حاسبة حجم المولد الكهربائي kVA في إكسل مع بدء المحركات والخفض بالحرارة والارتفاع

شراء مولد أصغر من اللازم يعني انطفاء المبنى عند أول بدء لمضخة كبيرة، وشراء مولد أكبر من اللازم يعني ثمنًا أعلى ووقودًا مهدورًا ومحركًا يعمل على حمل خفيف يضر به. الحجم الصحيح يخرج من حسابين لا حساب واحد: الحمل المستمر مع هامش للنمو، وأقسى لحظة بدء محرك.

هذا الشيت يجمع أحمالك في جدول واحد: العدد وkW للوحدة والكفاءة ومعامل القدرة وطريقة التشغيل ومعامل الطلب، ثم يحسب kVA التشغيل وزيادة البدء لكل حمل، ويطبق خفض القدرة بالارتفاع والحرارة، ويعرض المولد القياسي الموصى به والعامل الحاكم هل هو التشغيل أم البدء.

لمن هذا الشيت؟

• مهندسو الكهرباء والمقاولون عند تجهيز عروض المولدات
• ملاك المباني والفلل والمنشآت الصغيرة الذين يختارون مولدًا احتياطيًا
• مسؤولو الصيانة عند توسعة الأحمال والتأكد من كفاية المولد
• من يقارن بين البدء المباشر والنجمة-مثلث والبادئ الناعم ليوفر في حجم المولد

ماذا يحتوي الشيت؟

• جدول حتى 25 حملًا: العدد وkW والكفاءة ومعامل القدرة وطريقة التشغيل ومعامل الطلب
• kW وkVA التشغيل وkVA البدء وزيادة البدء لكل حمل
• إعدادات الموقع: الجهد وهامش النمو والارتفاع والحرارة وقدرة المولد اللحظية
• جدول طرق التشغيل ومضاعفاتها وقائمة أحجام المولدات القياسية قابلة للتعديل
• بطاقات: المولد الموصى به وkW وحمل التشغيل وأكبر زيادة بدء ونسبة التحميل والوقود
• العامل الحاكم وحجم الخزان وتيار المولد وتحذير تحميل أقل من 30% أو أعلى من 85%
• مخطط kVA لكل حمل وورقة دليل

طريقة الاستخدام

1. اضبط الجهد وهامش النمو والارتفاع ودرجة الحرارة في الإعدادات.
2. اكتب كل حمل بعدده وkW للوحدة وكفاءته ومعامل قدرته.
3. اختر طريقة تشغيل كل محرك واكتب معامل الطلب (النسبة التي يعمل بها فعلًا في وقت واحد).
4. اقرأ المولد الموصى به ثم جرّب طريقة تشغيل أخرى لأكبر محرك لترى أثرها.
5. اطبع الورقة أو أرسلها للمورّد مع بياناتك.

المعادلات المستخدمة

• kVA تشغيل = (العدد × kW ÷ الكفاءة) ÷ معامل القدرة × معامل الطلب
• kVA بدء الوحدة = kW ÷ (الكفاءة × معامل القدرة) × مضاعف طريقة التشغيل
• زيادة البدء = kVA بدء الوحدة − kVA تشغيلها
• معامل الخفض = 1 − الخفض بالارتفاع − الخفض بالحرارة
• المطلوب بالتشغيل = مجموع kVA × (1 + الهامش) ÷ معامل الخفض
• المطلوب بالبدء = (مجموع kVA + أكبر زيادة بدء) ÷ قدرة البدء ÷ معامل الخفض

مثال محسوب من الشيت نفسه

مبنى صغير تجاري بتسعة بنود أحمال: إنارة 12 kW ومآخذ 15 kW وثلاث وحدات تكييف 11 kW بنجمة-مثلث ومضختان 7.5 kW مباشرتان ومضخة رفع ومصعد بمحول سرعة وسخانات 20 kW ومضخة حريق 22 kW وUPS 20 kW.

• مجموع حمل التشغيل 158.2 kVA (137.9 kW)، وأكبر زيادة بدء 49.0 kVA وتأتي من مضخة 7.5 kW بتشغيل مباشر.
• عند 300 م ارتفاعًا و45 °م حرارة، معامل الخفض 0.98، والمطلوب بالتشغيل 193.7 kVA مقابل 84.6 kVA بالبدء، فيحكم التشغيل.
• النتيجة: مولد 200 kVA (160 kW) بتحميل 81%، يستهلك نحو 37.2 لتر/ساعة، وخزان 298 لترًا يكفي 8 ساعات.

لماذا لا نجمع الأحمال ونشتري المولد مباشرة؟

مجموع القدرات المركّبة لا يعمل كله في وقت واحد، فالإنارة والمآخذ والمكيفات لها معاملات طلب أقل من واحد. إهمال معامل الطلب يضخّم الحجم، وتطبيقه بتهوّر يصغّره. لذلك يطلب الشيت منك معامل كل حمل ويوضح أثره.

والأهم أن حمل التشغيل ليس الاختبار الأصعب. أقسى لحظة هي بدء محرك كبير: تيار البدء المباشر قد يصل إلى ستة أمثال التيار المقنن، وينخفض جهد المولد لحظة البدء إذا لم يكن بحجم كافٍ.

كيف تخفض حجم المولد دون مخاطرة؟

غيّر طريقة تشغيل المحرك الأكبر من مباشر إلى نجمة-مثلث أو بادئ ناعم أو محول سرعة، وراقب انخفاض kVA المطلوب بالبدء. وقد يكفي رفع الحمل المتتابع بتشغيل المحركات واحدًا بعد الآخر بدل البدء معًا.

• وزّع بدء المحركات الكبيرة بفارق زمني.
• افصل الأحمال غير الحرجة عند العمل على المولد.
• لا تصغّر الحجم إلى حد تحميل 90% مستمرًا: المولد يحتاج مساحة للنمو.

الارتفاع والحرارة

محركات الديزل تفقد جزءًا من قدرتها فوق 1000 م وعند الحرارة العالية. يضع الشيت نسبتين قابلتين للتعديل (خفض لكل 100 م فوق 1000 م، وخفض لكل °م فوق 40)، فاستبدلهما بقيم منحنى المصنّع المعتمد عندك.

تحميل المولد: لا كبيرًا ولا صغيرًا

تحميل أقل من 30% باستمرار يسبب تراكم الكربون وتلف المحرك، وتحميل فوق 85% يترك مساحة قليلة. يعرض الشيت تحذيرًا عند خروج النسبة من هذا النطاق.

نصائح للاستفادة الأفضل

• اجمع بيانات اللوحات الاسمية للمحركات بدل التقدير.
• أضف أي أحمال مستقبلية عبر هامش النمو لا بالأرقام المبالغ فيها.
• اطلب من المورّد منحنى القدرة عند ظروف موقعك.
• احسب الوقود للتشغيل الفعلي لا للحمل الكامل.

أسئلة شائعة

هل الشيت يغني عن حساب المهندس؟

هو أداة اختيار أولية دقيقة، لكن اعتماد المولد النهائي يكون مع منحنيات المصنّع ومهندس الكهرباء.

ما معنى قدرة المولد اللحظية 2.5؟

يعني أن المولد يتحمل لحظيًا تيار بدء حتى 2.5 مثل قدرته المقنّنة قبل أن ينخفض جهده بقدر مؤثر. غيّره بحسب قيمة مصنّعك.

هل يصلح لجهد 230/400 وغيره؟

نعم، غيّر جهد الخط في الإعدادات.

كم حملًا يتسع؟

25 حملًا، ويمكنك تعديل طرق التشغيل والأحجام القياسية.

حمّل الشيت

اضغط زر التحميل في أعلى الصفحة لتحصل على ملف إكسل جاهز، فيه دليل استخدام كامل، وخلايا الإدخال باللون الأصفر، والمعادلات محمية من المسح بالخطأ. والشيت متوفر أيضًا بالنسخة الإنجليزية من زر تبديل اللغة.

نتائج الشيت تقديرية للاختيار الأولي، ويعتمدها مهندس الكهرباء مع بيانات المصنّع.