Каковы различия между генераторами уровня 3 и уровня 4?

Генераторы уровней Tier 3 и Tier 4 в основном различаются по требованиям к выбросам, технологии двигателей, системам очистки выхлопных газов, потребностям в техническом обслуживании и пригодности для применения. Стандарты Tier 4 требуют значительно более низких выбросов дизельных двигателей и обычно включают более совершенные технологии контроля выбросов, в то время как двигатели Tier 3 обычно используют более простые системы.

DIYPOWER предлагает решения для дизельных генераторов для резервного, основного и промышленного электроснабжения. В этом руководстве сравниваются генераторы уровня 3 и уровня 4, чтобы помочь вам понять их технические, эксплуатационные, нормативные и стоимостные различия перед выбором генератора.

Ключевые выводы

• Стандарты Tier 4 требуют значительно более низких выбросов, чем более ранние уровни EPA.

• В двигателях Tier 4 могут использоваться передовые технологии контроля выбросов, такие как DOC, DPF, SCR и обработка выхлопных газов на основе DEF.

• Системы уровня 4 могут включать больше компонентов, требований к техническому обслуживанию и расходных материалов, чем системы уровня 3.

• В двигателях Tier 3 обычно используется более простая технология контроля выбросов, но возможность использования конкретного генератора зависит от его применения и применимых норм.

• При выборе генератора следует учитывать область применения, номинальную мощность, часы работы, требования к выбросам, возможность технического обслуживания и общую стоимость владения, а не только уровень выбросов.

Генераторы уровня 3 и уровня 4: быстрое сравнение

Если вы сравниваете дизельные генераторы Tier 3 и Tier 4, то самые большие различия заключаются в показателях выбросов и технологии, используемой для их достижения.

Важным моментом является то, что уровень 3 и уровень 4 — это не просто сравнение «старый генератор против лучшего генератора» . Правильный выбор зависит от того, как и где будет работать генератор.

Что такое генератор уровня 3?

Уровень 3 является частью поэтапных стандартов выбросов Агентства по охране окружающей среды США для внедорожных дизельных двигателей с воспламенением от сжатия.

Стандарты Tier 3 снизили выбросы по сравнению с предыдущими поколениями, в то же время в целом допуская конструкцию двигателей с менее сложной системой очистки выхлопных газов, чем более поздние системы Tier 4.

Таким образом, генераторы уровня 3 могут предложить практические преимущества, такие как:

• Упрощенная архитектура контроля выбросов

• Меньше компонентов последующей обработки

• Простое обслуживание

• В типичных конфигурациях отсутствуют требования DEF, связанные с SCR.

• Более низкая начальная сложность оборудования

Однако это не означает, что генератор уровня 3 может автоматически использоваться для каждого резервного или аварийного приложения.

Применимые требования зависят от таких факторов, как тип двигателя, модельный год, номинальная мощность, является ли двигатель стационарным или внедорожным, аварийной или неаварийной классификацией, а также применимыми федеральными, государственными и местными нормами.

Подробное объяснение этих требований см. в руководстве DIYPOWER по правилам EPA для генераторных установок..

Агентство по охране окружающей среды США также располагает официальной информацией, касающейся правил выбросов для внедорожных дизельных двигателей с воспламенением от сжатия..

Что такое генератор уровня 4?

Уровень 4 представляет собой гораздо более строгий уровень требований EPA по выбросам для внедорожных дизельных двигателей.

Согласно правилу Tier 4 Агентства по охране окружающей среды США , Tier 4 был введен как часть комплексной программы, сочетающей более чистую технологию дизельных двигателей с дизельным топливом со сверхнизким содержанием серы.

Чтобы достичь этих более низких пределов выбросов, производители двигателей разработали более совершенные стратегии сгорания и очистки выхлопных газов.

В зависимости от двигателя, категории мощности, производителя и стратегии сертификации технология уровня 4 может включать:

• Катализатор окисления дизельного топлива (DOC)

• Дизельный сажевый фильтр (DPF)

• Селективное каталитическое восстановление (SCR)

• Жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)

• Рециркуляция выхлопных газов (EGR)

• Электронный контроль двигателя и выбросов

Не каждый генератор уровня 4 использует одну и ту же комбинацию этих технологий.

Это различие важно при сравнении генераторов, поскольку две модели Tier 4 могут иметь разные требования к техническому обслуживанию и эксплуатации, даже если обе они соответствуют применимому стандарту выбросов.

Промежуточный уровень 4 против финального уровня 4

Уровень 4 вводился поэтапно, а не посредством одного изменения.

Tier 4 Interim представляет собой переходный этап к значительному снижению выбросов, тогда как Tier 4 Final вводит более поздние и, как правило, более строгие требования для применимых категорий мощности двигателей.

Даты внедрения и числовые пределы выбросов различаются в зависимости от категории мощности двигателя, поэтому лучше проверить сертификационную информацию двигателя, а не применять один универсальный показатель выбросов Tier 4 для каждого генератора.

Официальные EPA для внедорожных дизельных двигателей правила обеспечивают соответствующую нормативную базу и ссылки на 40 CFR, часть 1039.

Генераторы уровня 3 и уровня 4: 6 ключевых отличий

1. Требования к выбросам

Самым фундаментальным отличием являются показатели выбросов.

Стандарты Tier 4 были разработаны для достижения значительно более низких уровней регулируемых загрязняющих веществ от дизельных двигателей, особенно оксидов азота (NOx) и твердых частиц (PM).

Двигатели Tier 3 работают в соответствии с более ранними, менее строгими ограничениями по выбросам.

Однако точные пределы зависят от мощности двигателя и нормативной категории. Вот почему генератор следует оценивать с учетом его сертификации двигателя и предполагаемого применения, а не полагаться только на слова «Уровень 3» или «Уровень 4».

2. Технология контроля выбросов

Двигатели Tier 3, как правило, в большей степени полагаются на конструкцию двигателя и систему управления сгоранием, чтобы соответствовать применимым стандартам.

Двигатели Tier 4 могут потребовать дополнительных стратегий контроля выбросов.

В зависимости от конфигурации двигателя они могут включать DOC, DPF, SCR, EGR, электронное управление и другие технологии.

В результате получается более сложная система выбросов, но при этом система, которую должны понимать операторы и группы технического обслуживания.

3. DPF, SCR, DOC и DEF.

Эти термины часто встречаются при сравнении генераторов уровня 3 и уровня 4.

DOC — Катализатор окисления дизельного топлива

DOC способствует химическим реакциям, которые помогают уменьшить количество некоторых загрязняющих веществ в выхлопных газах.

DPF — дизельный сажевый фильтр

DPF улавливает твердые частицы из выхлопных газов. В зависимости от системы накопившуюся сажу может потребоваться удалить в процессе регенерации.

SCR — селективное каталитическое восстановление

SCR — это технология доочистки выхлопных газов, предназначенная в первую очередь для снижения выбросов NOx.

DEF — жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей

DEF используется с системами SCR. Он попадает в поток выхлопных газов в рамках химического процесса, используемого для снижения NOx.

Распространенным заблуждением является то, что каждый генератор уровня 4 должен использовать DPF + SCR + DEF..

Это слишком широко.

Фактическая конфигурация контроля выбросов зависит от сертифицированной конструкции производителя двигателя. Поэтому покупатели должны проверить конкретный двигатель и систему очистки выхлопных газов, используемые в генераторе, который они рассматривают.

Для получения дополнительной информации о DEF прочитайте руководство DIYPOWER: Нужен ли дизельным генераторам DEF?.

4. Требования к техническому обслуживанию

Генераторы уровня 3 обычно требуют обслуживания меньшего количества компонентов системы очистки выбросов.

Генератору уровня 4 может потребоваться дополнительное внимание:

• Состояние и регенерация DPF

• Качество и уровень DEF при использовании SCR

• Состояние системы SCR

• Состояние документа

• Датчики

• Электронное управление

• Коды неисправностей, связанных с выбросами

Это не означает автоматически, что генераторы уровня 4 ненадежны.

Это означает, что их требования к техническому обслуживанию могут быть разными и потенциально более сложными.

Поэтому для предприятий, эксплуатирующих генераторы в течение многих часов, планирование технического обслуживания должно быть частью решения о покупке.

5. Первоначальные и эксплуатационные затраты

Генераторы уровня 4, как правило, дороже в производстве из-за более совершенных систем контроля выбросов и сопутствующих технологий.

Генераторы уровня 3 обычно имеют более простое оборудование и могут иметь более низкую первоначальную стоимость приобретения, если они являются подходящим вариантом и соответствуют требованиям.

Однако сама по себе цена покупки не определяет общую стоимость владения.

Полезное сравнение затрат должно учитывать:

Не предполагайте, что каждый генератор уровня 4 будет автоматически потреблять меньше топлива, чем эквивалентный генератор уровня 3.

Расход топлива зависит от модели двигателя, мощности генератора, коэффициента нагрузки, режима работы, условий окружающей среды и стратегии контроля выбросов.

При сравнении затрат на генератор оцените фактические данные производителя о расходе топлива в соответствующих точках нагрузки.

Вы также можете прочитать руководство DIYPOWER по ожидаемому сроку службы генератора, техническому обслуживанию и часам работы..

6. Приложения и операционная среда

Применение генератора является одним из важнейших факторов выбора.

Генераторы могут использоваться для:

• Аварийное резервное питание

• Основная власть

• Непрерывная мощность

• Строительные площадки

• Горные работы

• Дата-центры

• Медицинские учреждения

• Промышленные объекты

• Нефтегазовые проекты

• Арендный флот

• Дистанционное питание

• Служебные приложения

Применимые требования к выбросам могут различаться в зависимости от классификации и эксплуатации генератора.

Вот почему покупатели должны определить предполагаемую нагрузку, прежде чем выбирать уровень двигателя.

Разрешены ли генераторы уровня 3?

Этот вопрос требует большего контекста, чем простое «да» или «нет».

В Соединенных Штатах требования к выбросам генераторов зависят от нескольких факторов, в том числе от того, является ли двигатель стационарным или внедорожным, аварийным или неаварийным, его модельного года, категории мощности/объема, а также где и как он будет работать.

Например, правила EPA для стационарных двигателей с воспламенением от сжатия различают аварийные и неаварийные применения и включают различные требования к выбросам в зависимости от характеристик двигателя.

Поэтому избегайте предположений:

«Режим ожидания всегда означает уровень 3».

Аналогично, избегайте предположений:

«Основная мощность всегда означает одну и ту же конфигурацию уровня 4».

Перед покупкой генератора проверьте применимые требования EPA и любые дополнительные государственные или местные требования.

Более подробную информацию см. в Руководстве по правилам EPA для генераторов DIYPOWER..

Первичную нормативную информацию см. в правилах Агентства по охране окружающей среды США для стационарных двигателей..

Уровень 3 против уровня 4 для режимов ожидания и основной мощности

Вместо того, чтобы выбирать генератор, основываясь только на словах «резервный» или «основной», сначала определите фактический рабочий профиль.

Резервное питание

Резервный генератор обычно работает, когда нормальное электроснабжение недоступно, а также может работать для разрешенного тестирования и обслуживания.

Важные вопросы включают в себя:

• Классифицируется ли генератор по закону как аварийный двигатель?

• Сколько часов предполагается работать?

• Какой год выпуска двигателя?

• Какова номинальная мощность двигателя?

• Где он будет установлен?

• Какие федеральные, государственные и местные правила выбросов применяются?

Основная Сила

Генератор основной мощности работает в течение более длительных периодов времени и может служить основным источником электроэнергии там, где электроэнергия недоступна или непригодна.

Для этих приложений рассмотрите:

• Годовые часы работы

• Средний коэффициент загрузки

• Переменная или постоянная нагрузка

• Расход топлива

• Интервалы технического обслуживания

• Требования к выбросам

• Требования к последующей обработке

• наличие DEF

• Условия регенерации DPF

• Доступ к сервису

Генератор, который хорошо работает при периодических аварийных ситуациях, может быть не лучшей конфигурацией для длительного использования основной мощности.

Все ли генераторы уровня 4 требуют DEF?

Ни один универсальный ответ не применим к каждому генератору уровня 4.

DEF требуется, когда двигатель использует систему SCR, которая зависит от DEF для снижения выбросов NOx.

Точная архитектура системы очистки выхлопных газов зависит от сертифицированной конструкции двигателя.

Поэтому перед покупкой генератора Tier 4 спросите:

• Использует ли двигатель SCR?

• Требуется ли DEF?

• Какова емкость бака DEF?

• Как контролируется потребление DEF?

• Использует ли система DPF?

• Как работает регенерация DPF?

• Какое обслуживание требует система доочистки?

• Доступны ли запасные части и сервисное обслуживание на месте?

Эта информация более полезна, чем предположение, что все двигатели уровня 4 работают одинаково.

Как выбрать между генератором уровня 3 и уровня 4

Лучший генератор определяется не только уровнем выбросов.

Начните с фактической потребности в электропитании и условий эксплуатации.

Выбирайте в первую очередь на основе соответствия

Прежде чем сравнивать закупочные цены, определите, какие конфигурации двигателей юридически подходят для предполагаемого применения.

Сравните всю систему двигателя

Не сравнивайте только:

Уровень 3 против уровня 4

Также сравните:

Марка двигателя + Номинальная мощность + Расход топлива + Нагрузочная способность + Очистка выхлопных газов + Техническое обслуживание + Контроллер + Генератор + Система охлаждения + Конфигурация генератора

Учитывайте общую стоимость владения

Более низкая первоначальная цена покупки не обязательно означает более низкую стоимость срока службы.

Учитывать:

• Расход топлива

• Обслуживание

• Запасные части

• DEF, где это применимо

• Обслуживание DPF, где это применимо

• Часы работы

• Время простоя

• Возможности местного обслуживания

• Ожидаемый срок службы генератора

Проверьте местные требования

Стандарты EPA особенно актуальны для генераторов, используемых в США.

Другие страны и регионы могут использовать другие правила выбросов.

Всегда проверяйте требования, применимые к месту окончательной установки.

Генераторы уровней 3 и 4: часто задаваемые вопросы

В чем основная разница между генераторами уровня 3 и уровня 4?

Основное отличие – требования к выбросам. Стандарты Tier 4 требуют значительно более низких выбросов и могут потребовать более передовых технологий очистки двигателя и выхлопных газов, чем Tier 3.

Уровень 4 чище, чем уровень 3?

Стандарты Tier 4 были специально введены для сокращения регулируемых выбросов дизельных двигателей по сравнению с более ранними уровнями, особенно NOx и твердых частиц.

Точные числовые пределы зависят от мощности двигателя и нормативной категории.

Является ли уровень 4 Final тем же, что и уровень 4 Interim?

Нет.

Уровень 4 вводился на разных этапах реализации. Tier 4 Interim был переходным этапом, тогда как Tier 4 Final представляет собой более поздние требования, применимые к соответствующим категориям двигателей.

Все ли генераторы уровня 4 имеют DPF?

Не обязательно.

Архитектура контроля выбросов зависит от конкретного сертифицированного двигателя. Проверьте характеристики двигателя и системы очистки выхлопных газов производителя.

Нужен ли генераторам уровня 4 DEF?

Двигатели Tier 4, использующие технологию SCR, требуют DEF как часть процесса контроля выбросов NOx. Не следует автоматически предполагать, что каждая конфигурация уровня 4 использует одну и ту же систему последующей обработки.

Нужен ли генераторам уровня 3 DEF?

Генераторы уровня 3 обычно не используют системы SCR/DEF, которые обычно используются в более поздних конфигурациях двигателей уровня 4.

Генераторы уровня 3 дешевле, чем генераторы уровня 4?

Генераторы уровня 3 обычно используют более простую технологию контроля выбросов, тогда как генераторы уровня 4 могут содержать дополнительное оборудование для последующей обработки и электронные средства управления.

Фактическая цена зависит от номинальной мощности, марки двигателя, генератора, корпуса, системы управления, опций и конфигурации генератора.

Могу ли я использовать генератор уровня 3 для резервного питания?

Потенциально, но не принимайте решение, основываясь только на «ожидании».

Применимые требования зависят от классификации двигателя, модельного года, номинала, установки, условий эксплуатации и соответствующих федеральных, государственных и местных норм.

Могу ли я использовать генератор уровня 3 для получения основной мощности?

Это следует определять в соответствии с конкретным двигателем, применением, нормативной категорией, местоположением и применимыми требованиями к выбросам.

Для проектов в США ознакомьтесь с соответствующими правилами EPA, прежде чем указывать генератор.

Генераторы уровня 4 сложнее обслуживать?

Генераторы Tier 4 могут включать в себя дополнительные компоненты контроля выбросов, датчики, электронную диагностику, регенерацию DPF и обслуживание DEF/SCR в зависимости от конструкции двигателя.

Фактические требования к техническому обслуживанию зависят от производителя и конфигурации двигателя.

Что лучше: уровень 3 или уровень 4?

Они удовлетворяют различным нормативным и эксплуатационным требованиям.

Вместо того, чтобы выбирать исключительно по уровню, сравните предполагаемое применение генератора, требования к выбросам, номинальную мощность, часы работы, возможности технического обслуживания, систему дополнительной обработки и общую стоимость владения.

Решения для дизельных генераторов DIYPOWER

DIYPOWER предлагает решения для дизельных генераторов для широкого спектра резервных, основных и промышленных энергосистем.

Помогая клиентам оценить генератор, DIYPOWER учитывает не только уровень выбросов.

Ключевые факторы включают в себя:

• Требуемая кВт/кВА

• Резервный или основной рейтинг

• Марка двигателя

• Напряжение и частота генератора

• Ожидаемое время работы

• Профиль нагрузки

• Среда установки

• Требования к выбросам

• Требования к шуму

• Топливная система

• Система управления

• Корпус

• Требования к техническому обслуживанию

• Местные условия эксплуатации

Сначала определив эти требования, покупатели смогут сравнить варианты генераторов Уровня 3 и Уровня 4 в контексте реального проекта, а не выбирать оборудование на основе одной только спецификации.

Для получения дополнительной информации о номиналах генераторов см. часто задаваемые вопросы о номинальной мощности генератора DIYPOWER..

Если для вашего проекта требуется руководство по требованиям Агентства по охране окружающей среды к выбросам, прочтите также « Подпадают ли генераторные установки под действие правил Агентства по охране окружающей среды?».

Заключение

Ключевое различие между генераторами уровня 3 и уровня 4 заключается не просто в возрасте или цене. Эти два уровня представляют собой разные этапы регулирования выбросов дизельных двигателей и могут включать существенные различия в характеристиках выбросов, технологии двигателей, требованиях к очистке выхлопных газов, техническому обслуживанию и эксплуатации.

Двигатели уровня 3 обычно предлагают более простые системы контроля выбросов, тогда как двигатели уровня 4 разработаны с учетом значительно более строгих стандартов выбросов и могут использовать такие технологии, как DOC, DPF, SCR и DEF.

Однако правильный генератор нельзя выбрать только на уровне.

Начните с определения области применения, номинальной мощности, часов работы, профиля нагрузки, места установки, требований к выбросам, возможностей обслуживания и общей стоимости владения..

При использовании в США проверьте применимые требования, используя официальные правила Агентства по охране окружающей среды США для дизельных двигателей и требования к стационарным двигателям..

Для выбора генератора и поддержки приложений посетите сайт DIYPOWER , чтобы изучить решения для дизельных генераторов для резервного, основного и промышленного применения.