Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Використання автономних генераторів широко поширена практика - в цілому, це досить прості пристрої та з їх придбанням проблем не виникає. Більш гостро стоїть питання, який генератор вибрати для будинку або дачі, адже неправильно підібрані характеристики обладнання в кращому випадку спричинять за собою надмірну дорожнечу його експлуатації, а в гіршому - нездатність виконувати свої функції і поломку від систематичної перевантаження.

Типи двигунів автономних генераторів

Двигуни внутрішнього згоряння в першу чергу діляться на двох і чотиритактні. Принципова різниця для користувача в тому, що для «годування» двухтактного доведеться готувати йому суміш з палива та масла, а в чотиритактний просто підливати бензин (або дизпаливо) - масло такий двигун теж витрачає, але заливається воно окремо і з вихлопними газами не викидається.

Доля двухтактників це генератори малої потужності - 1-5 кВт, а в окремих випадках до 10.

Цього може бути достатньо для автономного енергопостачання будинку без великої кількості електроприладів, тому є ймовірність зіткнутися з двотактним двигуном при виборі, хоча в цілому для харчування вдома його переваги виглядають дещо примарними і вибір набагато частіше падає на чотиритактні.

Наступний пункт це використовуваний двигуном тип палива - бензин, дизпаливо і газ. При цьому треба пам'ятати, що для роботи на газу переробляються бензинові двигуни, так що можна перемикатися між цими видами палива.

Автономні генератори з бензиновим двигуном

Бензинові двигуни по праву є найпоширенішими в генераторах побутового класу, так як мають цілу низку переваг, що нівелюють не особливо критичні для домашнього використання недоліки. В першу чергу це ціна, яка в 2-3 рази нижче дизельного аналога зі схожими характеристиками. Далі йде здатність без особливих труднощів запускатися в мороз до 20 ° C, а іноді і вище. Нарешті, звук таких моторів тихіше ніж у дизельних, а сам двигун здатний працювати на мінімальних обертах (дизелю потрібна мінімальне навантаження, хоча б в 40% від номіналу).

При цьому, до мінусів бензину можна віднести тільки відносно малий моторесурс (в межах 4-5 тис. Годин) і низьку кордон максимальної потужності генератора (15 кВт) - теоретично можна створити і більш потужний, але економічно вигідніше використовувати дизельний двигун.

Бензогенератор

Автономні генератори працюють на газу

Використання газу трохи зменшує статтю витрати на паливо і в цілому збільшує довговічність бензинових двигунів, так як в продуктах згоряння набагато менше сажі. Якщо ж до дому підходить газова магістраль, то це чи не ідеальний варіант, адже газ відключається набагато рідше, ніж електрика.

Дизельні автономні генератори

Дизельні двигуни внутрішнього згоряння дорожче у виробництві і важче, але економічніше і довговічніше, тому використовуються для автономних електростанцій великої потужності або, коли потрібна підвищена економічність і надійність. Особливо актуальні ці вимоги при необхідності живити потужні споживачі струму в цілодобовому або просто тривалому режимі.

Як визначитися з типом генератора

Друга назва цієї частини генератора - альтернатор. Саме він безпосередньо відповідає за вироблення електроенергії, перетворюючи механічну енергію обертання валу двигуна в електричну.

Є дві основні різновиди генераторів, які отримали свою назву від відповідних типів електродвигунів, взятих за їх основу - синхронний і асинхронний. Якщо не вдаватися в технічні подробиці, то в основному для рядового користувача різниця буде в простоті обслуговування і якості (стабільності) електрики, що виробляється.

асинхронний генератор

За простоті обслуговування спочатку безперечно лідирували асинхронні генератори, адже їх ротор короткозамкнут, тобто не має додаткової обмотки. Це означає, що внутрішню частину асінхроннікі немає необхідності додатково охолоджувати - проробляти в статорі додаткові вентиляційні отвори, через які всередину також потрапляє пил і волога. Єдине обслуговування, яке з часом могло знадобитися - замінити підшипники або просто оновити на них мастило. Також до плюсів асинхронних генераторів можна записати «дружбу» з режимом короткого замикання (вони краще себе показують при роботі зі зварювальними апаратами).

синхронний генератор

Що до якості вироблюваної електрики, то тут краще себе показували синхронні генератори - у них набагато менша залежність вихідної напруги від частоти обертання валу двигуна (у асинхронних вона лінійна, а синхронні видають задану напругу навіть при деяких відхиленнях). Також синхронні генератори набагато краще показують себе в умовах постійно мінливої навантаження і без особливих наслідків витримують короткочасні перевантаження (у асинхронних в такому випадку високий ризик розмагнітити якір).

Як підсумок, асінхроннікі показують кращі результати тільки якщо їх застосовувати для зварювальних робіт. Якщо потрібно вибрати генератор для дачі або будинку, в більшості випадків синхронний тип генератора є кращим, навіть незважаючи на необхідність періодичної заміни щіток і більш високу загальну вартість. Додатковим козирем є поява безщіткових синхронних генераторів з короткозамкненим ротором, які поступово витісняють асинхронні моделі.Прі необхідності живити точну апаратуру варто звернути увагу на генератори з инверторной схемою формування напруги. У таких пристроях генерований струм випрямляється, проводиться через стабілізатор, а потім назад перетворюється на змінний. В результаті, похибка вихідної напруги складають всього 1% від номіналу, тоді як в будь-якій іншій схемі вона становить близько 5%.

Системи запуску автономного генератора

Принципово використовується тільки дві системи запуску генератора - ручна і автоматична. Стартер першої з них наводиться в дію тросом, який треба смикати вручну, тільки спочатку для цього треба перемкнути харчування, відключивши основну лінію, і потім запускати двигун.

Автоматичний старт проводиться за допомогою досить складної системи, адже крім безпосередньо розкручування стартера треба виконати ряд додаткових дій:

  • Відстеження наявності напруги в основній мережі. Коли воно зникає, то подається команда на активацію генератора.
  • Перемикання харчування вдома з основної лінії на генератор, щоб при появі електрики не виникло протитечій, які гарантовано спалять обмотку.
  • Кожен автомобіліст знає, що холодний двигун треба запускати з закритою повітряною заслінкою. Якщо генератор працює автономно, то потрібен блок закриває заслінку перед запуском і відкриває її після прогріву двигуна.
  • Запуск стартера.
  • При появі напруги на основній лінії, двигун генератора глушиться, а харчування вдома перемикається назад.

Як підсумок - якщо потрібен генератор, здатний до повністю автономної роботи, то необхідно вибирати пристрій з системою автоматичного запуску. Система запуску може скласти досить помітну частину вартості всього устаткування.

додаткові елементи

Зазвичай все додаткове обладнання призначене для підвищення безпеки і зручності роботи з генератором. Частина його може бути встановлена ще при виготовленні пристрою або додана в магазині (іноді проводяться акції), а інше можна докупити за бажанням.

В першу чергу це захисні пристрої - запобіжники і автоматичні вимикачі, які після відключення заново можуть включатися в ручному або автоматичному режимі (в залежності від класу генератора).

Датчик падіння - ще з заводу встановлюється на більшості генераторів, крім самих маленьких по потужності (також вони не потрібні на двотактних двигунах).

Індикатори - лампові, стрілочні або світлодіодні. Показують інформацію про стан рівня масла, сигналізують про появу перевантаження або просто відображають поточний режим роботи.

Лічильник мотогодин - серйозно полегшує контроль часу, який залишився до наступного капітального ремонту або просто техобслуговування двигуна. Найчастіше є присутнім ще в заводській збірці.

Вольтметр - корисний при підключенні великого навантаження - показує, якщо генератор починає працювати неправильно. Вважається обов'язковою деталлю, але на самих малопотужних пристроях може все-таки бути відсутнім - цим часто грішать імениті виробники, як би підкреслюючи впевненість в своїй продукції.

Паливний бак з покажчиком рівня палива і зливним краном. Наскільки важливими є останні дві деталі, кожен вирішує для себе самостійно, але сам бак в цілому визначає, яку кількість часу генератор здатний пропрацювати без дозаправки. Якщо цей пристрій рамного типу, то на нього взагалі намагаються встановити бак на всю довжину рами. Ще треба враховувати, що так як бензиновим пристроїв часто потрібні перерви в роботі, то для них може бути підібраний і відповідний обсяг бака - якщо паливо закінчилося, значить треба дати генератору відпочити.

Розетки - одне і трифазні. Їх наявність нічим не регламентоване і повністю залежить від виробника. Може бути варіант, коли є звичайна і силова розетки - якщо немає досвіду розрізняти їх «на око», то краще вивчити документацію до генератора, де має бути вказано до якої розетки що можна підключати.

Висновок 12 Вольт - для якого роблять затискні клеми, гніздо або окрему розетку. За твердженням користувачів, найчастіше наявність такого висновку радує автомобілістів, так як від нього зручно заряджати акумулятори. Для інших цілей його краще не використовувати, так як прилади, яким для роботи треба 12 Вольт харчування зазвичай чутливі і безпосередньо до генератора їх підключати не варто.

Кількість фаз генератора

Зробити вибір між одно і трифазних генератором дуже просто - якщо потрібно підключати трифазні споживачі електроенергії, то вибирається відповідний пристрій, а при наявності тільки однофазних приладів - однофазний генератор.

У деяких випадках для однофазної мережі намагаються встановити трифазний генератор, керуючись тим міркуванням, що можна «розкидати» фази по різних лініях. Так дійсно зробити можна, але тільки за однієї важливої умови - якщо на кожній фазі буде «висіти» приблизно однакова навантаження - різниця в потужності не повинна перевищувати максимум 30%. Це означає, що якщо дві фази генератора на 15 кВт НЕ будуть зайняті, то на третю можна включити максимум 5 кВт. При цьому сам генератор буде працювати далеко не в номінальному режимі і з часом є великий ризик виходу його з ладу.

У приватному будинку домогтися рівномірного розподілу навантаження практично неможливо, тому якщо переважна кількість приладів однофазні, а одне-два - трифазні, то треба або купувати додатковий генератор, або міняти самі електроприлади на однофазні, або не користуватися цими пристроями, коли харчування в будинок подається від генератора.

Підбір потужності генератора

Непосвяченому користувачеві може здатися, що особливих складнощів в тому, як вибрати бензогенератор для дачі по потужності бути не повинно. Це проста математична задача - якщо на генераторі вказано, що він може видавати, наприклад, 10 кіловат, то одночасно на нього можна повісити саме таку сумарну потужність. Деякі навіть можуть врахувати, що генератору потрібен певний «запас міцності», відняти від максимальної потужності 20-30% і думати, що все правильно розрахували. На практиці все дещо складніше і для грамотного розрахунку доведеться враховувати додатковий ряд нюансів.

запас потужності

Як не дивно, але багато хто забуває про цю азбучну істину або просто намагаються заощадити на виборі більш потужного генератора, щоб забезпечити ті самі 20-30% запасу потужності. Як результат - генератор може працювати на знос, що різко знижує ресурс його роботи.

Також неприємний сюрприз може підкинути асинхронний генератор, який хоч і несприйнятливий до струмів короткого замикання, але вкрай чутливий до перевантажень, навіть короткочасним. Справа в тому, що його запуск і роботу забезпечує залишкове магнітне поле якоря - після зупинки генератора ротор зберігає деяку намагніченість, якої вистачає для індукування ЕРС на обмотках статора при наступному пуску пристрою. У момент пікового перевантаження магнітне поле якоря просто зникає і генератор перестає виробляти струм, хоча двигун продовжує обертатися. У такому випадку доводиться примусово намагнічувати ротор - хоч це і нескладна процедура, але необхідність її повторення в моменти перевантажень користувачеві досить неприємна.

Також запас потужності потрібен для живлення електроприладів з електродвигунами, яким для запуску потрібен струм в 2-3 рази більший від номіналу.

Активна і реактивна потужність (вольт-ампер і коефіцієнти)

Найпростіший приклад, коли може з'явитися враження, що генератор несправний, виникає в разі неврахованої реактивної потужності електрообладнання. Простими словами її можна назвати паразитних явищем, коли частина потужності витрачається не на роботу електроприладу, а на втрати (виділення тепла і т.п.).

Чи не занурюючись в нетрі електротехніки, пересічному користувачеві для виконання правильних розрахунків потрібно знати, що будь-який електроприлад, в якому є електродвигун, володіє реактивною потужністю - в його обмотках відбувається зрушення фаз і виникають додаткові втрати електроенергії. Тому потужність тут визначається добутком сили струму і напруги щодо коефіцієнта потужності (Cos φ), який для кожного приладу свій і може становити від 0, 3 до 1 (чим більше, тим менше втрати).

Те ж саме відноситься і до самого генератора - так як по суті це електродвигун, то він має свій коефіцієнтом, який зазвичай дорівнює 0, 8 (хоча можуть бути і інші значення). Це означає, якщо на генераторі вказана потужність 15 кВт, то це активна складова, а при підключенні реактивного навантаження доведеться враховувати коефіцієнт і в підсумку вийде 15 * 0, 8 = 12 кВт (домноженіе, а не розподіл на коефіцієнт, проводиться, так як генератором струм виробляється) і це без урахування коефіцієнтів питомих електроприладів.

Також розраховується і реальна потужність електроприладів. Наприклад, є пилосос з паспортної потужністю 1000 Вт і коефіцієнтом 0, 6. У такому випадку від генератора він буде забирати не 1 кВт, а 1000 / 0, 6≈1, 7 ВА (Вольт-Ампер). Такі розрахунки не доведеться проводити, якщо виробниками спочатку вказана потужність замість звичних кВт в Вольт-Амперах, хоча якщо частина обладнання промаркована кіловатами, а інша вольт-амперами, то попрактикуватися в перекладах між системами вимірювань доведеться.

Як підсумок - якщо на обладнанні не вказано точних значень у вигляді Вольт-ампер і коефіцієнт Cos φ, то найпростіше до потужності електроприладів з електродвигунами додати 50% і це значення використовувати в розрахунках.

ємнісна навантаження

З поняттям ємнісний навантаження найчастіше стикаються професійні фотографи - саме вони можуть використовувати на виїзді освітлювальні прилади на основі розрядних ламп або їм подібні.

Сам характер отримання ємнісної складової електричного струму передбачає використання асинхронного генератора, так як він видає напругу «м'яким» способом - поле статора обертається услід за ротором.

Використання генератора для електропостачання будинку або дачі

Вибираючи генератор для приватного будинку одним з головних питань буде розуміння того, як саме він буде використовуватися - в якості резервного або постійного джерела електроенергії. Тільки точно знаючи відповідь на це питання можна підбирати тип двигуна, потужність інвентора і вирішувати, взяти якісне брендове пристрій або бюджетну китайську модель.

У будь-якому випадку, якщо потрібен генератор для цілого будинку, нехай навіть це просто дача, немає сенсу дивитися в бік переносних моделей, потужністю 0, 8-1, 5 кВт. Їх вистачить тільки для роботи освітлювальних приладів і телевізора, а навіть малопотужний холодильник при запуску може викликати перевантаження.

Також треба бути готовим виділити генератору окреме приміщення і зовсім добре якщо є можливість зробити там звукоізоляцію та опалення. Останнє питання особливо важливий при необхідності використання дизельного двигуна.

Все більшої популярності набувають готові рішення, в яких бензиновий, газовий або дизельний генератор укладений в спеціальний корпус. Такі електростанції монтуються на бетонному майданчику недалеко від будинку. Якщо кошти дозволяють, то краще віддати перевагу таким системам, так як це найбільш практичні, зручні і надійні пристрої.

При необхідності, можна зробити подібний контейнер самостійно. Нижче ви можете бачити приклад подібної конструкції, виготовленої з профнастилу.

І одне з головних питань - спосіб підключення генератора до домашньої мережі. Для цього підходять виключно рубильники типу «або-або» - вони повністю виключають можливість попадання електричного струму з основної лінії енергопостачання на обмотки генератора, що без варіантів призводить до їх перегорання.

Використання генератора в якості резервного або аварійного джерела для житлового будинку

Якщо електрику на основній лінії відключають лише час від часу, то можна привітати себе з можливістю заощадити. Крім того, що немає особливої необхідності купувати потужний генератор, для цих цілей цілком підійде пристрій китайського виробництва з бензиновим двигуном. Ресурс роботи такого генератора становить близько 1-1, 5 тисяч годин і якщо запускати його раз на тиждень на 3-4 години, то нескладно підрахувати, що його цілком вистачить на 12-15 років.

Інше питання, якщо електрику вимикається чи не щодня (немає сенсу думати, куди при цьому дивляться енергопостачальні організації - частіше швидше проблему вирішити своїми силами) - в такому випадку вигідніше придбати брендовий генератор. Навіть пристрої з бензиновим двигуном від перевіреного виробника мають моторесурс в 4-5 тис. Годин.

Наступним пунктом економії стане пристрій запуску двигуна - якщо електрика відключається час від часу, то можна включати генератор вручну. Звичайно, це займає деякий час, але позбавляє від необхідності переплачувати за окрему систему автоматичного запуску. Втім, рішення про необхідність її використання в будь-якому випадку треба приймати на місці.

Ще, при використанні ручного включення генератора, обов'язково треба подбати про систему сигналізації появи електрики в основній мережі. Для цього можна окремою линів провести в приміщення звичайну лампочку, яка буде включатися повз генератора - коли вона засвітиться, значить можна переключатися на загальну лінію.

Використання генератора в якості постійного джерела електроенергії

Якщо в якості резервного джерела економічно більш виправдано використання генераторів з бензиновими двигунами, то для постійної роботи без варіантів доведеться вибирати виключно з моделей з дизельними ДВЗ і від перевірених виробників такого обладнання.

Так як генератор буде працювати практично без перерв, то в обов'язковому порядку треба звертати увагу на наявність в ньому водяного охолодження - це ускладнює і ускладнює всю конструкцію, але для стаціонарного пристрою це далеко не самий критичний фактор.

Також треба з усією ретельністю підійти до питання про підбір потужності пристрою - якщо немає навичок підрахунку активної і реактивної потужностей, то це справа краще довірити фахівцям. Навіть якщо продавець генератора не зможе проконсультувати на цю тему і послуга буде замовлена платно на стороні - вона в будь-якому випадку окупиться.

Швидше за все, для роботи в якості постійного джерела струму немає сенсу купувати генератор з автоматичною системою запуску. В такому випадку потреба в ній це рідкісний виняток, а якщо раптом вона знадобиться, то її завжди можна встановити окремо.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

База знань