کاوا چیست؟

کاوا که اختصار کیلو ولت آمپر است به انگلیسی: Kva نامیده می شود. در واقع کاوا واحد اندازه گیری استاندارد در تولید برق در ژنراتور ها به شمار می‌رود. اگر شما هم قصد تهیه یک ژنراتور را داشته باشید احتمالا نام این واحد را شنیده اید. چرا که توان دیزل ژنراتور ها با این معیار سنجیده می‌شود.

ژنراتورهای برق امروزه در اندازه های بسیار متفاوتی تولید و به بازار عرضه می‌شوند. از نمونه های خانگی و حتی قابل حمل (پرتاپل) که معمولا از ۵ تا ۵۰ کاوا برای خانه ها و محیط های کار استفاده می‌شود و بیشتر به آن ها موتور برق گفته می‌شود تا مولدهای با ظرفیت بیش از ۵۰ کاوا که تا ۳ مگاوات هم در مصارف صنعتی و نیروگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند، همگی در گروه ژنراتور ها قرار دارند.

جهت تخمین و اندازه گیری مقدار برق مورد نیاز در مصارف اداری و خانگی که تکفاز هستند، راه حل بسیار ساده ای وجود دارد. شما به راحتی می‌توانید از تمامی وسایل الکترونیکی که به صورت همزمان به موتور برق وصل می‌شوند، لیستی تهیه کنید و مقدار مصرف آن ها را بر حسب آمپر یادداشت کنید.

این اطلاعات در برچسب و بدنه این دستگاه ها به صورت استاندارد درج می‌شود. در نهایت با جمع این مقادیر میزان مصرف شما بر حسب آمپر مشخص می‌شود.

روش اندازه گیری بر اساس آمپر یکی از بهترین و مطمئن ترین راه حل ها برای برآورد دقیق مصرف می‌باشد. از آنجا که موتور برق بر اساس کاوا به فروش و یا اجاره گذاشته می‌شود، می‌‎توانید مقدار جمع مقدار آمپر مصرفی را ضربدر ولتاژ کنید (در ایران ۲۲۰ ولت است) تا مقدار مصرف در خانه و یا محل کار شما بر اساس وات مشخص شود.

برای نمونه اگر شما ۳۰ آمپر مصرف داشته باشید:

۳۰*۲۲۰=6600W

خوشبختانه برای راحتی مصرف کنندگان خانگی و کوچک موتورهای برق بر اساس کیلو وات اندازه گیری می‌شوند.

همانطور که می‌دانیم هر ۱۰۰۰ وات معادل ۱ کیلووات است و با تقسیم ۶۶۰۰ وات به هزار، رقم  ۶/۶ کیلووات حاصل خواهد شد.

در حالت تکفار هر یک کاوا معادل ۱۰۰۰ وات می‌باشد. به عبارت ساده تر برای این مصرف به صورت اسمی به ۶/۶ کاوا نیاز داریم.

برآورد و تبدیل کاوا و ظرفیت در ژنراتور برق صنعتی

در مصارف صنعتی و سه فاز که معمولا در توان های بیش از ۵۰ کاوا مورد استفاده قرار می‌گیرند تعیین موتور با ظرفیت مناسب، بسیار مشکل تر و سخت تر از مصارف خانگی است. متاسفانه هیچ روشی به جز بازرسی و کمک از یک برق کار صنعتی برای تخمین و برآورد مصرف وجود ندارد.

بعد از برآورد مقدار مصرف که می‌تواند برحسب آمپر و یا کیلووات مورد اندازه گیری قرار بگیرید از این فرمول ها برای تبدیل کاوا استفاده می‌کنیم.

هنگامی این کار مشکل تر می‌شود که در شبکه از الکتروموتور ها نیز استفاده شده باشد. با توجه به مصرف بسیار زیاد این موتور ها در هنگام استارت که با توجه به نوع نصب (ستاره ای یا مثلث) در لحظه و به اصطلاح ضربه به شبکه وارد می‌کند، به همین منظور تخمین مصرف نیاز به مشاوره از یک کارشناس فنی دارد.

فرمول تبدیل آمپر سه فاز به کاوا

برای تبدیل هر یک آمپر سه فاز به کاوا نیاز است که آن را تقسیم بر ۱.۴۴ کنیم.

برای نمونه چنان که مقدار مصرف ما در یک مجموعه صنعتی برابر با ۴۰۰ آمپر تخمین زده شود تبدیل آن به کاوا برابر با مقدار زیر خواهد بود:

۴۰۰/۱.۴۴ = 277 کاوا

فرمول تبدیل کیلووات به کاوا

حالا اگر مقدار مصرف بر اساس کیلووات محاسبه شده باشد در حالت سه فاز باید آن را ضربدر ۱.۸ کنیم تا مقدار کاوا مشخص شود.

برای نمونه در پروژه ای که مصرف آن ۱۵۴ کیلووات پیش بینی شده است از این فرمول استفاده می‌کنیم:

۱۵۴ * ۱.۸ = 277 کاوا

تا اینجا ما با روش های تبدیل مقادیر آمپر و کیلووات به کاوا آشنا شدیم. اما یک نکته خیلی مهم در انتخاب دیزل ژنراتور و ژنراتور گازی وجود دارد.

اطلاعات درج شده بر روی پلاک ژنراتور و یا در دفترچه راهنمای ژنراتور در شرایط ایده آل محاسبه شده است و شرایط محیطی در خروجی توان این مولد ها می‌تواند تائیر گذار باشد.

بنابراین تا ۷۵ درصد توان نامی در برخی موارد این رقم ممکن است متفاوت باشد.

این دستگاهها در شرایط آکبند و هوای ۲۰ درجه و با سطح ارتفاع ۳۰۰ متر از دریا و رطوبت ۶۰ درصد و با سوخت استاندارد تست شده اند. در حالی که بیشتر مناطق ایران در فصول گرم حرارت محیطی تا ۴۰ درجه و ارتفاع تا بیش از هزار متر و رطوبت بالاتر قرار دارد.

همچنین مشکل سوخت که از کیفیت پایین تری به نسبت استاندارد های جهانی در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد و استفاده از ژنراتور های دست دوم و کارکرده که راندمان پایین تری در خروجی برق در آن ها وجود دارد، باعث می‌شود که ما در محاسبات خود در خروجی واقعی ژنراتورها بسیار محافظه کارانه تر عمل کنیم.

 *** از واحد کاوا برای اندازه گیری ظرفیت تولید برق در ژنراتور استفاده می‌شود. هر یک کاوا معادل ۱۰۰۰ وات می‌باشد. برای خرید ژنراتور و یا اجاره آن نیاز است تا برآورد دقیقی از دستگاه های مصرف کننده انجام شود. و واحد آمپر و یا کیلووات مورد نظر به کاوا تبدیل شود.

برای تبدیل آمپر آن را ضرب در ۱.۴۴ می‌کنیم تا کاوا مشخص شود.

مقدار کیلووات ضربدر ۱.۸ برای تبدیل به کاوا در حالت سه فاز مورد استفاده قرار می‌گیرد

این توان به صورت نامی بوده و در بهترین شرایط ایده آل از سوی کارخانه مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدیهی است شرایط محیطی از جمله دما، رطوبت، اختلاف از سطح دریا، کیفیت سوخت، و کارکرده بودن دستگاه می‌تواند در آن تائیرگذار باشد.

نحوه محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور

در مورد نحوه محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور یا موتور برق مورد نظر می توان گفت به دلیل اینکه اکثر مصرف کنندگان این دستگاه ها عمدتا اطلاعات ندارند و متخصص برق جهت انتخاب دستگاه یا آمپر یا کیلووات (kw) مورد نظر ندارند. اینجا توضیحاتی را بیان می کنیم تا کسانی که در این زمینه سوالاتی دارند با شرکت تماس حاصل نمایند. کارشناسان ما به صورت تلفنی همه روزه آماده پاسخگویی می باشند.

مهم ترین دلیل برای محاسبه دقیق دیزل ژنراتور این است که اگر دیزل ژنراتور را حتی کمی کوچک انتخاب کنید اصلا به درد نخواهد خورد و اگر دیزل ژنراتور را بزرگتر انتخاب کنیم هزینه خیلی زیادی کرده ایم پس کمی توجه برای انتخاب صحیح دستگاه خیلی به ما در هزینه کمک خواهد کرد.

برای آسانی کار ابتدا باید ببینیم که در یک خانه یا کارخانه و یا یک واحد تولیدی و یا هرجای دیگری چه مقدار لوازم برقی داریم که می خواهیم توسط دیزل ژنراتور کار کند. چون در خیلی از موارد تمامی دستگاه های موجود را با دیزل ژنراتور راه اندازی نمی کنند. مگر آن که در آن نقطه کلا برق وجود نداشته باشد مثل معادن سنگ و پاسگاه های مرزی و غیره. زمانی که لوازم برقی مورد استفاده را لیست کردیم. در مرحله بعد میزان برق مصرفی آن ها را با هم جمع میکنیم توجه داشته باشید که هنگامی که موارد را با هم جمع میکنیم همه با یک واحد باشند.

همگی بر اساس آمپر یا همگی وات watt یا کیلووات یا کاوا. برق سه فاز و تک فاز بودن دستگاه ها را هم از هم تفکیک می کنیم جهت تبدیل همه واحد ها به یک واحد از فرمول های زیر استفاده میکنیم.

* کیلووات kw تکفاز ضربدر ۴/۴ دهم می شود آمپر تکفاز

* اسب بخار ضربدر ۰/۷۳۶ میشود کیلووات kw

* کیلووات kw سه فاز ضربدر ۱/۸میشود آمپر سه فاز

* کاوا  kva ضربدر ۰/۸ میشود کیلووات

سپس اعداد به دست آمده را تکفاز ها با هم و سه فازها را با هم جمع می کنیم. در مصرف کننده هایی که الکتروموتور وجود دارد مثل الکتروپمپ هواکش و فن و آسانسور و جرثقیل و… به دلیل مصرف لحظه ای بالا در زمان روشن شدن یک ضریب به ان ها اضافه می کنیم. مثلا موتور های الکتریکی با راه اندازی تک ضرب را دو برابر و موتور های الکتریکی با راه اندازی ستاره مثلث را یک و نیم برابر و موتور های با راه اندازی نرم را همان یک برابر حساب می کنیم. سپس همه اعداد را به مثلا آمپر سه فاز تبدیل می کنیم. و در نهایت می توان آن را به کیلووات یا کاوا طبق فرمول زیر تبدیل کنیم.

آمپر سه فاز تقسیم بر ۱.۴۴میشود کاوا

و آمپر سه فاز تقسیم بر ۱.۸ میشود کیلووات

پس از آن که کیلووات یا کاوا مصرفی به دست آمد نقطه ای که دیزل ژنراتور قرار است در آن کار کند ارتفاع آن نقطه از سطح دریا را حساب می کنیم. به عنوان مثال شهر تهران به طور متوسط ۱۰۰۰ متر بالاتر از سطح آب های آزاد می باشد.

توجه: هر ۱۰۰۰ متر که بالاتر بود ۱۰ درصد به توان دستگاه انتخابی اضافه می کنیم، (مثلا در شهری که ۱۵۰۰ متر ارتفاع دارد) ۱۵ درصد به توان دستگاه اضافه می گردد. این کار به دلیل افت توان دیزل ژنراتور هاست. چون توانی که روی پلاک دیزل ژنراتور خورده است توان کارکرد آن دستگاه در نقطه صفر از آب های آزاد می باشد و در نهایت برای مسئله آینده نگری و ضریب اشتباهات هم یک درصدی به صورت سلیقه ای بالاتر در نظر می گیریم.

توجه داشته باشید: اگر انتخاب ما ۱۰۰ کاوا بود نباید دستگاه ۱۰۰ کاوا انتخاب کرد. چون دستگاه ۱۰۰ کاوا باید اندازه ۷۹ درصد توان خود یعنی ۸۰ کاوا کار کند در غیر این صورت آسیب می بیند و عمر دستگاه کاهش پیدا می کند.

محاسبه توان دیزل ژنراتور

در مورد نحوه محاسبه ظرفیت دیزل ژنراتور یا موتور برق مورد نظر می توان گفت به دلیل ای نکه اکثر مصرف کنندگان این دستگاه ها عمدتا دارای اطلاعات فنی نمی باشند و متخصص برق جهت انتخاب دستگاه یا آمپر یا کیلووات (kw) مورد نظر ندارند. توضیحاتی را بیان می کنیم.

مهم ترین دلیل برای محاسبه دقیق دیزل ژنراتور این است که اگر دیزل ژنراتور را حتی کمی کوچک انتخاب کنید اصلا به درد نخواهد خورد. و اگر دیزل ژنراتور را بالا انتخاب کنیم هزینه خیلی زیادی کرده ایم پس کمی توجه برای انتخاب صحیح دستگاه خیلی به ما در هزینه کمک خواهد کرد.

راهنمای انتخاب دیزل ژنراتور و میزان توان مصرفی آن

دیزل ژنراتور ها در برند های مختلف (ولوو پنتا-پرکینز-کامینز-لوول-میتسوبیشی-کاترپیلار و …) و با ویژگی های مختلف (اضطراری-دائم کار-تک فاز 1p-سه فاز (3p)) و در توان های مختلف در بازار عرضه می گردند. به همین دلیل هنگام انتخاب و خرید یک دیزل ژنراتور ابتدا باید نیازهای خود را شناسایی کرده و با توجه به آن ها یک سری موارد را جهت انتخاب دیزل ژنراتور مناسب مورد توجه قرار داد:

به عنوان مثال:

انتخاب نادرست میزان بار مصرفی می تواند منجر به انتخاب یک دیزل ژنراتور نامناسب شده که در صورت کم تر بودن توان آن از توان مورد نیاز واقعی، نیاز ما را برآورده نمی کند و برای تعویض آن ناچارا متحمل هزینه بالایی می شویم و در صورت بیشتر بودن توان آن از توان مورد نیاز واقعی، باعث تحمیل هزینه اضافی اولیه جهت خریداری آن و تحمیل هزینه سوخت و استهلاک اضافی در طول مدت بهره برداری می گردد.

برای انتخاب یک دیزل ژنراتور مناسب باید به نکات زیر توجه کرد:

کاربرد دیزل ژنراتور: برای انتخاب دیزل ژنراتور مناسب ابتدا باید کاربرد آنها را مد نظر گرفت.

نوع استفاده از ژنراتور: پس باید تعیین شود که دیزل ژنراتور برای تامین برق بصورت دائمی استفاده می شود یا فقط برای مواقع اضطراری.

کاربرد اول دیزل ژنراتور اضطراری standby:

در مراکز صنعتی و سایر سازمان های حساس, که قطع برق موجب خسارات مالی و یا حتی انسانی می شود, استفاده می گردد. مانند بیمارستان ها, فرودگاه ها, کارخانه های تولید مواد غذایی و … در صورتی که دیزل ژنراتور قرار است فقط جهت مواقع اضطراری و در صورت قطع برق شبکه استفاده گردد لازم نیست بطور کامل جانشین برق شبکه شود و می تواند تنها به مصرف کننده های ضروری را برق بدهد که در این صورت توان دیزل ژنراتور مورد نیاز کمتر و سایز آن کوچک تر خواهد شد.

کاربرد دوم دیزل ژنراتور دائم کار prime:

این نوع دیزل ژنراتور در مکان هایی استفاده می شود که خطوط انتقال برق وجود ندارد و یا استفاده از برق شهر مقرون به صرفه نیست مانند: معادن, تالارها,  رستوران ها, فروشگاه ها و …

محاسبه بار الکتریکی مصرفی دیزل ژنراتور

برای خرید دیزل ژنراتور مناسب باید میزان بار مورد نیاز برق را مد نظر گرفت. متناسب با آن دیزل ژنراتور مورد نیاز را انتخاب نمود.

هدف از محاسبه بار الکتریکی مصرفی، رسیدن به یک مقدار عددی تا حدودی دقیق برای محاسبه توان الکتریکی ژنراتور است.

جهت تعیین میزان بار الکتریکی مصرفی، لیستی از مصرف کننده ها تهیه کرده و میزان وات مصرفی برخی از وسایل خانگی را روی خودشان مشاهده نمایید:

نکته قابل توجه آن است که مصرف کننده ها به دو دسته ی سه فاز (3p) و تک فاز (1p) تقسیم بندی می شوند.

بعنوان مثال جهت مصرف کننده های تک فاز (1p) میتوانند الکترو پمپ های سیستم آبرسانی و آتش نشانی، یخچال، تلویزیون، ماشین لباسشویی و ظرفشویی، اتو، جاروبرقی، لامپ ها و غیره باشند و مصرف کننده های سه فاز (3p) می توانند موتور آسانسور و یا دستگاه های جوشکاری و غیره باشند. بعد از فهرست برداری از مصرف کننده ها و دسته بندی آن ها بر اساس سه فاز و تک فاز بودن آن ها، به پلاک، برچسب یا محل درج مشخصات الکتریکی آن ها مراجعه کرده و میزان شدت جریان مصرفی بر حسب آمپر (A) آنها را یادداشت می کنیم. ممکن است در بعضی موارد مقدار آمپر ذکر نشده باشد و در عوض توان الکتریکی بر حسب اسب بخار (HP)، وات (W) یا کیلووات (KW) و یا کیلو ولت آمپر (KVA) ذکر شده باشد که در این صورت با استفاده از روابط تقریبی زیر میزان آمپر (A) مصرفی معادل شان را بدست میاوریم.

KW = HP x 0.74

KW = KVA x 0.8

برای مصرف کننده های تک فاز – 1p:

A = KW x 4.4

برای مصرف کننده های سه فاز – 3p:

A = KW x 1.8

باید توجه داشت که بعضی از مصرف کننده بطور موقت و در لحظه استارت (start)، مقدار آمپری که مصرف می کنند چند برابر مقدار آمپر نامی آن هاست که بر روی پلاک مشخصات فنی آن ها درج شده است و این افزایش آمپر آن ها در محاسبات باید لحاظ شود. برای این منظور از ضرایب زیر استفاده می کنیم:

ضرایب

ضریب ۱ برای موتورهای الکتریکی با راه اندازی از طریق اینورتر یا سافت استارتر

ضریب ۱٫۷ برای موتورهای الکتریکی با راه اندازی ستاره مثلث

ضریب ۲٫۵ برای موتورهای الکتریکی با راه اندازی مستقیم

حالا مقادیر بدست آمده را به صورت مجزا یعنی تک فاز ها با هم و سه فازها با هم را با یکدیگر جمع می کنیم. سپس مقدار حاصل جمع بدست آمده در حالت تک فاز را تقسیم بر سه نموده و با مقدار بدست آمده در حالت سه فاز جمع می کنیم. مقدار مجموع بدست آمده همان ماکزیمم شدت جریان (آمپر) مصرفی مجموع بارهای الکتریکی مورد نیاز ما در سیستم برق سه فاز است که دیزل ژنراتور باید آن را تامین کند.

حالا باید این مقدار آمپر (A) را به کیلووات یا کاوآ (کیلو ولت آمپر) تبدیل کنیم:

KW = A / 1.8

KVA = A / 1.44

از روابط بالا مقدار توان الکتریکی مورد نیاز بر حسب کیلووات (kw) یا کاوا (kva) در سیستم برق سه فاز بدست می آید که دیزل ژنراتور باید بتواند آن را تامین کند.

معنای کاوا KVA برای ژنراتور چیست؟

کاوا چیست؟ اگر به دنبال یک جواب ساده هستید. کاوا (KVA) یعنی کیلوولت – آمپر یا وات × هزار. با این حال، این عدد بیشینه مقدار ارزیابی شده‌ی تئوری است و معمولاً در واقعیت قابل دست‌یابی نیست. به دلایل امنیتی، معمولاً روی ۸۰% کیلووات واقعی (یا KW) از کاوا (KVA) ارزیابی شده‌ی ژنراتور حساب می‌کنیم.

بنابراین، اگر یک موتور ژنراتور (جن‌ست) ۱۰کاوا (KVA) داشته باشیم، بیشینه بار ایمن را ۸ کیلووات در نظر می‌گیریم. چرا که ضریب تخمین توان ۰/۸ یا ۸۰% است.

به معنای دیگر، در اکثر اوقات باید با بار ۴KW کار کند.

به عبارت دیگر، اگر فکر می‌کنید بار میانگین شما نزدیک ۴KW بوده و هیچ‌گاه بیشتر از ۸KW نخواهد بود، به جن‌ست ۱۰کاوا (KVA) نیاز دارید.

هیچ‌گاه ژنراتور را بدون بار روشن نکنید، با پله‌ی ۱ الکتریکی (~۱ KW) آن را بارگذاری کنید، بار صفر برای هر سیستم محرک مانند این مضر است.

این تخمین‌ها، برای ارزیابی ظرفیت جن‌ست در انگلستان، با استفاده از خروجی تک‌ فاز در ~۲۳۰v یا ۲۴۰v، برای بارهای خانگی و روشنایی تجاری است. ممکن است سنجش شما متفاوت باشد.

کاوا (KVA) یا کیلو ولت آمپر بیشینه خروجی ژنراتور در خوش‌ترین بارهاست.

ولت ضرب‌ در آمپر.
۲۴۰ ولت ضرب‌ در ۴ آمپر، یک تخمین سریع برای KW1 یا کیلووات است. هرچند کمی از حد توان تخطی می‌کند، اما به شما این امکان را می‌دهد تا سریعاً متوجه شوید که برای بار ۳KW، یک مقدار بیشینه‌ی معمول خانگی برای هر واحد موجود در خانه، به ۱۲ آمپر نیاز دارید و غیره.

غالباً بار ژنراتورها مقاومتی ساده بدون نقطه‌ی اوج نیست.

بار آنها معمولاً سلفی است و جریان اولیه با اضافه‌ شدن بار تا دو برابر افزایش می‌یابد.

بنابراین، نمی‌توانید یک ژنراتور را بر اساس حداقل بار ممکن مشخص کنید چرا که این امر کار آمد نیست.
بنابراین، مقدار کاوا (KVA) رقمی برای کار کردن ارائه می‌کند، هرچند انتخاب باری معادل ۸۰% مقدار کاوا ژنراتور، گزینه‌ی ایده‌ آلی نیست.

در دنیای ژنراتورهای دریایی بر کسی پوشیده نیست که غیرقابل اطمینان‌ ترین دستگاه موجود در کشتی، با بالاترین هزینه‌ی نگه‌داری، ژنراتورهای کوچکی است که قایق‌ها از آن استفاده می‌کنند. این امر به دلایلی زیادی اتفاق می‌افتد که معمولاً علت اصلی، مشخص نبودن جزییات تمام تجهیزات به دلیل مشکلات مالی است.

جن‌ست‌های کوچک برای منبع تغذیه‌ی ۵۰ هرتزی در ۳۰۰۰RPM و برای منبع ۶۰ هرتزی در ۳۶۰۰RPM کار می‌کنند. این جن‌ست‌های پرتحرک، چه با بنزین کار کنند چه دیزل، غیرقابل اعتماد هستند.

توجه: بهتر است با هزینه‌ی بیشتر، موتور بزرگ تری خریداری کنید که در ۵۰ هرتز، حدود ۱۵۰۰rpm و در ۶۰ هرتز حدود ۱۸۰۰rmp کار می‌کنند تا اینکه موتوری با ۳۰۰۰rpm یا بیشتر خریداری کنید.

با خرید یک واحد کوچک و با دور زیاد، مقداری پول پس‌انداز می‌کنید و اگر قصد دارید بعد از یک یا دو سال آن را جایگزین کنید، ایده‌ی خوبی است. اما در بلند مدت، هزینه‌ی نگه‌داری این واحدها زیاد بوده و نیازمند ساعت‌ها وقت است.

برای هر بار داخلی یا بار عرشه‌ی کشتی زیر ۳کیلووات، یک ژنراتور دیزلی کوچک ۱۲ ولت یا ۲۴ ولت DC همراه با یک یا دو معکوس‌کننده عملکرد بهتری دارد. حتی با یخچال/فریزر، ماشین لباسشویی یا لنگرگاه قدرت، یا اهداف پخت و پز برقی، راه‌ ارائه شده، بهترین راه‌حل است (اما نمی‌توانید همزمان از ماشین لباسشویی و پخب و پز استفاده کنید).