Výpočet a výběr výkonu dieselového generátoru – jak vybrat správnou dieselovou elektrárnu

Nákup dieselového generátoru je důležitým krokem pro každou firmu. Dieselové generátory snižují riziko prostojů při výpadcích proudu, chrání komponenty, předcházejí nehodám a zvyšují energetickou účinnost výroby. Nevhodné jednotky však spíše poškodí podnik. Mezi potenciální problémy patří přetížení komplexů, nouzové odstávky a nepřiměřeně vysoké provozní náklady.

V tomto článku vám řekneme, jak vypočítat požadovaný výkon dieselového generátoru a jaké parametry vám pomohou se správnou volbou.

Proč je důležitý přesný výpočet?

Nedostatečná produktivita způsobuje neustálé přetížení, zrychlené opotřebení a v nejhorším případě úplné selhání dieselového generátoru. Nadměrný výkon generátoru s sebou nese přeplatky a také zvýšené náklady na naftu. V obou případech trpí spolehlivost napájení:

• Příklad 1. Společnost nakoupila zařízení s velkou rezervou, protože počítala s budoucím rozšířením. Jednotka však neustále pracuje s nedostatečným zatížením, což vede k neefektivnímu spalování paliva, znečištění motoru a zvýšeným provozním nákladům. Skutečné náklady výrazně překročily plánované.
• Příklad 2. Na staveništi byl instalován generátor pouze na základě nominálních požadavků spotřebitelů, bez zohlednění rozběhových proudů stavebních strojů. Důsledkem je neschopnost dieselového generátoru zvládnout zátěž při spouštění, neustálé havarijní odstávky, nedodržení termínů a finanční ztráty.

Druhy zátěží

Správný výpočet vyžaduje zohlednění všech typů nákladů na energii, které budou k jednotce připojeny:

• Aktivní zátěž. Spotřebovává se zařízeními, která přeměňují elektřinu na teplo nebo světlo (žárovky, elektrické ohřívače, topné články). Měří se v kilowattech a představuje skutečně spotřebovanou energii.
• Jalové zatížení (kVAr). Typické pro zařízení, která generují elektromagnetické pole (motory, transformátory, čerpadla, klimatizace). Nevytváří užitečnou práci, ale zvyšuje celkové jalové zatížení, měřené v kilovoltampérech.
• Rozběhové proudy (SC). V okamžiku spuštění spotřebovávají elektromotory výrazně více energie než v nominálním režimu. Tento faktor je při výpočtu kriticky důležitý, zejména při současném spouštění několika výkonných zařízení. Ignorování tohoto parametru může vést k přetížení systému.
• Impulzní zatížení. Vznikají u zařízení pracujících s krátkodobými, ale vysokými spotřebními špičkami (svařovací stroje, pulzní napájecí zdroje). Tyto špičky je třeba zohlednit, aby se zabránilo přetížení a zajistil stabilní provoz generátoru.

Základní parametry pro výpočet výkonu dieselových elektráren

• Jmenovitý výkon připojeného zařízení (kW a kVA). Celková hodnota všech zařízení plánovaných pro připojení k dieselovému generátoru. Při posuzování je nutné zohlednit jak činnou, tak i jalovou složku.
• Koeficient simultánnosti. Odráží, jaký podíl spotřebitelů bude pracovat současně. V praxi se jen zřídka stává, že všechna zařízení pracují na plný výkon současně. Koeficient umožňuje získat přesnou hodnotu a vyhnout se přeplatkům.
• Spouštěcí proudy, jejich násobnost. Maximální spotřeba při spuštění a frekvence spouštění. To je nezbytné pro správný výběr instalace, která je schopna zajistit provoz bez přetížení.
• Provozní režim dieselového generátoru. Hlavní (PRIME) nebo záložní (STANDBY). Režim ovlivňuje výběr motoru a generátoru, jakož i požadavky na jejich spolehlivost a životnost.
• Citlivost zařízení na poklesy napětí. Některá zařízení jsou citlivá na krátkodobé poklesy napětí. Tento faktor je třeba při výběru zohlednit, aby se předešlo poruchám nebo selháním.

Záložní nebo primární zdroj napájení – jaký je mezi nimi rozdíl?

• Záložní zdroj. Hlavním úkolem je dodávat elektřinu kritickým spotřebitelům v omezeném časovém období, například při odpojení hlavní sítě. Vypočítává se na základě krátkodobého špičkového zatížení, což umožňuje optimalizovat náklady na pořízení generátoru.
• Hlavní zdroj energie. Jednotka musí pracovat nepřetržitě a zajišťovat stabilní napájení po dlouhou dobu. Je nutné vzít v úvahu trvalé jmenovité zatížení a také provozní režim dle normy ISO 8528 (PRP, ESP, COP). Volba motoru se provádí s ohledem na požadovaný zdroj, spolehlivost, náklady a životní cyklus.

Příklady výpočtu výkonu dieselového generátoru

1. Závod na zpracování potravin.
   Spotřebitelé: výrobní linky (480 kW), chladicí jednotky (220 kW, PT – 660 kW), větrání a osvětlení (80 kW), kancelářské vybavení (20 kW).
   Koeficient simultánnosti: 0.95.
   Rozběhové proudy: zohledněny u chladicích zařízení.
   Provozní režim: pohotovostní.
   Výpočet: (480 + 660 + 80 + 20) * 0.95 = 1178 kW
   Doporučený výkon generátoru: 1200 kW.

Jak vybrat generátor na základě odhadovaného výkonu

Po výpočtu všech kritérií je třeba najít konkrétní instalační model s ohledem na všechny technické vlastnosti a provozní podmínky.

• Výkonová rezerva. Doporučuje se zahrnout rezervu 10–20 % pro kompenzaci možných změn zatížení. Nadměrná rezerva vede k neodůvodněným nákladům.
• Operační podmínky. Okolní teplota, nadmořská výška, vlhkost – všechny tyto faktory ovlivňují DGU a měly by být zohledněny při výběru modelu. Například pro provoz při nízkých teplotách bude vyžadována speciální verze s předehřívacím systémem.
• Typ generátoru. Otevřené, v pouzdře, v kontejneru – volba závisí na místě instalace a požadavcích na ochranu před vnějšími vlivy. Konstrukce kontejneru poskytuje maximální ochranu před nepříznivým počasím, hlukem a neoprávněným přístupem.
• Kompatibilita s automatizačními systémy. Ujistěte se, že je zařízení kompatibilní s automatickým systémem napájení (APS) a monitorovacími a řídicími systémy. To zajišťuje automatické přepnutí na záložní napájení při odpojení hlavní sítě a také efektivní řízení komplexních parametrů s možností dálkového ovládání.

Co nabízí Breeze Motors?

• Bezplatná konzultace s technikem. Technici vám nabídnou různé možnosti vybavení vhodné pro specifické podmínky.
• Individuální výběr generátoru dle výkonu. Zohledníme všechny vaše požadavky, vlastnosti zařízení, provozní podmínky, abychom vám nabídli nejlepší řešení.
• Projektování energetických komplexů. Vypracujeme projekt systému elektrického napájení jakékoli složitosti, který zaručí spolehlivost a účinnost.
• Optimalizace nákladů. Pomůžeme vám vybrat řešení, které poskytuje maximální spolehlivost s vysokou mírou vyváženosti mezi cenou a možnostmi zařízení.
• Realizace projektů na klíč. Kompletně realizujeme jakékoli projekty: od návrhu až po uvedení do provozu s následnou údržbou.