Blog
Sie können die Größe eines Dieselgenerators bestimmen, indem Sie seine Leistung an Ihre elektrische Gesamtlast anpassen und diese Last dann in den richtigen kVA-Wert umrechnen. Die Dimensionierung eines Dieselgenerators ist unkompliziert: Addieren Sie Ihre Betriebswattzahlen, berücksichtigen Sie Anlaufstromspitzen und wenden Sie einige Standardformeln an. Ein Generator-Dimensionierungsrechner übernimmt die Berechnungen für Sie.
Standby-Aggregate laufen gemäß ISO 8528-1 typischerweise mit etwa 70 % ihrer vollen Kapazität und sind weniger als 200 Stunden pro Jahr in Betrieb. Dieser Wert bestimmt, wie Sie Ihre Ergebnisse zur Dieselgenerator-Dimensionierung interpretieren. Dieser Leitfaden führt Sie durch den Unterschied zwischen kW und kVA, eine Anleitung zum Rechner, wichtige Formeln, ein Praxisbeispiel und fortgeschrittene Faktoren wie Motorstart und Leistungsfaktor.
Dimensionierung von Dieselgeneratorenbedeutet, die Generatorkapazität an Ihre elektrische Gesamtlast anzupassen und diese Last dann in den richtigen kVA-Wert umzurechnen. Beginnen Sie mit einer vollständigen Bestandsaufnahme jeder Last. Erfassen Sie Typenschilddaten wie Spannung, Volllaststrom, Leistungsfaktor und PS. Trennen Sie Dauerlasten von intermittierenden Lasten und ermitteln Sie den Spitzenbedarf anhand der letzten 12 Monate oder der Typenschilddaten für geplante Anlagen.
Ihr Dimensionierungsziel ist die Dauerbetriebsleistung plus der höchste Anlaufbedarf plus Reservekapazität. Addieren Sie einen Sicherheitszuschlag von 10-20 % für zukünftige Laststeigerungen. Rechnen Sie alle Ampere in Kilowatt um, bevor Sie den Generator dimensionieren, damit jede Berechnung dieselbe Einheit verwendet. Dieser Schritt ist wichtig, da eine zu kleine Einheit mit Anlauflasten und Spannungsinstabilität zu kämpfen hat, während eine zu große Einheit bei geringer Last ineffizient läuft.
kW misst die Wirkleistung, also den Strom, der tatsächlich Arbeit verrichtet. kVA misst die Scheinleistung, also die Gesamtleistung, die ein Generator liefern muss. Die beiden Werte unterscheiden sich aufgrund des Leistungsfaktors, und die Beziehung lautet kVA = kW / Leistungsfaktor. Für eine 100-kW-Last bei einem Leistungsfaktor von 0,8 beträgt die erforderliche Generatorgröße 125 kVA.
Der Leistungsfaktor variiert je nach Anwendung. Industrielle Dreiphasengeneratorenlaufen typischerweise bei 0,8, während einphasige Einheiten für den Wohnbereich und leichte gewerbliche Anwendungen oft bei 1,0 laufen. Lasten mit variablem Leistungsfaktor machen diese Umrechnung unerlässlich, da ein niedriger Leistungsfaktor die Gesamt-kVA erhöht, die Ihr Generator liefern muss.
| Anwendungstyp | Generatorphase | Gängiger Leistungsfaktor |
| Wohn- und leichte gewerbliche Nutzung | Einphasig | 1 |
| Industriell | Dreiphasig | 0,8 |
Ein Dimensionierungsrechner konvertiert zwischen kW, kVA, Ampere und PS, sodass Sie von der Generatorkapazität in kW zu der von Ihrer Anwendung benötigten kVA-Nennleistung gelangen. Diese Umrechnung ist das Kernstück der kW-in-kVA-Generatorbemessung und sorgt dafür, dass Ihre Endauswahl genau ist.
Ein Rechner zur Dimensionierung von Notstromaggregaten wandelt Ihre Lastenliste in eine empfohlene Kapazität um. Sie geben Daten in einer logischen Reihenfolge ein, und das Tool übernimmt die Berechnungen. Hier ist, was Sie in jeder Phase angeben.
Lastaufteilung: Listen Sie jede Lastkategorie in kW mit ihrem Leistungsfaktor auf, wie zum Beispiel Lebenserhaltungslasten, Feuerlöschpumpenlast und optionale Notstromlasten.
Motordaten: PS, Stromaufnahme bei Volllast, Leistungsfaktor und Systemspannung.
Systemspannung und Phase: zum Beispiel 480 V dreiphasig.
Sicherheitsmarge: typischerweise 25 % für zukünftige Erweiterungen und Motoranlaufstromspitzen.
Sie wählen außerdem einphasig oder dreiphasig. Diese Auswahl ändert Ihre Stromwerte. Ein Generatorgrößenrechner verwendet diese Eingaben, um Ihren benötigten kVA-Wert zu berechnen.
Kraftstoffverbrauchsabschätzungen folgen derselben Logik. Sie geben die Nenn-kW und den erwarteten Lastprozentsatz ein, und der Rechner wendet eine Last-Wirkungsgrad-Kurve aus Motortestdaten an. Der Kraftstoffverbrauch pro kWh verbessert sich, während die Last in den optimalen Bereich steigt. Der spezifische Kraftstoffverbrauch misst diese Rate.
Ihr berechneter Wert ist ein Ausgangspunkt, keine endgültige Antwort. Der empfohlene Standby-Generator kw / kva ist typischerweise die nächsthöhere Standardgröße über Ihrem berechneten Wert. Ein berechneter Bedarf von 78,1 kVA weist auf ein 100-kVA-Gerät hin. Ein Ergebnis von 150 kVA weist auf 200 kVA hin.
Wenden Sie einen Reservekapazitätszuschlag an, bevor Sie aufrunden. Ein Standard-Reservekapazitätszuschlag von 20 % deckt zukünftige Erweiterungen ab. Addieren Sie dazu 5 % bis 10 % für regelmäßige Kaltstarts bei Minustemperaturen. In einem Berechnungsbeispiel ergab eine auf eine reduzierte Last von 440,9 kVA angewendete Reservekapazität von 10 % 510,5 kVA, und die nächste Standardgröße betrug 600 kVA.
Diese Schritt-für-Schritt-Berechnung zur Generatorbemessung hält Ihre Auswahl auf dem Boden der Tatsachen. Sie können einen Generator sicher bemessen, sobald Sie Ihre Gesamt-kVA an eine Standardnennleistung anpassen und bestätigen, dass die Reserve zu Ihren Aufstellungsortbedingungen passt.
Die Kernformel zur Bemessung von Dieselgeneratoren beginnt mit einer einfachen Summe. Addieren Sie die Gesamtlaufleistung in Watt jeder Last und addieren Sie dann den einzelnen größten Motoranlaufstromstoß. Sie berechnen diesen Stromstoß, indem Sie die Laufleistung des größten Motors von dessen Anlaufleistung subtrahieren. Diese Methode setzt voraus, dass Sie Motoranläufe versetzen, sodass jeweils nur ein Motor einen Stromstoß erzeugt.
Verwenden Sie für Dreiphasensysteme diesen Zusammenhang: Wirkleistung in Watt = 1,732 x Leiterspannung x Leiterstrom x Leistungsfaktor. Die Scheinleistung in kVA = 1,732 x Leiterspannung x Leiterstrom. Mit dieser Formel können Sie gemessene Ampere direkt in die von Ihnen benötigten kW- und kVA-Werte umrechnen.
Die Leistungsreduzierung (Derating) gleicht die Standortbedingungen aus. Verfügbare Leistung = Nennleistung x Höhenfaktor x Temperaturfaktor. Ein 1.000-kW-Generator mit einem Höhenfaktor von 0,92 und einem Temperaturfaktor von 0,97 liefert 892,4 kW. Eine Leistungsreduzierung beginnt typischerweise oberhalb von 500 bis 1.000 Fuß Höhe. Die meisten Generatoren sind auf 77 °F (25 °C) ausgelegt. Temperaturen über 104 °F (40 °C) verursachen eine messbare Leistungsreduzierung.
Die 80-%-Regel besagt, dass Sie einen Generator für den Dauerbetrieb nicht über 80 % seiner Nennleistung hinaus belasten sollten. Diese Reserve schützt den Motor und den Generator vor anhaltender Überlastung.
Betrachten Sie ein Haus mit einem Kühlschrank, einer Brunnenpumpe, einem Heizanlagengebläse, Beleuchtung und einer Schmutzwasserpumpe. Sie listen jede Last auf und erfassen deren Laufleistung in Watt. Der Kühlschrank verbraucht 150 W, die Brunnenpumpe 1.000 W, das Heizanlagengebläse 500 W, die Beleuchtung 300 W und die Schmutzwasserpumpe 800 W. Ihre Gesamtlaufleistung beträgt 2.750 W.
Ermitteln Sie als Nächstes den Motoranlaufstromstoß für jede motorbetriebene Last. Die Brunnenpumpe fügt 2.000 W an Stromstoß hinzu, die Schmutzwasserpumpe 1.200 W und der Kühlschrank 400 W. Der größte Motoranlauf stammt von der Brunnenpumpe mit 2.000 W.
Wenden Sie die Methode „Summe der Laufleistung plus größter Motoranlaufstromstoß“ an. Gesamtlaufleistung von 2.750 W plus der größte Stromstoß von 2.000 W ergibt 4.750 W. Dieser Wert stellt Ihren Spitzenbedarf während des größten Motoranlaufs dar.
Fügen Sie für Sicherheit und zukünftige Lasten eine Reserve hinzu. Multiplizieren Sie 4.750 W mit 1,20, um 5.700 W zu erhalten. Wenden Sie nun die 80-%-Regel umgekehrt an. Ein zu 80 % seiner Nennleistung belasteter Generator muss 5.700 W liefern, also ist die erforderliche Kapazität = 5.700 / 0,8 = 7.125 W. Runden Sie auf die nächste Standardgröße auf, was ein 7.500-W-Generator ist. Dieses Gerät bewältigt alle wesentlichen Lasten mit ausreichender Anlaufkapazität.
Wenn Sie einen Generator bemessen, denken Sie daran, dass Anlaufleistung im Vergleich zu Laufleistung kein unwesentliches Detail ist. Ein Gerät, das nur nach der Laufleistung bemessen ist, wird beim Anlaufen eines Motors abwürgen. Der Stromstoß kann für ein oder zwei Sekunden das Mehrfache der Dauerstromaufnahme erfordern. Die Bemessung nach der Anlast anstelle der Last im Dauerbetrieb ist genau das, was ein Generatorbemessungsrechner überprüft. Dasselbe Prinzip gilt für GesamtkVA-Berechnungen für größere Systeme. Ihre GesamtkVA müssen den größten Motoranlauf berücksichtigen, nicht nur den stationären Bedarf.
Ein Motoranlaufstromstoß ist die Ursache für die meisten unterdimensionierten Generatoren. Ein Motor zieht kurzzeitig ein Mehrfaches seiner Laufleistung in Watt. Der größte Motoranlauf legt Ihren Spitzen-kVA-Bedarf fest. Diese Anlauf-kVA kann die stationäre Stromaufnahme weit übersteigen. Listen Sie jeden Motor auf und addieren Sie nur den Stromstoß des Motors zu Ihrer Grundlast. Versetzen Sie die Anläufe, um den Stromstoß handhabbar zu halten.
Der Leistungsfaktor verschiebt sich bei Laständerungen. Motoren nehmen unterschiedliche Blindleistung auf, wodurch Lasten mit variablem Leistungsfaktor entstehen. Betrachten Sie die Scheinleistung als die Obergrenze, die Ihr Generator abdecken muss. Kondensatoren zur Leistungsfaktorkorrektur können diese Blindlast reduzieren. Konvertieren Sie jede Last in kVA und kvar, anstatt nur kW zu erfassen. Bei gemischten Lasten mit variablem Leistungsfaktor schlägt ein allein nach kW bemessener Generator fehl. Berechnen und bestimmen Sie die GesamtkVA beim ungünstigsten Leistungsfaktor.
Der Parallelbetrieb erhöht die Kapazität. Zwei Geräte an einer gemeinsamen Sammelschiene können zusammenarbeiten, wenn die elektrischen Parameter und die Regler-/AVR-Systeme übereinstimmen. Vor dem Zuschalten müssen Spannung, Frequenz und Phasenfolge übereinstimmen. Spannung innerhalb von 2–5 %, Frequenz innerhalb von 0,1–0,2 Hz, Phasenwinkel unter 10–20 Grad. Im Statikmodus (Droop-Modus) teilen sich die Lasten proportional zur Kapazität auf.
Die Höhenlage verringert die Luftdichte und die Motorleistung. Die Leistungsabsenkung beginnt normalerweise ab 1.500 Fuß. Saugmotoren verlieren 3,5 % pro 1.000 Fuß. Turbogeladene Motoren verlieren 2,5 %.
Auch Hitze spielt eine Rolle. Ein für 40 °C ausgelegter Generator liefert die auf dem Typenschild angegebene kW-Leistung. Über 40 °C sinkt die Leistung um 2–4 % pro 5 °C Temperaturanstieg. Ein Kühler für hohe Umgebungstemperaturen mit einem größeren Kern und einem Ventilator für hohen statischen Druck begrenzt diesen Verlust. Stimmen Sie Kühler, Ventilator und Leistungsabsenkungsfaktor aufeinander ab. Wüstenstandorte erfordern möglicherweise einen externen Kühler.
Wenden Sie beide Faktoren auf Ihre Last an. Ein 500-kW-Generator in großer Höhe liefert weniger als die Nennleistung. Addieren Sie die temperaturbedingte Leistungsabsenkung. Die endgültige Leistung muss die Last übersteigen. Die Leistungsabsenkung verringert die nutzbaren Betriebswatts. Kombinieren Sie dies mit Lasten mit variablem Leistungsfaktor, steigt der benötigte kW-Bedarf. Überprüfen Sie dies anhand des Datenblatts des Herstellers.
Sie verfügen nun über einen wiederholbaren Prozess. Listen Sie jede Last auf, summieren Sie die Betriebswatts insgesamt, rechnen Sie sie in kW und kVA um und addieren Sie dann den größten Anlaufstromstoß des Motors. Berücksichtigen Sie die Leistungsabsenkung für Höhe und Temperatur. Bestätigen Sie das kW-Ergebnis mit einem Rechner.
Leistungsfaktor und Motoranlauf beeinflussen Ihre endgültige Dimensionierung am stärksten. Ein niedriger Leistungsfaktor erhöht den erforderlichen kVA-Wert. Ein großer Motoranlaufstromstoß erhöht den Bedarf an Betriebswatts.
Dimensionieren Sie einen Generator immer mit einer Sicherheitsmarge. Leitfäden empfehlen üblicherweise 10–30 % Zusatzkapazität, wobei 10–20 % am häufigsten vorkommen.
Überprüfen Sie die kW-Nennleistung vor dem Kauf anhand des Datenblatts des Herstellers. Dieser Schritt schützt Ihre Entscheidung bei der Dimensionierung des Dieselgenerators. Eine gute Generator-Dimensionierung beinhaltet immer diese abschließende Prüfung.
Addieren Sie die Gesamtlaufleistung aller Geräte, die Sie betreiben möchten. Addieren Sie dann den höchsten Anlaufstrom des Motors. Wenden Sie die 80-%-Regel an und runden Sie auf die nächste Standardgröße auf. Ein Rechner für die Generatorgröße bestätigt Ihre endgültige Zahl.
Teilen Sie Ihre Last in kw durch den Leistungsfaktor. Eine Last von 100 kw bei einem Leistungsfaktor von 0,8 erfordert 125 kva. Industrielle Dreiphasenaggregate arbeiten typischerweise mit 0,8, während einphasige Wohngebäudeaggregate oft mit 1,0 arbeiten.
Ja. Zwei Geräte an einem gemeinsamen Bus arbeiten zusammen, wenn Spannung, Frequenz und Phasenfolge übereinstimmen. Die Spannung muss innerhalb von 2–5 %, die Frequenz innerhalb von 0,1–0,2 Hz und der Phasenwinkel unter 10–20 Grad bleiben. Die Lasten werden dann proportional zur Kapazität aufgeteilt.
Ein Elektromotor benötigt beim Anlauf kurzzeitig ein Vielfaches seiner Betriebswattzahl. Dieser Anlaufstromstoß bestimmt Ihren Spitzebedarf. Ein Gerät, das nur auf den Dauerbetrieb ausgelegt ist, wird stehen bleiben. Bemessen Sie die Anlage immer nach dem größten Motorstart, nicht nur nach der Dauerlast.
Höhe verringert die Luftdichte und die Motorleistung. Die Leistungsabnahme beginnt in der Regel ab 1.500 Fuß. Saugmotoren verlieren 3,5 % pro 1.000 Fuß und turbogeladene Motoren 2,5 %. Ein Notstromaggregat-Größenrechner hilft Ihnen dabei, die herabgesetzte Leistung zu bestätigen.
IPv6 Netzwerk unterstützt
Deutsch
Deutsch
English
français
русский
español
português
Nederlands
العربية
Polski
中文