Jeneratör ve UPS Güç Hesaplayıcı

İki sınır, tek sonuç

Bir jeneratör seçimi iki bağımsız soruya aynı anda cevap vermek zorundadır ve bunları karıştırmak en pahalı hatadır:

Hesaplayıcı ikisini ayrı ayrı gösterir ve bir aralık verir: alt sınır sürekli yüke göre, üst sınır kalkış darbesini gerilim çökmesi olmadan karşılayacak büyüklüğe göre. Gerçek seçim çoğu zaman bu ikisinin arasındadır — çünkü jeneratörler kalkış anında belirli bir geçici gerilim düşümüne (tipik olarak %15–25, şartnamede yazar) izin verir ve o payı kullanır. Kesin karar, alternatörün geçici rejim verileriyle üreticinin boyutlandırma yazılımında verilir; buradaki sonuç bir ön elemedir.

kW mı kVA mı — güç faktörü

Cihaz etiketlerinde kW (aktif güç) yazar; jeneratör ve UPS anma değerleri ise kVA (görünür güç) ile verilir. İkisi arasındaki köprü güç faktörüdür: kVA = kW ÷ cos φ.

Jeneratör anma değerleri tipik olarak cos φ = 0,8 endüktif kabulüyle yayımlanır: 100 kVA’lık bir set 80 kW aktif güç verir. Teklifte hangi büyüklüğün konuşulduğunu netleştirin — “100’lük jeneratör” cümlesi tek başına eksiktir.

Set seçiminde anma kVA’sı yükün görünür gücünden ve kW ÷ 0,8’den büyük olanı karşılamalıdır — 80 kW’lık yük cos φ 0,90’da bile en az 100 kVA’lık set ister; hesaplayıcı bunu kendiliğinden uygular. Güç faktörü 0,8’in altındaysa kompanzasyon gereken kVA’yı azaltır; 0,8’in üstüne yapılan düzeltme jeneratörün kW gücünü artırmaz, çünkü o sınırı motor belirler. Jeneratör beslemesinde kompanzasyonun devreden çıkarılması (ör. reaktif güç rölesine jeneratör çalışma sinyali verilerek) yaygın bir önlemdir: düşük yükte kapasitife kayan güç faktörü alternatörün gerilim kontrolünü bozabilir. Şebeke tarafında reaktif bedelin başladığı sınır cos φ ≈ 0,981’dir (50 kVA ve üstü); gereken kondansatör gücü için kompanzasyon ve reaktif ceza hesaplayıcısına bakın.

Motor kalkışı: asıl belirleyici

Asenkron motor, direkt yol verildiğinde ilk saniyelerde anma akımının kat kat üstünde akım çeker. Generac’ın boyutlandırma makalesinde bu, NEMA G kodlu motorlar için pratik bir kural olarak veriliyor: kalkış görünür gücü ≈ beygir gücü × 6, çalışma görünür gücü ise ≈ beygir gücü × 1.

Ama 6 herkes için doğru değil. Çarpanı belirleyen şey motorun etiketindeki kilitli rotor kod harfidir ve verimi yüksek (IE3/IE4) motorlar tipik olarak daha yukarıdadır. Bu yüzden hesaplayıcıda kod harfi ayrı bir alandır; varsayılan H’dir, eski “×6” kabulü değil.

Kalkış yöntemi bu talebi doğrudan değiştirir; hesaplayıcıda seçtiğiniz yöntem tam olarak bunu uygular. Bir istisna var: frekans konvertörü kalkış darbesini kaldırır ama harmonik yük nedeniyle jeneratörü büyütür — Cummins Power Generation 6 darbeli sürücülerde setin, sürücünün anma gücünün 1,4–2 katına göre seçilmesini yazar.

Kalkış kVA’sının mertebesi kaynağı: Generac boyutlandırma makalesi (NEMA G motorda skVA ≈ HP × 6). VFD satırının kaynağı Cummins Power Generation’dır; Generac makalesinde VFD çarpanı yoktur. Yıldız-üçgen ve yumuşak yolverici değerleri ders kitabı tipikleridir. Kesin rakam motorun kod harfiyle değişir — MG-1 bantları: F 5,0–5,6 · G 5,6–6,3 · H 6,3–7,1 · J 7,1–8,0 · K 8,0–9,0 kVA/HP. IE3/IE4 motorlar tipik olarak H–J bandındadır, yani eski “×6” kuralı %10–30 iyimser kalabilir.

ISO 8528-1 anma değerleri: ESP, PRP, LTP, COP

“100 kVA jeneratör” cümlesi hangi anma değerine göre söylendiği bilinmeden karşılaştırılamaz. ISO 8528-1 dört anma tanımlar ve ikisi aynı fiziksel makineye farklı sayılar yazdırır.

Kaynak: Cummins’in ISO 8528 anma değerleri sunumu. Pratik sonuç: şebeke arızasında devreye giren bir bina jeneratörü ESP değeriyle satılır; aynı makinenin PRP değeri daha düşüktür. İki teklifi karşılaştırırken aynı anmaya baktığınızdan emin olun.

Büyük seçmenin bedeli: wet stacking

Yedekleme kararlarında güvenli taraf büyük tarafmış gibi görünür. Dizel jeneratörde değildir. Caterpillar’ın teknik makalesi açık: anma gücünün %30’undan az yükle uzun süre çalıştırma makineyi olumsuz etkiler.

Düşük yükte silindir sıcaklığı düşer, yanmamış yakıt ve yağ birikintileri egzoz ek yerlerinden sızar — sahada “egzozdan yağ akıyor” diye tarif edilen durum budur. Devamında birikinti, silindir gömlek cilalanması, güç kaybı ve hızlanmış aşınma gelir.

Caterpillar’ın bakım tavsiyesi: düşük yükte çalışılan her 4 saat için seti yaklaşık 30 dakika boyunca en az %30 yükle çalıştırın. Sürekli düşük yüklü bir tesiste bu, yük bankası (load bank) demektir — yatırım kararının parçası olarak baştan konuşulmalıdır.

UPS ne kadar dayanır?

UPS süresi bir marka özelliği değil, basit bir enerji bilançosudur: akü grubunun verebileceği enerji, yükün çektiği güce bölünür.

Süre (dakika) ≈ (V × Ah × boşalma derinliği × verim × yaşlanma payı) ÷ (yük W) × 60 — hesaplayıcı bu formülü kullanır ve payların hepsini ayrı ayrı girmenize izin verir.

Pratikte tek bir tasarım kararı süreyi belirler: UPS’e neyin bağlanacağı. Tüm katı UPS’e almak yerine sunucu, network dolabı, kamera kayıt cihazı ve acil aydınlatmayı ayırmak aynı akü grubuyla süreyi kat kat uzatır. Konfor kliması UPS’e bağlanmaz; sunucu odasında soğutma gerekiyorsa çözüm jeneratör tarafındadır. (Veri merkezlerinde hassas kontrollü soğutmanın UPS’e alınması ayrı bir tasarım kararıdır ve akü grubu ona göre boyutlanır.)

Akü etiketindeki Ah neden yanıltıcı?

Kurşun-asit akülerde etiketteki anma kapasitesi genellikle 20 saatlik yavaş boşalmaya göre verilir. Battery University’nin ifadesiyle kapasite ölçümü için üreticiler kurşun-asit aküleri çok düşük bir hızda — 0,05C, yani 20 saatlik boşalma — değerlendirir; boşalma hızlandıkça okunan kapasite düşer.

UPS’te olan tam tersidir: akü 5–15 dakikada boşalır. Bu yüzden “240 V × 9 Ah = 2.160 Wh” hesabı kâğıt üstünde doğru, sahada fazlasıyla iyimserdir. Üretici deşarj tablolarında 12 V / 9 Ah sınıfı bir VRLA akü, 10 dakikalık bir boşalmada etiket Ah’ının ancak yaklaşık yarısını verir. Üstüne IEEE 1188 ömür sonu için 1,25 katsayı ister (tasarım ömrü boyunca %20 kapasite kaybı).

İkisi birlikte, 10 dakikalık bir boşalmada gerçekçi pay %55–65 mertebesindedir — hesaplayıcının varsayılanı bu yüzden %60’tır. Kritik sistemlerde bu alan bir tahmin değil, akü üreticisinin sabit güçte boşalma tablosundan okunan değer olmalıdır. Lityum akülerde etiket 1C’ye göre verilir; orada bu kadar yüksek bir pay uygulanmaz.

Teklif isterken

Jeneratör veya UPS teklifi için gereken bilgi seti:

• Yük listesi: kalem kalem kW ve varsa cos φ
• Aynı anda kalkan en büyük motor ve kalkış yöntemi
• Anma tipi beklentisi (ESP mi PRP mi) ve yıllık tahmini çalışma saati
• Kabul edilebilir gerilim çökmesi ve frekans sapması (varsa şartname)
• Yerleşim: iç mekân mı, kabinli dış mekân mı, egzoz ve susturucu koşulu
• Yakıt deposu süresi beklentisi (kaç saatlik otonomi)
• UPS için: korunacak yük, hedef süre ve akü grubu için ayrılan yer

Kapsam: AKSCO bu kapsamda malzeme tedarik eder — jeneratör, UPS, akü, pano malzemesi, kablo ve sarf. Elektrik projesi, montaj, devreye alma ve periyodik bakım hizmeti verilmez; bu işler yetkili firmalarca yürütülür. Hesaplayıcının çıktısı bir ön elemedir, proje yerine geçmez.

Sık Sorulan Sorular