فرمول و نحوه محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور

فرمول و نحوه محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور مسئله ای است که در این مطلب به آن پرداخته خواهد شد. استفاده از حداکثر توان یک دیزل ژنراتور برای دارندگان دستگاه بسیار مهم است، زیرا با حداکثر توان می‌توان بیشترین دستگاه یا وسیله برقی را راه‌اندازی کرد. در ادامه این موضوع را بررسی خواهیم کرد. پس با آبادیزل همراه باشید.

اهمیت انتخاب توان مناسب ژنراتور

انواع توان دیزل ژنراتور

نحوه محاسبه ظرفیت و توان مصرفی دیزل ژنراتور

ضرایب در محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور

محاسبه اندازه گیری توان دیزل ژنراتور

محاسبه توان کار ساده‌ای نیست و نیاز به تخصص دارد و لازم است تمام موارد به شکل دقیق چک شود و بعد در فرمول‌هایی که ذکر می‌شود، قرار داده شود. مثلاً اگر صحبت از ولتاژ است باید ولتاژ توسط تجهیزات اندازه‌گیری و سپس در فرمول محاسبه توان دیزل ژنراتور گذاشته شود. در این مقاله ما قصد داریم شما را با کلیه محاسبات آشنا کرده و عملیات محاسبه ظرفیت دستگاه را به شما آموزش دهیم.

اهمیت انتخاب توان مناسب ژنراتور

منظور از توان، میزان بار الکتریکی است که دستگاه تولید می‌کند؛ لذا خروجی دستگاه متناسب با نیازی است که ما از آن انتظار داریم. به‌ طور مثال ما می‌خواهیم ده لامپ برق را در زمان قطعی برق روشن نگه‌ داریم تقریباً 2kw انرژی الکتریکی نیاز خواهیم داشت. حال اگر فرض کنیم یک دستگاه 6kw تهیه کنیم، علاوه بر هزینه بیهوده و زیادی از حد که کرده‌ایم، به دلیل نیاز کمتر از توان دیزل ژنراتور هزینه استهلاک و سوخت دستگاه بیشتر از منفعت آن خواهد بود و دستگاه صرفه اقتصادی نخواهد داشت.

در حالت برعکس هم یعنی اگر الکتریسیته دریافتی از ژنراتور دیزلی بیشتر از توان دستگاه باشد، فشار بر دستگاه زیاد شده و استهلاک دستگاه بیشتر خواهد شد و درنتیجه طول عمر دستگاه کم خواهد شد؛ لذا لازم است اندازه دستگاه متناسب با برق مصرفی و مورد نیاز انتخاب شود. این انتخاب بر اساس فرمول و محاسباتی خواهد بود که در ادامه به آن اشاره خواهد شد.

برای کسب اطلاعات بیشتر به مقاله ابعاد اتاق دیزل ژنراتور مراجعه کنید.

انواع توان دیزل ژنراتور

نه ‌تنها ژنراتور دیزلی بلکه هر دستگاهی که کار تولید برق را بر عهده دارد دو توان متفاوت از یکدیگر خواهد داشت:

• توان نامی
• توان عملی

توان نامی، همان توانی است که در کاتالوگ دستگاه ذکر شده است. این توان بر مبنای شرایط آزمایشگاهی و در حالت استاندارد از دیزل گرفته شده است.

توان عملی، توانی است که بعد از آن‌ که دستگاه در محل مورد نظر نصب و راه‌اندازی شد از دستگاه خروجی گرفته می‌شود.

معمولاً توان عملی از توان اسمی کمتر است و این به دلایل متعددی است که از آن جمله می‌توان به ارتفاع دستگاه از دریا، درجه حرارت و کارکرد اجزاء دستگاه به شکل معیوب، اشاره کرد. برای روشن‌تر شدن موضوع می‌توان به این مورد اشاره کرد که اگر موتور به ‌درستی کار نکند، مثلاً بنزین در موتور به ‌درستی پمپاژ نشود و موتور با تمام توان انرژی تولید نکند، در نتیجه شافت به‌ درستی نچرخیده و جریان الکتریکی کمتر از توان نامی در دستگاه تولید خواهد شد.

نحوه محاسبه ظرفیت و توان مصرفی دیزل ژنراتور

یکی از مهم‌ترین محاسبات در دستگاه محاسبه توان مصرفی است. همان‌طور که در قسمت بالا از اهمیت انتخاب اندازه گفته شد، انتخاب اشتباه موجب افزایش هزینه یا عملکرد ناقص دستگاه خواهد شد؛ لذا باید دستگاهی انتخاب کرد که توان مصرفی آن با توان مورد نیاز برابر شود. برای این کار لازم است ابتدا تمام دستگاه‌هایی که قرار است با برق دیزل ژنراتور کار کنند را یادداشت کنیم؛ برای این کار یک جدولی مثل جدول زیر تهیه کنید.

بعد از لیست کردن دستگاه‌ها و میزان برق هرکدام نوبت به آن است که جمع کل برق مصرفی را یادداشت کنیم. برای این کار میزان برق مصرفی همه دستگاه‌ها را باهم جمع می‌کنیم. در جدول فوق میزان برق برابر با 10770 وات خواهد بود. عدد به ‌دست ‌آمده را تقسیم ‌بر 1000 خواهیم کرد تا توان مصرفی دیزل ژنراتور به ‌دست ‌آمده بیاید.

KW= 10770/1000

KW=10.77

حال باید KW (کیلووات) تبدیل به KVA (کاوا) شود. دلیل این تبدیل همان توان عملی است که همه تولید موتور یا ژنراتور تبدیل به انرژی الکتریکی نمی‌شود، برای همین KW باید تبدیل به KVA شود. در هنگام این تبدیل باید ضریبی به نام PF در نظر گرفته شود. در دیزل ژنراتورها به دلیل این‌که موج جریان عقب‌تر از ولتاژ است، ضریب PF کمتر از یک و برابر با 0.8 است. اگر بخواهیم محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور را به ‌صورت عددی بنویسیم، عدد به ‌دست ‌آمده برای 10770 وات برابر خواهد بود با

10.7KW= KVA×0.8

KVA=10.7/0.8=13.37KVA

چند نکته مهم:

نکته اولی که نباید فراموش کرد این مطلب است که اگر کنتور سه فاز دارید و قرار است برق مصرفی سه فاز استفاده کنید، باید عدد جریان برق را تقسیم ‌بر 1.8 کنید. یعنی:

KW= KVA.PF

I/1.8= KVA.PF

یعنی اگر شما یک ژنراتور یک کاوا دارید، می‌توانید برای جریان سه فاز 1.44 آمپر برق بگیرید که ولتاژ این جریان 400 ولت و فرکانس 50 هرتز خواهد بود. در جریان تک فاز عدد جریان باید تقسیم ‌بر 1.44 شود.

KW=KVA.PF

I/1.44=KVA.PF

که اگر شما یک ژنراتور یک کاوا دارید، برای مصارف خانگی تک فاز می‌توانید 1.15 آمپر برق تولید کنید.

در نتیجه در حالت تکفاز  یا 220 ولت هر کیلووات برابر با 4.54 آمپر است. یعنی 1KW=4.54A

برای تبدیل کاوا به آمپر در حالت سه‌فاز هر کاوا را در عدد 1.45 ضرب میکنیم. یعنی 1KVA=1.45A

هر یک کاوا هم برابر با 800 وات یا 0.8 کیلووات است.

برای درک بهتر موضوع به مقاله کاوا چیست؟ مراجعه کنید.

نکته دیگر که بسیار مهم است ارتفاع از سطح دریاست. به طور معمول برای شهرهای بالاتر از سطح دریا باید مقداری به توان اضافه شود. مثلاً اگر شما 1000 متر بالاتر از سطح دریا هستید باید 10% به توان دیزل ژنراتور اضافه کنید. یعنی اگر شما طبق محاسبات یک ژنراتور 50KVA نیاز دارید بهتر است یک ژنراتور 55KVA تهیه کنید، زیرا محاسبات برحسب نقطه صفر آب‌های آزاد است. همیشه در زمان انتخاب محصول بهتر است مقداری اضافه‌تر از محاسبات توان را انتخاب کنید، چون هیچ‌گاه دیزل ژنراتور با توان 100% کار نخواهد کرد.

ضرایب در محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور

در محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور گاه نیاز است تا ضرایب خاص در فرمول‌ها دخالت داده شود تا قدرت موتور و توان آن به ‌درستی محاسبه شود. این ضرایب بسته به محیط و مکان متفاوت از یکدیگر است.

ضریب دما

این ضریب که تأثیر دما را در کارکرد دستگاه در نظر می‌گیرد بسته به سازنده دستگاه متفاوت خواهد بود. یعنی هر سازنده در کاتالوگ خود ضریب دمایی متفاوتی را ذکر کرده است؛ اما به ‌طور استاندارد فرمول این ضریب به شکل زیر خواهد بود. Kt ضریب دما در محاسبه توان دیزل ژنراتور است.

K_t= 1- (T_a-25^0c)

در این فرمول Ta حداکثر دمای محیط است که برحسب درجه سانتی‌گراد در نظر گرفته می‌شود. همان‌طور که مشاهده می‌شود اگر دمای محیط برابر 25 درجه باشد، ضریب دمایی برابر با یک خواهد بود.

ضریب ارتفاع

ضریب دیگری که در محاسبات در نظر گرفته می‌شود ضریب ارتفاع است. ازآنجا که محاسبات آزمایشگاهی در شرایط ایده‌ال در نقطه صفر دریا در نظر گرفته شده است؛ لذا با تغییر ارتفاع محاسبات نیز متفاوت خواهد بود. فرمول ضریب ارتفاع برابر با فرمول زیر است:

K_h=1-(H_a- 1000)/ 10000

در فرمول فوق نیز در ارتفاع 1000 متری ضریب برابر یک محاسبه خواهد شد.

ضریب راه‌اندازی

در موتورهای الکتریکی برحسب نوع راه‌اندازی توان نیز متفاوت باید محاسبه شود. این ضرایب در موتورهای الکتریکی به ترتیب عبارت است از:

• موتورهای الکتریکی با راه‌اندازی ستاره مثلث ضریب برابر با 1.7 خواهد بود.
• موتورهای الکتریکی با راه‌اندازی جریان مستقیم ضریب برابر با 2.5 خواهد بود.
• موتورهای الکتریکی که راه‌اندازی آن‌ها با اینورتور یا سافت استارتر است ضریب برابر با یک در نظر گرفته می‌شود.

معمولاً در زمان راه‌اندازی دستگاه‌ها و استارت خوردن آن‌ها نیاز است که جریان بیشتری وارد ماشین شود؛ برای همین در محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور ضریب راه‌اندازی بسیار مهم بوده و حتماً در محاسبات باید وارد شود.

ضریب رزرو

این ضریب برای ژنراتورهایی محاسبه می‌شود که دائم کار بوده و بدون توقف در حال کار کردن هستند. چنین دستگاهی هیچ‌گاه نباید با توان واقعی کار کند و همیشه باید با ظرفیت امن خود، کار کند. این ضریب که به ‌نوعی کاهنده توان دیزل ژنراتور است بعد از تمام محاسبات باید توان در 1.25 ضرب شود.

این عدد (ضریب رزرو) طبق نظر سازنده دستگاه محاسبه خواهد شد.

دقت در ضرایب و به‌ کارگیری آن‌ها در محاسبات موجب می‌شود دستگاه دقیق‌تر و مطمئن‌تر انتخاب شود.

محاسبه اندازه گیری توان دیزل ژنراتور

ظرفیت دیزل ژنراتور (به واحد کیلووات) = توان نامی ژنراتور (به واحد کیلووات) / ضریب قدرت (Power Factor)

توان نامی ژنراتور به واحد کیلووات (kW) در برچسب ژنراتور مشخص شده است. ضریب قدرت (Power Factor) نیز نشان‌دهندهٔ نسبت توان فعال به توان است. معمولاً در برچسب ژنراتور، مقدار ضریب قدرت نیز مشخص شده است.

به عنوان مثال، فرض کنید ژنراتوری با توان نامی 500 کیلووات و ضریب قدرت 0.8 داریم. با استفاده از فرمول فوق، ظرفیت دستگاه به شکل زیر محاسبه می‌شود:

ظرفیت دیزل ژنراتور = 500 کیلووات / 0.8 = 625 کیلووات

توجه داشته باشید که برای محاسبهٔ دقیق ظرفیت ژنراتور دیزلی و در نظر گرفتن عوامل دیگر مانند ضریب قدرت، نیازهای بار و شرایط کاری خاص، بهتر است با متخصصان مهندسی الکترونیک مشورت کنید.

کلام پایانی

همان‌طور که گفته شد انتخاب یک ژنراتور دیزلی به توان مصرفی آن بستگی دارد. انتخاب اشتباه توان موجب می‌شود علاوه بر هزینه اضافی و استهلاک دستگاه، در مواقع ضروری کار نکند. برای همین لازم است توان مصرفی دستگاه به ‌درستی انتخاب شود. محاسبه توان، امری تخصصی است و پیشنهاد ما این است که توسط کارشناسان انجام شود.

برای انتخاب مطمئن‌تر دستگاه علاوه ‌بر دقت در توان دستگاه نسبت به برند دیزل هم وسواس به خرج دهید. فراموش نکنید تهیه یک دستگاه مطمئن می‌تواند بسیاری از هزینه‌های شما را کاهش دهد.

برای بهره مندی از خدمات مشاوره رایگان هنگام تهیه محصول با ما تماس بگیرید.

شماره های تماس : ۰۲۱۳۳۹۹۲۲۹۴ – ۰۲۱۳۳۹۱۴۰۸۴