Potenza in una scatola d'acciaio

Gruppi elettrogeni containerizzati in tutta l'America Meridionale: tre classi di potenza, le ore di funzionamento che possono effettivamente garantire e la manutenzione che determina se uno durerà ventimila ore o cinque.

1. Perché il contenitore conta più del motore

Un gruppo elettrogeno containerizzato è costituito da un motore diesel, un alternatore, un radiatore, un pannello di controllo e un serbatoio del carburante fissati all'interno di un involucro d'acciaio costruito con le stesse dimensioni per sollevamento e fissaggio di un container per spedizioni. Quest'ultimo dettaglio potrebbe sembrare una scelta legata all'imballaggio; in America Meridionale, invece, è spesso proprio ciò che rende possibile il progetto.

La geografia è implacabile. Un impianto estrattivo di rame nel nord del Cile si trova a 3.000 m di altitudine, dove l’aria rarefatta riduce effettivamente la potenza del motore. Un terminal per cereali nello stato brasiliano del Mato Grosso opera a 38 °C con paglia nell’aria aspirata. Un impianto portuale sulla costa pacifica riceve spruzzi salini nella maggior parte dei pomeriggi. Un sito nello stato brasiliano dell’Amazonas registra piogge per metà dell’anno e un’umidità che non scende mai al di sotto dell’80%. In ogni caso, il container è ciò che consente a una macchina completamente assemblata e testata in fabbrica di viaggiare su camion, chiatte o vagoni ferroviari ed essere posizionata su una base di calcestruzzo senza alcun edificio circostante.

L'involucro svolge anche due funzioni contrastanti: deve trattenere il rumore e, al contempo, consentire l'uscita di una grande quantità d'aria calda. La maggior parte dell'ingegnerizzazione di un gruppo elettrogeno containerizzato è finalizzata a trovare un compromesso tra queste due esigenze. In Brasile, il contenimento del rumore non è opzionale: le autorizzazioni ambientali si basano sulla Risoluzione CONAMA 001/90 e sui criteri della norma ABNT NBR 10151, che fissano i limiti di rumorosità per le aree urbane residenziali rispettivamente a circa 55 dB(A) di giorno e 50 dB(A) di notte, misurati nel punto di ricezione e non alla sorgente. Normative comunali in città come San Paolo e Rio de Janeiro aggiungono ulteriori condizioni, e diversi Stati richiedono verifiche periodiche delle emissioni per i gruppi di potenza maggiore.

2. Tre classi di potenza

Le potenze nominali sono indicate in kVA, ma gli acquirenti ragionano in kW. Con il fattore di potenza tipico di 0.8, 250 kVA corrispondono a 200 kW, ed è questo il valore da confrontare con il carico dell’impianto. I produttori indicano due valori per la stessa macchina: potenza primaria, ovvero la potenza erogabile per un numero illimitato di ore con carico variabile, e potenza di riserva, ovvero il valore superiore che può essere mantenuto per brevi periodi in caso di guasto della rete elettrica. La tabella sottostante si basa sulle potenze primarie.

Classe A — 200 kW, quella che si sposta

Questa è la classe più grande che entra in un container standard da 20 piedi con ancora spazio disponibile; i costruttori utilizzano solitamente il volume residuo per installare un serbatoio base più capiente o un sistema antincendio. Con un peso a secco compreso tra 5,5 e 7 tonnellate, può essere trasportata su un normale autocarro senza necessità di permessi speciali nella maggior parte dei paesi, motivo per cui è frequentemente impiegata negli accampamenti edili, nelle stazioni di pompaggio idrico, nelle cliniche di media dimensione e nei centri telecom. Il motore è tipicamente un sei cilindri in linea sovralimentato e raffreddato tramite intercooler, di cilindrata compresa tra 8 e 13 litri.

Classe B — 500 kW, il cavallo da tiro

Grossomodo la potenza massima che riesce ancora a entrare in un container da 20 piedi con trattamento acustico completo, un serbatoio da mille litri e sufficiente portata d’aria; è quindi la taglia più richiesta nella regione. Consuma circa 95 litri all’ora a tre quarti di carico — ovvero un litro e mezzo al minuto — il che significa che un serbatoio base da 1000 litri garantisce circa dieci ore di funzionamento; per durate superiori è necessario un serbatoio esterno e una pompa di trasferimento. I carichi tipici includono campi minerari, impianti di lavorazione alimentare, gru portuali e sale dati di medie dimensioni.

Classe C — 1000 kW, quello fisso

Questa classe richiede un container high-cube da 40 piedi, una gru o un rimorchio per trasporti pesanti e, in diversi paesi, un permesso stradale. Nessuno lo sposta una volta posizionato. È impiegata nelle operazioni minerarie andine, nei grandi complessi ospedalieri, negli impianti industriali e per servizi di supporto alla rete elettrica; spesso viene acquistata in coppia, in configurazione parallela, in modo che un’unità possa essere sottoposta a manutenzione mentre l’altra continua a erogare potenza. Al di sopra di circa 600 kW, la media tensione inizia a risultare conveniente: un’uscita a 4,16 kV o 13,8 kV elimina la necessità di un trasformatore elevatore e riduce drasticamente le dimensioni dei cavi.