Na co należy zwrócić uwagę przy wyborze generatora
26 października 2020
Znaczenie generatorów jako uniwersalnego i niezawodnego źródła zasilania na placach budowy, w projektach infrastrukturalnych i podczas imprez na świeżym powietrzu na całym świecie jest nie do przecenienia. Dostarczają one energię w takich różnorodnych zastosowaniach, jak miejskie projekty odwadniania, przemysł wytwórczy, szpitale czy nawet zasilanie mobilnej kuchni obsługującej 5000 osób w odległych lokalizacjach.
Niezawodność generatora przyjmuje się za pewnik, jednak aby rzeczywiście można było w pełni na nim polegać, warto przed podjęciem decyzji o zakupie lub wynajmie zwrócić uwagę na pewne aspekty, szczególnie dotyczące parametrów i wielkości.
Oto pięć kluczowych kwestii, które należy uwzględnić przy zakupie lub wynajmie generatora:
1. Rozmiar ma znaczenie
Najważniejszą rzeczą, którą należy wziąć pod uwagę przy określaniu mocy generatora, jest wysokie natężenie prądu rozruchowego występujące podczas uruchamiania silników elektrycznych i transformatorów, które zazwyczaj sięga sześciokrotności natężenia prądu przy pełnym obciążeniu. Jednak prąd rozruchowy w przypadku dzisiejszych wysoko wydajnych silników może być nawet dwukrotnie wyższy od tej wartości.
Dlatego też jako miarę do określenia wymaganej wielkości generatora powszechnie stosuje się parametry mocy rozruchowej silnika lub transformatora. Jednak generatory dobierane tą metodą są często zbyt duże względem obciążenia roboczego silnika i nie są dopasowane do rzeczywistych potrzeb w danym zastosowaniu. Ponadto takie podejście nie uwzględnia innych kluczowych czynników wyboru mocy generatorów, takich jak składowe harmoniczne powodowane przez napędy o zmiennej częstotliwości i sekwencyjny rozruch silników.
Jeśli moc generatora nie jest odpowiednio dopasowana, to podczas uruchamiania silników lub transformatorów mogą również wystąpić duże spadki napięcia i częstotliwości. Inne urządzenia odbiorcze podłączone do wyjścia generatora mogą być bardziej wrażliwe na takie wahania niż silnik czy rozrusznik, co może powodować problemy.
Na szczęście jest na to rada. Wiele generatorów można teraz wyposażyć w rozwiązania umożliwiające wyeliminowanie dodatkowych mechanizmów wzbudzania w alternatorze. Zazwyczaj dostępne są dwie opcje: magnes trwały lub dodatkowe uzwojenie. Obie zapewniają generatorowi prąd trzykrotnie wyższy od znamionowego, aby pokryć zapotrzebowanie szczytowe w momencie rozruchu silnika elektrycznego przez co najmniej dziesięć sekund, za sprawą resztkowego prądu wzbudzenia.
W niektórych przypadkach dostępne są jeszcze bardziej zaawansowane opcje. Na przykład niektóre generatory są wyposażone w cyfrowy automatyczny regulator napięcia (D-AVR), który został specjalnie zaprojektowany do obsługi wysokich prądów rozruchowych występujących w przypadku rozruszników i transformatorów. W określonych zastosowaniach ten typ regulatora napięcia pozwala wykorzystać mniejszy generator dzięki lepszej obsłudze stanów przejściowych zasilania.
Innym rozwiązaniem może być użycie systemu, który zwiera wyłącznik w momencie uruchomienia silnika. Umożliwia to stopniowe zwiększanie wzbudzenia w miarę wzrostu prędkości obrotowej silnika, co pozwala na bardzo łagodny rozruch urządzeń odbiorczych podłączonych do generatora. Jest to szczególnie przydatne w przypadku magnesowania transformatorów podwyższających napięcie w instalacjach, w których wymagane jest napięcie na średnim poziomie.
Jak widać, nie ma już potrzeby kupowania zbyt dużych generatorów tylko po to, aby poradzić sobie z rozruchem. Co więcej, dzięki inteligentnej kontroli napięcia generatora można osiągnąć mniejsze zużycie paliwa, niższe koszty konserwacji i dłuższy okres eksploatacji.
2. Modułowość
Nawet jeśli zastosowanie wymaga tylko jednego generatora, warto zapytać producenta, w jaki sposób można go połączyć z innymi w celu utworzenia modułowej elektrowni. Czy standardowe wyposażenie generatora przewiduje taką opcję? Ile czasu zajmuje łączenie dwóch urządzeń? W przypadku wielu generatorów proces trwa nie dłużej niż 10 minut, ale nie wszystkie oferują taką możliwość. W związku z tym zdecydowanie warto to sprawdzić przed dokonaniem inwestycji — na wypadek, gdyby w przyszłości zaszła taka potrzeba.
Dzięki koordynacji z siecią sterowników generatory typu plug-and-play mogą w dowolnym momencie włączyć i wyłączyć zasilanie odpowiednio do rzeczywistych potrzeb na miejscu. Na przykład w okresach niskiego obciążenia może działać tylko jeden lub dwa generatory, co pozwoli oszczędzić paliwo. Z kolei w okresach dużego zapotrzebowania aktywne mogą się stać wszystkie jednostki.
Istnieje szereg dodatkowych korzyści wynikających z modułowości systemu zasilania. Po pierwsze: niezawodność, ponieważ w razie awarii jednego generatora można go zastąpić pozostałymi urządzeniami skonfigurowanymi w sposób, który pozwoli utrzymać moc wyjściową na niezmienionym poziomie. Po drugie: niższe koszty i mniejsza częstotliwość konserwacji, ponieważ nie ma konieczności zatrzymywania całego systemu zasilania na czas podstawowych czynności serwisowych.
3. Systemy sterowania i zarządzania zasilaniem
Idealny układ sterowania powinien obejmować wiele funkcji, takich jak możliwość zdalnego uruchamiania i programowania maszyny, wyświetlanie ostrzeżeń, np. o niskim poziomie paliwa i innych sprawach związanych z pracą, a także dostarczanie rozmaitych danych analitycznych. Pomaga to lepiej wykorzystać zdolności elektrowni, zapewniając jednocześnie cenny wgląd w procesy robocze.
Wiele generatorów jest obecnie wyposażanych w systemy zarządzania zasilaniem (PMS). Tym, co sprawia, że sprzęt ten idealnie się nadaje do wynajmu, jest konstrukcja typu plug-and-play, która umożliwia łatwą i szybką konfigurację. System PMS pozwala na optymalizację zużycia paliwa i wydajności generatorów odpowiednio do zapotrzebowania odbiorników, a także na uruchamianie i zatrzymywanie urządzeń zależnie od wzrostu lub spadku obciążenia. Pomaga to również uniknąć uszkodzenia silników generatorów podczas pracy przy niskim obciążeniu, co zwiększa ich trwałość użytkową.
4. Zużycie paliwa i czas pracy bez tankowania
Dzięki wielu innowacjom konstrukcyjnym i udoskonaleniom w zakresie efektywności energetycznej dzisiejsze przewoźne generatory zużywają o wiele mniej paliwa, niż było to możliwe pięć lat temu. Fakt, że najnowszy sprzęt może pracować dłużej i bardziej ekonomicznie, był istotnym czynnikiem wzrostu jego popularności na rynku. Jednak nie wszystkie generatory są takie same, a paliwo może być kosztowne. W związku z tym warto przed dokonaniem inwestycji poprosić dwóch lub trzech producentów o prognozę zużycia paliwa.
Ponadto do obniżenia zużycia paliwa przyczynia się także efektywność. Na przykład przy uwzględnieniu wzorców zapotrzebowania w typowych zastosowaniach przemysłowych generatora 1 MVA jako podstawowego źródła zasilania zużycie paliwa może sięgać 1677 litrów każdego dnia. Gdyby tę samą pracę wykonywały trzy generatory o mocy 325 kVA, zużyłyby około 1558 litrów (412 galonów amer.) paliwa. W takim przypadku szacowane roczne oszczędności paliwa wynosiłyby 30 000 euro (36 334 dolary), co jest kuszącą perspektywą, tym bardziej że przekłada się to także na obniżenie emisji CO2 o 85 ton w ciągu roku…
Możliwości zasilania generatorów różnymi rodzajami paliwa są obecnie coraz szersze i obejmują biogaz oraz gaz ziemny. Mimo że rynek ten dopiero się rozwija, ważne jest, aby przed zainwestowaniem w nowy generator omówić te technologie z producentem.
5. Wymiary i transport
Warto się dowiedzieć, czy generator można holować, czy należy go transportować ciężarówką, a także sprawdzić obecność takich elementów, jak ucha do podnoszenia czy otwory na widły. W razie korzystania z kilku generatorów zaleca się również rozważenie możliwości ustawienia urządzeń jednego na drugim ze względu na oszczędność przestrzeni i łatwiejszy dostęp do sprzętu. Czynniki te mają wpływ na całkowite wydatki operacyjne oraz na emisję dwutlenku węgla.