Электрогенератор

 

Энергонезависимость волнует практически каждого владельца частного дома. Ведь даже в крупных городах периодически отключается подача электроэнергии. Тогда, что можно говорить о деревнях, где электроснабжение осуществляется по линиям, построенным еще в прошлом веке. Мощности подстанций, питающих небольшие поселения, уже давно загружены на 100%, что и приводит к частым аварийным отключениям  электроэнергии. Выходом из этой ситуации может быть покупка автономной электростанции (электрогенератор). Вот о том, какими бывают электрогенераторы и как выбрать электрогенератор,  мы и поговорим в этой статье.

 

Электрогенератор в быту

 

Опрос  владельцев загородных домов о том, какое оборудование они хотели бы приобрести в первую очередь, показал, что это всего три прибора: отопительный котел, насос  для подачи воды и мини-электростанция. Все эти устройства в той или иной мере решают одну и ту же задачу — сделать человека независимым от внешних условий, обеспечив его теплом, водой и электричеством собственного производства.

 

Независимый источник электроэнергии — это не только необходимое дополнение к оборудованию частного дома, но и гарантия от возникновения ненужных проблем. Отличительными особенностями современных электростанций являются экономичность, компактные размеры, различные конструктивные решения шумоподавления, наличие интеллектуальных устройств мониторинга и управления процессом выработки электроэнергии, переключения нагрузки, синхронизации генераторов с сетью и между собой.

 

В литературе  можно встретить множество терминов для обозначения одного и того же оборудования, которое понимается под термином электрогенератор: портативный электрогенератор, переносной электрогенератор, бензиновый электрогенератор, дизельный электрогенератор, газовый электрогенератор.

 

Все они объединяются общим принципом работы – преобразованием тепловой энергии, образующейся при сгорании топлива в электрическую. КПД таких электростанций небольшой, всего 25-30%, поэтому для повышения КПД создаются МИНИ-ТЭЦ, утилизирующие тепло для систем отопления.

 

Типы электростанций

 

Все электрогенераторы можно разделить на несколько типов:

• По назначению – бытовой электрогенератор или профессиональный (до 15 кВА).
• По применению – резервный электрогенератор или основной.
• По виду топлива – бензиновый электрогенератор, дизельный или газовый, работающий на сжиженном или магистральном газе.
• По исполнению – открытый электрогенератор, в электрогенератор шумопоглощающем корпусе, в контейнере, в кунге и т.п..
• По виду пуска – электрогенератор c ручным пуском (для малогабаритных электростанции), стартерный электрогенератор или электрогенератор с автоматическим пуском.

 

 Если рассматривать частное домовладение, то здесь самыми популярными являются бензиновые и дизельные электростанции.

 

Бензиновый электрогенератор

 

В качестве источника энергии, приводящего в действие электрогенератор, здесь используется карбюраторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием. Часть энергии, которая выделяется при сгорании топлива, в ДВС преобразуется в механическую работу, а оставшаяся часть в теплоту. Механическая энергия, через вал двигателя передается генератору, который и вырабатывает электрическую энергию.

 

В качестве топлива бензиновый электрогенератор использует высокооктановые сорта бензина. Применение антидетонационных присадок, смесей бензина со спиртами и других препаратов возможно только по согласованию с производителем. Конкретный состав и другие характеристики топлива, используемого для работы электростанции, определяет производитель двигателя.

 

Стоит заметить, что бензиновый электрогенератор,  это источник электроэнергии относительно небольшой мощности. Он подойдет в том случае, если вы планируете осуществлять резервное, сезонное или аварийное энергообеспечение вашего дома. Подобные электростанции обычно имеют меньший ресурс и мощность по сравнению с дизельными генераторами, однако более удобны в эксплуатации за счет меньшего веса, габаритов и уровня шума при работе.

 

Экономическая обоснованность использования электрогенератора

 

Существует несколько вариантов экономически обоснованного использования бензиновых электростанций: в качестве резервного источника электроснабжения малой мощности в стационарном исполнении, в качестве единственно возможного источника при проведении аварийно-спасательных и ремонтных работ, работ, выполняемых в полевых условиях и на удаленных объектах, для обеспечения электроэнергией различного рода передвижных объектов в носимом или мобильном исполнении.

 

Проще говоря, бензиновая электростанция идеальный выбор для собственников малых предприятий (бензоколонка, магазин), владельцев загородных домов, туристов, строительных бригад, телекомпаний и пр. Компактная, надежная, экономичная и малошумная автономная бензостанция возьмет на себя решение многих проблем с энергообеспечением.

 

Характеристики бензогенератора

 

• Удельный расход топлива – 0,3-0,45 кг/кВтч.
• Удельный расход масла – 0,4-0,45 г/кВтч.
• КПД — 0,18-0,24%.
• Диапазон мощности бензоэлектроагрегатов – от 0,5-15 кВт.
• Напряжение – 240/400 В.
• Ресурс до текущего ремонта (не менее) – 1,5-2,0 тыс. ч.
• Ресурс до капитального ремонта (не менее) – 6,0-8,0 тыс. ч.
• Затраты на ремонт, от стоимости –5-20%.
• Уровень шума на расстоянии 1 м не более 80 дБ.

 

Основные достоинства бензиновых электростанций:

• Относительно низкая стоимость оборудования по сравнению с дизельными и газовыми электростанциями;
• Компактность и хороший показатель соотношения массы оборудования к величине вырабатываемой энергии;
• Легкий пуск в условиях низких температур;
• Невысокий уровень шума электростанции;
• Простота эксплуатации.

 

Дизельный электрогенератор

 

Дизельный электрогенератор является частоиспользуемым там, где по разным причинам централизованное электроснабжение недоступно, либо качество его поставок оставляет желать лучшего. Ничего удивительного в популярности дизельных генераторов нет, ведь именно дизельный электрогенератор обеспечивает низкую стоимость вырабатываемой электроэнергии, а как следствие – быструю окупаемость установки. Большой моторесурс и долговечность также можно отнести к несомненным достоинствам дизельгенераторов.

 

В качестве основного двигателя в дизель генераторах используются двигатели внутреннего сгорания с воспламенением топлива от сжатия воздуха – дизели. Энергия, выделившаяся при сгорании топлива в дизеле, производит механическую работу и теплоту. Механическая работа на валу двигателя используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока.

 

 

Дистилляционное топливо для дизельгенератора

 

Для дизелей применяются дистиллятные и остаточные топлива. К дистиллятным топливам относятся дизельное (марки Л — летнее, З — зимнее, А — арктическое) и газотурбинное топливо. Остаточные (тяжелые) топлива представляют собой моторное топливо для среднеоборотных дизелей (марки ДТ и ДМ) и мазуты (марки Ф- 5 и Ф-12). Остаточные топлива используются в дизелях, оборудованных системами топливоподготовки (сепарации и подогрева), а также специальной топливной аппаратурой (ТНВД и форсунками).

 

Дизельный электрогенератор может использоваться: в качестве резервного, вспомогательного или основного источника электроэнергии на предприятиях, в строительстве, аэропортах, гостиницах, узлах связи, системах жизнеобеспечения и т.п. в автономном режиме или совместно с централизованными системами электроснабжения.

 

Характеристики дизельгенераторов

 

• Удельный эффективный расход топлива – 0,184-0,22 кг/(кВт-ч).
• Удельный расход масла – 0,30-1,4 г/ Квт-ч.
• КПД (без утилизации теплоты) – 0,39-0,47%
• КПД (с утилизацией теплоты) – 0,70-0,80%
• Мощность единичной установки – 0,10-5 МВт.
• Напряжение – 0,4-13 кВ.
• Ресурс до текущего ремонта (не менее) – 10-60 тыс.ч.
• Ресурс до капитального ремонта (не менее) – 60-100 тыс.ч.
• Срок службы двигателя (не менее) – 150-300 тыс ч.
• Затраты на ремонт от стоимости – 5-20%.
• Уровень шума на расстоянии 1 м (не более) – 85 дБ.

 

Основные достоинства дизельгенераторов

 

• Низкая стоимость вырабатываемой электроэнергии;
• Быстрая окупаемость;
• Большой моторесурс и долговечность.

 

Необходимостью применения дизельных генераторов является

 

• Резервирование мощностей для работы при отключении центральных сетей (аварийный режим);
• Ограниченные возможности централизованных источников электроэнергии и тепла при расширении мощностей (вспомогательный режим работы параллельно с центральными сетями);
• Высокие затраты на подвод электроэнергии и тепла (автономный режим);
• Низкая себестоимость топлива для добывающих компаний и возможность реализации электроэнергии и тепла;
• Возможность снижения зависимости от роста тарифов на электроэнергию и тепло.

 

Варианты исполнения дизельных электростанций

 

• По способу защищенности от атмосферного воздействия: капотного, бескапотного, кузовного и контейнерного исполнения.
• По способу подвижности: стационарные и передвижные.
• По способу перемещения: на прицепе, полуприцепе, на автомобиле, на рама-салазках, блочно-транспортабельные.

 

Как выбрать электрогенератор

 

 

Основой любой мини-электростанции (или генераторной установки)  является двигатель-генераторный агрегат, состоящий из дизельного или бензинового двигателя и электрического генератора. Двигатель и генератор напрямую соединены между собой и укреплены через амортизаторы на стальном основании. Двигатель оснащен системами: запуска, стабилизации частоты вращения вала, топливной системой, системой смазки, охлаждения и подачи воздуха, системой отвода выхлопных газов. Все эти системы обеспечивают надежную работу электростанции.

 

Режимы запуска электрогенератора

 

Запуск двигателя может осуществляться в ручном режиме или с помощью электростартера в автоматическом режиме, при этом стартер запитывается от стартерной 12 вольтовой аккумуляторной батареи. В электроустановке используются синхронные или асинхронные самовозбуждаемые бесщеточные генераторы.

 

Электростанция также может иметь панель управления и устройства автоматики, с помощью которых осуществляется управление, а также контроль за ее состоянием и защита в случае аварийных ситуаций.

 

Иногда происходят странные, на первый взгляд, ситуации, когда, при подключении обыкновенного погружного насоса типа “Малыш” с заявленной потребляемой мощностью 350-400 Вт к мини-электростанции  2,0 кВА, насос отказывается работать. Давайте разберемся, почему это происходит.

 

Для правильного выбора генератора, необходимо рассмотреть все нагрузки, которые будет испытывать станция в процессе работы.

 

Требуемая мощность электрогенератора

 

Перед покупкой электрогенератора  необходимо определить приборы, которые планируется подключить и посчитать их мощность. Но здесь не так все просто, так как электростанция может испытывать как активные, так и реактивные нагрузки.

 

Активные нагрузки

 

Активные нагрузки — это самый простой вариант, когда вся потребляемая энергия преобразуется в тепло (освещение, электроплиты, электронагреватели и т.п.). В этом случае расчет достаточно прост, потребуется агрегат с выходной мощностью, равной их суммарной мощности.

 

 

 

 

Реактивные нагрузки

 

Реактивные нагрузки — это все остальные нагрузки. Они подразделяются на индуктивные, получаемые от катушек, дрели, пилы, насоса, компрессора, холодильника, электродвигателя или принтера, и емкостные (конденсатор). У реактивных потребителей часть энергии расходуется на образование электромагнитных полей.

 

Показателем меры этой части расходуемой энергии является так называемый cos . Например, если он равен 0,8, то 20% энергии будет преобразовываться не в тепло. Мощность, деленная на cos, даст реальное потребление мощности. Пример: если на дрели написано 500 Вт и cos=0,6 , это означает, что на самом деле инструмент будет потреблять от генератора 500/0,6=833 Вт. Надо иметь в виду, что каждая электростанция еще имеет  и собственный cos , который обязательно нужно учитывать. Например, если он равен 0,8, то для работы вышеназванной дрели от электростанции потребуется 833 Вт /0,8 = 1041 ВА. Кстати, именно по этой причине грамотное обозначение выдаваемой электростанцией мощности ВА (вольт-амперы), а не Вт (ватты).

 

Высокие пусковые токи

 

 

Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Стартовая перегрузка по времени не превышает долей секунды, поэтому главное – чтобы электростанция смогла ее выдержать, при этом не отключилась и не поломалась. Обязательно надо знать, какие стартовые перегрузки способен выдержать тот или иной генератор. Из-за высоких пусковых токов самыми нежелательными  приборами являются те, у которых отсутствует холостой ход.

 

Работа сварочного аппарата с точки зрения мини-электростанции, выглядит как банальное короткое замыкание. Поэтому для их энергоснабжения рекомендуется использовать специальные генераторные установки, либо варить сварочным инвертором. У погружного насоса потребление электроэнергии в момент пуска может подскочить в 7 – 9 раз.

 

Двигатель электрогенератора

 

Двигатель электрогенератора, справедливо считается  сердцем установки. Именно его ресурс определяет срок жизни  мини-электростанции. Стоит помнить, что среднее время наработки на отказ у блока электрогенератора всегда в несколько раз выше, чем у мотора.

 

Профессиональный или бытовой электрогенератор

 

В большинстве случаев класс электростанции определяется используемым двигателем, а точнее, его моторесурсом. Так у высококачественного профессионального бензинового мотора время непрерывной работы до первого вероятного отказа в среднем 3-5 тысяч часов, тогда как у бытового двигателя всего лишь несколько сотен часов.

 

Дизельные двигатели, как правило обладают ресурсом значительно выше чем бензиновые, они экономичнее, да и само дизельное топливо дешевле бензина и допускает менее жесткие условия по хранению. Однако электростанция собранная на базе дизельного двигателя в 1,5-2 раза дороже аналогичной по мощности , но собранной на базе бензинового двигателя.

 

Как отличить бытовой электрогенератор от профессионального

 

Отличить современный бытовой двигатель от профессионального по внешним признакам не просто. Если раньше на любительских мини-электростанциях широко применялись моторы с боковым расположением клапанов, то теперь сплошь и рядом – верхнеклапанные моторы, производительностью примерно на 30% выше. Кроме того, в процессе совершенствования технологий, двигатели, считающиеся в данное время профессиональными, производитель через несколько лет переводит в категорию бытовых.

 

Критерием принадлежности генератора к профессиональной группе может служить наличие у него топливного бака большой емкости. Тем самым производитель изначально предусматривает длительную непрерывную эксплуатацию генераторной установки.

 

Другой атрибут качества  — частота замены масла. У профессиональных моторов этот показатель не ниже 100 часов работы.

 

О многом способны поведать и «внутренности» двигателя. Например, если у него стенки цилиндра не чугунные, а алюминиевые, то перед  вами, скорее всего любительский мотор. Кроме того, обратите внимание на материал, из которого изготовлены фильтры (воздушный, топливный, масляный). У бытовых моделей, как правило, используется бумага, поэтому фильтры требуют периодической замены.

 

Иногда производители устанавливают на профессиональной, и аналогичной ей по мощности, бытовой мини-электростанции один и тот же мотор. Если это не маркетинговый ход, то такие агрегаты отличаются внешне, например, бытовая электростанция может быть оборудована «урезанной» рамой, служащей в основном для переноски.

 

Двигатели генератора с алюминиевым блоком

 

Двигатели с алюминиевым блоком цилиндров и боковым расположением клапанов характеризуются невысокой стоимостью, но и ресурс их невелик – порядка 500 часов. Профессиональные двигатели как правило выполнены с чугунными гильзами цилиндров, верхним расположением клапанов и подачей масла к деталям под давлением. Их ресурс приближается к ресурсу дизельных двигателей – 3000 часов, они характеризуются низким расходом топлива и пониженным уровнем шума.

 

Электрогенератор, другое его название альтернатор, собственно, и вырабатывает электрический ток. В зависимости от типа электрогенератора электростанция лучше справляется с теми или иными задачами. С точки зрения классификации, генераторы бывают синхронными и асинхронными. Если говорить популярно, то синхронный генератор конструктивно сложнее, например, у него на роторе находятся катушки индуктивности.

 

Асинхронный генератор устроен гораздо проще. Его ротор напоминает обычный маховик. Как следствие, такой генератор лучше защищен от попадания влаги и грязи, еще  говорят, что он имеет “закрытую” конструкцию. Синхронный и асинхронный генераторы отличаются своими возможностями.

 

Синхронный электрогенератор

 

Синхронный электрогенератор – менее точен, но, тем не менее, он пригоден для аварийного электропитания офисов, холодильных установок, оборудования загородных домов, дач, строительных объектов. Синхронный электрогенератор без проблем справляется с энергоснабжением электроинструментов и электродвигателей с реактивной нагрузкой до 65% от своего номинала. Он легче переносит пусковые нагрузки, способен кратковременно, не более 1 сек, выдавать ток в 3 – 4 раза выше номинального, и вырабатывают более стабильный ток. Синхронный электрогенератор рекомендуются для питания электродвигателей, насосов, компрессоров и другого элекроинструмента, а также для подключения сварочного аппарата.

 

 

Асинхронный элетрогенератор

 

Асинхронный элетрогенератор простот по своей конструкции, более устойчив к короткому замыканию (сварочные аппараты) и более устойчив к перегрузкам. При этом выходное напряжение имеет меньше нелинейных искажений (очень плавная синусоидальная волна). За счет этого обеспечивают поддержание напряжения с высокой точностью.

 

Применение асинхронного генератора позволяет запитывать от агрегата не только промышленные устройства, не критичные к форме входного напряжения, но и аппаратуру, чувствительную к перепадам напряжения, например, медицинское оборудование и электронную технику.  Асинхронный элетрогенератор идеальный источник тока для подключения активной, или омической, нагрузки: ламп накаливания, бытовых электроплит, электронагревателей и пр. Асинхронный элетрогенератор позволяет подключать электроинструменты и электродвигатели с реактивной мощностью до 30% от номинала.

 

При подключении индуктивных нагрузок необходим запас по мощности в 3 – 4 раза. Являясь внутриполюсной, саморегулируемой машиной, без щеток и контактных колец, генератор имеет степень защиты IP 54 и не требует технического обслуживания. Стоит помнить, что перегрузка этих генераторов не допустима.

 

Класс электрогенератора

 

На стабильность напряжения оказывает влияние и класс двигателя, а именно его способность поддерживать постоянные обороты, как правило, 3000 об/мин,  при изменениях нагрузки. Качество выдаваемого электричества может быть также повышено специальными системами стабилизации AVR (автоматический регулятор напряжения). Это очень важная опция, так как превышение номинального напряжения приводит к сокращению срока службы электроприборов, а уменьшение — снижает производительность и экономичность их работы.

 

В случае падения напряжения тускло горит свет, происходит прерывание в работе бытовой техники, аппаратуре связи. При повышенной подаче электричества приборы перегорают, вне зависимости от того, работают они в момент аварии, или нет. А сбой в работе автономного тепло- или водоснабжения загородных домов и коттеджей, а также водяных насосов, водонагревательных котлов, охранных систем может привести к их остановке и поломке.

 

В качестве конструктивного исполнения, более предпочтительны генераторы бесщеточные, так как они не требуют обслуживания и не создают помех.

 

Выбор количества фаз электрогенератора

 

При выборе электростанции необходимо обратить особое внимание на число фаз электростанции.

 

Одно- или трехфазные генераторы

 

Их название вытекает из назначения — питание соответствующих потребителей. При этом к однофазным генераторам, вырабатывающим переменный ток напряжением 220В и частотой 50Гц, можно подключать только однофазные нагрузки, тогда как к трехфазным (380/220В, 50Гц) — и те, и другие. На приборной панели генератора, имеются соответствующие розетки, количество которых, у агрегатов разных производителей различное. Трехфазные электростанции на 380В применяются как в промышленных целях, так и для коттеджей, с трехфазной разводкой сети. Следует помнить, что между нулем и фазой снимается 220 Вольт, а между двумя фазами – 380 Вольт.

 

Однофазный электрогенератор

 

С однофазными электрогенераторами все более или менее понятно, главное правильно посчитать все свои потребители, учесть возможные проблемы, например, высокие пусковые токи и выбрать генератор с соответствующей реальной выходной мощностью. При подключении к трехфазным генераторам трехфазных нагрузок ситуация аналогичная.

 

 

Трехфазный электрогенератор

 

Трехфазные электростанции на 220 В могут использоваться только для освещения, при этом между нулем и фазой снимается 127 В, а между двумя фазами – 220 В. При использовании трехфазных электростанций необходимо соблюдать условие примерного равенства мощности потребителей, находящихся на различных фазах. Для нормальной работы генератора разница электрических мощностей на разных фазах не должна превышать 20 – 25%.

 

При подключении к трехфазникам однофазных потребителей часто возникает проблема, именуемая «перекосом фаз«. Не углубляясь в технические подробности, сформируем два правила.

 

Потребляемая мощность однофазной нагрузки не должна превышать 1/3 от номинальной трехфазной выходной мощности генератора. Иными словами, к 9-киловаттной трехфазной генераторной установке можно подключить не более чем 3-киловаттный однофазный обогреватель.

 

При наличии нескольких однофазных нагрузок разница не должна превышать 1/3 от «перекоса фаз» («перекос фаз» — та самая 1/3 из правила в их потребляемой мощности). Кстати, это идеальная величина, реализуемая для высококлассных мини-электростанций. У агрегатов попроще, данный параметр меньше.

 

Выходная мощность электрогенератора

 

 Это один из самых главных параметров. Именно на него, прежде всего, обращает внимание покупатель. Но здесь есть два «подводных камня»:

 

Многие производители в каталогах приводят так называемую максимальную выходную мощность. Имейте в виду, этот параметр предусматривает кратковременную работу агрегата, при этом, в зависимости от фирмы интервал колеблется от нескольких секунд до нескольких минут. Реальная номинальная мощность обычно на несколько, иногда на десятки процентов ниже.

 

Электрогенератор, как и любой другой прибор, обладает собственным  cos. Одни производители при указании выходной мощности его учитывают, а другие нет. Во втором случае пользователю придется самому подсчитать реальную номинальную мощность, умножая приведенную в каталоге на cos .

 

Мощность электростанции с асинхронным генератором

 

В случае если выбрана электростанция с синхронным генератором, то ее мощность рассчитывается из следующих соотношений:

• Для активных потребителей нужно просуммировать мощность всех одновременно подключаемых приборов, прибавить примерно 15–20–процентный запас по мощности, и получится необходимая мощность генератора.
• Индуктивные потребители нуждаются в момент пуска в большей мощности, поэтому их суммарную мощность необходимо увеличить в 2,5 – 3 раза для обеспечения работоспособности станции.

 

Опыт использования электростанций говорит о том, что для освещения дачного домика (2-3 лампочки, холодильник и телевизор) вполне достаточно мощности в 2 киловатта. Владельцу загородного коттеджа, которого постоянно беспокоят перебои с электроэнергией, необходимо приобрести электростанцию мощностью от 10 до 30 киловатт. Строителям, пользующимся дрелью, болгаркой и бетономешалкой, будет достаточно мощности до 6 киловатт.

 

Необходимо учесть, что планируемая вами нагрузка, резервируемая автономным источником электроснабжения, в 10 и более кВт, при длительных отключениях централизованного электроснабжения предполагает использование дизельных, как наиболее надежных при длительном использовании, а не автономных бензиновых источников электроснабжения.

 

Стартовое усиление электрогенератора

 

Это один из способов улучшения выходных параметров мини – электростанций. Как в синхронных, так и в асинхронных генераторах при подключении индуктивной нагрузки выходное напряжение падает. Кроме того, любой электромотор при запуске потребляет мощность в несколько раз превышающую его номинальную мощность. В силу этих причин для запуска электромоторов всегда необходим генератор, выходная мощность которого в несколько раз превышает номинальную мощность электромотора.

 

Снижение выходного напряжения при подключении электромотора в асинхронном генераторе больше, чем в синхронном, при этом есть возможность автоматически повышать выходное напряжение на время запуска мотора. Это реализуется с помощью блока стартового усиления, который автоматически увеличивает возбуждение генератора при резком увеличении выходного тока генератора, т.е. при подключении большой нагрузки. При этом у асинхронника, оборудованного стартовым усилителем, необходимый запас мощности снижается с 3 – 4 до 1,5 – 2 раз. Следует также подчеркнуть, что при проведении сварочных работ блок стартового усиления должен быть обязательно включен.

 

Время непрерывной работы генератора

 

Данный параметр определяется объемом топливного бака и расходом топлива. При сравнении этих характеристик у разных моделей важно, чтобы они были приведены к «общему знаменателю» — потребляемой мощности. Дело в том, что расход на 1/1, 3/4 и 1/2 номинальной мощности, может существенно отличаться. Для больших электростанций обычной опцией является возможность работы от внешнего топливного бака.

 

Запуск электрогенератора

 

Электрогенератор может быть запущен двумя способами: вручную, для чего необходимо потянуть за шнур или провернуть рукоятку, или электростартером (в том случае, если модель ее имеет), то есть поворотом ключа или нажатием на кнопку. Кроме того, некоторые генераторы, оснащены электростартером, позволяющим дистанционный запуск при помощи пульта, соединенного со станцией кабелем.

 

Наличие электростартера является необходимым условием для превращения электростанции в полноценную систему резервного энергоснабжения, которая будет автоматически функционировать, в том числе включаться или выключаться, без участия со стороны человека.

 

Уровень шума генератора

 

Как и любой агрегат с двигателем, электрогенератор создает шум. И чем он больше, тем менее комфортно чувствует себя пользователь, в особенности, если она используется на тихом дачном участке. Для решения проблемы выпускаются мини-электростанции в шумопоглощающих кожухах. Однако это значительно увеличивает цену агрегата.

 

Для сравнения шумовых характеристик различных моделей следует иметь в виду, что разные производители приводят данные по шуму на различном расстоянии (наиболее распространено 7 метров), а также для различной загрузки мини-электростанции (обычно речь идет о номинальной мощности).

 

Автоматика электростанции

 

Блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска предназначен для контроля состояния питающей сети, защиты потребителей электроэнергии от повышенного или пониженного напряжения, а также для автоматического запуска электростанции, если напряжение питающей сети находится за допустимыми пределами.

 

Основные функции блока контроля и автоматики:

• Своевременный, программируемый самим пользователем, без вмешательства сервисного центра, запуск электростанции при падении ниже допустимого или превышении выше допустимого уровня напряжения в главной питающей сети;
• Остановка работы электростанции, при восстановлении параметров главной питающей сети и подключение к ней пользователя;
• Контроль над электрическими параметрами питающей сети или работающей электростанции и своевременное их включение или выключение;
• Тестирование генератора электростанции при периодических проверках;
• Программирование таймера продолжительности времени ожидания перед запуском, запуска, количества неудачных стартов, времени ожидания между попытками запуска, времени остановки электростанции;
• Индикация параметров электрической сети, различных отказов и режимов работы.
• Блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска дает возможность быть полностью независимым при отключении основной питающей линии даже в случае полного отсутствия людей в доме или офисе.

 

Как выбрать электрогенератор

 

У любого генератора есть два важных параметра: мощность номинальная и мощность максимальная. В пределах номинальной мощности станция может работать сколько угодно долго, например, пока не кончится бензин. Максимальная мощность – это временный режим, в котором станция может работать в пределах 20 – 30 минут. После этого сработает тепловая защита и аппарат отключится.

 

Допустим, номинальная мощность генератора –1,3 кВт, а максимальная –1,5 кВт. Вот в пределах от 1,3 до 1,5 кВт станция работает во временном режиме, до 1,3 кВт – в постоянном режиме. Когда вы хотите подобрать себе генератор, нужно обратить внимание на эти параметры.

Следует так же сказать о правильности подключения тех генераторов, которые не имеют системы автозапуска. Генератор любой конструкции боится встречных токов. Если вы подключите генератор к проводке, которая соединена с коммунальной сетью, во время временного отключения электроэнергии, а потом вдруг подача электричества возобновится, то ваш генератор выйдет из строя.

 

Такой случай поломки не считается гарантийным, и ремонт устройства придется делать за свой счет. Поэтому необходимо подключать потребители напрямую к генератору или поставить на проводку рубильник с взаимоисключающими положениями: либо питание от генератора, либо от сети.

 

Какие потребители подключены к электрогенератору

 

Предварительно вы должны сами определить, какие потребители будут подключаться одновременно к генератору. Ориентировочные мощности потребителей лучше всего посмотреть в паспортных данных для данного потребителя. Обратите особое внимание на потребителей, имеющих в своем составе электромоторы: холодильники, насосы, электрокосилки и т.д.. Это связано с тем, что для пуска электромотора требуется мощность, в 3-3,5 раза превышающая его номинальную мощность.

 

Для подсчета возьмите утроенное значение номинальной мощности электроприбора с наибольшим электромотором, прибавьте к ней номинальные значения мощностей других приборов, содержащих электромоторы, если уверены, что они не будут включаться одновременно, и прибавьте к сумме мощности всех остальных активных потребителей (освещение, электроплита и т.п.), которые будут работать совместно.

 

Не забудьте, что иногда, содержащие моторы потребители могут включаться одновременно, например, холодильники после перебоя в электроснабжении. В подобных случаях необходимо подключать потребители к генератору поочередно: сначала самый мощный, затем после запуска первого следующий по мощности и т.д.. Полученную мощность увеличьте на 10% — это и есть мощность необходимого вам генератора.

 

Стартовое усилие уменьшает мощность генератора

 

Стартовое усиление позволяет существенно уменьшить мощность генератора, если используется электроинструменты средней или большой мощности. Например, необходимо подключать к генератору электропилу мощностью 1,2 кВт и другие нагрузки общей мощностью 600-700 Вт. Для запуска пилы необходимо предусмотреть свободную мощность генератора 3,6-4,2 кВт, к этой величине прибавим мощность остальных потребителей и 10% на запас.

 

В итоге получается, что необходим генератор мощностью 4,6-5,4 кВт. Если же взять генератор со стартовым усилением, то для запуска электропилы необходимо предусмотреть мощность 2,04-2,1 кВт, прибавив сюда 600-700 Вт и 10% на  запас, получаем, что необходим генератор мощностью 2,9-3,1 кВт со стартовым усилением. Выигрыш налицо, и по весу, и габаритам генератора.

 

Также следует обратить внимание, что вольты и амперы зависят друг от друга, если  растет напряжение — падает ток и наоборот. Правило для переменного тока — реально отдаваемая мощность = 207В х Ампер.

 

Моторное масло для бензогенераторов

 

Для бензогенераторов используйте только высококачественные масла для 4-х тактных двигателей, не ниже класса SG. Желательно использовать моторные масла соответствующие классу SL по API, которые имеют соответствующую маркировку на упаковке. Моторные масла  SAE 10W30 рекомендуются как универсальные для работы при любых температурах. Используя приведенные данные для выбора оптимальной вязкости масла в соответствии с температурой среды, в которой вы собираетесь эксплуатировать генератор, можете выбрать и другой сорт масла.

 

Техническое обслуживание двигателя электрогенератора

 

Как правило, в технической документации дается график технического обслуживания (ТО), с указанием интервалов времени и перечня работ. Общие же рекомендации следующие:

• Каждые 5 часов (или ежедневно) проверять уровень масла.
• Через первые 5 – 8 часов работы двигателя произвести полную замену масла.
• Замену масла производить через 50 часов работы или каждый сезон.
• В условиях эксплуатации под большой нагрузкой или при высокой температуре окружающей среды, замену масла проводить через каждые 25 часов работы.
• Через 100 часов или каждый сезон заменить масло в редукторе (если установлен).
• Через каждые 25 часов работы или каждый сезон, обслуживать бумажный или поролоновый фильтр. В условиях сильной запыленности или загрязненности воздуха очищать чаще (10 – 15 часов).

 

Топливо для электрогенератора

 

• Используйте чистый без масла автомобильный бензин (4–х тактный двигатель).
• Октановое число не менее 85 (АИ-92, АИ-95, АИ-98) для двигателей с верхним расположением клапанов. На клапанной крышке таких двигателей, как правило, проштампованы латинские буквы OHV.
• Октановое число не менее 77 (А-80, АИ-92, АИ-95, АИ-98) для двигателей с боковым расположением клапанов.
• Используйте неэтилированный бензин. Применение этилированного бензина уменьшает срок службы двигателя, вследствие наличия твердых частиц в продуктах сгорания.
• Используйте свежий бензин со сроком хранения не более 30 суток.
• Не рекомендуется заливать бензин до самого верха бензобака. Следует оставлять некоторое свободное пространство над топливом в целях обеспечения дополнительного объема для его расширения.
• Перед тем, как запустить двигатель, проверьте уровень масла и топлива, отсоедините все электрические нагрузки.
• После запуска двигателя, дайте ему поработать в течение приблизительно 3 минут для того, чтобы прогреть его.
• Подсоедините оборудование к розетке электростанции.
• При работе электростанции с нагрузкой менее 10% от мощности станции, возможно мерцание ламп накаливания.
• Не изменяйте положение рычага управления дроссельной заслонкой. Электростанция доллжна работать на постоянной частоте вращения двигателя.
• Защитные выключатели для предохранения генераторов от перегрузок устанавливаются на большинстве моделей электростанций, однако длительные перегрузки электроприборами с коэффициентом мощности ниже 0,8 могут привести к снижению срока службы генератора.
• Максимальная эквивалентная мощность в кВА, при этом некоторые производители указывают мощность своих устройств в кВА, добавляя 25% к номинальной мощности, выражаемой в Ваттах.
• Перегрузки бензогенераторной установки недопустимы.
• Режим работы бензогенератора считается нормальным, если мощность нагрузки составляет 30 – 100%, от номинальной. Не позволяйте двигателю работать продолжительное время при малой нагрузке или в холостом режиме.
• Нормальным периодом работы бензогенератора является время работы от двух полных штатных топливных баков, после которого стоит дать станции отдохнуть.
• При использовании трехфазных генераторов необходимо помнить о правильном (равномерном) распределении нагрузки по фазам (перекос фаз должен составлять не более 25% относительно друг друга).

 

Как выбрать дизельный электрогенератор

 

Особенностями выбора дизельной электростанции является тот факт, что дизельному двигателю крайне вредно работать на холостых оборотах. Поэтому, с целью снижения вредных последствий работы дизеля на холостом ходу и малых частичных нагрузках, необходимо предусмотреть, в качестве профилактики,  в течение каждых 100 моточасов, работу дизеля со 100% нагрузкой не более 2-х часов.

 

Характерными признаками перегрузки являются: перегрев, сильная копоть, снижение мощности, перебои в подаче электроэнергии.

 

Главный или Резервный электррогенератор

 

Главный или основной генератор является постоянным источником электроэнергии, резервный генератор служит источником электроэнергии при пропадании основной электросети

 

Мощность и количество фаз генератора

 

Важно определить мощность всех потребителей электричества, возможно с некоторым запасом по мощности, если дизельгенератор будет также использоваться в зимнее время (отопительные приборы, обогреватели и т.п.), а его приобретение намечено на другой, более теплый сезон. Следует учесть возможность увеличения мощности потребляемой электроэнергии, например при расширении производства, приобретение новых электроприборов.

 

Три фазы дизельного агрегата могут выдавать напряжение 220 и 380 вольт. Промышленные  производства, как правило, используют три фазы с напряжением 380 вольт, возможно так же использование другого фазового режима и напряжения 220 вольт. Правильный выбор мощности дизельного генератора, пожалуй, самый ответственный момент, ведь именно от мощности зависит и стоимость генераторной установки. Если мощность дизельного генератора выбрана близко к расчетной мощности подключаемых к ней электроприемников, то дальнейшее наращивание их количества приведет к перегрузке генераторной установки, в тоже время завышенная мощность дизель-генератора нежелательно скажется при эксплуатации самого дизеля.

 

Следует следить, чтобы генераторная установка никогда долшо не работала на нагрузке менее 25% от своей номинальной мощности. Оптимальная нагрузка дизель-генератора 35-75%. Дополнительными факторами, которые могут повлиять на мощность дизель-генератора, являются климатические факторы. Чем выше установлена генераторная установка над уровнем моря, и чем выше окружающая температура и влажность, тем ниже отдаваемая мощность генератора.

 

Система охлаждения генератора

 

В конструкции электрогенератора применяется воздушное и жидкостное охлаждение. Охлаждаемые воздушными потоками двигатели требуют большого количества воздуха, так же такие дизели достаточно шумные. Охлаждение антифризом обеспечивает меньший уровень шума и более расширенный диапазон рабочих температур.

 

Шумозащищенность генератора

 

Для дизельных агрегатов, устанавливаемых на открытой местности, шумовая защита, как правило, не требуется. Согласно стандартам для машин и механизмов звуковой уровень не должен превышать 80дБ. В помещениях или в местах, где существуют требования к уровню шума, возможно исполнение в специальном шумозащитном кожухе, в таком кожухе уровень шума понижается в среднем на 10 дБ, а воспринимается в два раза тише. Если предполагается передвижение по дорогам на дальние расстояния или для местных перемещений, также возможно исполнение ДГУ на шасси.

 

Продолжительность работы генераторной установки

 

Достигнуть большей продолжительности необслуживаемой работы дизель-генератора можно двумя способами: увеличивая объемы топливных расходных емкостей самих дизель-генераторов или организуя автоматизированную подачу топлива и масла в расходные емкости по топливопроводам из емкостей-хранилищ. Для автономных передвижных установок ввиду невозможности использования обеих способов продолжительность необслуживаемой работы составляет 4 часа, а для станций мощностью до 30 кВт — 8 часов.

 

Для автономных стационарных электростанций возможна установка топливного бака большей емкости, рассчитанного на непрерывную работу 24 часа. Для станций мощностью от 60 кВт применяется автоматическая закачка топлива из внешней емкости-хранилища.  Для резервных дизель-генераторов, рекомендуемое время необслуживаемой работы — 24 часа. Установка дополнительного оборудования для непрерывной работы электростанции в течение 150-240 часов — достаточно дорогой вариант и не всегда экономически оправдан.

 

Частота тока генератора

 

Стабильность частоты тока зависит от регулятора скорости двигателя. При работе на постоянной нагрузке функциональные требования к регулятору скорости очень просты, именно поэтому в большинстве таких генераторных установок применяют обычный механический регулятор. В этом случае частота вращения двигателя, а, следовательно, и частота тока,  зависит от величины нагрузки. Чем больше нагрузка, тем меньше частота. Обычно механический регулятор настраивается так, чтобы при нагрузке 75-90% частота равнялась 50Гц. Соответственно на более малых нагрузках (10-30 % от номинала) частота будет в пределах 52-53 Гц. Большинство электроприемников допускают такие отклонения по частоте.

 

Однако имеется ряд приборов, на основе микропроцессорной техники, тиристорных преобразователей в таких сферах деятельности, как системы связи, теле- и радиовещания, для которых необходимо поддерживать постоянную частоту 50 Гц вне зависимости от суммарной нагрузки на двигатель. Двигатель должен работать по так называемой астатической характеристике.

 

Для реализации данного условия систему управления двигателя оснащают дополнительными дорогостоящими устройствами, обеспечивающими поддержание постоянной частоты вращения. Поэтому при выборе генератора с такой системой управления надо быть абсолютно уверенным, что нагрузка не допускает отклонений по частоте, и применение данной системы экономически оправдано.

 

Параллельная работа электрогенератора

 

Необходимость в параллельной работе может возникнуть по следующим причинам: обеспечить повышенную надежность питания особо ответственных потребителей, обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника электроснабжения, необходимость компенсировать увеличение потребляемой мощности подключенной нагрузкой.

 

Принцип параллельной работы генератора

 

Принцип параллельной работы заключается в том, что дизельный генератор работает совместно с другим дизель-генератором или сетью на общей шине нагрузки. Из этого следует, что если агрегат предназначен для работы в качестве резервного источника электроснабжения, то использовать его для параллельной работы невозможно. Это связано с тем, что сам принцип резервирования подразумевает питание нагрузки только от одного источника.

 

Различают два основных вида параллельной работы — параллельная работа с другим (другими) дизель-генератором и параллельная работа с сетью. Параллельная работа с другим электроагрегатом необходима для повышения надежности системы электроснабжения особо ответственных электроприемников и с целью компенсировать временный рост по мощности в часы пика нагрузки.

 

Параллельная работа с сетью используется крайне редко и применяется только в случаях, когда необходимо обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника электроснабжения. Дизель-генератор должен работать в параллель сетью в данном случае кратковременно, только на период плавного перевода нагрузки на питание от сети на генератор и обратно.

 

Для того чтобы корректно войти в параллель с другим источником необходимо обеспечить ряд условий, т.е. провести синхронизацию этих источников. Для обеспечения удовлетворительной синхронизации обычно требуется минимальное количество приборов, и квалифицированный персонал может осуществить это вручную. Если планируется использовать генераторные установки для работы на сложные многосистемные ответственные нагрузки, где цена сбоя и развала системы электроснабжения от некорректного ввода в параллель велика, то рекомендуется использовать автоматическую синхронизацию.

 

Наиболее существенным аспектом параллельной работы является распределение нагрузок. Общая нагрузка, которая состоит из активной и реактивной составляющей, должна распределяться системами управления дизель-генератора пропорционально их обычным номинальным значениям. В простейшем случае это возможно за счет механического регулятора оборотов двигателя.

 

Основным недостатком такого способа является то, что деление нагрузки больше основывается на настройке топливной системы регулятором, чем на выходной мощности генератора. Это может вызвать значительный дисбаланс нагрузки из-за различия характеристик, как регуляторов, так и двигателей. Другой недостаток является следствием того, что частота продолжает зависеть от нагрузки.

 

Все проблемы по точности распределения, качеству и времени полностью исключаются при использовании системы автоматического распределения. При автоматическом распределении, с применением электронных устройств, выходная мощность электроагрегатов распределяется от общей точки — частоты 50 Гц. Это позволяет добиться существенного улучшения качества, и главное, стабильности работы такой системы электроснабжения.

 

Требования к фундаменту генератора

 

Для нормальной работы генератора требуется изготовление бетонной подушки толщиной не менее 150 мм, длиной и шириной не менее габаритных размеров рамы дизель-генератора. Установка дизель-генератора на шпильки фундамента должна производиться строго горизонтально.

 

И так мы теперь знаем как выбрать электрогенератор. В следующей статье я расскажу как выбрать бытовой насос.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ: