선박용 발전기의 용량을 선정하려면 동시에 작동할 수 있는 모든 교류 부하를 나열하고, 가장 큰 모터 또는 압축기의 기동 돌입 부하를 더한 다음, 정상 운전 부하가 상용 정격 용량의 약 50–80퍼센트가 되는 발전기 세트를 선택하십시오. 선박에서는 일반적으로 소형 크루저에 수 kW, 작업선과 대형 선박에 수십~수백 kW가 필요하며, 작업선과 대형 선박에는 보통 최소 2대의 보조 발전기 세트를 설치합니다.
핵심 요점
- 선박용 발전기 세트는 정속 엔진과 교류 발전기를 결합하고 선박용 냉각, 습식 또는 수랭식 배기, 제어 장치 및 공통 베이스 프레임을 갖춘 장치입니다.
- 발전기는 주파수에 맞는 고정 회전수로 작동합니다. 4극 교류 발전기는 1500 rpm에서 50 Hz, 1800 rpm에서 60 Hz를 생성합니다.
- 발전기 세트 출력은 지정된 역률, 보통 0.8에서 kW로 정격이 표시되므로 kVA는 kW를 0.8로 나눈 값입니다. ISO 8528-1은 연속, 상용 및 비상 정격을 정의합니다.
- 직입 기동하는 전동기는 일반적으로 순간적으로 운전 전류의 약 6배를 소비하며, 이것이 발전기 용량을 결정하는 경우가 많습니다.
- 선박용 발전기의 표준 연료는 디젤입니다. 가솔린 발전기 세트에는 점화 방지형 부품이 필요하며 일산화탄소 위험이 더 높습니다.
- SOLAS 적용 선박에는 최소 2대의 주발전기 세트가 필요하며, 1대가 정지해도 필수 설비가 계속 작동할 수 있도록 용량을 선정해야 합니다.
선박용 발전기란 무엇인가요?
선박용 발전기는 흔히 선박용 젠 또는 젠셋으로 줄여 부르며, 선내 교류 전력을 생산하도록 제작된 엔진과 교류 발전기 패키지입니다. 냉각, 배기, 장착 및 안전 기능에서 육상용 발전기와 다릅니다.
일반적인 선박용 디젤 발전기는 다음을 포함합니다:
- 부하 변화에 따라 주파수를 일정하게 유지하는 조속기를 갖춘 정속 디젤 엔진.
- 자동 전압 조정기를 갖춘 교류 발전기, 일반적으로 브러시리스 방식.
- 열교환기 또는 킬 냉각, 열교환기 방식의 발전기 세트에는 원수 펌프 포함.
- 밀폐 공간에서 표면 온도를 안전한 수준으로 유지하는 수랭식 배기 매니폴드 및 습식 배기 엘보.
- 방진 마운트 위에 설치한 공통 베이스 프레임, 경우에 따라 방음 커버 포함.
- 저유압 및 고온 시 정지 기능을 포함한 제어 및 보호 장치.
선박에서는 발전기를 구동하는 엔진을 주추진 엔진과 구별하여 보조기관이라고 부릅니다. 같은 엔진 계열이 두 역할에 모두 사용되는 경우가 많습니다. 6BT형 발전기용 및 선박용 엔진은 추진용과 정속 발전기용 버전으로 제작되며, 6BT와 6CTA8.3 비교에서 자세히 설명합니다.
선박용 발전기의 용량은 어떻게 선정하나요?
실제로 동시에 작동할 최대 부하 조합에 기동 돌입 부하를 더하고 여유 용량을 남겨 발전기 용량을 선정하십시오. 다음 단계를 따르십시오:
- 에어컨, 온수기, 조리 기기, 배터리 충전기, 펌프, 윈치, 냉장·냉동 장치 및 전자 장비 등 모든 교류 부하를 나열하고 운전 전력을 와트 또는 kW로 기재하십시오.
- 어떤 부하가 동시에 작동하는지 결정하십시오. 에어컨이 최대 부하로 작동할 때 온수기와 인덕션 쿡탑을 함께 사용하지 않을 수도 있습니다. 부하 관리 시스템으로 이를 제어할 수 있습니다.
- 가장 큰 기동 돌입 부하를 더하십시오. 압축기와 펌프는 직입 기동 시 1~2초 동안 운전 전류의 몇 배를 소비합니다.
- 50–80퍼센트 부하를 목표로 하십시오. 정상 운전 부하가 발전기 세트 상용 정격 출력의 약 절반에서 사분의 삼 수준이 되도록 하십시오.
- 지속적인 저부하 운전을 피하십시오. 약 30퍼센트 미만의 부하에서 장시간 운전하는 디젤 발전기는 미연소 연료와 탄소가 배기 계통과 오일에 쌓이는 웨트 스태킹이 발생할 수 있습니다.
- 장비의 공급 전압과 주파수를 확인하십시오: 소형 선박은 230 V/50 Hz 또는 120/240 V/60 Hz, 대형 선박은 삼상 400 V/50 Hz 또는 440–480 V/60 Hz.
아래 표는 15–20 m 모터 요트 또는 승무원 이송선의 부하 목록 예시입니다. 실제 수치는 장비에 따라 다르므로 명판 값을 사용하십시오.
| 부하 | 일반적인 운전 전력 | 기동 특성 |
|---|---|---|
| 선박용 에어컨, 12000 BTU/h 장치 | 약 1.0–1.3 kW | 압축기 기동 시 운전 전류의 몇 배에 달하는 돌입 전류 |
| 온수기 | 1.2–1.5 kW | 저항성 부하, 돌입 전류 없음 |
| 2구 인덕션 쿡탑 | 2–3.5 kW | 저항성·전자식 부하, 큰 돌입 전류 없음 |
| 배터리 충전기 | 0.5–2 kW | 작은 돌입 전류 |
| 냉장고 및 냉동고 | 각각 0.2–0.5 kW | 작동 주기마다 압축기 돌입 전류 발생 |
| 해수 담수화 장치 고압 펌프 | 1–3 kW | 모터 돌입 전류 |
이 예시에서는 에어컨 2대, 온수기, 충전기 및 냉장·냉동 장치를 동시에 가동하면 총 약 6–8 kW가 필요하며, 여기에 압축기 기동 돌입 부하를 더하면 약 10–12 kW의 발전기 세트가 적합한 범위로 제시됩니다. 디젤 발전기 용량 선정 가이드에서 kW 및 kVA 계산을 더 자세히 다룹니다.
kW, kVA, 상용 정격 및 비상 정격의 차이는 무엇인가요?
kW는 발전기가 공급하는 유효전력이며, kVA는 모터가 소비하는 무효전류를 포함하여 교류 발전기가 감당해야 하는 피상전력입니다. 표준 정격 역률 0.8에서 100 kW 발전기 세트는 125 kVA 세트입니다.
ISO 8528-1은 발전기 세트에 사용되는 출력 정격을 다음과 같이 정의합니다:
| ISO 8528-1 정격 | 의미 | 일반적인 선박 용도 |
|---|---|---|
| 연속 출력(COP) | 일정 부하, 운전 시간 제한 없음 | 일정한 기저 부하를 담당하는 선내 전력용 발전기 |
| 상용 출력(PRP) | 가변 부하, 운전 시간 제한 없음, 24 h 평균 부하가 PRP의 70퍼센트를 초과하지 않음 | 하루 동안 부하가 변하는 대부분의 선박용 발전기 |
| 제한 시간 운전 출력(LTP) | 연간 최대 500시간 | 선박에서는 거의 사용되지 않음 |
| 비상 대기 출력(ESP) | 가변 부하, 정전 또는 시험 중 연간 최대 200시간 | 비상 발전기 |
발전기 세트용 엔진 출력은 일반적으로 별도로 명시되며, 흔히 ISO 3046-1을 따릅니다. 교류 발전기 효율은 보통 약 88–95퍼센트이므로 엔진의 총출력 kW는 발전기 세트의 전기 출력 kW보다 높아야 합니다.
선박용 발전기는 디젤과 가솔린 중 무엇을 선택해야 하나요?
거의 모든 상업용 선박과 주기관용 디젤 연료를 이미 적재하는 모든 선박에는 디젤을 선택하십시오. 디젤 발전기는 kWh당 연료 소비가 적고, 고부하에서 수명이 더 길며, 선내에 가솔린을 보관할 필요가 없습니다.
가솔린 발전기 세트를 뜻하는 선박용 가솔린 발전기는 별도의 두 번째 연료를 사용하고 싶지 않은 소형 가솔린 추진 선박에 합리적일 수 있습니다. 다만 두 가지 추가 사항이 필요합니다. 첫째, 기관실 설치에는 점화 방지형 전기 부품을 사용해야 합니다. 미국에서는 33 CFR 183에 따라 레저 보트에 요구되며, ABYC 표준에도 규정되어 있습니다. 둘째, 가솔린 엔진은 디젤보다 훨씬 많은 일산화탄소를 배출하므로 거주 공간의 CO 감지기(ABYC A-24, UL 2034에 따라 시험한 감지기)와 정기적인 배기 계통 점검이 필수적입니다.
선박의 보조기관은 어떻게 구성하나요?
SOLAS 제II-1장의 적용을 받는 선박은 주전원을 최소 2대의 발전기 세트로 구성해야 하며, 어느 1대가 정지하더라도 나머지가 추진과 안전에 필요한 설비에 계속 전력을 공급할 수 있도록 용량을 선정해야 합니다. 독립형 비상 전원이 이를 보완하며, 일반적으로 최상부 연속 갑판보다 위이면서 주기관실 밖에 위치한 비상 발전기를 사용합니다.
작업선과 소형 선박의 실용적인 구성은 다음과 같습니다:
- 동일한 발전기 세트 2대 또는 3대를 설치하여 1대는 운전하고, 1대는 대기하며, 1대는 정비할 수 있도록 합니다.
- 야간의 낮은 부하를 담당하는 소형 정박용 발전기 세트로 대형 발전기의 저부하 운전을 피합니다.
- 장시간 일정하게 항해하는 선박에서 주기관 또는 기어박스로 구동하는 축발전기.
- 수요 변화에 따라 발전기 세트를 시동하거나 정지할 수 있도록 부하를 분담하는 병렬 운전.
선급 등록 선박에서는 보조기관, 교류 발전기 및 배전반에 일반적으로 선급 승인이 필요하며, MARPOL 부속서 VI 적용 선박의 130 kW 초과 엔진에는 EIAPP 증서가 필요합니다. 추진용과 발전기용 엔진을 하나의 계열로 표준화하면 예비 부품 관리가 간소화되며, 발전기 세트 조립업체 엔진 공급 프로젝트에서 이 방식을 사용했습니다.
소형 보트와 세일링 요트용 발전기는 어떤가요?
약 12 m 미만 선박용 소형 선박 발전기는 일반적으로 약 2~8 kW 범위입니다. 가장 작은 선박용 디젤 발전기는 콕핏 바닥 아래나 선미 창고에 들어갈 수 있는 소형 1~3기통 장치입니다.
소형 선박에 발전기를 설치하기 전에 부하가 발전기 설치를 정당화할 만큼 큰지 고려하십시오. 세일링 요트용 발전기는 주로 배터리 충전에 사용되며, 고출력 엔진 충전용 발전기, 태양광 패널 및 인버터가 연결된 리튬 배터리 뱅크로 같은 수요를 더 적은 중량과 정비 부담으로 충족할 수 있습니다. 에어컨, 전기 조리 기기 및 해수 담수화 장치는 일반적으로 발전기 설치의 가치가 생기는 부하입니다.
더 큰 선박과 작업선에서는 TD226B-3C 40 kW 선박용 엔진 같은 40–75 kW급 소형 선박용 디젤 엔진이 필요한 엔진 규모를 보여줍니다. 특정 모델이 추진용 또는 정속 발전기용 사양으로 공급되는지는 데이터시트에서 확인하십시오.
선박용 발전기 가격은 얼마인가요?
선박용 발전기 가격은 주로 출력, 냉각 방식, 방음 커버 포함 여부, 제어 및 병렬 운전 기능, 선급 인증 및 배출가스 등급에 따라 달라집니다. 설치, 배기 계통, 연료 배관 및 배전반 작업으로 장비 비용 외에 상당한 비용이 추가될 수 있으므로 같은 공급 범위로 견적을 비교하십시오.
MARS는 발전기 세트 제작업체와 선박 보조기관 용도로 디젤 엔진을 공급하고, 출하 전에 엔진 시운전을 실시하여 서면 보고서와 동영상을 제공하며, FOB 또는 CIF 상하이 조건으로 출하합니다. 발전기 세트의 용량 선정과 견적을 받으려면 부하 목록과 선박 세부 정보를 보내주십시오.
자주 묻는 질문
어느 정도 용량의 선박용 발전기가 필요한가요?
동시에 작동하는 모든 부하의 운전 전력을 합산하고, 가장 큰 모터 기동 시의 순간 전력 증가분을 더한 다음, 정상 부하가 상용 정격의 약 50–80퍼센트가 되는 발전기 세트를 선택하십시오. 소형 크루저에는 흔히 4–8 kW가 필요하며, 에어컨 여러 대를 갖춘 보트에는 일반적으로 10–25 kW가 필요합니다.
선박용 발전기와 일반 발전기는 어떻게 다른가요?
선박용 발전기 세트는 열교환기 또는 킬 냉각 방식, 수냉식 배기장치, 내식성 소재, 밀폐된 기관실에 적합한 안전 정지 기능을 사용합니다. 육상용 발전기는 보통 라디에이터 냉각 방식과 고온의 건식 배기장치를 사용하므로 갑판 아래에서 사용하면 안전하지 않습니다.
선박의 보조기관이란 무엇인가요?
보조기관은 선박에 탑재된 주추진기관 이외의 모든 엔진을 뜻하며, 대부분 발전기를 구동하는 디젤 엔진입니다. SOLAS 적용 선박은 일반적으로 보조 발전기 세트를 최소 2대 탑재합니다.
발전기를 항상 저부하로 운전해도 되나요?
디젤 발전기를 약 30퍼센트 미만의 부하에서 장시간 운전하면 미연소 연료의 배기계 축적, 탄소 퇴적, 연료에 의한 오일 희석이 발생할 수 있습니다. 기본 부하가 낮다면 더 작은 발전기 세트를 선택하거나 정박용 발전기 세트를 추가하십시오.
보트용 발전기 용량은 kW와 kVA 중 무엇을 기준으로 선정하나요?
부하 용량을 kW로 산정한 다음, 교류발전기의 kVA 정격이 모터 부하를 감당하는지 확인하십시오. 역률이 0.8일 때 kVA는 kW를 0.8로 나눈 값입니다. 모터 비중이 높은 부하는 kW보다 kVA와 기동 전류에 의해 제한될 수 있습니다.
