- Derating ist ein Phänomen, das unter extremen Temperatur-, Höhen- oder Feuchtigkeitsbedingungen auftritt und Leistungsverluste bei Stromaggregaten verursacht.
- Die Untersuchung der Umgebungsbedingungen, unter denen das Stromaggregat eingesetzt wird, ist entscheidend für die Eignung des Generators für eine bestimmte Anwendung.
Der Sommerbeginn und die steigenden Temperaturen beeinträchtigen den Alltag der Menschen erheblich, insbesondere bei einer Hitzewelle wie der, die wir in den letzten Wochen in Spanien erlebt haben.
Hohe Temperaturen beeinträchtigen auch die Leistung von Geräten, die für die ordnungsgemäße Funktion wichtiger Strukturen und Anlagen unerlässlich sind. Nur wenige Lösungen müssen so viele Lasten schultern wie Stromaggregate. Diese Geräte sind das Sicherheitsnetz, das u. a. den Betrieb von Krankenhäusern, Rechenzentren oder großen Industrieanlagen aufrechthält.
Ihre häufigste Aufgabe ist die Gewährleistung der Stromversorgung, wenn das Stromnetz ausfällt oder instabil wird. Daher ist die Kenntnis der optimalen Betriebsbedingungen und der Beschränkungen dieser Geräte von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass der Energiebedarf einer Anlage ohne Probleme gedeckt werden kann.
Dagartech ist auf maßgeschneiderte Energielösungen spezialisiert und verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Durchführung von Projekten für verschiedene Anwendungsbereiche und kritische Anlagen. Nachfolgend wird analysiert, wie sich Umweltfaktoren auf die Leistung von Stromaggregaten auswirken können, und es wird erklärt, was Derating oder Leistungsreduzierung ist, eine gefürchtetes Problem von Stromaggregaten bei hohen Temperaturen.
Derating von Stromaggregaten aufgrund der Temperatur
Stromaggregate können ihre gesamte Leistung abgeben, wenn sie unter standardmäßigen Umgebungsbedingungen betrieben werden[1].
Daher kann ihre Leistung außerhalb bestimmter Höhen-, Feuchtigkeits- und Temperaturbereiche beeinträchtigt werden.
Unter extremen Temperaturbedingungen, d. h. bei über 40 °C, weisen die Motoren erhebliche Leistungsverluste auf. Oberhalb dieses Schwellenwerts ist die Luftqualität für eine ordnungsgemäße Verbrennung nicht mehr optimal, was zu einem Leistungsverlust von etwa 10 % pro 10 °C über 40 °C führt.
Die Motorenhersteller geben diese Verluste mit Hilfe von Derating-Kurven an, sodass die tatsächlichen Leistungsverluste unter bestimmten Temperaturbedingungen vorhergesagt werden können.
Darüber hinaus hat der Kühlkörper bei Temperaturen über 40 °C Schwierigkeiten, die vom Motor abgegebene Wärme abzuleiten. Daher kann es notwendig sein, den Kühlkörper zu überdimensionieren und natürlich tropentaugliche Kühlkörper zu verwenden, die für Betriebstemperaturen von bis zu 50 °C ausgelegt sind.
Der Generator ist das andere Schlüsselelement des Aggregats. Auch diese leidet unter den Folgen von extremen Temperaturen. Die Hersteller geben Korrekturfaktoren für Temperaturen über 40 °C an, die in 5-Grad-Schritten bis 60 °C angegeben werden.
[1] ISO 8528 legt Standard-Referenzbedingungen für die Berechnung der Nennleistung des Stromaggregats fest: ein barometrischer Gesamtdruck von 100 kPa, eine Umgebungstemperatur (Tr) von 298 K (25 °C) und eine relative Luftfeuchtigkeit (Ør) von 30 %.
Die Höhe, ein sehr stabiler und dennoch kritischer Faktor
Die Höhe ist ein absolut kritischer Faktor. Je größer die Höhe, desto weniger Sauerstoff befindet sich in der Umgebungsluft, was mit einem Druckabfall einhergeht. Dies wirkt sich vor allem auf Motoren ohne Turbolader aus, da der Druckverlust den Eintritt heißer Luft in den Ansaugtrakt erschwert und die für die Verbrennung verfügbare Sauerstoffmenge verringert.
Der Leistungsverlust bei Saugmotoren beträgt in der Regel 10 % pro 1000 Meter über dem Meeresspiegel. Motoren mit Turbolader weisen einen deutlich geringeren Leistungsverlust auf.
Auch der Generator leidet unter den Auswirkungen der Höhe. In ihrem Fall treten höhenbedingte Leistungsverluste ab 1000 Metern über dem Meeresspiegel auf. Die Hersteller geben für alle 500 Meter über den obengenannten 1000 Metern Korrekturfaktoren an.
Feuchtigkeit und ihre Auswirkungen auf die Generatorleistung
Die Feuchtigkeit ist ein weiterer Faktor, der sich auf die Leistung eines Stromaggregats auswirkt. Damit dies zu wirklich signifikanten Leistungsverlusten führt, muss eine hohe relative Luftfeuchtigkeit mit sehr hohen Temperaturen von über 25 °C kombiniert werden.
Hohe Temperaturen und eine hohe Luftfeuchtigkeit zur gleichen Zeit sind nicht üblich, obwohl diese Bedingungen in tropischen Gebieten auftreten können.
Was die Generatoren betrifft, so berichten ihre Hersteller nicht über Leistungsverluste aufgrund von Feuchtigkeit, obwohl sie von Korrosion oder Kurzschlüssen aufgrund der Kondensation von Wasserdampf in den Wicklungen der Generatoren betroffen sein können. In besonders feuchtigkeitsbelasteten Umgebungen sollten die Generatoren daher mit einer Antikondensationsheizung ausgestattet werden. Auf diese Weise bleibt die Wicklung auf einer ausreichenden Temperatur, wenn der Generator nicht läuft, und die Bildung von Kondenswasser wird verhindert. Wenn diese zusätzlich mit speziellen Imprägnierungen versehen sind, wird die Lebensdauer des Generators ebenfalls maximiert.
Die Bedeutung der Voraussicht
Derating ist ein Phänomen, dem man sich immer dann stellen muss, wenn die Umgebungsbedingungen extrem sind.
Es ist daher unerlässlich, die Umweltbedingungen der Umgebung, in der das Stromaggregat aufgestellt werden soll, im Voraus zu untersuchen. Auf diese Weise lässt sich die Leistung des Generators richtig dimensionieren und die Versorgung sicherstellen. Eine Überdimensionierung des Stromaggregats ohne eine detaillierte Analyse des Deratings ist keine professionelle Vorgehensweise. Abgesehen davon, dass dies eine ineffiziente Lösung ist und unnötige Kosten verursacht, kann es zu einem Schwachlastbetrieb kommen, der die ordnungsgemäße Funktion der Maschine auf lange Sicht gefährden.
Andererseits ist die Installation des Generators an Orten, an denen die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit so lange wie möglich innerhalb der zulässigen Grenzwerte bleiben, dem optimalen Betrieb der Maschine zuträglich.
Die Beauftragung von Fachleuten mit der Inspektion kritischer Anlagen ist der Schlüssel zur Erfolgsgarantie für das Projekt. So werden Überraschungen und Rückschläge vermieden, die schwer zu beheben und teuer sind.
Über Dagartech
Dagartech ist ein spanisches Unternehmen, spezialisiert auf maßgeschneiderte Energielösungen. Auf diese Weise zeichnet sich das Unternehmen durch die Förderung einzigartiger Projekte aus, die ein Höchstmaß an kundenspezifischer Anpassung erfordern, sowie durch die Entwicklung, Herstellung und Vermarktung einer großen Anzahl von Standardreferenzen von Stromaggregaten mit einer Leistung von 3 kVA bis 2.000 kVA.
Die Stromerzeuger von Dagartech werden immer unter Berücksichtigung der Zielanwendung, der Einsatzbedingungen, der neuesten Entwicklungen auf dem Stromerzeugungsmarkt und der Kundenanforderungen entwickelt. Mit einer starken Ausrichtung auf die Bedürfnisse der Kunden hat sich Dagartech als einer der führenden Hersteller auf dem spanischen Markt etabliert. Das Unternehmen ist derzeit in mehr als 30 Ländern vertreten, wobei der größte Teil des Geschäfts auf den Export entfällt.
Die Firma hat sich der Innovation verschrieben und sich mit einem Team umgeben, das über umfangreiche Erfahrungen im Bereich der Energieerzeugung verfügt. Qualität und Exzellenz sind Teil der Gegenwart und kennzeichnen die Zukunft des Unternehmens, das die Anforderungen der Norm ISO 9001:2015 erfüllt.
