Por qué los grupos electrógenos de GLP pierden potencia cuando el depósito de combustible se enfría

El generador arranca con normalidad, acepta su primera carga y luego empieza a tener dificultades. La frecuencia cae, el motor titubea y el tanque de GLP se siente mucho más frío que antes del arranque. Para los operadores, esto puede parecer una avería del motor, pero cuando los grupos electrógenos de GLP pierden potencia al enfriarse el tanque de combustible, el problema suele empezar aguas arriba, en el suministro de combustible.

El GLP líquido absorbe calor al vaporizarse. Si el tanque no puede absorber suficiente calor del entorno para reponer esa energía, el líquido se enfría y su presión de vapor disminuye. Bajo una carga sostenida, es posible que el sistema de combustible ya no suministre suficiente gas para mantener la potencia nominal. Comprender este proceso ayuda a distinguir una limitación en el suministro de combustible de un problema del generador y a evitar intentos inseguros de calentar el tanque.

Un tanque puede contener combustible y aun así no suministrar suficiente gas

En una instalación con extracción de vapor, el motor utiliza el gas extraído del espacio situado por encima del GLP líquido. A medida que sale el gas, debe evaporarse más líquido para reemplazarlo. Este cambio de fase requiere calor, que atraviesa la pared del tanque desde el aire circundante y otras fuentes del entorno.

Cuando la demanda supera la capacidad de vaporización disponible del tanque, el enfriamiento se acelera. Una temperatura más baja del líquido implica una presión de vapor menor. Con el tiempo, la presión disponible para el regulador puede resultar insuficiente, especialmente cuando las tuberías y las válvulas provocan pérdidas de presión.

La diferencia importante está entre la cantidad de combustible y el caudal de suministro. Un tanque puede contener suficiente GLP para varias horas más y, aun así, no ser capaz de vaporizarlo con la rapidez necesaria para la carga atendida. Una lectura del nivel por sí sola no permite confirmar que el suministro sea adecuado.

Esta explicación se aplica principalmente a los sistemas que extraen vapor de GLP directamente del almacenamiento. Los sistemas de extracción de líquido utilizan un vaporizador específico, que puede recibir calor del refrigerante del motor o de otra fuente autorizada. En esas instalaciones, la pérdida de potencia puede deberse a un calentamiento insuficiente del vaporizador, a un flujo de líquido restringido o a fallos de control. Identifique la configuración del sistema de combustible antes de diagnosticar el problema.

Por qué el problema empeora en determinadas condiciones

El clima frío reduce el calor disponible para la vaporización

Un tanque expuesto previamente al aire frío dispone de menos energía térmica aprovechable durante el funcionamiento. El punto de ebullición normal del propano es de aproximadamente −42°C, pero eso no significa que un suministro de propano pueda proporcionar toda la potencia del generador a cualquier temperatura superior a ese valor. La instalación sigue necesitando presión y capacidad de vaporización suficientes a la temperatura real de funcionamiento.

El butano tiene un punto de ebullición normal mucho más alto: alrededor de −0.5°C en el caso del butano normal. Por consiguiente, una mezcla de GLP con una proporción considerable de butano puede funcionar mal en condiciones de frío, aunque una mezcla rica en propano siga siendo utilizable. Consulte al proveedor la composición estacional del combustible en lugar de suponer que todas las entregas se comportan igual.

Los tanques pequeños y los niveles bajos de líquido limitan el suministro sostenido

El tamaño del tanque influye en algo más que la autonomía. La superficie del tanque disponible para la transferencia de calor, en particular la superficie en contacto con el líquido, influye en la capacidad de vaporización. A medida que baja el nivel del líquido, esa superficie mojada suele disminuir.

Por eso, un suministro que funcionaba con el tanque más lleno puede tener dificultades hacia el final de un ciclo de suministro. Varios cilindros pequeños no equivalen automáticamente a un tanque a granel del tamaño adecuado: también importan el diseño del colector, los límites de extracción y el estado de los cilindros.

Los cambios de carga ponen de manifiesto un sistema de combustible al límite

El arranque de motores, el funcionamiento de bombas y las incorporaciones repentinas de carga pueden aumentar considerablemente la demanda de combustible. Si el suministro ya está cerca de su límite, el motor puede titubear o perder velocidad cuando se produce ese aumento de la demanda. El funcionamiento sostenido puede enfriar aún más el tanque y reducir el margen disponible durante el arranque.

Un regulador obstruido, una tubería de diámetro insuficiente, una válvula parcialmente cerrada o un filtro obstruido pueden producir síntomas similares. El enfriamiento del tanque puede ser parte del problema, pero no necesariamente su única causa.

Qué comprobar cuando los grupos electrógenos de GLP pierden potencia

Empiece por observar, no por hacer ajustes. Si el generador se vuelve inestable, reduzca o desconecte las cargas no esenciales conforme al procedimiento de operación. No fuerce el equipo para que siga soportando una carga que no puede atender.

La escarcha es un indicio, no un diagnóstico. La humedad atmosférica puede congelarse sobre superficies frías durante un funcionamiento que, por lo demás, es normal. Por el contrario, puede producirse una falta de combustible sin escarcha visible. Un regulador también puede funcionar mal debido a contaminación, humedad o una ventilación obstruida; su aspecto por sí solo no permite determinar la causa.

La comprobación técnica más útil es medir la presión del combustiblemientras el generador está bajo carga. Una lectura de presión satisfactoria con el motor apagado no demuestra que el sistema pueda proporcionar el caudal necesario.

Un técnico cualificado debe comparar la presión del lado del tanque y la presión regulada en la entrada del generador con los requisitos del fabricante del equipo. Una caída de la presión aguas arriba apunta a limitaciones de almacenamiento o vaporización; si la presión aguas arriba se mantiene estable mientras cae la presión aguas abajo, conviene revisar los reguladores, las restricciones y el dimensionamiento de la distribución. Utilice puntos de prueba e instrumentos aprobados; no afloje conexiones para «comprobar si hay gas».

Si la presión de entrada se mantiene dentro de las especificaciones durante la pérdida de potencia, amplíe la investigación al encendido, la admisión de aire, el estado del motor, la refrigeración, la sobrecarga eléctrica y los ajustes de control. No todos los episodios con el tanque frío se deben a una falta de combustible.

Cómo recuperar una potencia fiable sin calentar el tanque de forma insegura

La solución duradera consiste en adaptar la instalación de combustible al consumo horario máximo del generador, al ciclo de trabajo y a la temperatura ambiente mínima prevista, no solo a la autonomía esperada.

• Revise la capacidad de almacenamiento. Pida al proveedor de GLP o al diseñador del sistema que verifique la capacidad de vaporización con el nivel mínimo de líquido previsto y la temperatura de diseño invernal.
• Confirme que el combustible sea adecuado. Especifique una composición de GLP compatible con el motor y con las condiciones locales de clima frío.
• Compruebe toda la ruta de suministro. Los reguladores, las tuberías, las válvulas, los filtros y los colectores deben admitir el caudal necesario y mantener la presión de entrada especificada.
• Considere la vaporización diseñada para la instalación. Cuando la vaporización natural en el tanque sea insuficiente, puede ser adecuado un sistema correctamente diseñado de extracción de líquido con un vaporizador aprobado.
• Gestione las transiciones de carga. Siempre que sea práctico, escalone el arranque de los motores grandes. Esto reduce la demanda repentina, pero no sustituye una capacidad suficiente del sistema de combustible.

Nunca utilice un soplete, una llama abierta, un calentador eléctrico improvisado ni agua caliente para recuperar la presión del tanque. No puentee los reguladores, anule los dispositivos de protección ni aumente los ajustes de presión por encima de las especificaciones del fabricante. Cualquier sistema de calentamiento debe estar aprobado para la instalación de GLP y ser diseñado e instalado por personal cualificado.

Si percibe olor a gas, oye una fuga de gas o sospecha que hay una fuga, deje de investigar. Siga el procedimiento de emergencia del sitio, mantenga alejadas las fuentes de ignición y póngase en contacto con el proveedor de GLP o con los servicios de emergencia, según corresponda. Aísle el suministro únicamente si es seguro hacerlo.

El diseño del sistema de combustible debe formar parte de la selección del generador

En los proyectos de generación distribuida, la disponibilidad y el acondicionamiento del combustible merecen la misma atención que la potencia eléctrica nominal. La experiencia de AMICO en control de energía a gas, equipos de generación y energía distribuida ofrece un contexto pertinente para esta planificación a nivel de sistema: el motor, los controles y el suministro de combustible deben especificarse conjuntamente.

Los equipos diseñados para un combustible específico no deben confundirse con equipos intercambiables. Por ejemplo, el generador de biogás de 160 kW de AMICO, modelo AMC160GFJ-PZ, tiene una potencia nominal de 160 kW (200 kVA), 400 V, y está diseñado para generar electricidad a partir de biogás. No es una solución para el enfriamiento de tanques de GLP; sirve para ilustrar por qué la selección del generador debe ajustarse al combustible previsto y a los requisitos de suministro correspondientes.

Para los operadores que se enfrentan a un tanque de GLP frío, la prioridad práctica es más sencilla: documentar cuándo cae la potencia, verificar la presión del combustible bajo carga y pedir que se evalúe el suministro en las peores condiciones de funcionamiento. Que el tanque aún contenga combustible es tranquilizador, pero solo un suministro capaz de proporcionar suficiente combustible de forma continua puede mantener el generador funcionando bajo carga.