انتخاب دیزل ژنراتور 

انتخاب دیزل ژنراتور 

یکی از روش های کاربردی برای انتخاب دیزل ژنراتور را توضیح می دهیم. برای انتخاب دیزل ژنراتور در دو مرحله عمل می کنیم.

اول: محاسبه بار الکتریکی مصرفی

هدف از محاسبه بار الکتریکی مصرفی ، رسیدن به یک مقدار عددی تاحدودی دقیق برای محاسبه توان الکتریکی ژنراتور است. برآورد نادرست میزان بار مصرفی می تواند منجر به انتخاب یک دیزل ژنراتور نامناسب شده که در صورت کمتر بودن توان آن از توان مورد نیاز واقعی، نیاز ما را برآورده نمی کند و برای تعویض آن بناچار متحمل هزینه بالایی می شویم و در صورت بیشتر بودن توان آن از توان مورد نیاز واقعی، باعث تحمیل هزینه اضافی اولیه جهت خریداری آن و تحمیل هزینه سوخت و استهلاک اضافی در طول مدت بهره برداری میگردد.
در صورتیکه دیزل ژنراتور قرار است فقط جهت مواقع اضطراری و در صورت قطع برق شبکه استفاده گردد الزاما نباید بطور کامل جانشین برق شبکه شود و میتواند تنها به مصرف کننده های ضروری را برق بدهد که در اینصورت توان دیزل ژنراتور مورد نیاز کمتر و سایز آن کوچکتر خواهد شد. پس ابتدا باید تعیین شود که دیزل ژنراتور برای تامین برق بصورت دائمی استفاده میشود یا فقط برای مواقع اضطراری.

جهت تعیین میزان بار الکتریکی مصرفی، لیستی از مصرف کننده ها تهیه کرده و سپس آنها را به دو دسته ی سه فاز و تک فاز تقسیم بندی می کنیم. بعنوان مثال جهت ساختمان های مسکونی، مصرف کننده ها میتوانند موتور آسانسور (معمولا سه فاز)، الکترو پمپ های سیستم آبرسانی و آتش نشانی (تک فاز یا سه فاز)، لامپ های سیستم روشنایی (تک فاز) و مصارف داخلی آپارتمان ها مانند یخچال، تلویزیون، ماشین لباسشویی و ظرفشویی، اتو، جاروبرقی، لامپ ها و غیره (همگی تک فاز) باشد و جهت واحد های صنعتی، مصرف کننده ها معمولا شامل الکتروموتور ها (تک فاز یا سه فاز) نصب شده بر روی دستگاه ها و ماشین آلات ، الکترو پمپ ها (تک فاز یا سه فاز)، دستگاه های جوشکاری (تک فاز یا سه فاز) و سیستم روشنایی (معمولا تک فاز) میباشد.

بعد از فهرست برداری از مصرف کننده ها و دسته بندی آنها بر اساس سه فاز و تک فاز بودن آنها، به پلاک، برچسب یا محل درج مشخصات الکتریکی آنها مراجعه کرده و میزان شدت جریان مصرفی بر حسب آمپر (A) آنها را یادداشت میکنیم. ممکن است در بعضی موارد مقدار آمپر ذکر نشده باشد و در عوض توان الکتریکی بر حسب اسب بخار (HP)، وات (W) یا کیلووات (KW) و یا کیلو ولت آمپر (KVA) ذکر شده باشد که در اینصورت با استفاده از روابط تقریبی زیر میزان آمپر (A) مصرفی معادلشان را بدست میاوریم.

KW = HP x 0.74
KW = KVA x 0.8

برای مصرف کننده های تک فاز:
A = KW x 4.4

برای مصرف کننده های سه فاز:
A = KW x 1.8

باید توجه داشت که بعضی از مصرف کننده ها (مصرف کننده های القایی مانند موتور های الکتریکی – الکتروموتور ها) بطور موقت و در لحظه استارت، مقدار آمپری که مصرف میکنند (جریان راه اندازی) چند برابر مقدار آمپر نامی آنهاست که بر روی پلاک مشخصات فنی آنها درج شده است و این افزایش آمپر آنها در محاسبات باید لحاظ شود. برای این منظور از ضرایبی خاص استفاده میکنیم و باید این ضرایب را در مقدار آمپر نامی ضرب کنیم. به این ترتیب که برای مصرف کننده های اهمی (مانند لامپ ها، بخاری یا اجاق برقی، تلویزیون و اتو) که جریان راه اندازی آنها تقریبا برابر با جریان نامی آنهاست، ضریب یک و برای مصرف کننده های القایی (موتور های الکتریکی القایی مانند الکتروموتور ها، موتور آسانسور، موتور یخچال و ماشین لباسشویی، الکترو پمپ ها) از ضرایب زیر استفاده میکنیم:

ضریب ۱ برای موتورهای الکتریکی با راه اندازی از طریق اینورتر یا سافت استارتر
ضریب ۱٫۷ برای موتورهای الکتریکی با راه اندازی ستاره مثلث
ضریب ۲٫۵ برای موتورهای الکتریکی با راه اندازی مستقیم

بیشتر موتور های الکتریکی استفاده شده در ساختمان های مسکونی بطریق راه اندازی مستقیم استفاده میشوند (مانند موتور یخچال و ماشین لباسشویی، الکترو پمپ های آب).

حالا مقادیر بدست آمده در هر دو حالت سه فاز و تک فاز را به صورت مجزا یعنی تک فاز ها با هم و سه فازها با هم را با یکدیگر جمع می کنیم. سپس مقدار حاصلجمع بدست آمده در حالت تک فاز را تقسیم بر سه نموده و با مقدار بدست آمده در حالت سه فازجمع می کنیم. مقدار مجموع بدست آمده همان ماکزیمم شدت جریان (آمپر) مصرفی مجموع بارهای الکتریکی مورد نیاز ما در سیستم برق سه فاز است که دیزل ژنراتور باید آنرا تامین کند. حالا باید این مقدار آمپر را به کیلووات یا کاوآ (کیلو ولت آمپر) تبدیل کنیم:

KW = A / 1.8
KVA = A / 1.44

از روابط بالا مقدار توان الکتریکی مورد نیاز بر حسب کیلووات یا کاوآ در سیستم برق سه فاز بدست می آید که دیزل ژنراتور باید بتواند آنرا تامین کند.

در این جدول می توانید میزان وات مصرفی برخی از وسایل خانگی را مشاهده نمایید:

بخش دوم: انتخاب دیزل ژنراتور

پس از تعیین توان الکتریکی مورد نیاز وقت آن است که به کاتالوگ سازندگان دیزل ژنراتور مراجعه نموده و مدل مناسب را انتخاب نماییم. در این مرحله توجه به نکات زیر ضروری است.

توان اعلام شده در کاتالوگ دیزل ژنراتور ها بر اساس استفاده از آنها در شرایط استاندارد است یعنی در ارتفاع سطح دریا و در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد و استفاده از سوخت مصرفی مناسب و با کیفیت می باشد. میزان ارتفاع از سطح دریا و دمای هوای محیط بر روی توان مکانیکی تولید شده توسط موتور دیزل اثر می گذارند. از آنجا که کمتر پیش میاید که دیزل ژنراتور ها در شرایط استاندارد کار کنند، بنابراین با توجه به محل نصبدیزل ژنراتور معمولا مقادیر توان عملی قابل دستیابی کمتر از توان های اعلام شده در کاتالوگ است.
برخی از سازندگان دیزل ژنراتور های بزرگ، نرم افزاری ارائه می دهند که محاسبات سایزینگ پیچیده را به سادگی و با وارد کردن شرایط محل نصب و ویژگی های بار الکتریکی انجام می دهد.

همچنین معمولا در کاتالوگ دیزل ژنراتور ها دو نوع از توان معرفی میشود. توان دائم (Prime Power) و توان اضطراری (Standby Power).
توان اضطراری، ماکزیمم توانی است که دیزل ژنراتور می تواند در اختیار مصرف کننده قرار دهد و توان دائم، توانی است معادل با نود درصد از توان اضطراری.
اگرچه توان کار دائم برابر با نود درصد از توان ماکزیمم تعریف می گردد ولی بهتر است در حالت کار دائم بیشتر از هشتاد درصد از توان ماکزیمم دیزل ژنراتور استفاده نشود و فقط در موارد اضطراری از حداکثر توان دستگاه استفاده گردد. همچنین جهت نائل شدن به طول عمر بیشتر دستگاه بهتر است که دیزل ژنراتور بمدت طولانی در کمتر از سی درصد از توان ماکزیمم خود کار نکند.

یکی دیگر از نکاتی که در انتخاب یک دیزل ژنراتور باید در نظر گرفته شود پیش بینی احتمال توسعه واحد های صنعتی در آینده است که می تواند سبب افزایش مصرف برق درحالت اضطراری شود. افزودن یک دیزل ژنراتور جدید درآینده پرهزینه تر از بزرگتر در نظر گرفتن توان دیزل ژنراتور اولیه است.

نکته دیگر اینکه در صورتیکه قرار است از دیزل ژنراتور جهت تامین برق مصرفی بشکل دائمی استفاده گردد آنگاه درجه اطمینان مورد نیاز تعیین کننده تعداد و توان دیزل ژنراتور ها است. جهت تامین اطمینان بیشتر می توان به جای یک دیزل ژنراتور بزرگ از دو دیزل ژنراتور کوچکتر استفاده کرد که دراین صورت در موقع بروز نقض فنی برای یکی از دیزل ژنراتور ها، میتوان از دیگری برای تامین بخشی از برق مصرفی که اهمیت بیشتری دارد استفاده کرد.