هل يمكن لمولد LPG بقدرة 40 kW تشغيل ضواغط أنظمة HVAC أثناء انقطاع الكهرباء؟

يمكن لمجموعة مولدات LPG بقدرة 40kW من النوع الصندوقي تشغيل ضواغط أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) أثناء انقطاع التيار، لكن ملاءمتها تعتمد على عوامل تتجاوز حمل التشغيل للنظام.

يؤثر كل من تيار بدء تشغيل الضاغط، وطريقة بدء تشغيل المحرك، ومدى تحمّل هبوط الجهد، والأحمال الأخرى المتصلة في قدرة المولد على تقديم أداء موثوق.

تتناول هذه المقالة العوامل الكهربائية والتشغيلية الرئيسية التي ينبغي للمقيّمين الفنيين تقييمها عند تحديد حجم مولد LPG احتياطي لأنظمة HVAC، لمساعدتهم على تحديد مشكلات بدء التشغيل المحتملة قبل التركيب.

متى يمكن لمولد بقدرة 40 kW تشغيل ضاغط HVAC؟

يمكن أن يكون مولد بقدرة 40 kW مناسبًا عندما يغطي خرجه المقنن حمل التشغيل، وتكون قدرته على تحمّل الأحمال العابرة كافية لدعم بدء تشغيل أكبر ضاغط.

الإجابة مشروطة: فقد يفرض نظاما HVAC لهما قدرة تشغيل متطابقة متطلبات مختلفة جدًا عند بدء التشغيل، وذلك بحسب تصميم الضاغط وأدوات التحكم في بدء التشغيل.

تحقق أولًا من تصنيف المولد في وضع الاستعداد، والجهد، والتردد، وتهيئة الأطوار، وظروف الموقع. فمجرد الإشارة إلى قدرة اسمية قدرها 40 kW لا يثبت التوافق.

بعد ذلك، اطلب من مورّد المولد تقييم تسلسل بدء التشغيل بالكامل في ضوء قدرة المولد على بدء تشغيل المحركات والاستجابة العابرة للمحرك.

ما مقدار قدرة بدء التشغيل التي يحتاج إليها الضاغط؟

في المحرك الذي يبدأ تشغيله مباشرةً على الخط، قد يبلغ تيار بدء التشغيل عدة أضعاف تيار التشغيل. استخدم قيمة تيار الدوّار المقفول (LRA) التي تحددها الشركة المصنّعة بدلًا من استخدام معامل مضاعفة افتراضي.

بالنسبة إلى محرك ثلاثي الأطوار، يمكن تقدير القدرة الظاهرية لبدء التشغيل كما يلي: kVA بدء التشغيل = √3 × جهد الخط المقنن × تيار بدء التشغيل بالأمبير ÷ 1,000.

على سبيل المثال، يفرض ضاغط بجهد 400 V وقيمة LRA تبلغ 100 A حملًا يقارب 69 kVA عند الجهد المقنن أثناء بدء التشغيل المباشر على الخط.

يبلغ الخرج الظاهري المقنن لمولد بقدرة 40 kW ومعامل قدرة 0.8 مقدار 50 kVA. وتشير هذه المقارنة إلى احتمال وجود تحدٍّ عند بدء التشغيل.

لكنها لا تثبت حدوث إخفاق؛ إذ يتغير تيار بدء التشغيل مع هبوط الجهد، وقد يتمكن المولد من توفير تيار مؤقت يتجاوز تصنيفه المستمر.

وبالمثل، لا تثبت المقارنة نجاح التشغيل. يجب أن يستعيد المحرك والمولد وأدوات التحكم والضاغط أداءها معًا ضمن حدود الجهد والتردد التي تحددها الشركات المصنّعة.

ما مقدار هبوط الجهد وزمن الاستعادة اللذين يستطيع النظام تحمّلهما؟

يتسبب تيار بدء التشغيل في هبوط مؤقت للجهد. وقد يؤدي الهبوط المفرط أو المطوّل إلى فصل الموصلات، أو إعادة ضبط أدوات التحكم، أو انقطاع الأحمال الحساسة، أو منع الضاغط من بلوغ سرعة التشغيل.

اطلب من الشركة المصنّعة لنظام HVAC تحديد أدنى جهد لبدء التشغيل، والمدة المسموح بها لهبوط الجهد، وأي قيود على إعادة التشغيل. ثم قارن هذه الحدود ببيانات الأداء العابر التي توفرها الشركة المصنّعة للمولد.

قد ينخفض التردد أيضًا عندما يتلقى المحرك حملًا مفاجئًا. تأكد من قدرة منظم السرعة والمحرك على استعادة أدائهما من دون تفعيل أجهزة الحماية في نظام HVAC.

تؤدي ممانعة الأسلاك إلى انخفاض الجهد بين المولد والضاغط. لذا ينبغي أن يشمل تقييم بدء التشغيل طول الكابل، ومقطع الموصل، والتوصيلات، وممانعة المحول.

هل يمكن أن يساعد بادئ التشغيل الناعم أو محرك التردد المتغير؟

يمكن لبادئ تشغيل ناعم مختار على نحو مناسب خفض تيار الاندفاع من خلال زيادة جهد المحرك تدريجيًا. ومع ذلك، يجب أن تتيح إعداداته عزم بدء كافيًا لحمل الضاغط.

يمكن لمحرك التردد المتغير (VFD) التحكم في التسارع، وغالبًا ما يخفض تيار بدء التشغيل. تحقق من توافقه مع المولد، وتيار دخله، والتوافقيات، وأي ترشيح موصى به.

لا يضمن أي من الجهازين نجاح التشغيل. ينبغي التحقق، بالتعاون مع مورّدي الجهازين، من قيود الضاغط، وترتيبات التجاوز، وتيار شحن المحرك، واستجابة المولد للأحمال غير الخطية.

متى كان ذلك عمليًا، شغّل الضواغط واحدًا تلو الآخر وأخّر الأحمال غير الأساسية. رتّب تشغيل المراوح والمضخات وأدوات التحكم وفقًا لمتطلبات التشغيل التي تحددها الشركة المصنّعة لنظام HVAC.

ما الأحمال الأخرى التي يجب أن يدعمها المولد؟

أعد قائمة بجميع المعدات التي قد تعمل أثناء انقطاع التيار، بما فيها وحدات معالجة الهواء، والمضخات، والإضاءة، وأدوات التحكم، والأحمال الأساسية في المبنى، مع بيان متطلبات التشغيل وبدء التشغيل لكل منها.

في كل خطوة من خطوات بدء التشغيل، أضف الأحمال التي تعمل بالفعل إلى متطلبات بدء تشغيل المحرك التالي. وتحقق أيضًا من حدود القدرة المستمرة بوحدتي kW وkVA وحدود تيار الأطوار.

حدد أسوأ تسلسل تشغيل محتمل، بما يشمل إعادة التشغيل التلقائي بعد انقطاع قصير. فقد تتجاوز عمليات بدء تشغيل الضواغط المتزامنة قدرة المولد حتى عندما يبدو حمل التشغيل العادي محدودًا.

يمكن لأنظمة فصل الأحمال وأدوات التحكم في مفاتيح التحويل منع تداخل الأحمال غير المرغوب فيه. تحقق من إعداداتها وسلوكها عند الأعطال أثناء التشغيل التجريبي، ولا سيما عندما يعتمد تشغيل HVAC على مضخات مساعدة.

هل يظل إمداد LPG كافيًا أثناء انقطاع التيار؟

يجب أن يوفر نظام الوقود كمية كافية من البخار عند الضغط المطلوب أثناء بدء التشغيل وتغير الأحمال والتشغيل المستمر، حتى في أدنى درجة حرارة متوقعة في الموقع.

تؤثر في ذلك قدرة الخزان على التبخير، ومستوى السائل، والمنظمات، ومقاسات الأنابيب، وجميع الأجهزة التي تستهلك الوقود في الوقت نفسه. وينبغي لمورّد LPG مؤهل التحقق من التركيب بالكامل.

تحقق من مدة التشغيل المتوقعة باستخدام بيانات استهلاك الوقود للمولد عند الحمل المتوقع وكمية الوقود القابلة للاستخدام. تجنب تحديد سعة التخزين بالاستناد إلى حجم الخزان وحده.

ضع أيضًا في الحسبان الارتفاع عن سطح البحر، ودرجة الحرارة المحيطة، والتهوية، وتدفق الهواء داخل الغلاف. فقد يؤدي خفض التصنيف الذي تحدده الشركة المصنّعة إلى تقليل الخرج المتاح لمجموعة مولدات LPG بقدرة 40kW من النوع الصندوقي.

ما المعلومات التي ينبغي للمقيّمين طلبها قبل اعتماد المولد؟

اجمع بيانات لوحة اسم الضاغط، وقيمة LRA أو مواصفات دخل المحرك، وطريقة بدء التشغيل، وحدود تحمّل الجهد، والجدول الكامل لأحمال انقطاع التيار قبل طلب مراجعة تحديد الحجم.

اطلب من مورّد المولد إجراء حساب أو محاكاة موثقة لبدء تشغيل المحرك، توضح هبوط الجهد المتوقع، واستجابة التردد، وزمن الاستعادة، وتسلسل بدء التشغيل المفترض.

راجع الافتراضات في ضوء ظروف التركيب الفعلية، بما يشمل درجة حرارة التشغيل، والارتفاع عن سطح البحر، وممانعة الكابلات، وضغط الوقود، وأي خفض في تصنيف المولد أو إعدادات لإدارة الأحمال.

أخيرًا، أجرِ اختبار تشغيل تجريبي للنظام في ظروف تمثّل انقطاع التيار. راقب تسارع الضاغط، واستعادة الجهد والتردد، وضغط الوقود، وسلوك المعدات الأخرى المتصلة.

كيف يقارن ذلك بتطبيقات مولدات الغاز الأكبر حجمًا؟

تقدم AMICO أيضًا مجموعة مولدات الغاز الحاوية الصامتة بقدرة 1200kW، طراز AMC1200NS، بقدرة 1,200 kW وتردد 50 Hz.

تعالج أنظمة التحكم الإلكتروني في السرعة ووظائف التشغيل التلقائي فيها نطاقًا مختلفًا من القدرة. ولا ينبغي اعتبارها دليلًا على أداء بدء التشغيل لمولد بقدرة 40 kW.

التقييم النهائي

لا يكون مولد LPG بقدرة 40 kW خيارًا مناسبًا لاحتياط HVAC إلا بعد التحقق من قدرة التشغيل وأداء بدء تشغيل الضاغط، كلٌّ على حدة، وفقًا لظروف التركيب.

استخدم بيانات المعدات، وتقييمًا للأحمال العابرة بدعم من المورّد، وإمدادًا مناسبًا بالوقود، واختبار تشغيل تجريبيًا تحت المراقبة لتحويل هذا التقدير الأولي إلى قرار موثوق.