При отключении штатного энергоснабжения бензиновый или дизельный генератор — самый, пожалуй, простой и доступный источник электроэнергии. Но для того, чтобы от такого генератора была действительно реальная польза, а не одни проблемы, его нужно правильно выбрать. Одним из основных критериев выбора является вырабатываемая мощность. Давайте попробуем рассчитать этот параметр.
Общие требования
Для правильного выбора генератора по мощности необходимо учитывать следующее:
- размерность параметра мощности — кВт или кВА
- тип нагрузки — реактивная или активная
- значение мощности — номинальная или максимальная
- для реактивной нагрузки значение коэффициента мощности — cos φ
- значение пускового тока у реактивной нагрузки
- режим эксплуатации нескольких потребителей — одновременный или раздельный.
Важно. Последний фактор необходимо учитывать только при полной уверенности в раздельном использовании нескольких потребителей.
А теперь перейдем непосредственно к расчетам.
Расчет мощности электрооборудования
Если нагрузка не имеет емкостной или индуктивной составляющей, то ее можно считать активной. К такому оборудованию можно отнести нагревательные приборы и лампы накаливания. Если, к примеру, для электрочайника указана мощность 2 200 Вт, то это будет эквивалентно 2.2 кВт нагрузки на генератор.
В этом случае потребляемая мощность рассчитывается по формуле:
P = I*U, где:
- P — активная потребляемая мощность в ваттах
- I — потребляемый ток в амперах
- U — напряжение, подводимое к нагрузке (действующее значение) в вольтах.
Если электроприбор имеет емкостную или индуктивную составляющую, то картина кардинально меняется. Теперь это реактивная нагрузка и ее активная мощность рассчитывается по формуле:
P = I*U* cos φ, где:
- P — активная потребляемая мощность в ваттах
- I — потребляемый ток в амперах
- U — напряжение, подводимое к нагрузке (действующее значение) в вольтах
- cos φ — коэффициент мощности.
Но это не вся нагрузка на генератор. Есть еще реактивная мощность, которая в работе оборудования не участвует, но дополнительно нагружает генератор. Ему придется тратить дополнительные «силы» на реактивную мощность. Это обязательно нужно учитывать при подключении к генератору устройств, содержащих, к примеру, электродвигатели. Среднее значение cos φ для современных электродвигателей составляет приблизительно 0,8. Таким образом, пылесос, для которого указана мощность 2 кВт, для генератора будет представлять нагрузку 2.5 кВА.
На заметку. Значение cos φ всегда указывается на шильдике электродвигателя и использовать значение 0.8 рекомендуется только в том случае, если реальное значение определить не представляется возможным.
Реактивную составляющую имеют и импульсные блоки питания, которые используются в большинстве современной электроники — телевизорах, компьютерах и т. д. Нагрузка там емкостная, но для генератора это не имеет значения.
Пусковая мощность
Точнее будет сказать пусковой ток, но с ним напрямую связана мощность (формулы выше). В момент включения оборудование, имеющее реактивную составляющую, некоторое время потребляет повышенный ток и только потом этот ток снижается до номинального. Пусковой ток, а значит, и потребляемая мощность, зависит от коэффициента cos φ, может превышать номинальный в разы. У сварочного аппарата, к примеру, пусковой ток составляет 4 номинальных! Эту особенность следует обязательно учитывать в виде повышающего коэффициента при расчете мощности генератора.
Вот примерное значение повышающих коэффициентов для некоторых электроприборов:
Бытовые приборы:
- телевизор, пылесос и электроплита — 1,1;
- холодильник — 3;
- микроволновая печь — 2;
- стиральная машина — 1,5.
Электроинструмент:
- циркулярная пила — 1,5;
- электродрель — 1,1;
- сварочный аппарат — 4;
- бетономешалка с электроприводом — 3.
На заметку. В некоторых моделях дизель-генераторов применяются специальные средства для нейтрализации пусковых токов в нагрузке. Но использовать такие генераторы для сварочного аппарата нельзя в силу принципа его функционирования. Ведь сварка — это постоянное возникновение пускового тока.
Мощность генератора
Вполне очевидно, что электрическая мощность должна быть не меньше суммарной мощности нагрузок, рассчитанных по вышеприведенным данным. Кроме того, следует принять во внимание определенный запас по мощности, который уменьшит нагрузку на установку, продлит ресурс ее работы и сократит расход топлива.