نحوه سایزینگ دیزل ژنراتور

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: ژنراتور دستگاهی است که طی یک سری فرآیند، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نمایند.

ژنراتور‌ها بر اساس سوخت‌های مصرفی به انواع دیزلی، بنزینی، گازسوز و دوگانه سوز و مازوت سوز و ... تقسیم بندی می‌شوند. دیزل ژنراتور یا مولد دیزل به ترکیبی از موتور دیزل، ژنراتور و انواع متعلقات فرعی از قبیل: شاسی، اطاقک پوشاننده جهت محافظت و کاهش صدا، سیستم‌های کنترل، قطع‌کننده‌های اضطراری مدار، سیستم مولد گرما، سیستم استارت اتومات و ... که به منظور تولید برق استفاده می‌شود، می‌گویند.

مجموعه دیزل ژنراتور‌ها در مکان‌های بدون اتصال به شبکه توان، مانند مواقعی که نیاز ضروری به فراهم کردن توان و انرژی است و نیز زمان‌هایی که شبکه وجود ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.


مزایای استفاده از یک موتور دیزل
به دلایل زیر موتور دیزل در مقایسه با موتور بنزینی بسیار کارامد‌تر می‌باشد:

۱. موتور‌های دیزلی مدرن بر معایب مدل‌های قبلی خود از جمله سر و صدای بالاتر و هزینه‌های نگهداری غلبه نموده اند. آن‌ها در حال حاضر آرام و نیاز به نگهداری کمتری دارند قابل توجه است که موتور دیزلی با سوخت گازوئیل در مقایسه با موتور‌های دیزل گازی از لحاظ هزینه‌های نگهداری ارزان‌تر و همچنین توان بالاتری را دارا می‌باشند.

۲. قابل اعتماد‌تر و استهلاک کمتری دارند.
۳. هیچ جرقه به عنوان سوخت مشتعل خودکار وجود ندارد. عدم وجود شمع و یا سیم جرقه هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد.

۴. هزینه سوخت به ازای هر کیلووات تولید سی تا پنجاه درصد کمتر از سایر موتور‌ها است.
۵. دیزل ژنراتور‌ها امن‌تر هم هستند، چرا که سوخت دیزل نسبت به بنزین کمتر فرار است و بخار آن نیز کمتر حالت انفجاری دارد.

زمینه‌های استفاده برای موتور دیزلی

موتور دیزل معمولا به عنوان موتور مکانیکی در کنار ژنراتور برق به عنوان دیزل ژنراتور استفاده می‌شود. استفاده گسترده آن‌ها در لوکوموتیو‌ها، تجهیزات ساختمانی، خودرو، و تعداد بیشماری از کاربرد‌های صنعتی است.

قلمرو آنان تقریبا در تمام صنایع گسترش یافته است و می‌توان به صورت روزانه مشاهده نمود از جمله کاربرد در دیزل ژنراتور، موتور دیزل صنعتی، کشاورزی، ساختمانی، دریایی، استخراج معادن، بیمارستان‌ها، جنگلداری، ارتباطات راه دور، معادن، و... مهمترین کاربرد موتور دیزل در زمینه تولید برق اضطراری، از دیزل ژنراتور است.

از دیزل ژنراتور برای مصارف کوچک، مانند استفاده در خانه‌ها، و همچنین برای مصارف بزرگتر مانند استفاده در کارخانجات صنعتی، بیمارستان‌ها، و ساختمان‌های تجاری اشاره نمود.


در نظر گرفتن سایز دیزل ژنراتور برای جلوگیری از کم شدن بار یا کمبود توان ضروری است و این عمل بوسیله الکترونیک مدرن به ویژه بار‌های غیرخطی دشوار شده است.

 

یکی از دلایل استفاده از باتری شارژر در مواقعی است که دیزل برای مدت طولانی روشن نمی‌شود و باتری به دلیل فعل و انفعالات شیمیایی داخلی باعث تخلیه با دشارژ شدن آن نشود و باتری شارژر با تزریق جریانی جرئی باتری را شارژر نگه دارد. باتری که کاملا دشارژ شده است، برای شارژ شدن جریان اولیه حدود ۵% ظرفیت باتری را نیازدارد، به این معنی که برای باتری ۱۲۰ آمپر ساعت، حدود ۶ آمپر جریان شارژ اولیه نیاز است که شارژ با خروجی ۱۰ آمپر برای این کار مناسب می‌باشد. نکته مهم اینجاست که باتری‌هایی که عمر مفید آن‌ها تمام شده و یا به هر دلیلی آسیب دیده اند، هنگام اتصال باتری شارژر، جریان بالایی را از نزدیک به اتصال کوتاه طلب می‌کنند و این جریان باعث آسیب دیدن شارژر می‌شود.

* سایز کردن دیزل ژنراتور

جهت سایز نمودن دیزل ژنراتور دانستن بار‌های مصرفی در هر سایت الزامی است؛ لذا گروه مهندسین فرآیند یا مهندسین مکانیک در هر پروژه بایستی لیست بار‌های موتوری و غیرموتوری مورد نیاز در فرآیند هر پروژه را تحت عنوان مدرکی بنام power consumption list ارایه دهند.

هدف از محاسبه بار الکتریکی مصرفی، رسیدن به یک مقدار عددی تاحدودی دقیق برای محاسبه توان الکتریکی ژنراتور است. برآورد نادرست میزان بار مصرفی می‌تواند منجر به انتخاب یک دیزل ژنراتور نامناسب شده که در صورت کمتر بودن توان آن از توان مورد نیاز واقعی، نیاز ما را برآورده نمی‌کند و برای تعویض آن بناچار متحمل هزینه بالایی می‌شویم 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.

مهم نیست که کنتور برق شهر شما چند آمپر است یا چه امتیازی از اداره برق گرفته اید، زیرا برق شهر پشتوانه شبکه داشته و به عنوان مثال ممکن است شما از یک کنتور ۱۰۰ آمپر به اندازه ۱۵۰ آمپر در لحظه توان مصرف کنید یا از یک کنتور ۱۰۰ آمپر، ۲۰ آمپر هم مصرف نکنید.

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 کننده‌های 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.


پارامتر‌هایی که برای سایز کردن یک دستگاه دیزل ژنراتور حائز اهمیت است به شرح زیر می‌باشند:

- حداقل ظرفیت بار ژنراتور:

کارکردن ژنراتور در بار سبک منجر به صدمه دیدن موتور و کاهش پایداری می‌شود. شرکت Cummins Power کارکرد ژنراتور زیر ۳۰% بار مجاز را توصیه نمی‌کند. هنگامی که بار معمول ژنراتور به زیر سطح توصیه شده رسید باید به آن بار تزریق شود.

- حداکثر ولتاژ مجاز (استارت و شروع به کار):

هنگامی که شما حداکثر گام ولتاژ پایین را در طول اولین شروع به کار، هنگام چرخه بار تحت کنترل خودکار یا هنگام پیک مصرف بار کاهش می‌دهید، نیاز است تا اندازه ژنراتور را افزایش دهید. درصورت انتخاب ولتاژ پایین باید ژنراتور بزرگتری داشته باشید.

- حداکثر فرکانس مجاز:

همچنان که شما حداکثر فرکانس مجاز را کاهش می‌دهید، اندازه ژنراتور را باید بزرگتر کنید.

- ارتفاع و دما:

بر اساس موقعیت مکان قرارگیری ژنراتور، با افزایش ارتفاع و دمای محیط باید اندازه ژنراتور نیز بزرگتر انتخاب شود.

- چرخه کاری:

اندازه ژنراتور همچنین تحت تاثیر این عامل قرار دارد که آیا در شرایط انتظار، توان پایه یا استفاده به صورت موازی خواهد بود. سیستم‌های اضطراری عموما توانایی اضافه بار را ندارند. سیستم‌های توان پایه عموما دارای حداقل ۱۰ درصد ظرفیت اضافه بار هستند. ژنراتور‌هایی که در ساعات طولانی و در شرایط باری ثابت کار می‌کنند نباید بیش از میزان مداوم کار کنند.

- سوخت:

استفاده از سوخت بنزینی، دیزل یا LP بر انتخاب نوع ژنراتور تاثیر می‌گذارد. اغلب ژنراتوری که با بنزین یا LP کار می‌کند باید سایز بزرگتری داشته باشد. سیستم‌های اضطراری معمولا باید با نوع سوخت محلی (سوخت در دسترس) هماهنگ باشند.

- فاز:

تک فاز یا حتی سه فاز را انتخاب کنید. انتخاب ژنراتور سه فاز بر تک فاز ارجحیت دارد، اما بار تک فاز تعادل بهتری نسبت به بار سه فاز خواهد داشت.

- فرکانس:

۵۰ یا ۶۰ هرتز را انتخاب نمائید.

- ولتاژ:

انتخاب ولتاژ معمولا بستگی به انتخاب میزان فرکانس دارد.

- بار ژنراتور:

قدم مهم بعدی در اندازه گیری ژنراتور تعیین نوع و مقدار بار ژنراتور است. به طور کلی هنگامی که بار‌های غیرخطی وجود دارند لازم است تا اندازه مولد را افزایش داد.