Как подобрать мощность дизель-генератора
Содержание статьи
Выбор дизель-генератора проходит индивидуально. Крупные предприятия в своем штате имеют инженеров-энергетиков, отвечающих за правильность выбора аварийного или резервного генератора. Владельцу небольшого цеха, мастерской или загородного дома приходится обращаться за консультацией к профессионалам. Но и таким заказчикам полезно знать общие принципы подбора дизель-электростанции по мощности.
Общие положения
При выборе дизель-генератора по мощности принимают во внимание два обстоятельства: условия эксплуатации и характеристики нагрузки.
Номинальную или объявленную мощность дизельной электростанции указывают для определенных условий эксплуатации. К ним относятся:
атмосферное давление (высота над уровнем моря);
температура воздуха;
относительная влажность.
При отклонении местных условий от заявленных производителем значений, мощность корректируют (без изменения регулировок дизеля). Для корректировок есть методики определения поправочных коэффициентов (формулы, диаграммы), которыми и пользуются специалисты, а для упрощенной оценки обычно добавляют 20% запаса. Этот же запас позволит в будущем подключить дополнительные потребители электроэнергии.
Характеристики нагрузки зависят от вида и состава потребителей электроэнергии. Даже в быту, где используют исключительно сеть 220В, потребители (техника, оборудование, электроинструмент) условно делят на три класса: резистивные, индуктивные с малыми пусковыми токами, индуктивные с большими пусковыми токами. На производственных объектах, помимо основного и вспомогательного оборудования с питанием от трехфазной сети 380В, есть еще нагрузка на каждой фазе – тот же ручной электроинструмент, освещение, вычислительная техника, отопительные приборы, бойлеры. И надо учитывать не сумму номинальных значений мощности потребителей, а пиковые нагрузки, возникающие при пуске оборудования от дизель-генератора.
Но даже для упрощенной оценки, учитывают еще и одновременность использования электрооборудования или группы оборудования (в нормативной документации – коэффициент одновременности). Иначе можно получить, что ДГУ 1000 кВт не подойдет там, где при правильном расчете нагрузок или по результатам мониторинга, хватит мощности 700-800 кВт.
Дизель-электростанция на 800 кВт CTM SP.1000 – Perkins
Оценка необходимой мощности генератора для загородного дома
На первом этапе составляют перечень электроприборов, которыми пользуются постоянно. В него также включают приборы и оборудование, используемые в наиболее холодный или наиболее жаркий месяц года. Но выбирают для расчета те, которые больше потребляют энергии в пусковом режиме. Например, у газового или твердотопливного котла автоматика относится к слаботочным потребителям, а конвектор на 2 кВт в качестве дополнительного обогревателя потребляет гораздо меньше, чем система кондиционирования.
В результате суммирования значений в правом колонке получают мощность пуска, равную 32.0 кВт. После добавления 20% резерва и округления в большую сторону до стандартной характеристики, рекомендованная мощность генератора в этом случае равна 40 кВт. И можно выбрать, например, модель Iveco (FRT) GS F3250.
Остальные потребители (утюг, фен, ручной электроинструмент) включают во вторую очередь, и оставшейся «свободной» мощности ДГУ (в примере не менее 23.5 кВт) хватит для их пуска.
Пример оценки необходимой мощности для промышленных потребителей
Ряд промышленных потребителей имеют очень высокие пусковые токи. Например, у погружного насоса буровой установки пусковой ток выше номинального в 7 раз, а у ротора – в 5 раз. Возникает ситуация, что, если при выборе мощности дизель-генератора ориентироваться на пусковые токи, в номинальном режиме он будет загружен на 10-20%. Для наглядности можно принять, что мощность насоса равна 16 кВт, а ротора – 9 кВт. В итоге получается, что для запуска надо 157 кВт, а с запасом мощности – 200 кВт, при номинальных 25 кВт.
Но для ДГУ не рекомендована продолжительная работа с нагрузкой менее 25% от номинальной, а оптимальный уровень лежит в пределах 35%-80%. И это не говоря об экономической стороне решения задачи – более высоких затрат на покупку и обслуживание генератора. Недостаток мощности для пуска потребителей допускать тоже нельзя – это ведет к уменьшению частоты и напряжения ниже допустимого уровня, срабатыванию автоматики защиты, отключению нагрузки. Облегчить задачу запуска, и остаться в рамках рекомендованного уровня нагрузки, можно либо организационными методами (например, последовательным включением потребителей), либо применением устройств плавного пуска.
Для варьируемых нагрузок, типа день/ночь или лето/зима, использование одной дизель-электростанции также часто нецелесообразно по условиям оптимальной нагрузки. В подобных случаях устанавливают два генератора – основной и резервный, который включают, когда в нем возникает потребность.
