การกำหนดขนาดและวิธีกำหนดขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ต้องการ

การกำหนดขนาดและวิธีกำหนดขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ต้องการ

(Sizing and how to size the desired Genset)

การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Choosing a Generator)

     เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นเครื่องจักรที่ใช้งานหนักเนื่องจากต้องทำงานที่ภาระโหลดสูงต่อเนื่องตลอดเวลาทีมีการใช้งาน และเป็นเครื่องจักรที่มีราคาสูง เราจึงจำเป็นต้องเลือกอย่างถูกต้องและคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่างเพื่อให้คุ้มค่าเงินที่ลงทุน เพื่อที่จะใช้งานได้ยาวนานเวลาหลายสิบปี

เลือกขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เหมาะสมกับความต้องการ

     การเลือกขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องมาจากความต้องการพลังงานไฟฟ้าของโหลดทั้งหมด โดยควรเผื่อความต้องการในการขยายอนาคตไว้ด้วย เนื่องการการเพิ่มขนาดจะทำได้ยากและต้นทุนสูงกว่าการเผื่อไว้ตั้งแต่ต้น เริ่มตั้งแต่พื้นที่ติดตั้งที่อาจจำกัด อุปกรณ์ต่างๆที่ใช้งานที่ต้องเปลี่ยนใหม่เกือบหมดถ้าเพิ่มขนาด การขนานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็ทำได้แต่มีต้นทุนที่สูงขึ้นและยุ่งยาก 

    เริ่มต้นจากการศึกษาขนาดของโหลดที่ต้องการว่าต้องการกระแสไฟฟ้าที่ต้องการสูงสุดแต่ละเฟสกี่แอมป์ มี Power Factor เท่าไร ในแต่ละเฟสมีกระแสค่าสูงสุดเท่ากันหรือไม่ ขณะที่กระแสกระชาก Power Factor ขณะนั้นเท่าไร เพื่อจะนำมาคำนวณหาขนาดของเครื่องยนต์และไดนาโมที่เหมาะสมต่อการใช้งาน โดยทั่วไปเราใช้ค่า Power Factor เฉลี่ยที่ 0.8 ในการกำหนดขนาดของเครื่องยนต์และไดนาโมที่นำมาประกอบเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งชุด หากงานของท่านมี Power Factor เบี่ยงเบนจาก 0.8 มาก อาจจะต้องปรับขนาดเครื่องยนต์หรือไดนาโมให้เหมาะสมกับการใช้งาน 

     พิจารณาค่าไฟฟ้ารวม (วัตต์) หรือ (KVA) ที่ท่านต้องการเพื่อความมั่นใจและความปลอดภัยในการเลือกซี้อ จึงต้องมีการนำ Safety Factor* ซึ่งเป็นค่าเผื่อความปลอดภัยเข้าไปคิดด้วย อาทิเช่น

          - ขนาดเล็ก / กลาง  ใช้ในแหล่งเพาะปลูก ใช้ในระดับครัวเรือน เป็นแหล่งพลังงานสำรอง ใช้ในไซต์ก่อสร้าง ใช้ในงานเชื่อมโลหะ ฯลฯ เป็นต้น (ขนาดเล็ก ประมาณ 1-20 KVA, ขนาดกลาง ประมาณ 20-50 KVA)

          - ขนาดใหญ่  ใช้ในระดับอุตสาหกรรม โรงแรม โรงงาน ฯลฯ (ประมาณ 50-100KVA ขึ้นไป)

          - Prime Rating หมายถึง ค่าพลังงานที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะจ่ายได้ โดยมีค่าสูงสุดไม่เกินค่าในตาราง และโหลดจะต้องมีการปรับขึ้นลงโดยมีค่าเฉลี่ยที่ 80% ของค่า Prime Rating (ปกติเพื่อเป็นการเผื่อ Safety factor วิศวกรของหน่วยงานราชการในประเทศไทยจะใช้ค่า Prime Power ในการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยไม่ใช้ที่กำลังสูงสุดที่เครื่องสามารถรับโหลดได้ในการกำหนดขนาด)

          - Standby Rating หมายถึง ค่าพลังงานสูงสุดที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะจ่ายได้ไม่เกิน 1 ชั่วโมงในทุก 12 ชั่วโมง

     ไดนาโมสามารถรับกระแสกระชากจากการสตาร์ทมอเตอร์ได้ประมาณ 300% ในช่วงสั้นๆ ตามสเปก ท่านอาจไม่จำเป็นต้องเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถรับกระแสการชากสูงสุดจากการสตาร์ทมอเตอร์ ปกติเราจะตั้งค่าแรงดันไฟที่ออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ 230 volts ต่อเฟส หรือ 400 volts Line-to-Line เพื่อเผื่อแรงดันตกในสายไฟระหว่างไปถึงโหลด 

วิธีกำหนดขนาดที่คุณต้องการ

     1. การเลือกระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเฟสเดียวสามเฟสกิโลวัตต์ KVA เครื่องเชื่อมสแตนบายหรือมอเตอร์สตาร์ท

     2. การเปลี่ยนแปลงขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: ด้วยความก้าวหน้าล่าสุดในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าปัจจุบันเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีให้เลือกหลายขนาด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความสามารถในการจ่ายไฟตั้งแต่ 5kW ถึง 50kW สามารถหาซื้อได้ง่ายในตลาดการใช้งานส่วนบุคคล และในบ้านในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมอยู่ที่ใดก็ได้ตั้งแต่ 50kW ไปจนถึงมากกว่า 3 เมกะวัตต์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีประโยชน์และพกพามีให้บริการสำหรับบ้าน RV และสำนักงานขนาดเล็ก แต่ธุรกิจขนาดใหญ่ศูนย์ข้อมูลอาคารโรงงานและการใช้งานในอุตสาหกรรมจำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่กว่ามากเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่สูงขึ้น

     3. ขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังงานเท่าไหร่ : วิธีกำหนดขนาดเครื่องยนต์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เหมาะสม:แม้ว่าจะไม่มีสิ่งใดทดแทนการให้ช่างไฟฟ้าที่ได้รับการรับรองทำการตรวจสอบและคำนวณทุกอย่างให้คุณได้ แต่แนวทางด้านล่างนี้มีจุดเริ่มต้นที่ดีและอย่างน้อยควรช่วยให้คุณเริ่มต้นไปในทิศทางที่ถูกต้อง:

     ก่อนตัดสินใจเลือก คุณสามารถทำได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

          1. ทำรายการสิ่งของที่ต้องใช้พลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

          2. จดบันทึกกำลังไฟเริ่มต้นและกำลังทำงานของรายการที่เกี่ยวข้อง

          3. คำนวณความต้องการพลังงานทั้งหมดใน KVA หรือ KW

     วิธีค้นหากำลังไฟเริ่มต้นและการทำงาน : การเริ่มต้นและใช้งานกำลังไฟฟ้าที่ถูกต้องของอุปกรณ์ที่คุณต้องการใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการคำนวณความต้องการพลังงานที่ถูกต้อง

     แอมแปร์ - การแปลงวัตต์ : บ่อยครั้งคุณอาจพบความต้องการพลังงานของเครื่องมือที่ระบุไว้ในแอมแปร์ ในการแปลงความต้องการพลังงานของเครื่องมือจากแอมแปร์เป็นวัตต์ให้ทำตามการคำนวณเหล่านี้

สำหรับโหลดตัวต้านทาน: วัตต์ = แอมแปร์ x โวลต์

สำหรับโหลดปฏิกิริยา: วัตต์ = (แอมแปร์ x โวลต์) x โหลดแฟกเตอร์

แผนภูมิความต้องการพลังงาน วัตต์เริ่มต้นและกำลังทำงานแตกต่างกันและแต่ละอุปกรณ์มีความต้องการเฉพาะ

     วิธีการคำนวณที่แตกต่างกัน: ขึ้นอยู่กับประเภทและจำนวนของอุปกรณ์และวิธีที่กำหนดให้ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีหลายวิธีในการคำนวณความต้องการพลังงาน

          - มอเตอร์ตัวเดียวทำงาน 

          - มอเตอร์หลายตัวทำงานพร้อมกัน

          - ไม่มีมอเตอร์ไฟฟ้า

ข้อดีของการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดที่เหมาะสม  

          - ไม่มีความล้มเหลวของระบบที่ไม่คาดคิด

          - ไม่มีการปิดเครื่องเนื่องจากความจุเกินพิกัด

          - เพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

          - รับประกันประสิทธิภาพ

          - การบำรุงรักษาที่ราบรื่นยิ่งขึ้นโดยไม่ยุ่งยาก

          - อายุการใช้งานของระบบเพิ่มขึ้น

          - มั่นใจในความปลอดภัยส่วนบุคคล

          - โอกาสเสียหายน้อยกว่ามาก

เลือกเครื่องยนต์ต้นกำลังที่มีคุณภาพ

     เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเครื่องสำรองไฟฟ้าฉุกเฉินต้องจ่ายไฟได้ทุกครั้งในยามฉุกเฉิน เครื่องยนต์ต้นกำลังเป็นหัวใจที่สำคัญที่สุดที่จะกำหนดคุณภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งชุด เพราะเป็นต้นกำเนิดพลังงานที่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิง มีความร้อน มีการสึกหรอ มีชิ้นส่วนนับพันชิ้นทำงานร่วมกัน โอกาสที่จะมีปัญหาสูงหากชิ้นส่วนชิ้นใดชิ้นหนึ่งไม่มีคุณภาพก็จะทำให้ทั้งระบบหยุดลง หากเลือกผิดพลาด การแก้ไขก็คือเกือบต้องซื้อใหม่ทั้งชุด เพราะเครื่องยนต์เป็นชิ้นส่วนที่มีมูลค่าสูงสุดในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

     เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีอายุการใช้งานนานหลายสิบปี เครื่องยนต์ต้นกำลังยี่ห้อที่มีคุณภาพสูงกว่าอาจมีราคาสูงกว่าเครื่องยนต์ที่มีคุณภาพต่ำบ้าง แต่เรามักพบว่าราคาที่ต่างกันเพียง 10% อาจทำให้คุณภาพลดลงมากกว่าราคาที่ลดลงมาก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้งาน Standby อาจดูแล้วว่าใช้งานไม่มาก แต่เมื่อต้องการใช้งาน เครื่องยนต์จะต้องสามารถรับภาระโหลดสูงได้นานๆ ตลอดเวลาที่ไฟฟ้าดับ เราต้องมั่นใจได้ว่าเครื่องจะต้องสามารถให้กำลังไฟต่อเนื่องไม่มีปัญหาได้ในทุกครั้งที่ต้องการ ความเสียหายจากการที่เครื่องทำงานไม่ได้เมื่อไฟฟ้าดับอาจจสูงกว่าผลต่างราคาเครื่องหลายเท่าตัว เช่นโรงพยาบาลที่ชีวิตของคนไข้จำนวนมากขึ้นอยู่กับคุณภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในขณะไฟฟ้าดับ หรือโรงงานอุตสาหกรรมเคมีที่สายการผลิตหยุดไม่ได้ หรือศูนย์ Data Center ที่ไฟฟ้าดับไม่ได้

     การได้รับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถรองรับความต้องการในการผลิตไฟฟ้าของคุณเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญที่สุดในการตัดสินใจซื้อ ไม่ว่าคุณจะสนใจพลังงานระดับไพรม์หรือสแตนด์บายหากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใหม่ของคุณไม่สามารถตอบสนองความต้องการเฉพาะของคุณได้มันก็จะไม่ทำประโยชน์ใด ๆ กับใครเพราะอาจทำให้เกิดความเครียดที่ไม่เหมาะสมกับหน่วยและแม้แต่ทำให้อุปกรณ์บางตัวที่เชื่อมต่ออยู่เสียหาย มัน. น่าเสียดายที่การกำหนดขนาดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะได้รับนั้นมักจะยากมากและเกี่ยวข้องกับปัจจัยและข้อควรพิจารณาหลายประการ