Gubitak snage generatora zbog temperature i nadmorske visine

Snaga navedena na natpisnoj pločici generatora važi pod određenim referentnim uslovima. Pri visokoj temperaturi okoline, na primer 48 °C u hladu, agregat sa oznakom 500 kVA na pločici može pri opterećenju od 420 kVA da aktivira alarm visoke temperature rashladne tečnosti i odbaci opterećenje. Uzrok nije kvar, već to što pri izboru nije uzeta u obzir temperatura na lokaciji.

Ista situacija se javlja i na velikoj nadmorskoj visini. Što je vazduh ređi, motor usisava manje vazduha, može da sagori manje goriva i proizvodi manje snage. Ovo smanjenje snage naziva se derating. Za izbor odgovarajućeg generatora potrebno je znati najvišu temperaturu i nadmorsku visinu lokacije, a zatim proveriti podatke proizvođača o smanjenju snage.

Pod kojim uslovima važi snaga sa natpisne pločice?

Snage motora daju se za standardne referentne uslove. Standardni referentni uslovi prema ISO 3046-1 (na koji se poziva i ISO 8528-1 za generatorske agregate) su:

Parametar	Referentna vrednost
Ukupni barometarski pritisak	100 kPa
Temperatura vazduha	25 °C
Relativna vlažnost	30%

Pored toga, proizvođači u tehničkom listu navode do koje temperature i nadmorske visine se snaga može isporučiti bez smanjenja. Na primer, jedan motor daje punu snagu do 40 °C i 1000 m, dok drugi može početi da gubi snagu pri nižoj granici. Kada se granica pređe, primenjuje se kriva ili tabela smanjenja snage.

Tri izvora gubitka snage

• Motor: U toplom i razređenom vazduhu smanjuje se masa vazduha koja ulazi u cilindar. Motori sa turbopunjačem to nadoknađuju do određene tačke; posle te tačke snaga opada. Pošto se turbo sistem, sistem goriva i podešavanje emisije razlikuju od motora do motora, razlikuje se i gubitak.
• Hlađenje: Radijator se projektuje za određenu temperaturu okoline. Na velikoj nadmorskoj visini gustina vazduha opada, pa se smanjuje i masa vazduha koju ventilator prenosi. Ako hlađenje nije dovoljno, agregat će pre dostizanja snage biti ograničen alarmom temperature.
• Alternator: Alternatori se obično ocenjuju prema uslovima iz IEC 60034-1, odnosno za rashladni vazduh od 40 °C i nadmorsku visinu od 1000 m. Iznad toga namotaji rade na višoj temperaturi, a vrednost u kVA opada prema tabeli proizvođača alternatora.

Snaga koju agregat može da isporuči na lokaciji ograničena je onim od ova tri faktora koji je najrestriktivniji.

Kako se čita primer tabele smanjenja snage?

Tabela ispod je u potpunosti hipotetička; pripremljena je radi prikaza metode i ne odnosi se ni na jedan motor ili marku. Stvarne vrednosti nalaze se u tehničkom listu svakog motora.

Nadmorska visina / Temperatura	25 °C	40 °C	45 °C	50 °C
≤ 1000 m	100%	100%	96%	92%
1500 m	97%	95%	91%	87%
2000 m	93%	90%	86%	82%
2500 m	88%	85%	81%	77%

Čitanje: odredite najvišu temperaturu i nadmorsku visinu lokacije; procenat u preseku predstavlja odnos snage koju motor može da da u tim uslovima i snage sa natpisne pločice.

Primer proračuna (sa hipotetičkim vrednostima)

Lokacija: nadmorska visina 1500 m, najviša letnja temperatura 45 °C. Potrebna snaga: 400 kW (500 kVA).

1. Motor: Odnos iz tabele je 91% → potrebna nazivna snaga ≈ 400 ÷ 0,91 ≈ 440 kW.
2. Alternator: U tabeli proizvođača alternatora za ove uslove, na primer, 94% → potrebna snaga alternatora ≈ 500 ÷ 0,94 ≈ 532 kVA.
3. Rezultat: Agregat koji istovremeno ispunjava oba uslova, u ovom primeru klase od približno 550 kVA, razmatra se kao preliminarni izbor.
4. Hlađenje: Posebno se proverava da li je radijator dovoljan pri temperaturi okoline od 45 °C i na 1500 m.

Opšta formula:

Potrebna nazivna snaga = snaga potrebna na lokaciji ÷ faktor smanjenja snage

Za proračun potrebne snage od početka možete koristiti alat za proračun snage i naš članak koliko kVA treba da ima generator.

Česte greške u praksi

• Izbor prema prosečnoj temperaturi. Proračun se ne radi prema godišnjem proseku, već prema popodnevu najtoplijeg dana.
• Zanemarivanje temperature na usisu vazduha. Vazduh unutar kabine ili generatorske prostorije može biti za nekoliko stepeni topliji od spoljnog, a pri lošoj ventilaciji i znatno više. Merodavna je temperatura vazduha koji ulazi u filter vazduha i radijator. Pogledajte tekst generatorska prostorija i instalacija i kabina za generator.
• Recirkulacija toplog vazduha. Ako se topao vazduh iz radijatora ponovo usisava, agregat radi sa vazduhom znatno toplijim od temperature okoline.
• Posmatranje samo motora. Alternator i radijator takođe mogu biti ograničavajući faktori.
• Mešanje frekvencija. Krive smanjenja snage istog motora za 50 Hz i 60 Hz mogu se razlikovati; pogledajte razlika između generatora od 50 Hz i 60 Hz.
• Zanemarivanje klase snage. Smanjenje snage se primenjuje na izabranu klasu snage (standby ili prime); pogledajte razlika između standby, prime i continuous snage.

Kontrolna lista

• Da li je poznata nadmorska visina lokacije?
• Da li je proračun urađen prema najvišoj temperaturi u najtoplijem periodu?
• Da li je procenjena stvarna temperatura vazduha na ulazu u filter vazduha i radijator?
• Da li je proverena tabela ili kriva smanjenja snage u tehničkom listu motora?
• Da li je proverena vrednost smanjenja snage alternatora?
• Da li je potvrđen kapacitet radijatora pri toj temperaturi i nadmorskoj visini?
• Da li je proračun urađen za odgovarajuću klasu snage (standby/prime) i frekvenciju?

Sledeći korak

Pri izboru agregata za tople klimatske uslove i lokacije na velikoj nadmorskoj visini, dostavite timu kompanije Terex Diesel podatke o nadmorskoj visini lokacije, najvišoj temperaturi i opterećenju. Zajedno ćemo, na osnovu tehničkih listova, proceniti odgovarajuću kombinaciju motora i alternatora: kontaktirajte nas.