Мощность дизельного генератора: расчет и подбор ДЭС

Приобретение дизель-генераторной установки — важный шаг для любого бизнеса. ДГУ снижают риски простоя при отключениях внешнего энергопитания, защищают компоненты, предотвращают аварии, повышают энергоэффективность производства. Однако неподходящие агрегаты скорее навредят предприятию. Возможные проблемы включают перегрузки комплексов, аварийные отключения, неоправданно высокие эксплуатационные расходы.

В статье расскажем о том, как рассчитать необходимую мощность генератора на дизеле, и какие параметры помогут сделать грамотный выбор.

Почему важен точный расчет

Недостаточная производительность вызывает постоянные перегрузки, ускоренный износ, а в худшем случае — полный выход ДГУ из строя. Избыточная мощность генератора влечет переплату, а также увеличенные расходы на дизель. В обоих случаях страдает надежность электроснабжения:

• Пример 1. Предприятие приобрело оборудование с большим запасом, предполагая будущее расширение. Однако установка постоянно функционирует с недогрузом, что приводит к неэффективному сжиганию топлива, загрязнению двигателя, росту эксплуатационных затрат. Фактические расходы значительно превысили запланированные.
• Пример 2. На строительной площадке установили генератор, ориентируясь исключительно на номинальные запросы потребителей, не учитывая пусковые токи строительного оборудования. Результат — неспособность ДГУ справиться с нагрузкой при запуске, постоянные аварийные отключения, срывы сроков, финансовые потери.

Виды нагрузок

Корректный расчет требует учета всех типов энергозатрат, которые будут подключены к агрегату:

• Активная нагрузка. Потребляемая приборами, преобразующими электричество в тепло или свет (лампы накаливания, электрические обогреватели, ТЭНы). Измеряется в киловаттах и представляет собой реальную потребляемую энергию.
• Реактивная нагрузка (кВАр). Характерна для устройств, генерирующих электромагнитное поле (двигатели, трансформаторы, насосы, кондиционеры). Не производит полезной работы, но увеличивает общую нагрузку, измеряемую в киловольт-амперах реактивных.
• Пусковые токи (ПТ). В момент старта электродвигатели потребляют значительно большую энергию, чем в номинальном режиме. Этот фактор критически важен при расчете, особенно при одновременном запуске нескольких мощных устройств. Игнорирование этого параметра может привести к перегрузке системы.
• Импульсные нагрузки. Создаются оборудованием, работающим с кратковременными, но высокими пиками потребления (сварочные аппараты, импульсные блоки питания). Эти пики необходимо учитывать для предотвращения перегрузок и стабильной работы генератора.

Основные параметры для расчёта мощности ДЭС

• Номинальная мощность подключаемой техники (кВт и кВА). Суммарное значение всех приборов, запланированных к подключению к дизель-генератору. При оценке необходимо учитывать как активную, так и реактивную составляющие.
• Коэффициент одновременности. Отражает, какая доля потребителей будет работать одновременно. На практике редко все устройства функционируют на весь ресурс в один и тот же момент. Коэффициент позволяет получить точное значение и избежать переплаты.
• Пусковые токи, их кратность. Максимальный, потребляемый при запуске, и частота стартов. Это нужно для правильного подбора установки, способной обеспечить функционирование без перегрузок.
• Режим работы ДГУ. Основной (PRIME) или резервный (STANDBY). Режим влияет на выбор двигателя и генератора, а также на требования к их надежности и ресурсу.
• Чувствительность оборудования к просадкам напряжения. Некоторые приборы чувствительны к кратковременным понижениям напряжения. Этот фактор необходимо учитывать при выборе, чтобы избежать поломок или сбоев.

Резервный или основной источник питания — в чём разница

• Резервный источник питания. Главная задача – подавать электроэнергию критически важным потребителям в ограниченный период времени, например, при отключении основной сети. Считается, исходя из кратковременной пиковой нагрузки, что позволяет оптимизировать затраты на приобретение генератора.
• Основной источник питания. Установка должна работать непрерывно, обеспечивая стабильное электроснабжение в течение длительного периода. Нужно учитывать продолжительную номинальную нагрузку, а также режим эксплуатации по ISO 8528 (PRP, ESP, COP). Выбор двигателя осуществляется с учетом требуемого ресурса, надежности, стоимости, жизненного цикла.

Примеры расчёта мощности генератора на дизеле

1. Завод по переработке пищевой продукции.
   Потребители: производственные линии (480 кВт), холодильные установки (220 кВт, ПТ — 660 кВт), вентиляция и освещение (80 кВт), офисное оборудование (20 кВт).
   Коэффициент одновременности: 0.95.
   Пусковые токи: учтены по холодильному оборудованию.
   Режим работы: резервный.
   Расчет: (480 + 660 + 80 + 20) * 0.95 = 1178 кВт
   Рекомендованная мощность генератора: 1200 кВт.
   
   
2. Логистический хаб с холодильным складом.
   Потребители: автоматизированные погрузчики (300 кВт), холодильные камеры (350 кВт, ПТ — 900 кВт), серверное оборудование и системы безопасности (100 кВт), освещение (50 кВт).
   Коэффициент одновременности: 0.85
   Режим: основной
   Расчёт: (350 + 900 + 100 + 50) * 0.85 = 1190 кВт
   Рекомендуемая ДЭС: 1200 кВт.
   
   
3. Тепличный комплекс.
   Потребители: обогрев (300 кВт), насосы и система капельного полива (120 кВт), светодиодное освещение (250 кВт), вентиляция и автоматика (80 кВт), резервная линия полива (ПТ — 200 кВт).
   Коэффициент одновременности: 0.9
   Расчёт: (300 + 120 + 250 + 80 + 200) * 0.9 = 855 кВт
   Подходящий генератор: от 900 до 1000 кВт
   
   
4. Медицинский центр с операционными и лабораториям.
   Потребители: медоборудование (400 кВт), лабораторные комплексы (220 кВт), системы кондиционирования и вентиляции (200 кВт), освещение и ИБП (100 кВт), пусковые нагрузки резервных установок (ПТ — 150 кВт).
   Коэффициент одновременности: 0.95
   Режим: резервный
   Расчёт: (400 + 220 + 200 + 100) * 0.95 = 893 кВт
   Рекомендованная ДЭС: 1100–1200 кВт.

В реальных условиях необходимо учитывать больше параметров для обеспечения надежного и эффективного электроснабжения. «Бриз Моторс» всегда готов помочь вам с расчетом и подбором оптимального оборудования.

Как подобрать генератор с учетом расчетной мощности

После расчета всех критериев нужно найти конкретную модель установки, учитывая все технические характеристики и условия эксплуатации.

• Запас мощности. Рекомендуется закладывать 10-20% запаса для компенсации возможных изменений нагрузки. Избыточный запас приводит к неоправданным затратам.
• Условия эксплуатации. Температура окружающей среды, высота над уровнем моря, влажность – все эти факторы влияют на ДГУ и должны быть учтены при выборе модели. Например, для работы в условиях низких температур потребуется специальное исполнение с системой предпускового подогрева.
• Тип генератора. Открытый, в кожухе, в контейнере – выбор зависит от места установки требований к защите от внешних воздействий. Контейнерное исполнение обеспечивает максимальную защиту от непогоды, шума несанкционированного доступа.
• Совместимость с системами автоматизации. Убедитесь в совместимости оборудования с системой автоматического ввода резерва (АВР) и системами мониторинга-управления. Это гарантирует автоматическое переключение на резервное питание при отключении основной сети, а также эффективный контроль параметров комплекса с возможностью удаленного управления.

Что предлагает «Бриз Моторс»

• Бесплатная консультация инженера. Инженеры предложат разные варианты оборудования, подходящего для конкретных условий.
• Индивидуальный подбор генератора по мощности. Учтем все ваши требования, особенности объекта условия эксплуатации, чтобы предложить наилучшее решение.
• Проектирование энергокомплексов. Разработаем проект системы электроснабжения любой сложности, гарантируя надежность и эффективность.
• Оптимизация по стоимости. Поможем подобрать решение, обеспечивающее максимальную надежность при высоком уровне баланса между ценой и возможностями оборудования.
• Реализация проектов «под ключ». Полностью реализуем любые проекты: от проектирования до пуско-наладки с последующим обслуживанием.

Ответы на частые вопросы