Меню

Как рассчитать мощность дизельного генератора



Расчет мощности генератора

Для обеспечения автономного электропитания используют генераторы электрического тока. Они имеют много характеристик, основная из них – мощность, правильно рассчитать которую не всегда просто.

Номинальная и максимальная мощность

Если посмотреть в техпаспорт изделия, то можно обнаружить два значения мощности:

  • номинальная, которую устройство может выдать потребителям в течение длительного времени;
  • максимальная (предельная, пиковая), которая может быть предоставлена кратковременно.

Некоторые электроприборы при включении непродолжительное время потребляют в несколько раз большее количество электроэнергии, чем при штатной работе. Так, при запуске мотора холодильника с номинальной мощностью 0,25 кВт, в течение 2-4 секунд необходимы стартовые токи с силой около 1 кВт. Поэтому при выборе генератора необходимо учитывать мощность обеих типов.

Важно знать, что длительная работа электрогенератора при низкой нагрузке (30% от номинальной и ниже) плохо влияет на состояние свечей и выхлопного блока. При этом КПД устройства, то есть количество потребляемого топлива на единицу вырабатываемой мощности, значительно снижается. Поэтому покупать генератор с большим запасом по этому параметру не следует.

Генератор для электроинструмента

Часто возникает потребность в автономном питании небольших мастерских, где есть электроинструмент. Расчет номинальной мощности генератора в этом случае несложен. Необходимо определить набор инструментов или станков, которые будут работать одновременно, после чего суммировать их нагрузки. Для вычисления предельной мощности нужно выбрать устройство с наибольшим стартовым током и добавить это значение к рассчитанной ранее номинальной нагрузке на генератор.

На практике, при полностью автономном питании мастерской, от генератора работают еще и обслуживающие устройства, такие как:

  • лампы освещения;
  • моторы вентиляторов вытяжек;
  • электрообогреватели.

Потребляемую ими нагрузку нужно добавить к полученным ранее значениям номинальной и предельной мощности.

Генератор для дома

Источники автономного питания приобретают для электроснабжения дома обычно в трех случаях:

  • подведенной к объекту электроэнергии не хватает для обслуживания всех приборов;
  • необходимо обеспечить резервное питание на случай отключения электричества;
  • необходимо полностью автономное питание, так как точка ввода электроэнергии отсутствует.

Первый вариант аналогичен ситуации, возникающий с электроснабжением мастерской: необходимо запитать одно или небольшое число устройств от генератора. Рассчитать необходимую мощность в оставшихся двух случаях немного сложнее.

Расчет мощность резервного питания

При отключении электроэнергии возникает задача восстановления работоспособности основных узлов дома. К ним относят минимальное освещение, электронику газового оборудования, морозильники, принудительную вентиляцию и некоторые другие элементы. Отсюда возникает специфика расчета силы тока для резервного питания: необходимо выделить в отдельную группу только тех электропотребителей, чье функционирование не должно зависеть от внешнего электроснабжения.

Вычисление необходимой номинальной мощности происходит простым суммированием показателей электроприборов. Для получения максимального параметра нужно добавить наибольшее значение стартового тока одного из членов группы.

При сбое подачи электроэнергии нужно выполнить следующие действия:

  • отключить все электроприборы;
  • запустить генератор;
  • по одному запитать все устройства, которые должны функционировать при аварийной ситуации.

Такая последовательность действий исключит ситуацию, когда при включении резервного питания несколько приборов одновременно потребуют стартовые токи, что приведет к превышению порога расчетной пиковой мощности.

Обеспечение автономного электроснабжения

Ситуация, когда необходимо обеспечить жилой дом полностью автономным питанием от генераторов, самая сложная. Устоявшегося алгоритма расчета мощности нет, так как количество, тип и характеристики бытовых приборов для каждого случая разные. Однако существуют общие положения, соблюдение которых позволит грамотно выстроить систему электроснабжения.

Если объем потребления незначительный (до 5 кВт), то можно обойтись единственным генератором. Его должно с небольшим запасом хватать для работы одного или двух самых энергозатратных приборов.

Читайте также:  Как правильно подобрать мощность бензогенератора

При сильной нагрузке нужно рассмотреть возможность приобретения нескольких генераторов, а не одного мощного. Для этого нужно разделить электропотребителей на группы, отдельно выделив периодически работающие мощные устройства, такие как духовой шкаф или бойлер косвенного нагрева. Для них лучше установить персональный источник питания.

Использование нескольких генераторов, если один из них сломается, позволяет перераспределить нагрузку и обеспечить питанием важные узлы дома. Кроме того приобретение и обслуживание двух-трех слабых моделей часто дешевле, чем одной мощной.

Источник

Как подобрать мощность дизельной электростанции?

К нам часто обращаются с вопросами о правилах расчета мощности дизельных электростанций. Вот лишь несколько примеров.

  • Предполагаем, что для снабжения офиса нужна дизельная электростанция 30 кВт. Купить ли эту установку, или подойдет электростанция меньшей мощности?
  • Больше миллиона стоила нам дизельная электростанция 200 кВт. Цена станции оправдает ожидания? Или для снабжения мастерской стоило взять оборудование чуть дороже, но с запасом мощности?
  • Справится ли с резервированием рабочего поселка дизельная электростанция 100 кВт? Купить ли оборудование мощнее?

Волнение заказчиков вполне понятно. К выбору мощности дизель-генератора стоит подходить очень внимательно. Ведь если эта характеристика подобрана неверно, то, в будущем вас может ожидать целый букет проблем.

Бывает, что клиенты на глаз и по наитию определяют, что для проекта нужен дизельный генератор 100 кВт. Купить, между тем, им стоило бы что-то мощнее. В итоге — перегрузка агрегата, снижение срока эксплуатации из-за длительной работы на предельных режимах, большой расход топлива.

Конечно, если вы не профессиональный инженер, лучше не полагаться на собственные знания, а обратиться за консультацией к специалистам. Но сам принцип расчета требуемой мощности дизельной электростанции лучше представлять себе хотя бы в общих чертах. Это элементарно упростит вам задачу выбора агрегата.

Элементарный расчет требуемой мощности

Необходим дизель-генератор для загородного дома, где семья проживает постоянно.

Мощности должно хватить на то, чтобы обеспечить освещение и отопление помещений, работу кондиционера и системы подготовки воды. А также запитать бытовые приборы: холодильник, микроволновую печь, телевизор, пылесос и стиральную машину.

Подойдет ли для этого ДГУ мощностью 25 кВт или все-таки придется выбрать дизельный генератор 30 кВт, цена которого – значительно выше?

Шаг 1. Определить мощности и коэффициенты пусковых токов всех приборов.

Прежде чем запрашивать у производителей цены на дизельные генераторы 30 кВт – разберитесь с потребителями, которых агрегат будет питать. Все электроприборы, которые находятся в вашем доме, делятся на резистивные и индуктивные. В составе резистивных приборов нет электродвигателя. Они потребляют активную мощность и преобразуют ее в свет или тепло. Это лампы накаливания, кухонные плиты, любые нагревательные приборы.

Индуктивные – это приборы, которые работают от электродвигателя. Например, компрессор, дрель, холодильник. На короткий промежуток времени после запуска такого оборудования возникает пусковой ток. Он может в несколько раз превышать номинальную мощность агрегата. Поэтому для запуска таких приборов требуется дополнительная мощность.

Как определить мощность и коэффициент пускового тока оборудования? Ищем информацию в паспорте устройства, в инструкции по применению или на заводской табличке/наклейке. Если нет возможности точно узнать, какой мощности приборы, которые вы собираетесь подключить, воспользуйтесь таблицей приближенных значений.

Тип потребителя Номинальная мощность, Вт Мощность при пуске, Вт Требуемый коэффициент запаса
Циркулярная пила 1100 1450 1,3
Дрель электрическая 800 950 1,2
Шлифовальная машинка 2200 2800 1,3
Перфоратор 1300 1600 1,2
Пылесос 1400 1700 1,2
Подвальный вакуумный насос 4000 4000 4
Холодильник 600 2000 3,3
Кондиционер 1000 3500 3,5
Стиральная машина 1000 3500 3,5
Обогреватель-радиатор 1000 1000 1
Лампа накаливания 500 500 1
Электроплита 6000 6000 1
Электропечь 1500 1500 1
Электрочайник 2000 2000 1
Микроволновая печь 800 1600 2
Телевизор 500 500 1
Электромясорубка 1000 до 7000 До 7
Утюг 1000 до 7000 До 7

Шаг 2. Сложить мощности всех потребителей. Добавить запас 20%.

Итого: 24 кВт

Берем номинальные мощности и умножаем их на коэффициент запаса. Так мы закладываем в мощность пусковые токи индуктивных приборов. В нашем случае сумма мощностей всех приборов составила 24 кВт.

К этому числу следует добавить еще 20%. Эта дополнительная мощность покроет неточности в расчетах и даст возможность в будущем увеличить количество потребителей электроэнергии. Получается, что для резервного энергоснабжения загородного дома из нашего примера потребуется дизельная электростанция 30 кВт. Купить такую ДГУ лучше у производителя. А ее цена зависит от множества факторов: марка двигателя, положенного в основу установки, степень автоматизации, исполнение. Ориентируйтесь на то, что самый дешевый дизельный генератор 30 кВт купить получится не меньше, чем за стоимость нового легкового автомобиля отечественной сборки.

Шаг 3. Проверить оптимальность мощностного диапазона

Но не спешите тут же смотреть все дизель генераторы 30 кВт, которые предлагаются на рынке. Есть еще один способ убедиться, что вы определили требуемую мощность правильно.

Электроагрегат работает в оптимальном режиме лишь в том случае, когда подключенная к нему нагрузка составляет от 40 до 80% мощности станции. Дизель-генератор не должен работать на пределе своих возможностей, но и слишком низкая нагрузка вредит его способностям. Если в вашем расчете учтено много приборов, но далеко не все из них используются постоянно, можно немного уменьшить запас мощности, ограничившись 10-15%.

В нашем случае все рассчитано идеально. Среди учтенных приборов 5 работают постоянно, а значит, считаются минимально возможной нагрузкой. Это освещение, отопление, холодильник, вентиляция и снабжение дома водой. Все вместе они составляют 52% полной мощности электростанции. С верхней границей тоже все в порядке. При одновременном подключении всех приборов к дизель-генератору, он будет загружен на 80%. Корректировать добавленный запас мощности не нужно — дгу 30 кВт отлично справится с задачей.

Расчет мощности для «тяжелых» потребителей

Дизель-генератор будет работать на буровой установке – обеспечивать запуск ротора и насоса.

Насос потребляет 16 кВт. Но его пусковой ток – в семь раз больше. Ротор потребляет 9 кВт при стартовом токе в 45 кВт.

Подойдет ли дизельная электростанция 200 кВт для привода механизмов буровой установки? Или стоит купить ДГУ с запасом мощности?

Электроприводы насосов, роторов, лебедок имеют очень большие пусковые токи. При этом значение коэффициента мощности остается небольшим. Как это учитывать при выборе мощности электростанции?

Необходимо сложить пусковые токи одновременно запускаемых потребителей и убедиться в том, что полученная сумма не превышает возможностей станции. То есть электрогенератор способен вырабатывать максимальное значение в течение короткого времени.

Итого: 157 кВт

В нашем случае при сложении пусковых токов получилась цифра 157 кВт. Такую мощность могут вырабатывать сразу несколько моделей, и теперь главное – выбрать ту, для которой режим будет наиболее оптимальным. Так, рассматривать для проекта ДГУ номинальной мощностью 150 кВт чревато проблемами. Агрегат хоть и потянет стартовые скачки мощности, но долго проработать не сможет. Приобретать станцию 250 кВт тоже не имеет смысла. Придется раскошелиться, но при этом техника будет работать не в полную силу – это тоже плохо для ее ресурса. Для данного проекта стоит выбрать дизельный генератор 200 кВт, цена которого позволит не потратить лишних денег, а способностей хватит, чтобы справиться с высокими пусковыми токами без ущерба для собственной работоспособности.

Есть и другие варианты, которые помогают предотвратить чрезмерное увеличение пусковых токов. Например, потребителей можно разбить на группы с заранее заданной временной последовательностью пуска через 30-60 секунд. В таком случае снабдить буровую электричеством смогут и дизельные генераторы 100 кВт.

Подбор мощности для варьирующихся нагрузок

Требуется дизель-генератор для котельной – резервировать вспомогательное электрооборудование теплоисточников.

Уровень потребления котельной меняется в зависимости от сезона. Летом потребление небольшое — дизельная электростанция 100 кВт будет работать на четверть своих возможностей. Тем не менее, зимой мощности нужно больше и единственным решением кажется тот самый дизельный генератор 100 кВт, цена которого неоправданно высока для такого сезонного режима работы.

Существует три режима работы ДГУ. Продолжительный, когда вы нагружаете ДЭС на 70% и она работает 24 часа в сутки. Основной режим, когда электростанция нагружается на 90% и работает 6-8 часов в сутки. И резервный режим, когда вы нагружаете агрегат по «полной», но он работает всего 500 часов в год.

В паспорте любого дизель-генератора указаны две мощности. Основная мощность (PRP, Prime Power) — номинал, вырабатывая который, дизельная электростанция будет чувствовать себя комфортно. И ограниченная по времени мощность (LTP, Limited Time Power) — номинал, вырабатывая который, ДЭС будет работать на максимуме своих возможностей. На первый показатель стоит ориентироваться, когда вы покупаете ДГУ для основного и продолжительного режимов работы. На второй – когда рассматриваете вариант использования ДГУ в качестве резервного источника питания.

Но в случае с котельной все гораздо сложнее. Режим работы не подходит под стандартные схемы. Агрегат, который по всем параметрам годится для проекта, на самом деле, принесет больше проблем, чем пользы. Не лучшим решением проблемы будет единичная дизельная электростанция 100 кВт. Цена решения и правда получится слишком высокой. Ведь летом, когда котельной требуется лишь 25% мощности станции, потребуется дополнительная искусственная нагрузка. Иначе обеспечить работоспособность и долговечность генератора не получится.

В подобных задачах стоит в принципе отказаться от идеи единичных электростанций и закрыть каталоги, в которых представлены дизель генераторы 100 кВт. Отличным вариантом для объектов с варьирующейся нагрузкой станет энергокомплекс – связка из нескольких электростанций. Энергокомплекс позволяет изменять рабочий режим в зависимости от потребностей. Установки могут действовать по-отдельности, а могут объединить усилия и работать синхронно. Так, зимой дуэт дизель-генераторов мощностью по 50 кВт каждый способен вырабатывать сразу 100 кВт энергии. А летом одна из станций прекратит свою работу, оставив дела компаньону. К тому же, обычно несколько установок стоят на 20-30% дешевле, чем единичная электростанции большой мощности.

Учиться лучше всего на примерах из реальной жизни. Мы подробно рассмотрели несколько кейсов по выбору мощности дизельных электростанций. Надеемся, что в нужный момент эти истории помогут разобраться: нужна вам дгу 100 кВт или стоит рассматривать для своего проекта исключительно дизельные генераторы 200 кВт.

Источник

Как рассчитать мощность дизельного генератора



Как рассчитать необходимую мощность дизельного генератора?

Мощность любой вырабатывающей электроэнергию установки обязательно приводится в ее паспортных данных, то же касается и дизель-генераторов. Расчет ее необходимого значения логично сводится к суммированию потребляемой мощности нагрузки на энергоустановку и, на первый взгляд, может показаться достаточно простым. Тем не менее, обязательно следует учитывать следующие факторы:

размерность параметра мощности, приводимого в технических данных оборудования, – кВА или кВт;

значение приводимой мощности оборудования – максимальная или номинальная;

наличие в паспортных данных значения коэффициента мощности — cos φ;

тип нагрузки подключаемого оборудования – активная или реактивная;

величина пускового тока у реактивной нагрузки;

реальный режим эксплуатации подключенных нагрузок – одновременно или раздельно.

Последний фактор рекомендуется иметь в виду только при полной уверенности в раздельном использовании электрооборудования во избежание неудобств при его эксплуатации. А расчет мощности генератора следует начать с приведения этого параметра для каждой единицы подключаемого оборудования к единой размерности с учетом ее типа.

Расчет мощности электрооборудования для подключения к дизель-генератору

Если электроприбор всю потребляемую электроэнергию преобразует в том или ином виде на нагрев, то он является для сети переменного тока активной нагрузкой, не имеющей реактивной составляющей в виде емкости или индуктивности. Таковы осветительные и нагревательные приборы. Таким образом, если на этикетке электрочайника значится 2 кВА, то это будет эквивалентно 2 кВт нагрузки для генератора. Потребляемая мощность в данном случае – произведение значения тока I в цепи нагрева чайника и подводимого к нему напряжения U (действующее значение 220 В).

Иная ситуация возникнет, если нагрузка будет реактивной, то есть содержащей емкостную или индуктивную составляющую. В этом случае активная мощность электрооборудования может быть корректно рассчитана только с использованием коэффициента cos φ по формуле

и будет меньше, чем реальная нагрузка на генератор, поскольку ему приходится тратить энергию и на реактивную составляющую. Эта поправка обязательно должна учитываться при подключении оборудования, содержащего электродвигатели. Среднее значение cos φ для современных электродвигателей – приблизительно 0,8. Таким образом, пылесос, для которого указана мощность 2 кВт, для генератора будет представлять нагрузку 2,5 кВА.

Читайте также:  Потеря мощности бмв е53

Пусковая мощность оборудования

Точней будет говорить о пусковом токе различных агрегатов, возникающем при их включении. Выход на рабочий режим, к примеру, компрессора холодильника или двигателя погружного насоса сопровождается резким скачком потребляемого тока от электросети. Нетрудно представить, какова эта перегрузка будет для сварочного аппарата. Эту особенность также следует учитывать при расчете мощности соответствующей нагрузки в виде повышающего коэффициента. Его приблизительные значения для бытовых приборов следующие:

телевизор, пылесос и электроплита – 1,1;

стиральная машина – 1,5;

микроволновая печь – 2.

Для электроинструмента повышающий коэффициент будет следующим:

циркулярная пила – 1,5;

сварочный аппарат – 4;

бетономешалка с электроприводом – 3.

Можно, правда, отметить, что в ряде моделей дизель-генераторов применяются специальные средства для нейтрализации пусковых токов в нагрузке. Но использовать эту систему для сварочного аппарата нельзя в силу принципа его функционирования. Ведь сварка – это постоянное возникновение пускового тока.

Требуемая мощность генератора

Очевидно, что требуемая мощность ДГУ должна быть не меньше, чем сумма рассчитанных с помощью вышеприведенных данных нагрузок. Возможна приблизительная оценка при помощи калькулятора расчета мощности дизель-генератора.

В любом случае, определенный запас по мощности следует принять во внимание, поскольку это уменьшит нагрузку на установку, сократит расход топлива и увеличит ресурс силового агрегата.

Источник

Какой мощности нужен генератор?

На рынке представлено огромное множество разнообразных генераторов, и порой бывает очень тяжело самостоятельно подобрать подходящее устройство, удобное в эксплуатации и отлично справляющееся с поставленной задачей.

Правила выбора

Сегодня производители предлагают на выбор различные типы генераторов, имеющих разные габариты, мощность. Некоторые из них способны обеспечить нужным количеством электроэнергии приборы в доме, другие могут производить энергию для целого дома.

Читайте также:  Как рассчитать мощность бойлер косвенного нагрева

Существует несколько правил выбора мобильной электростанции. При покупке стоит обращать внимание на следующие критерии:

1. Тип фазы. Большая часть бытовых приборов работает от напряжения, частота которого достигает 50 Гц, а мощность не превышает 220 В. Приборы требуют соответствующего генератора, и обычно подходят однофазные модели. В случаях же, когда речь идет о выборе станции для обеспечения электричеством дома или участка, а также в случаях, когда приходится использовать дополнительное оборудования, стоит отдавать предпочтение трехфазным моделям агрегатов.

2. Шум. Практически все знают, что генератор во время работы издает сильный шум. Поэтому даже установка агрегата в гараже или подсобном помещении не способна избавить от неприятного звучания эксплуатируемой станции. В этом случае спасти может генератор с защитным кожухом, который создаст дополнительную звукоизоляцию и снизит уровень шума.

3. Мощность. Один из главных показателей, на которые стоит обращать внимание при выборе генератора. Чтобы подобрать подходящую электростанцию, необходимо выполнить расчет требуемой мощности.

4. Производитель. Сегодня количество производителей, предлагающих свои генераторы, неумолимо растет. Поэтому стоит внимательно изучать характеристики каждой модели мобильной электростанции и ориентироваться на более качественные.

5. Качество напряжения. Этот параметр наиболее развит у инверторных бензиновых генераторов. Отличием такого агрегата является возможность проведения трансформации электрического тока, а также выполнение его стабилизации. Таким образом, генератор бережет чувствительные приборы.

6. Тип корпуса. Если требуется выбрать компактную модель, то предпочтение можно отдать бензиновому генератору, в конструкции которого предусмотрен автозапуск и шумоподавление. Такая модель встраивается в блок или подходящий контейнер.

Также специалисты рекомендуют заранее ознакомиться с типом используемого двигателя. Например, для обеспечения электричеством электроприборов подойдут двухтактные моторы. Если же требуется длительная работа устройства, то лучше выбрать четырехтактные.

Какая мощность должна быть у генератора?

Оптимальным решением для подсчета мощности станет обращение за помощью специалиста. Однако при желании можно вычислить приблизительное значение мощности будущего генератора. Существует последовательность примерного расчета, которая будет рассмотрена подробно.

Читайте также:  Может ли коэффициент мощности быть равным 1

Как считать?

Чтобы правильно посчитать мощность и не допустить поломки мобильной электростанции во время работы, важно учесть каждый электроприбор в доме, а также продумать все возможные ситуации, которые могут возникнуть.

Таким образом, подготовительный этап – это полный учет всех электрических приборов в доме. Для того, чтобы провести инвентаризацию, нужно:

1. Взять листочек и ручку.

2. Написать используемую в доме электротехнику. При этом важно написать название прибора, а рядом с ним – его мощность в киловаттах.

3. Написать электротехнику, которую планируется приобрести и использовать в будущем.

После этого нужно будет подсчитать суммарную мощность эксплуатируемых электроприборов. В процессе проведения инвентаризации важно понять, какие электрические приборы жизненно-необходимы, а какие – будут использовать крайне редко, и о них на время отключения электричества можно забыть.

Например, свет и холодильник будут необходимы в случае отключения электроэнергии. То же самое можно сказать о плите и чайнике. Телефоны, компьютеры и другие подобные устройства уже не так важны, поэтому их можно отнести ко второй группе необходимых приборов.

Третья группа – наименее необходимые электроприборы – состоит из пылесоса, стиральной машинки, утюга и подобных устройств. Вряд ли кому-то захочется резко пойти чистить ковер, когда неожиданно исчезнет электричество.

Дополнительно во время подсчета рекомендуется обращать внимание на то, какие электроприборы будут подключены к генератору одновременно, а какие смогу избежать промежутка пиковой активно электропотребления.

Первый этап – сумма мощностей

Данный этап подразумевает подсчет суммы мощностей всех используемых электрических приборов в пиковый момент, то есть в момент, когда потребление электричества максимальное. Коэффициенты для суммирования можно посмотреть в инструкции по эксплуатации электрических приборов.

Наиболее популярные электроприборы приведены в таблице:

Источник