ในการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้ในโรงงาน,โรงพยาบาล,โรงแรม และสถานที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าใช้นั้น จะกำหนดขนาดกิโลวัตต์ (kW) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามลักษณะการใช้งานสองแบบคือ
- prime power สำหรับใช้จ่ายกระแสไฟฟ้าต่อเนื่อง (continuous)
- stand by power สำหรับใช้งานจ่ายกระแสไฟฟ้าระหว่างที่ไฟฟ้าปกติ (normal) เช่นกระแสไฟฟ้า จาก กฟผ,กฟน และกฟภ ซึ่งบางทีอาจเรียกกันทั่วไปว่า "ไฟฟ้าสำรองฉุกเฉิน" (emergency)
การเลือกสมรรถนะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เลือกขนาดสมรรถนะได้ถูกต้อง
จะประหยัดทั้งการลงทุนครั้งแรก
(คือไม่ต้องจ่ายเงินมากขึ้นเพื่อซื้อเครื่องที่มีขนาดโตกว่าโดยไม่จำเป็น)
ค่าใช้งานและค่าบำรุงรักษาก็น้อย ทั้งมีประสิทธิ์ภาพงานสูง อายุใช้งานนานและคงทน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เลือกมาใช้เป็นแหล่งจ่ายกำลังไฟสำรองหรือระบบฉุกเฉินนี้
ตัวเครื่องยนต์ขับอาจจะเป็นเครื่องยนต์แก็สโซลีน หรือเครื่องยนต์ดีเซลก็ได้
หรือแหล่งจ่ายกำลังอื่นๆที่สามารถสตาร์ตได้ในทันทีโดยอัตโนมัติ
และใช้เวลาน้อยมากเมื่อระบบไฟฟ้าปกติเกิดขัดข้อง
สวิตซ์โอนย้ายอัตโนมัติจะถูกสับจากตำแหน่งที่ต่อเข้ากับระบบไฟฟ้าปกติมายังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อรับพลังงานไปจ่ายให้กับโหลดที่เห็นว่าจำเป็น
เมื่อระบบไฟฟ้าปกติกลับเข้าสู่สภาวะปกติแล้ว สวิตซ์โอนย้ายอัตโนมัติจะถูกสับกลับเข้ามาสู่ตำแหน่งระบบไฟฟ้าปกติ
สูตรที่ใช้คำนวณหาขนาดสมรรถนะกำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ในกรณีที่ไม่ทราบค่ากระแสขณะล็อคโรเตอร์ว่ามีค่าเท่าใด
เราสามารถคำนวณหาได้ดังนี้
วิธีเลือกเครื่องยนต์ที่ใช้ขับ
การเลือกเครื่องยนต์ขับเคลื่อนกำเนิดไฟฟ้านั้นจะต้องคำนึงถึง
ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตได้กับความเร็ว
รอบของเครื่องยนต์ขับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มี 4 ขั้วแม่เหล็ก
เมื่อ
เครื่องยนต์ขับมีความเร็วรอบ 1,500 รอบ/นาที จะได้แรงดัน
ไฟฟ้าที่มีความถี่ 50
Hz.
ความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตได้ตามที่เราต้องการ
การเลือกใช้เครื่องยนต์ พอจะแบ่งออกได้เป็น 2
ประเภท คือ
1. เครื่องยนต์ใช้งานเบา (light duty) เช่น
เครื่องยนต์สูบนอนทั้งหลายและเครื่องรถยนต์ เป็นต้น
2.
เครื่องยนต์ใช้งานหนัก (industrial duty) เช่น เครื่องยนต์สูบตั้งทั้งหลายนั่นเอง
นอกจากนี้ถ้าเราจะแบ่งเครื่องยนต์ตามชนิดปลอกสูบ
(cylinder liner) พอจะแบ่งออกได้อีก 3 ประเภท คือ
1.
เครื่องยนต์ชนิดปลอกสูบถอดเปลี่ยนไม่ได้
2. เครื่องยนต์ชนิดปลอกสูบเปลี่ยนได้
และชนิดแห้ง
3.
เครื่องยนต์ชนิดปลอกสูบถอดเปลี่ยนได้ และเป็นชนิดเปียก โดยมีน้ำหล่อเย็นอยู่รอบๆ ปลอกสูบ เครื่องยนต์ที่ใช้งานหนักมากๆ มักจะใช้วิธีนี้แต่ราคาเครื่องยนต์จะแพงมาก
ถ้าแบ่งคุณภาพของเครื่องยนต์ตามราคาที่จำหน่าย พอจะแบ่งเป็นกลุ่มได้ดังนี้
1.กลุ่มราคาแพงที่สุด ได้แก่ Caterpillar, GM.Detroi, Yanmar (ชนิดเครื่องสูบตั้ง),
Cummins, Deutz, Lieter, M.A.N., M.W.M., Black Stone.
2.กลุ่มราคาปานกลาง ได้แก่ Perkins ,Volvo Penta, Leyland, Petter, Fiat,
Mitsubishi (เฉพาะเครื่องสูบตั้ง), Lombadini, Wisconsin, Dorman
3.กลุ่มราคาถูก ได้แก่ Ford, Isuzu, Hino, Nissan, Kirloskar, Andoria, Koda,
V.M.
และถ้าจะแบ่งตามระบบการเผาไหม้ก็คือ ระบบไม่มีเครื่องอัดอากาศ (natural
aspiration) และระบบที่มีเครื่องอัดอากาศช่วย (turbo charger or super
charger) สำหรับเครื่องยนต์ทั่วๆไปที่ยี่ห้อเดียวกัน
ราคาของเครื่องยนต์ต่อหนึ่งแรงม้า
เมื่อเทียบกันระหว่างเครื่องยนต์ที่ไม่มีเทอร์โบชาร์จจะมีราคาแพงกว่าเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จมาก
เช่น เครื่องยนต์ Cummins แบบ N-495-G
(ไม่มีเทอร์โบชาร์จ ราคาประมาณเครื่องละ 256,000 บาท ดังนั้นราคาต่อหนึ่งแรงม้า = 2,782.60 บาท
(92 แรงม้า) เครื่องยนต์Cummins แบบ N-495-G
(มีเทอร์โบชาร์จ)
ราคาประมาณเครื่องละ 280,000 บาท ราคาต่อหนึ่งแรงม้า = 2,204.70 บาท
นอกจากนี้เครื่องยนต์ยังมีความแตกต่างกันอีกตามระบบการจุดระเบิดซึ่งเป็นเรื่องที่ทราบกันเป็นอย่างดีอยู่แล้วคือ
เครื่องยนต์ 2 จังหวะ และ 4 จังหวะ โดยมีทั้งเครื่องยนต์เบนซินและดีเซล
สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล 2
จังหวะนั้นส่วนใหญ่จะเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้กันอยู่มากในเรือต่างๆ
เนื่องจากเป็นเครื่องยนต์ที่มีน้ำหนักต่อแรงม้าน้อยกว่าเครื่องยนต์ 4 จังหวะ
แต่ราคาค่อนข้างแพง
ข้อเปรียบเทียบระหว่างเครื่องยนต์ที่ใช้และไม่ใช้เทอร์โบชาร์จได้แสดงเอาไว้ในตารางที่
4
วิธีเลือกเครื่องยนต์ให้เหมาะสมกับที่ตั้ง
ปัจจัยที่ทำให้เครื่องยนต์ขับต้องลดกำลังม้าลงตามมาตรฐานต่างๆได้กำหนดเอาไว้เหมือนๆ
กัน
อาจจะมีแตกต่างกันไปบ้างตรงที่ตัวเลขของอุณหภูมิและระดับความสูงของการติดตั้งเท่านั้น
1.
มาตรฐานอังกฤษ (British Standard 649) ได้กำหนดให้ลดกำลังม้าของเครื่องยนต์ไว้ ดังนี้
- ที่ทุกๆ
อุณหภูมิ 5.5 องศา C ที่เพิ่มขึ้นจาก 30 องศา C ให้ลดขนาดแรงม้าของเครื่องยนต์ลง 2%
สำหรับเครื่องยนต์ที่ไม่มีเทอร์โบชาร์จ และ
3% สำหรับเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จ
- ที่ระดับความสูงของการติดตั้ง (Altitude) ทุกๆ 300
เมตรที่สูงขึ้นจาก 150 เมตร จากระดับน้ำทะเล ให้ลดแรงม้าของเครื่องยนต์ลง 3.5%
สำหรับเครื่องยนต์ที่ไม่มีเทอร์โบชาร์จ และ 2.5%
สำหรับเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จ
-
ค่าความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity) ที่ทำการทดสอบมีค่า 60%
สำหรับการลดขนาดแรงม้าของเครื่องยนต์โดยใช้ค่าความชื้นสัมพัทธ์นี้ นับเป็นเรื่องยากที่จะบอกเป็นค่าตัวเลขที่แน่นอนได้
ควรศึกษาจากแคตตาล็อกของผู้ผลิตเครื่องยนต์นั้นๆ
2. มาตรฐานเยอรมัน (DIN 6270) ได้กำหนดให้ลดขนาดแรงม้าของเครื่องยนต์ ดังนี้
- ที่ทุก
ๆอุณหภูมิ 5 องศา C ที่เพิ่มขึ้นจาก 20 องศา C ให้ลดขนาดแรงม้าของเครื่องยนต์ลง 2%
-
ที่ระดับความสูงของการติดตั้งทุก ๆ 100 เมตรที่สูงจาก 300
เมตรจากระดับน้ำทะเลให้ลดขนาดเครื่องยนต์ลง 1%
-
ค่าความชื้นสัมพัทธ์ขณะทำการทดสอบมีค่า 60%
3. มาตรฐาน SAE (Code J8168)
ได้กำหนดโหลดแรงม้าของเครื่องยนต์ ดังนี้
- ที่ทุก
ๆอุณหภูมิ 10 องศา F ที่เพิ่มขึ้นจาก 60 องศา F ให้ลดขนาดแรงม้าของเครื่องยนต์ลง 1%
