Дизель-генератор: расчёт мощности
Главная характеристика любого электрогенератора – мощность. Не являются исключением из этого правила и дизель-генераторы: кВт, выдаваемые подвижными и стационарными установками этого типа, позволяют найти решение для любого проекта. Однако если передвижные дизель-генераторы 10 кВт используются для обеспечения электроэнергией двух – трёх приборов (сварочного аппарата, аварийного питания сети), то автономные источники энергии мощностью 100 кВт и выше требуют точного расчёта, выполнить который можно самостоятельно.
Расчёт по суммарной мощности электроприборов
Для расчёта необходимой мощности не требуется даже знания закона Ома, поскольку в первом приближении требуемая от генератора мощность равна сумме мощностей всех подключаемых к сети электроприборов. Однако свои нюансы имеются и в этой формуле. Рассмотрим их по порядку.
Коэффициент мощности дизель-генератора и приборов
Коэффициент мощности (cos) – важная характеристика любого электроприбора, показывающая разницу между полной и активной мощностью (общей и полезной нагрузкой). Независимо от того, подключена сеть к трёх- или однофазному дизель-генератору, на большей части электроприборов фаза будет немного сдвинута и часть электроэнергии будет расходоваться ими впустую (Q, реактивная нагрузка). Большинство производителей указывает этот коэффициент непосредственно на продукции или в техническом паспорте прибора.
Для получения полной мощности (кВА) необходимо поделить кВт активной мощности прибора на cos (PF или Power Factor). К примеру, при активной мощности (P) прибора равной 490 Вт и коэффициенте мощности 0.7, суммарное потребление (S) нужно считать равным 700 ВА (cos = P/S). Разница небольшая, но любой дизель-генератор обладает собственным коэффициентом мощности, принимаемым обычно за 0.8. Т.е. для наиболее точного расчёта потребуется дополнительно поделить 700 ВА на 0.8.
Не требуется делать указанных выше расчетов, если известна именно полная мощность (S, кВА) прибора или (и) активная мощность дизель-генератора (P, кВт). Для упрощения расчетов можно сразу получить активную мощность генератора из полной (путём умножения на cos). К примеру, полезная (активная) мощность генератора в 1 кВА, при cos равном 0.8, составит 800 Вт.
Пусковые токи
Вторым фактором, вносящим коррективы в расчёт суммарной мощности приборов, является пусковой ток. Любой прибор, имеющий в своей конструкции электродвигатель, требует дополнительной энергии во время запуска, поскольку часть её преобразуется в кинетическую энергию ротора. Легко догадаться, что полная мощность телевизора и плиты не требует дополнительных корректировок, но мощность стиральной машины, перфоратора или бетономешалки на старте превышает полную в 2 – 3 раза.
Большинство бытовых приборов имеет коэффициент пускового тока 2, но такие приборы, как кондиционер или холодильник, имеют значительные пусковые токи (коэффициент – 4-5), связанные с дополнительной, стартовой нагрузкой на двигатель. Разумеется, не все приборы должны включаться одновременно, однако в таком вопросе стоит немного перестраховаться, поскольку перегрузка может привести к поломке генератора или некорректной работе электроприборов.
Расчёт мощности по показаниям счётчика
Если домашняя сеть уже подключена к счётчику электроэнергии, можно использовать его показания для определения требуемой мощности. Однако в кВт измеряется скорость преобразования электроэнергии, а в кВтч её количество (умноженная на часы работы мощность работающих приборов). Ввиду этого результат будет весьма относительным.
К примеру, при потреблении в месяц (720 часов) по счётчику 400 кВтч энергии, можно подумать, что средняя мощность составляет ~0.56 кВт (400/720) и достаточно получать от дизель-генератора 5 кВт. Это в корне неверно, поскольку все приборы работают в разное время, а некоторую часть времени не работают вообще. Включив все приборы в сеть, записав показания счётчика (за достаточное время работы), можно получить необходимую мощность, требующую корректировки только по пусковым токам.
Автор: dm_lyrae (Ойкорта Алмаз Ильнурович)
