo), anche un motore elettrico di una pompa per l'acqua di un pozzo. E questo è il dubbio principale! Se io uso una pompa da 1CV (ad esempio) e un gruppo elettrogeno da 1,5kW, posso essere tranquillo o serve maggiore potenza? Perchè a regime dovrebbe andar bene, ma allo spunto l'assorbimento di un motore elettrico è ben superiore rispetto a quello di normale funzionamento!!!
Mi è stato detto che si dovrebbe calcolare un rapporto 1:3 fra la potenza assorbita a regime e quella allo spunto. Se è vero, per un motore da 1CV (0.75kW) avrei bisogno di un gruppo da 2,5kW, il cui costo non sarebbe molto lontano a quello che serve a far installare una nuova linea...

Il ragionamento che hai fatto e quello che ti hanno detto sono corretti.

Cercherò di spiegare la cosa in termini quantitativi, presupponendo la conoscenza (altrimenti diventa troppo lungo ) dei concetti di potenza attiva P, potenza reattiva Q e potenza apparente N = sqrt(P^2+Q^2) e delle relative unità di misura (W, VAr, VA).

Un motore da 750 W a 4 poli alimentato a 400 V ha (dati da catalogo, potrebbero variare, ma li scrivo solo per fare l'esempio) una corrente nominale di 1.87 A ed una corrente di spunto di 6 A. Il fattore di potenza a carico è 0.76, mentre il fattore di potenza allo spunto (a rotore fermo) è più basso, circa 0.6.

Pertanto, quando è partito, il motore assorbe:

Pn = 400 * 1.87 * 1.732 * 0.76 = 984 W
Qn = 400 * 1.87 * 1.732 * sin ( arcos (0.76)) = 841 VAr

(984 W è la potenza elettrica assorbita dal motore a fronte di 750 W disponibili all'albero dello stesso)

Invece allo spunto, supponendo una caduta di tensione nulla ai capi del motore, esso assorbe:

Ps = 400 * 6 * 1.732 * 0.76 = 2494 W
Qs = 400 * 6 * 1.732 * sin ( arcos (0.6)) = 3325 VAr

In realtà allo spunto abbiamo sempre una caduta di tensione. Accettando una caduta di tensione del 20% ai capi del motore (fattibile, oltretutto si tratta di una pompa dell'acqua che parte in meno di un secondo), e tenendo conto che il motore asincrono all'avviamento si comporta come un'impedenza (diminuendo la tensione la corrente di spunto diminuisce proporzionalmente secondo la relazione V=Z*I), le formule sopra vengono corrette in questo modo:

Ps' = (400*0.8) * (6*0.8) * 1.732 * 0.76 = 1596 W
Qs' = (400*0.8) * (6*0.8) * 1.732 * sin ( arcos (0.6)) = 2128 VAr

Ora supponiamo di avere un generatore da 2.5 kW (2500 W). Tale potenza è la potenza elettrica attiva erogabile dal generatore elettrico del gruppo elettrogeno (non confonderla con la potenza del motore diesel o a benzina del gruppo stesso).

Il generatore eroga tale potenza tipicamente con un fattore di potenza pari a 0.8: esso è quindi in grado di erogare

Pg1 = 2500 W
Qg1 = Pg1 * tan ( arcos (0.8)) = 1875 VAr.

Pertanto come vedi allo spunto il generatore da 2500 W non ha problemi ad erogare la potenza attiva P richiesta, dato che Pg > Ps': il problema sta nella potenza reattiva Q che è insufficiente (Qg < Qs').

Con un generatore da 3000 W avremmo invece:

Pg2 = 3000 W
Qg2 = Pg2 * tan ( arcos (0.8)) = 2250 VAr.

In questo caso abbiamo Pg2 > Ps' e Qg2 > Qs', ed il motore parte senza problemi.

Riassumendo:

- con un generatore di potenza pari o superiore a 4 volte quella del motore, in questo caso il motore parte tranquillamente;

- con un generatore di potenza pari a 2.5 kW volte, il motore parte solo se si ammettono cadute di tensione superiori al 20%. Ad esempio, ammettendo una caduta di tensione del 25%, abbiamo:

Ps'' = (400*0.75) * (6*0.75) * 1.732 * 0.76 = 1402 W
Qs'' = (400*0.75) * (6*0.75) * 1.732 * sin ( arcos (0.6)) = 1870 VAr

In questo caso si ha che Qg1 > Qs'', quindi il motore parte.

Riassumendo, nel tuo caso un generatore da 2.5 kW, ferma restando la validità delle ipotesi sopra, è comunque sufficiente a far partire il motore. Diminuendo la tensione di alimentazione, la coppia motrice diminuisce anch'essa secondo il quadrato della tensione (abbiamo una diminuzione di coppia del 44%), ma visto che le pompe centrifughe hanno una coppia di spunto bassa, il motore ce la fa (fosse stato un altro tipo di carico, come un ventilatore, il discorso sarebbe stato diverso).

Inoltre i generatori hanno comunque una piccola capacità di sovraccarico (possono funzionare al 110% per pochi secondi), quindi è possibile richiedere ad essi un supplemento temporaneo di potenza reattiva.

Nel caso dovessi orientarti all'acquisto di un generatore da 2.5 kW, fatti dire quale è la taglia massima del motore che possono avviare. Ricorda che i dati che ho riportato nei calcoli sono tipici, il motore "reale" è diverso da quello che ho preso, il tutto è stato fatto solo per far capire come funzionano le cose.

[leoben]

Innanzitutto ti ringrazio per tutta la spiegazione tecnica che mi hai dato!
Ho capito benissimo quello che mi hai scritto. Mi rimane un unico dubbio: tu hai fatto l'ipotesi di un motore a 400V, per cui credo che tu abbia inteso un trifase a 380V, giusto? Se io uso una pompa a 220V (il classico motore col condensatore), i tuoi calcoli vanno bene comunque o c'è da rivedere qualcosa?
Se non sbaglio, trasformando un motore trifase (che ha i morsetti collegati a stella) in un motore monofose (morsetti a triangolo con condensatore) c'è già un calo di potenza... O forse soltanto allo spunto???

[Northern Antarctica]

Originariamente inviato da leoben

Innanzitutto ti ringrazio per tutta la spiegazione tecnica che mi hai dato!
Ho capito benissimo quello che mi hai scritto. Mi rimane un unico dubbio: tu hai fatto l'ipotesi di un motore a 400V, per cui credo che tu abbia inteso un trifase a 380V, giusto?

Esatto. Anche se "220" e "380" sono valori di tensione familiari, dal 1° luglio 2003 non esistono più: ora ci sono 230 e 400, quindi cerco di ragionare usando queste grandezze. (Ovviamente ci sono ancora tante apparecchiature elettriche "vecchie" con su scritto 220 o 380 e che funzionano ancora tranquillamente).

Se io uso una pompa a 220V (il classico motore col condensatore), i tuoi calcoli vanno bene comunque o c'è da rivedere qualcosa?
Se non sbaglio, trasformando un motore trifase (che ha i morsetti collegati a stella) in un motore monofose (morsetti a triangolo con condensatore) c'è già un calo di potenza... O forse soltanto allo spunto???

I calcoli andrebbero rivisti: abbiamo sia un calo di potenza che una diminuzione della corrente di spunto, nonché un condensatore che fornisce parte della potenza reattiva necessaria. Quindi la situazione è molto più favorevole. Andando molto a spanne direi che un gruppo da 1.5 kW potrebbe anche andare bene (immagino che il motore in queste condizioni darà circa 400 W, sempre a spanne), ma non posso confermarlo

[chandler8_2]

2,5Kw forse ti costano come mettere una nuova linea, però ci paghi il canone tutti i mesi.

nel generatore invece metti il carburante solo quando ne hai bisogno e stop.
credo che ti basti un anno per recuperare la spesa iniziale.

[leoben]

Originariamente inviato da chandler8_2

2,5Kw forse ti costano come mettere una nuova linea, però ci paghi il canone tutti i mesi.

nel generatore invece metti il carburante solo quando ne hai bisogno e stop.
credo che ti basti un anno per recuperare la spesa iniziale.

Infatti è proprio quello che sto valutando!

Sapate se ci sono modelli consigliati o altri da evitare? Su Ebay trovo dei prezzi molto concorrenziali ma non so se fidarmi...

[bieler]

Scusa, ma se ti serve solo per illuminazione + pompa, perchè non comperi una motopompa ed installi un pannello fotovoltaico da usare per illuminazione?
Eviteresti: rumore, inquinamento e secondo me avresti un bel risparmio di combustibile (che non costa poco!)
Ciao.

[FastFreddy]

Ma i generatori da 2500-3000w che si trovano al brico a 200-250€ (Valex & c.) sono validi o son ciofeche che si scassano dopo un mese?

[leoben]

Originariamente inviato da bieler

Scusa, ma se ti serve solo per illuminazione + pompa, perchè non comperi una motopompa ed installi un pannello fotovoltaico da usare per illuminazione?
Eviteresti: rumore, inquinamento e secondo me avresti un bel risparmio di combustibile (che non costa poco!)
Ciao.

La motopompa ce l'ho già!
E stavo pensando di sostituirla

Il problema è che mi capita di aver bisogno di elettricità per utensili vari (trapano, levigatrice, ecc...). Non so se un pannello fotovoltaico può fare al mio caso... Sai eventualmente dove posso trovare informazioni?

[ALIEN3]

Nella mia campagna ho un gruppo elettrogeno di bassa potenza circa 1Kw pagato 99€ ( mi hanno rifatto anche l'€ indietro ). Da quando ce l'ho ho sostituito anche la pompa a scoppio con una elettrica di 500W e l'acqua che mi porta basta e avanza anche perchè di solito ricarico anche il serbatoio. A dirla tutta mi trovo bene e con 2l di benzina ci faccio una giornata (circa 10h consumando al di sotto dei 300watt). Altra cosa il rumore generato non è molto elevato e poi lo colloco abbastanza distante da non percepirlo. Il mio consiglio è se lo utilizzi saltuariamente di utilizzare solo ed esclusivamente il gruppo. Naturalmente ci sono anche alternative silenziose che richiedono un determinato costo.Ad esempio:

- 1 Inverter da 2KW
- una potenza di accumulo in batterie al piombo da 6KW
- Pannelli fotovoltaici che possano ricaricare le batterie.

Il costo non è trascurabile ma si guadagna in silenzio e rinnovabilità. Inoltre consumi solo quello che realmente consumi. Non è da escludere nemmeno un ibrido: per i grandi elettrodomestici quali pompa, trapani usi il gruppo. Per luce, frigo stereo TV l'inverter. Se non sbaglio tutti i gruppi elettrogeni permettono di ricaricare batterie al piombo a 12V.

Byezzzzzzzzzzzzzzz

[leoben]

Con un gruppo da 1Kw riesci a far andare un motore da 500w???
E tutti i calcoli all'inizio del thread come si possono giustificare? Se in effetti tu lo stai usando, inizio a farci un pensierino! Soprattutto considerato il prezzo che l'hai pagato!!! Non è che mi diresti (anche in pvt) dove l'hai preso???

[ALIEN3]

Si con il gruppo elettrogeno da 1Kw riesco a far funzionare la pompa elettica da 500W. Il gruppo l'ho comprato in una di quelle offerte che capitano hai centri commerciali (alla COxP)

Byezzzzzzzzzzzzzz

[Northern Antarctica]

Originariamente inviato da leoben

Con un gruppo da 1Kw riesci a far andare un motore da 500w???
E tutti i calcoli all'inizio del thread come si possono giustificare? Se in effetti tu lo stai usando, inizio a farci un pensierino! Soprattutto considerato il prezzo che l'hai pagato!!! Non è che mi diresti (anche in pvt) dove l'hai preso???

I calcoli che ho fatto si spiegano in questo modo

Innanzitutto ricordiamo le ipotesi: essi sono basati sui dati di un motore trifase da 750 W e su una caduta di tensione del 20%.

Un motore più piccolo ha una corrente di avviamento più bassa in percentuale: nel motore dell'esempio avevamo 6 / 1,87 = 321% , per un motore monofase da 500 W tale rapporto, a parità di numero di poli, è piu basso. Anche il fattore di potenza è più elevato: per motori così piccoli è praticamente pari a quello a regime.

Quindi, grosso modo, più piccolo è il motore meno l'avviamento è gravoso: mentre invece quando si sale di taglia le cose peggiorano, dato che la corrente di avviamento può essere anche 7 - 7.5 volte la corrente nominale ed il fattore di potenza all'avviamento può scendere anche a 0.25.

C'è poi il discorso della caduta di tensione! Prima avevamo ipotizzato una caduta del 20%, ma avevamo anche detto che un motore può accettare anche una caduta di tensione superiore, e difatti avevamo fatto l'esempio con la caduta di tensione del 25%.

Ora, se riprendiamo i miei calcoli e ipotizziamo una caduta di tensione del 40%, col motore precedente, abbiamo:

Ps''' = (400*0.6) * (6*0.6) * 1.732 * 0.6 = 897 W
Qs''' = (400*0.6) * (6*0.6) * 1.732 * sin ( arcos (0.6)) = 1197 VAr

Con questi valori, anche un generatore da 1500 W (di potenza doppia del motore, come nel caso di Alien3) è più o meno in grado di far avviare il motore.

Il problema è: il motore partirà con una caduta di tensione del 40%??? Se il carico è una piccola pompa, probabilmente sì: ci metterà un po' ma alla fine partirà. Basta che la coppia di spunto del motore sia superiore alla coppia di spunto della macchina (pompa). Con una pompa centrifuga in genere è ok, ma con altri tipi di pompe un valore così basso può non essere sufficiente a dare lo spunto al motore.

Gli avviamenti con tensioni ridotte, anche del 40%, sono fattibili, talvolta lo si fa apposta (come nel caso dell'avviamento stella-triangolo): ma sempre se la pompa o altro lo consentono. Tutto dipende dai casi con i quali hai a che fare.

[leoben]

Non posso far altro che ringraziare Northern Antarctica per il notevole aiuto che mi sta offrendo!

Mi informerò sulla pompa che dovrò acquistare e poi deciderò il da farsi!

[fantomas13]

Non sono in grado di fare calcoli, non è il mio mestiere.
Comunque ho due gruppi elettrogeni.
Il primo da 2,5 Kw con motore Honda 4 tempi: fa andare tutto ed è piuttosto rumoroso.
Il secondo da 850 watt con motore due tempi: relativamente silenzioso, puzzolente per lo scarico fumoso, non è in grado di far partire un frigorifero due porte.
Secondo me è prudente in fase di acquisto abbondare sulla potenza erogabile.