7 معايير لاختيار المولد في المستشفيات ومراكز البيانات والمصانع

يختلف اختيار المولد للمستشفيات ومراكز البيانات والمصانع كثيرًا عن تأمين الطاقة الاحتياطية لمنزل أو متجر. ففي هذه المنشآت تعني بضع دقائق من الانقطاع خطرًا في غرفة العمليات، أو فقدانًا للبيانات في غرفة الخوادم، أو ساعات من التوقف ومنتجات تالفة على خط الإنتاج.

ستجد في هذه المقالة سبعة معايير يجب مراجعتها عند اختيار مولد لمنشأة حرجة، والأخطاء الشائعة في كل منها، وجدولًا يقارن احتياجات أنواع المنشآت الثلاثة. ونستند في تقييماتنا إلى عمليات الاختيار التي نخوضها مع عملاء المشاريع في مصنعنا، حيث ننتج مولدات الديزل من 18 إلى 1100 kVA.

احتياجات المولد حسب نوع المنشأة

تحتاج الأنواع الثلاثة جميعها إلى طاقة مستمرة، لكن أولوياتها مختلفة:

1. القدرة المناسبة لملف الحمل

في المنشآت الحرجة لا يقتصر حساب القدرة على جمع القيم المدونة على لوحات الأجهزة، فالعامل الحاسم هو كيفية دخول الأحمال:

• تيارات بدء المحركات: يسحب المحرك الكهربائي ذو البدء المباشر في اللحظة الأولى تيارًا يبلغ عدة أضعاف تياره الاسمي. وفي المصانع قد يؤدي بدء الضواغط والمضخات معًا إلى انخفاض جهد المولد. واستخدام البادئات الناعمة أو محولات التردد يؤثر مباشرة في قدرة المولد المطلوبة.
• مراحل التحميل: سواء تلقى المولد الحمل دفعة واحدة أو على مراحل، فإن ذلك يغيّر اختيار المحرك.
• الأحمال غير الخطية: تولّد أنظمة UPS في مراكز البيانات ومحولات التردد في المصانع توافقيات يجب مراعاتها عند اختيار المولّد الكهربائي.
• هامش النمو: احسب الأحمال التي ستضيفها المنشأة في السنوات القادمة، فالمولد المختار اليوم على الحد تمامًا قد لا يكفي بعد عامين.

يمكنك الاستعانة بـحاسبة القدرة لدينا كبداية، لكن في المنشآت الحرجة يجب أن يتحقق مهندس من القدرة النهائية اعتمادًا على قائمة الأحمال وسيناريوهات البدء.

2. احتياطي أم أساسي؟

تعتمد فئة القدرة التي يُختار المولد وفقها على طريقة الاستخدام. وتذكر نشراتنا الفنية قيمتين لكل طراز:

• القدرة الاحتياطية (Standby): قدرة احتياطية تُستخدم لمدة محدودة أثناء انقطاع الشبكة، ولا يُسمح فيها بالتحميل الزائد.
• القدرة الأساسية (Prime): قدرة التشغيل المستمر تحت حمل متغير، ويسمح معيار ISO 3046 بتحميل زائد بنسبة 10% خلال 12 ساعة من التشغيل.

في مستشفى يتمتع بشبكة موثوقة يمكن اختيار المولد الاحتياطي وفق القدرة الاحتياطية. أما في مصنع بمنطقة شبكتها ضعيفة، أو حيث يُتوقع انقطاع طويل، فيجب اعتماد القدرة الأساسية.

3. زمن الدخول والتوافق مع ATS وUPS

في نظام مولد الديزل تمر عادةً مدة تتراوح بين بضع ثوانٍ و15 ثانية من الانقطاع حتى نقل الحمل إلى المولد، والنظام الذي يدير هذه العملية هو لوحة ATS.

يصنّف المعيار الدولي للتركيبات الكهربائية IEC 60364-7-710 الأقسام الطبية في المستشفيات حسب سرعة عودة التغذية المطلوبة: إذ تُقبل 15 ثانية لبعض الأقسام، بينما يُشترط أقل من 0.5 ثانية للأجهزة الحرجة مثل مصابيح العمليات. ولأن المولد وحده لا يستطيع تحقيق هذا الزمن القصير، يُستخدم UPS للأحمال الحرجة. والمنطق نفسه في مراكز البيانات: يحمل UPS الثواني الأولى ويغطي المولد الانقطاع الطويل.

انتبه عند الاختيار إلى جودة المولّد الكهربائي وتنظيم الجهد كي يعمل المولد بتوافق مع UPS. وتذكر نشراتنا تنظيم جهد بمقدار ±0.5% للمولّدات الكهربائية في مولدات Erk Power.

4. التكرار: N وN+1 و2N

الاعتماد على مولد واحد يترك المنشأة بلا حماية عندما يتعطل هذا المولد أو يدخل الصيانة. لذلك يجب تحديد مستوى التكرار في المنشآت الحرجة منذ البداية:

• N: قدرة مولدات تلبي الحاجة تمامًا، دون احتياطي.
• N+1: مولد إضافي واحد فوق الحاجة، فيستمر النظام في العمل إذا خرجت أي وحدة من الخدمة.
• 2N: نسخة احتياطية كاملة من النظام بأكمله، وتُفضَّل عادةً في مراكز البيانات من أعلى المستويات.

ولكي تغذي عدة مولدات القضيب نفسه تُستخدم الأنظمة المتزامنة. ففي البنية المتزامنة تعمل المولدات على التوازي، وعندما ينخفض الحمل تخرج بعض الوحدات توفيرًا للوقود، ويمكن إجراء الصيانة دون إيقاف النظام.

5. استقلالية الوقود

يجب أن يتمكن مولد المنشأة الحرجة من العمل دون انقطاع حتى يصل الوقود، وتتحدد هذه المدة حسب نوع المنشأة وظروف التموين في المنطقة. ويشترط معيار Tier الصادر عن Uptime Institute، المستخدم على نطاق واسع لتصنيف مراكز البيانات، توفر وقود يكفي 12 ساعة على الأقل في الموقع.

في القدرات الكبيرة لا يكفي خزان المولد نفسه هذه المدة. فوفقًا لنشراتنا يكفي الخزان القياسي البالغ 650 لترًا في طرازنا 1000 kVA نحو 5 ساعات عند تحميل 75%. لذلك يجب أن يكون الخزان اليومي الخارجي والخزان الرئيسي جزءًا من مشروع المنشأة الحرجة منذ البداية. وتجد الاستهلاك الساعي لكل طراز في جدول استهلاك الوقود حسب kVA.

6. موقع التركيب والكابينة والضجيج والاهتزاز

تقع المستشفيات ومراكز البيانات داخل المدن غالبًا في مناطق سكنية، لذا يؤثر ضجيج المولد وعادمه واهتزازه مباشرة في المحيط. أما في المصانع فتبرز الظروف القاسية مثل الغبار والرطوبة والحرارة. انتبه عند الاختيار إلى ما يلي:

• مادة الكابينة: تُصنع كبائن Erk Power من الصاج المجلفن بسماكة 1.5 مم، وهو أكثر مقاومة للصدأ والظروف الخارجية بكثير من الصاج الأسود.
• القاعدة والاهتزاز: قاعدة ثقيلة بسماكة 4 مم ومخمدات اهتزاز قياسية تمتص الاهتزاز قبل أن ينتقل إلى هيكل المبنى.
• التهوية والعادم: عند التركيب في مكان مغلق يجب تصميم مدخل هواء كافٍ وتصريف مناسب للعادم.
• سهولة الصيانة: الأبواب التي تثبت عند فتحها والتعبئة الخارجية للوقود تختصران زمن الصيانة.

7. المراقبة والخدمة والشهادات

في المنشأة الحرجة يكون اكتشاف حالة المولد أثناء الانقطاع متأخرًا جدًا، لذا يتعلق المعيار الأخير بحياة المولد بعد البيع:

• المراقبة عن بُعد: تتصل وحدة التحكم Datakom D-300 MK3 في مولدات Erk Power بأنظمة أتمتة المباني وSCADA عبر RS-485 وModbus RTU وModbus TCP/IP الاختياري، وتحتفظ بأكثر من 400 سجل للأحداث.
• الخدمة الميدانية وقطع الغيار: سرعة توفير قطع الغيار ووصول فريق الخدمة إلى الموقع تحددان مدة التوقف مباشرة.
• الاختبار الدوري: يجب اختبار المولد ولوحة ATS تحت الحمل مرة شهريًا على الأقل وتسجيل النتائج.
• الشهادات: تشترط المناقصات الحكومية والصحية عادةً شهادات الشركة المصنعة، ويمكنك الاطلاع على شهادات TSE وCE وISO الخاصة بـ Erk Power في صفحة شهادات الجودة.

قائمة التحقق لاختيار مولد منشأة حرجة

1. هل أُعدّت قائمة الأحمال الحرجة وسيناريوهات بدئها؟
2. هل حُددت فئة التشغيل الاحتياطي أو الأساسي حسب الاستخدام؟
3. هل خُطط لنظام UPS للأحمال التي لا تتحمل الانقطاع؟
4. هل تقرر مستوى التكرار (N أو N+1 أو 2N)؟
5. هل حُسبت استقلالية الوقود المستهدفة والحاجة إلى خزان خارجي؟
6. هل صُمم موقع التركيب والكابينة والتهوية والعادم؟
7. هل حُددت المراقبة عن بُعد وبرنامج الاختبار وعقد الخدمة؟

تنتج Erk Power مولدات الديزل من 18 إلى 1100 kVA في مصنعها في كهرمان كازان بأنقرة، وتنفذ الأنظمة المتزامنة للمشاريع الكبيرة. وإذا ملأت نموذج طلب عرض السعر مرفقًا بقائمة أحمال منشأتك، سيعود إليك مهندسونا بمقترح يشمل القدرة والتكرار وخطة الوقود.

الأسئلة الشائعة