Πώς Υπολογίζω τα kVA μιας Γεννήτριας: Οδηγός διαστασιολόγησης για να σηκώνει τα φορτία έκτακτης ανάγκης

Αποφασίσατε λοιπόν να επενδύσετε σε μια ηλεκτρογεννήτρια για να προστατέψετε το σπίτι ή την επιχείρησή σας από τις πολύωρες διακοπές ρεύματος. Έχετε διαλέξει αν θα είναι βενζίνης, πετρελαίου ή Inverter. Τώρα έρχεται η πιο κρίσιμη ερώτηση: "Πόσο μεγάλη πρέπει να είναι;"

Πολλοί καταναλωτές κάνουν το εξής απλοϊκό (και καταστροφικό) λάθος: Αθροίζουν τα Watts των συσκευών που θέλουν να ανάψουν, βρίσκουν π.χ. 2.000W, πάνε στο κατάστημα και αγοράζουν μια γεννήτρια 2.000W. Όταν κόβεται το ρεύμα, βάζουν μπρος τη γεννήτρια, ανάβουν το ψυγείο και... η γεννήτρια "βήχει" και σβήνει από υπερφόρτωση.

Ως μηχανικοί, βλέπουμε αυτό το σενάριο συνεχώς. Το λάθος κρύβεται στην άγνοια των ρευμάτων εκκίνησης. Πάμε να δούμε πώς θα κάνετε τα σωστά μαθηματικά, ώστε η γεννήτρια που θα αγοράσετε να "σηκώσει" τον εξοπλισμό σας χωρίς να καταρρεύσει.

1. Το Πρώτο Βήμα: Ο Διαχωρισμός των Αναγκών (Τι πραγματικά θέλετε;)

Κατά τη διάρκεια μιας διακοπής ρεύματος, ο στόχος δεν είναι να κάνετε πάρτι ανάβοντας όλα τα κλιματιστικά, τον φούρνο και το πλυντήριο. Ο στόχος είναι η επιβίωση και η στοιχειώδης άνεση. Πρέπει να φτιάξετε μια λίστα με τα "Απολύτως Απαραίτητα".

Μια τυπική λίστα έκτακτης ανάγκης για ένα σπίτι περιλαμβάνει:

  • Το ψυγείο/καταψύκτη (για να μην χαλάσουν τα τρόφιμα).
  • Μερικές λάμπες LED.
  • Τον κυκλοφορητή του καλοριφέρ (ή τον λέβητα αερίου) για να έχετε θέρμανση.
  • Το router και έναν υπολογιστή.
  • Ίσως την τηλεόραση για ενημέρωση.
Εικονογράφηση για 1. Το Πρώτο Βήμα: Ο Διαχωρισμός των Αναγκών (Τι πραγματικά θέλετε;)

2. Η Μεγάλη Παγίδα: Ωμικά εναντίον Επαγωγικών Φορτίων

Εικονογράφηση για 2. Η Μεγάλη Παγίδα: Ωμικά εναντίον Επαγωγικών Φορτίων

Για να υπολογίσετε την ισχύ, πρέπει να κατανοήσετε τη διαφορά ανάμεσα σε δύο είδη συσκευών. Αυτό είναι το μυστικό για να μην σβήσει η γεννήτρια σας:

Α. Ωμικά Φορτία (Αυτά που ζεσταίνουν ή φέγγουν)

Αυτές οι συσκευές είναι "ειλικρινείς". Όσα Watt γράφουν στο ταμπελάκι τους, τόσα ακριβώς τραβάνε, τόσο όταν ανάβουν όσο και όσο λειτουργούν. Παραδείγματα: Λάμπες, τοστιέρες, ηλεκτρικός φούρνος, πιστολάκι μαλλιών, καφετιέρα. Ο Κανόνας: Ισχύς Εκκίνησης = Ισχύς Λειτουργίας. (Αν μια σόμπα είναι 1.000W, θέλει 1.000W από τη γεννήτρια).

Β. Επαγωγικά Φορτία (Αυτά που έχουν μοτέρ/συμπιεστή)

Αυτές είναι οι συσκευές που κρύβουν την παγίδα. Όταν ένα ηλεκτρικό μοτέρ παίρνει μπρος από στάση, χρειάζεται μια τεράστια, στιγμιαία "κλωτσιά" ενέργειας (Ρεύμα Εκκίνησης / Inrush Current) για να υπερνικήσει την αδράνεια, η οποία διαρκεί 1-2 δευτερόλεπτα. Αφού πάρει φόρα, η κατανάλωση πέφτει στο κανονικό. Παραδείγματα: Ψυγείο, καταψύκτης, κλιματιστικό (παλαιού τύπου non-inverter), αντλία νερού (πιεστικό), πλυντήριο. Ο Κανόνας: Ισχύς Εκκίνησης = 2 έως 3 φορές μεγαλύτερη από την Ισχύ Λειτουργίας!

3. Παράδειγμα Υπολογισμού στην Πράξη

Ας πάρουμε τη λίστα των απολύτως απαραίτητων που φτιάξαμε στο Βήμα 1 και ας κάνουμε τα μαθηματικά:

Εικονογράφηση για 3. Παράδειγμα Υπολογισμού στην Πράξη
Συσκευή Τύπος Φορτίου Ισχύς Λειτουργίας (Watts) Ισχύς Εκκίνησης (Watts)
5 Λάμπες LED Ωμικό 50 W 50 W
Τηλεόραση 55" Ωμικό (ηλεκτρονικό) 150 W 150 W
Router & Laptop Ωμικό 100 W 100 W
Ψυγείο Επαγωγικό 250 W 750 W (x3)
Αντλία Καλοριφέρ Επαγωγικό 150 W 450 W (x3)
ΣΥΝΟΛΑ 700 Watts 1.500 Watts

Πώς διαβάζουμε τον πίνακα: Αν πάτε να αγοράσετε μια γεννήτρια 800W επειδή το "Σύνολο Λειτουργίας" είναι 700W, την ώρα που θα πάει να πάρει μπρος ο συμπιεστής του ψυγείου, το σύστημα θα ζητήσει στιγμιαία πάνω από 1.000W. Η γεννήτρια των 800W δεν θα αντέξει την "κλωτσιά" και θα κλείσει. Η γεννήτρια πρέπει να καλύπτει το Σύνολο Εκκίνησης!

Μικρό Tip Μηχανικού: Στην πράξη, δεν θα πάρουν μπρος όλες οι συσκευές στο ίδιο ακριβώς χιλιοστό του δευτερολέπτου. Ο πιο ασφαλής τύπος είναι να πάρετε το Συνολικό Άθροισμα των Ισχύων Λειτουργίας (700W) και να του προσθέσετε ΜΟΝΟ τη διαφορά εκκίνησης του μεγαλύτερου μοτέρ που έχετε (δηλαδή του ψυγείου: 750W - 250W = 500W). Άρα, 700W + 500W = 1.200W. Αυτό είναι το απόλυτο ελάχιστο νούμερο (Στιγμιαίο Μέγιστο Φορτίο).

4. Μετατροπή των Watts σε kVA και ο "Κανόνας του 80%"

Εικονογράφηση για 4. Μετατροπή των Watts σε kVA και ο "Κανόνας του 80%"

Τώρα που βρήκατε ότι χρειάζεστε περίπου 1.200 Watts (1.2 kW), πρέπει να το μεταφράσετε στη "γλώσσα" των κατασκευαστών γεννητριών.

Πρώτον, οι γεννήτριες (όπως γράψαμε και σε προηγούμενο άρθρο) μετριούνται σε kVA (Φαινόμενη Ισχύς). Ο συντελεστής ισχύος (cosphi) για τις περισσότερες μονοφασικές γεννήτριες είναι 1.0 (οπότε 1 kVA = 1 kW), αλλά για τις τριφασικές γεννήτριες (και τις μεγαλύτερες πετρελαίου) ο συντελεστής είναι συνήθως 0.8.

Η επίσημη σχέση μετατροπής είναι: S = fracPcosphi Όπου S είναι η Φαινόμενη Ισχύς σε kVA και P η Ενεργός Ισχύς σε kW.

Δεύτερον –και σημαντικότερον– καμία γεννήτρια δεν πρέπει να δουλεύει στο 100% των δυνατοτήτων της συνεχόμενα. Αν αγοράσετε μια γεννήτρια 1.200W και την "ζορίζετε" μονίμως στα 1.150W, θα υπερθερμανθεί, θα κάνει τρομερό θόρυβο, θα κάψει υπερβολικό καύσιμο και θα χαλάσει γρήγορα.

Ο Χρυσός Κανόνας (Το Περιθώριο Ασφαλείας): Πολλαπλασιάστε το μέγιστο φορτίο που βρήκατε επί 1.2 (ή αλλιώς, προσθέστε 20% έως 25% περιθώριο).

Άρα, για να καλύψετε τις απολύτως βασικές ανάγκες ενός μικρού σπιτιού με απόλυτη ασφάλεια και μακροζωία του κινητήρα, θα πρέπει να κοιτάξετε στην αγορά για μια γεννήτρια γύρω στα 1.5 με 2.0 kVA.

Στο παράδειγμά μας

1.200W cdot 1.2 = 1.440W.

Συνοψίζοντας

Η αγορά της σωστής γεννήτριας είναι θέμα μαθηματικών και όχι μαντεψιάς. Φτιάξτε τη λίστα σας, βρείτε τα "ύπουλα" επαγωγικά φορτία (μοτέρ) και πολλαπλασιάστε την ισχύ τους επί 3 για την εκκίνηση. Προσθέστε ένα υγιές περιθώριο 20% για να μην "αγκομαχάει" ο κινητήρας, και θα έχετε ένα σύστημα που δεν θα σας προδώσει ποτέ την κρίσιμη στιγμή.

Επόμενο Βήμα: Αγοράσατε τη γεννήτρια. Τώρα το μεγάλο ερώτημα: Όταν κοπεί το ρεύμα, θα βγείτε έξω στη βροχή με τον φακό για να τραβήξετε το κορδόνι της μίζας, ή θα θέλατε να πάρει μπρος μόνη της; Συνεχίστε στον τεχνικό μας οδηγό: Μεταγωγικός Διακόπτης (ATS - Automatic Transfer Switch): Πώς η γεννήτρια παίρνει μπρος μόνη της όταν κόβεται το ρεύμα.

Σχετικά Άρθρα

Preview