ظرفیت دیزل ژنراتور

برای بهره برداری موثر و بهینه از دیزل ژنراتور، آشنایی با ویژگی ها و مشخصات فنی آن ضروری است. یکی از مهم ترین این موارد، ظرفیت دیزل ژنراتور است که به صورت مستقیم روی برق خروجی دستگاه تاثیر می گذارد. فرض کنید نیاز شما توسط مولدی با ظرفیت کمتر مرتفع می شود؛ آیا منطقی است که هزینه و دشواری های تعمیر، نگهداری و حمل و نقل یک ژنراتور غول پیکر را به خود تحمیل کنید و صدای دیزل ژنراتوری که به فقط به ۳۰ درصد توان آن نیاز دارید هر روز گوش تان را بخراشد؟

در ادامه با بررسی جامع مبحث ظرفیت دیزل ژنراتور ، به روش محاسبه و نکات پیرامون آن می پردازیم تا بتوانید با دید باز تری دیزل ژنراتور مورد نیاز را انتخاب کنید.

چرا باید ظرفیت دیزل ژنراتور را درست حساب کنیم؟

منظور از ظرفیت دیزل ژنراتور این است که ژنراتور چقدر برق می تواند تولید کند. این مقدار را با کیلو وات یا کیلو ولت آمپر نشان می دهند.

به عنوان مثال اگر شما چند وسیله برقی دارید که مجموع برق مورد نیاز آن ها ۵۰ کیلو وات است، باید ژنراتوری انتخاب کنید که ظرفیتش حداقل ۵۰ کیلو وات باشد. اگر ژنراتور کوچک تر از نیاز شما باشد ممکن است به درستی کار نکند یا خیلی زود خراب شود و اگر بیش از حد باشد باعث هدررفت انرژی می گردد.

تفاوت توان با ظرفیت دیزل ژنراتور

توان و ظرفیت دیزل ژنراتور دو مفهوم نزدیک بهم هستند و بسیاری آن را به جای هم استفاده می کند. اما باید بدانیم که این دو با هم متفات هستند.

توان به مقدار برق مصرفی مورد نیاز در خروجی و ظرفیت به حداکثر مقدار برقی که ژنراتور می تواند تولید کند، اشاره می کند.

تمام انرژی تولید شده توسط دیزل ژنراتور به برق تبدیل نمی شود. بخشی از آن صرف راه اندازی، اصطکاک، گرما و سرمای محیط و غیره می شود.

ظرفیت ژنراتور باید به گونه ای محاسبه شود که در شرایط مختلف، پاسخگوی نیاز مصرف کننده باشد و از طرفی از تحمیل بار اضافی به دستگاه هم جلوگیری کند. بسیاری از مشکلات مربوط به ژنراتورها، از جمله استهلاک زودرس، افت ولتاژ یا عدم پایداری برق به انتخاب نادرست ظرفیت دیزل ژنراتور بر می گردد.

مراحل محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور

برای انتخاب ظرفیت دیزل ژنراتور ، لازم است مجموعه ای از عوامل فنی بررسی شود تا ژنراتور پاسخگوی نیاز برق مصرفی باشد. از جمله این عوامل می توان به مجموع توان مورد نیاز، ماهیت بارها اعم از مقاومتی یا القایی، ضریب همزمانی و ضریب اطمینان اشاره کرد.

در مرحله اول باید فهرستی کامل از تجهیزات و دستگاه هایی که قرار است توسط ژنراتور تغذیه شوند، تهیه کنید. سپس توان مصرفی هر دستگاه را بر حسب وات یا کیلو وات یادداشت کنید.

با جمع زدن توان تمام دستگاه ها، مجموع توان مورد نیاز را تعیین کنید.

تبدیل توان واقعی به توان ظاهری، باید توان واقعی را بر ضریب توان تقسیم کرد.

 برای بارهای مقاومتی ضریب توان ۱ در نظر گرفته می شود.

 برای بارهای القایی ضریب توان ۰,۸ لحاظ می گردد.

توان ظاهری بر حسب KVA =  ضریب توان (PF) ÷ توان واقعی بر حسب KW

در مواردی که تمام بارها هم زمان روشن نمی شوند، ضریب همزمانی لحاظ می شود تا ظرفیت دیزل ژنراتور به صورت واقعی و با دقت بیشتر تعیین گردد.

توان مورد نیاز نهایی بر حسب KVA = توان ظاهری بر حسب KVA × ضریب همزمانی

برای ژنراتورهایی که باید به صورت پیوسته و طولانی مدت کار کنند، نباید از تمام ظرفیت دیزل ژنراتور استفاده کرد. پس از محاسبه نهایی، توان باید در ضریب 1.25 ضرب شود تا عملکرد ژنراتور ایمن شود.

ظرفیت دیزل ژنراتور بر حسب KVA = توان مورد نیاز نهایی بر حسب KVA × ضریب اطمینان

پس می توان به طور کلی برای محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور از فرمول زیر استفاده کرد:

چند نکته برای محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور

برای محاسبه دقیق ظرفیت مولد در کنار پارامترهای فنی که گفته شد، در نظر گرفتن چند نکته زیر نیز ضروری است:

• ارتفاع از سطح دریا و فشار هوای محل نصب، تاثیر زیادی روی ظرفیت دیزل ژنراتور دارد. معمولا به ازای هر ۱۰۰۰ متر افزایش ارتفاع، باید حدود ۱۰ درصد به ظرفیت دستگاه افزوده شود.
• بارهای مقاومتی مثل بخاری برقی، لامپ های رشته ای و هیترها در زمان راه اندازی و کارکرد، جریان تقریبا ثابتی دارند.
• بارهای القایی مثل پمپ، یخچال، کولر و انواع الکتروموتورها به جریان بیشتری برای راه اندازی نیاز دارند.
• در مواردی مانند کمپ ها یا معادن که امکان محاسبه دقیق ظرفیت دیزل ژنراتور وجود ندارد، بهتر است دیزل ژنراتوری با ظرفیت بیشتر از مقدار تخمینی انتخاب شود.
• اگر دیزل ژنراتور برای کار مداوم و دائم مورد نیاز باشد، باید ظرفیت بالاتری نسبت به محاسبات اولیه در نظر گرفته شود.

در نظر بگیرید که خرید ژنراتور از یک برند معتبر همراه با خدمات پس از فروش بسیار اهمیت دارد؛ چرا که اگر طراحی دیزل ژنراتور توسط سازنده به درستی صورت نگرفته باشد، علاوه بر اینکه امکان استفاده بهینه از ظرفیت ژنراتور فراهم نمی شود، آلایندگی های شیمیایی و صوتی مولد نیز مشکل آفرین می شوند. در ظرفیت و توان یکسان، صدای دیزل ژنراتور های متفرقه با طراحی ساختاری نامناسب بسیار آزار دهنده است و مصرف سوخت دستگاه نیز بیش از حد استاندارد است.

صدای دیزل ژنراتور

آلودگی صوتی ناشی از صدای دیزل ژنراتور علاوه بر ایجاد ناراحتی برای کاربران و اطرافیان می تواند در بلندمدت به مشکلات شنوایی جدی منجر شود.

یک ژنراتور کوچک ۵۰ وات صدایی در حدود ۸۴ دسی بل تولید می کند که برابر صدای ترافیک شهری است. مدل های بزرگ تر با ظرفیت دیزل ژنراتور بیشتر مثل ژنراتور ۱۵۰۰ کیلو وات صدایی تا ۱۰۴ دسی بل دارند که با صدای عبور هواپیما از فاصله نزدیک برابری می کند. این معضل زمانی قابل فهم است که بدانیم صداهای مزاحم برای انسان در محدوده  ۳۵ تا ۵۵ دسی بل قرار می گیرند. اگر مجبور هستید برای مصارف خودتان از ژنراتوری با ظرفیت و صدای بالا استفاده کنید، می توانید از راهکارهایی برای کاهش آلودگی صوتی بهره ببرید.

چند راه ساده برای کاهش صدای دیزل ژنراتور

برای کاهش صدای دیزل ژنراتور روش های متعددی وجود دارد:

• انتخاب محل نصب ژنراتور با فاصله زیاد از افراد
• استفاده از منربال جذب کننده صدا در محل نگهداری ژنراتور
• نصب لرزه گیرهای فنری یا پلاستیکی برای کاهش انتقال لرزش به زمین
• استفاده از کانوپی های استاندارد
• نصب صدا خفه کن
• نصب دیوارهای آکوستیک
• تهویه مناسب
• استفاده از سیستم خنک کننده
• سرویس و نگهداری منظم ژنراتور
• تناسب ظرفیت دیزل ژنراتور با نیاز برق مصرفی

در نهایت فناوری های جدید باعث تولید دیزل ژنراتورهای سایلنت شده که با پوشش عایق و طراحی دقیق، صدای تولیدی را به حداقل می رسانند و برای محیط های حساس مثل بیمارستان و ادارات مناسب هستند. البته این مدل ها بیشتر در سایز کوچک موجودند و نمی توان از دیزل ژنراتورهای بزرگ توقع صدای کم را داشت.

طراحی دیزل ژنراتور

بخش طراحی دیزل ژنراتور از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا بر عملکرد، بازده، ایمنی و طول عمر دستگاه تاثیر می گذارد. طراحی استاندارد با توجه به ظرفیت دیزل ژنراتور انجام می شود.

دیزل ژنراتور نوعی ماشین سنکرون است و برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی طراحی شده است.

ابتدا جریان مستقیم به سیم پیچ روتور تزریق می شود تا میدان مغناطیسی ایجاد گردد. سپس روتور به کمک یک محرک اولیه یا استارتر حرکت می کند و باعث ایجاد میدان مغناطیسی دوار درون ماشین سنکرون می شود. این میدان دوار نیز ولتاژ را در سیم پیچ های استاتور القا می کند.

قطب های مغناطیسی برجسته یا صاف هستند. قطب صاف بیشتر در روتورهای دو یا چهار قطبی با سرعت بالا استفاده می شود، در حالی که قطب برجسته برای روتورهای چهار قطبی و بیشتر و برای سرعت های پایین مناسب است.

استاتور شامل سه سیم پیچ است که با زاویه ۱۲۰ درجه مکانیکی نسبت به یکدیگر قرار گرفته و در شیارهای مخصوص نصب شده اند. سیم پیچ ها به صورت ستاره به هم متصل شده اند. این ساختار امکان انتقال پایدار و متعادل انرژی را فراهم می سازد.

تاثیر طراحی دیزل ژنراتور بر ظرفیت

یک طراحی دقیق و مهندسی شده باعث می شود در شرایط کاری مختلف مثل بارهای سنگین، تغییرات آب و هوا یا رطوبت بالا بتوان از حداکثر ظرفیت دیزل ژنراتور استفاده کرد.

اگر طراحی دیزل ژنراتور بر طبق اصول و استانداردها انجام شود، اجزای مکانیکی و الکتریکی با هماهنگی بیشتری کار می کنند و راندمان دستگاه بالا می رود.

طراحی استاندارد باعث کاهش مصرف سوخت، کاهش صدا و ارتعاشات و تسهیل تعمیر و نگهداری می شود؛ همچنین با کاهش آلایندگی به حفظ محیط زیست نیز کمک می کند.

استفاده اصولی از عایق های صوتی، سیستم خنک کننده، لرزه گیر و تابلو کنترل از جمله نتایج یک طراحی دیزل ژنراتور حرفه ای است که نتیجه آن استفاده راحت از مولد است.

چگونه ظرفیت دیزل ژنراتور را انتخاب کنیم؟

محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور فراتر از جمع کردن توان مصرفی چند دستگاه است. عوامل محیطی مانند دما، ارتفاع از سطح دریا، نحوه راه اندازی تجهیزات و غیره بر محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتورتاثیر می گذارند.

از آنجایی که این فرآیند تخصصی است، توصیه می کنیم با مشاوران و مهندسان با تجربه در این زمینه مشورت کنید تا نه تنها ظرفیت درست را انتخاب کنید، بلکه بتوانید دیزل ژنراتور را با بهترین طراحی ساختاری و حداقل صدای تولیدی تهیه کنید.

برای مطالعه بیشتر: