Электрические машины
Как выбрать дизельный генератор, электростанцию. Дизельная, бензиновая или газовая?
Дизельная, бензиновая или газовая
Бензиновые генераторы более компактны и весят немного меньше. Но бензиновые генераторы мощностью более 20 кВА не выпускаются, потому что при увеличении нагрузки на генератор, требуется большой крутящий момент, а его может обеспечить только дизельный двигатель.
Бензиновый более пожароопасен, расход топлива у него больше чем у дизеля и топливо дороже.
Дизельные двигатели обладают гораздо более высокой надежностью, потому что их работоспособность очень сильно зависит от качества материалов и сборки. Вы когда нибудь видели большие самосвалы или трактора на бензиновых двигателях? Конечно нет. Потому что здесь важны не обороты и мощность, а крутящий момент (тяга), что очень важно для работы в связке с генератором.
Газопоршневые или газовые электростанции, обладают довольно высокой надежностью и экономической выгодой, но у них ряд своих недостатков. Первый – она требует магистрального газа или сжиженного (баллонного) газа. Второе – требуют высокий уровень безопасности. Поэтому большинство потребителей предпочитают покупать дизельные или бензиновые электростанции.
Нагрузки и мощность
Полная мощность
Полная (кажущаяся) мощность, вырабатываемая генераторами, условно делится на составляющие: активную и реактивную и измеряется в ВА (вольт-ампер). Коэффициент мощности указывается на шильде генератора. Он показывает, какую часть от полной мощности, вырабатываемой генератором, составляет активная мощность.
И так получается, генератор с полной мощностью 10,0 кВА, при коэффициенте мощности cosφ = 0,8, может отдать потребителю активную мощность, равную 10,0×0,8 = 8,0 кВт.
Активная мощность
Самые простые нагрузки, у них вся потребляемая энергия преобразуется в тепло или свет. Например: лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п.
Если их суммарная мощность составляет 2 кВт, для их питания достаточно электростанции мощностью 2 кВт.
Реактивная мощность
Они подразделяются на индуктивные и емкостные. У потребителей реактивной мощности энергия превращается не только в тепло, но и часть ее расходуется на образование электромагнитных полей.
Мерой реактивной мощности считается, так называемый cos φ. Например, если cos φ равен 0,8, то 20% энергии преобразуется не только в тепло но и на образование электромагнитных полей.
На приборах обычно указывают их «тепловую» потребляемую мощность и cos φ. Чтобы подсчитать «реальное» потребление нужно мощность разделить на cos φ.
например: если на дрели написано 500 Вт и cos φ = 0,6, это означает, что на самом деле инструмент будет потреблять 500:0,6 = 833 Вт.
Типы двигателей
Двухтактные
Используются только в бензиновых, маломощных и компактных электростанциях. В них бензин перемешивают с маслом и наработка на отказ составляет не более 500 часов. Они пригодятся разве что, для отдыха на природе, в крайнем случае, на маленькой даче, где несколько лампочек.
Четырехтактные
Используется и на бензиновых и дизельных двигателях. Большинство производителей в Европе и Америке выпускают двигатели «профессионального» класса с нижним расположением распредвала (OHV), с рекомендованной продолжительной эксплуатации около 8 часов ежедневно. Они оснащены системой автоматического «останова» при понижении уровня масла. Имеют довольно высокий запас прочности. И считаются одними из самыми надежными в своем классе (наработка 3 -4000 моточасов).
На самом деле самые надежные и неприхотливые являются японские атмосферные (без турбонаддува) дизельные двигатели для промышленной техники с нижним расположением распредвала и рядным, механическим ТНВД. Наработка таких дизельных генераторов не ограничивается и 6000 моточасами до капитального ремонта.
Кстати, для справки
Как количество моточасов электростанции, перевести в километры пробега для автомобиля? Очень просто, умножаем моточасы на 50 и получаем примерный пробег этого двигателя в километрах. Например: наработка станции составила 350 моточасов, 350 х 50 = 17500 км. Я думаю что, для автомобилистов становится более понятно.
Продолжительность работы
Есть такие параметры как расход топлива и емкость бака, поэтому время непрерывной работы определяется ими (никогда не заправляйте бак на работающей электростанции- можете пролить топливо на двигатель). Электростанцию можно укомплектовать дополнительным баком. Но при этом надо помнить, что непрерывно большинство генераторов может работать не более 8-10 часов, далее нужно его останавливать, проверять масло, давать остыть. При таком режиме требуется замена масла каждые 50 часов.
В режиме резервной станции, при работе 1-2 раза в неделю не более 2 часов, через каждые 250 часов для дизельных, и 150 часов для бензиновых производится замена масла и масляного фильтра. О чем производитель указывает в инструкции по эксплуатации электростанции.
Топливо и масло
Если вы хотите что бы Ваша электростанция проработала дольше, не забывайте, мы живем в России и качество топлива у нас желает лучшего. Поэтому я порекомендовал бы, почаще менять топливный фильтр и заливать полусинтетические масла от известных и проверенных производителей.
При подключении электростанции к дополнительному топливному баку, установите дополнительный топливный фильтр сепаратор (отделитель воды и грязи).
380 или 220?
Как правило, покупателя интересует две характеристики – мощность и цена дизельного или бензинового генератора. Это справедливо, когда вас не интересует качество (тогда сразу нужно смотреть прайс-лист).
Если мы выбирается электростанция для дома или объекта где подключение однофазное, то лучше покупать однофазную – это факт, но мощность однофазных генераторов ограничена 30 кВА, и что делать тогда? Тогда Вам потребуется трехфазный генератор и разделение нагрузок на три отдельные линии. А также система их разъединения при работе от генератора и проведение мер по выравниванию нагрузки в каждой из линий, так как трехфазные генераторы довольно чувствительны к «перекосу» фаз.
В трехфазных сетях небольшой мощности я бы рекомендовал, так же устанавливать однофазные генераторы с системой объединения фаз при переключении на генератор (если в этой сети нет потребителей 380В).
Так что на бытовом уровне в сетях и с трехфазным и с однофазным напряжением, правильнее и безопасней использовать однофазный генератор (не забывая о сечении кабеля).
Все работы по подключению электростанции к сети электроснабжения вашего дома (участка) доверяйте только профессионалам. При неправильном подключении электростанции возможен не только выход ее из строя, но может произойти повреждения всей сети Вашей электроснабжающей организации.
Какой генератор?
Синхронный
Электрогенераторы со смешанным самовозбуждением называют синхронными и гибридными. Такие генераторы, чаще всего, употребляют меньше топлива, легче в управлении и вырабатывают ток надёжнее генераторов других типов.
Синхронный генератор состоит из регулятора, источника энергии, устройства по выработке постоянного тока, преобразователя, переводящего постоянный ток. Регулятор следит за тем, чтобы источник энергии запускался и выключался вовремя и контролирует систему в целом. Компактная конструкция делает синхронные генераторы наиболее приспособленными к использованию.
По сравнению с асинхронными, синхронные генераторы способны переносить 3-кратные мгновенные перегрузки, а также отличаются более высоким качеством электроэнергии.
Синхронный генератор может обеспечивать электроэнергией все типы приборов без ограничений.
В профессиональных и стационарных электростанциях устанавливаются только синхронные и безщеточные, необслуживаемые генераторы.
Самый основной недостаток синхронных генераторов – это низкая степень защиты от внешних воздействий таких как: пыль, грязь, вода, т.к. синхронный генератор охлаждается «протягивая» через себя воздух, соответственно все что находится в воздухе может попадать в генератор.
Асинхронный
Асинхронные генераторы применяются в основном как тормозные устройства и вспомогательные источники не очень большой мощности.
Асинхронный генератор способен обеспечивать электроэнергией только резистивные приборы.
При пуске рабочие характеристики генератора меняются: повышенный пусковой ток, сочетающийся с падением напряжения при включении индуктивных приборов и немалым смещением фаз, может повредить генератор.
Перегрузка этих генераторов недопустима, при подключении электромоторов и прочих устройств с индуктивными нагрузками требуется запас по мощности в 3-3,5 раза. При использовании опции стартового усиления запас можно сократить до 1,5-2 раз.
Преимущество асинхронного электрогенератора является то, что в нем полностью отсутствуют вращающиеся обмотки и электронные детали, которые чувствительны к внешним воздействиям и довольно часто подвержены повреждениям. Поэтому асинхронный генератор мало подвержен износу и может служить очень долго.
Инверторный
Инверторные генераторы это как правило бензиновые генераторы малой мощности. Принцип работы инверторного генератора следующий. Переменный ток преобразуется в постоянный при помощи выпрямителя, после чего осуществляется фильтрация пульсаций, сглаживаемая емкостными фильтрами.
После этого, благодаря мощным ключам на транзисторах или тиристорах, включенных по мостовой схеме, осуществляется формирование переменного тока на нагрузке. Высокое качество выходных параметров (то есть самого тока) обеспечивается не только высококачественным сглаживанием пульсаций, но и стабильностью работы системы управления, отслеживающей необходимые выходные характеристики посредством цепей обратных связей.
К китайским бензогенераторам это все это вряд ли относится.
Перманентные
Пеманентные как и инверторные генераторы, это генераторы малой мощности. В таких генераторах нет обмоток ротора, вместо них установлены постоянные магниты, которые вращаясь создают в обмотках статора ЭДС (Электро Движущая Сила).
Затраты на установку
Для определения стоимости установки дизельного генератора в помещении, или установку системы автозапуска и переключения нагрузки, требуется выезд специалиста для определения объема работ по пуско-наладке и составлении сметы на материалы и требуемые работы.
Бензиновые установки категорически запрещено устанавливать в помещение – это обусловлено требованиями пожарной безопасностью.
Бензиновые генераторы более компактны и весят немного меньше. Но бензиновые генераторы мощностью более 20 кВА не выпускаются, потому что при увеличении нагрузки на генератор, требуется большой крутящий момент, а его может обеспечить только дизельный двигатель.
Бензиновый более пожароопасен, расход топлива у него больше чем у дизеля и топливо дороже.
Дизельные двигатели обладают гораздо более высокой надежностью, потому что их работоспособность очень сильно зависит от качества материалов и сборки. Вы когда нибудь видели большие самосвалы или трактора на бензиновых двигателях? Конечно нет. Потому что здесь важны не обороты и мощность, а крутящий момент (тяга), что очень важно для работы в связке с генератором.
Газопоршневые или газовые электростанции, обладают довольно высокой надежностью и экономической выгодой, но у них ряд своих недостатков. Первый – она требует магистрального газа или сжиженного (баллонного) газа. Второе – требуют высокий уровень безопасности. Поэтому большинство потребителей предпочитают покупать дизельные или бензиновые электростанции.
Нагрузки и мощность
Полная мощность
Полная (кажущаяся) мощность, вырабатываемая генераторами, условно делится на составляющие: активную и реактивную и измеряется в ВА (вольт-ампер). Коэффициент мощности указывается на шильде генератора. Он показывает, какую часть от полной мощности, вырабатываемой генератором, составляет активная мощность.
И так получается, генератор с полной мощностью 10,0 кВА, при коэффициенте мощности cosφ = 0,8, может отдать потребителю активную мощность, равную 10,0×0,8 = 8,0 кВт.
Активная мощность
Самые простые нагрузки, у них вся потребляемая энергия преобразуется в тепло или свет. Например: лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п.
Если их суммарная мощность составляет 2 кВт, для их питания достаточно электростанции мощностью 2 кВт.
Реактивная мощность
Они подразделяются на индуктивные и емкостные. У потребителей реактивной мощности энергия превращается не только в тепло, но и часть ее расходуется на образование электромагнитных полей.
Мерой реактивной мощности считается, так называемый cos φ. Например, если cos φ равен 0,8, то 20% энергии преобразуется не только в тепло но и на образование электромагнитных полей.
На приборах обычно указывают их «тепловую» потребляемую мощность и cos φ. Чтобы подсчитать «реальное» потребление нужно мощность разделить на cos φ.
например: если на дрели написано 500 Вт и cos φ = 0,6, это означает, что на самом деле инструмент будет потреблять 500:0,6 = 833 Вт.
Типы двигателей
Двухтактные
Используются только в бензиновых, маломощных и компактных электростанциях. В них бензин перемешивают с маслом и наработка на отказ составляет не более 500 часов. Они пригодятся разве что, для отдыха на природе, в крайнем случае, на маленькой даче, где несколько лампочек.
Четырехтактные
Используется и на бензиновых и дизельных двигателях. Большинство производителей в Европе и Америке выпускают двигатели «профессионального» класса с нижним расположением распредвала (OHV), с рекомендованной продолжительной эксплуатации около 8 часов ежедневно. Они оснащены системой автоматического «останова» при понижении уровня масла. Имеют довольно высокий запас прочности. И считаются одними из самыми надежными в своем классе (наработка 3 -4000 моточасов).
На самом деле самые надежные и неприхотливые являются японские атмосферные (без турбонаддува) дизельные двигатели для промышленной техники с нижним расположением распредвала и рядным, механическим ТНВД. Наработка таких дизельных генераторов не ограничивается и 6000 моточасами до капитального ремонта.
Кстати, для справки
Как количество моточасов электростанции, перевести в километры пробега для автомобиля? Очень просто, умножаем моточасы на 50 и получаем примерный пробег этого двигателя в километрах. Например: наработка станции составила 350 моточасов, 350 х 50 = 17500 км. Я думаю что, для автомобилистов становится более понятно.
Продолжительность работы
Есть такие параметры как расход топлива и емкость бака, поэтому время непрерывной работы определяется ими (никогда не заправляйте бак на работающей электростанции- можете пролить топливо на двигатель). Электростанцию можно укомплектовать дополнительным баком. Но при этом надо помнить, что непрерывно большинство генераторов может работать не более 8-10 часов, далее нужно его останавливать, проверять масло, давать остыть. При таком режиме требуется замена масла каждые 50 часов.
В режиме резервной станции, при работе 1-2 раза в неделю не более 2 часов, через каждые 250 часов для дизельных, и 150 часов для бензиновых производится замена масла и масляного фильтра. О чем производитель указывает в инструкции по эксплуатации электростанции.
Топливо и масло
Если вы хотите что бы Ваша электростанция проработала дольше, не забывайте, мы живем в России и качество топлива у нас желает лучшего. Поэтому я порекомендовал бы, почаще менять топливный фильтр и заливать полусинтетические масла от известных и проверенных производителей.
При подключении электростанции к дополнительному топливному баку, установите дополнительный топливный фильтр сепаратор (отделитель воды и грязи).
380 или 220?
Как правило, покупателя интересует две характеристики – мощность и цена дизельного или бензинового генератора. Это справедливо, когда вас не интересует качество (тогда сразу нужно смотреть прайс-лист).
Если мы выбирается электростанция для дома или объекта где подключение однофазное, то лучше покупать однофазную – это факт, но мощность однофазных генераторов ограничена 30 кВА, и что делать тогда? Тогда Вам потребуется трехфазный генератор и разделение нагрузок на три отдельные линии. А также система их разъединения при работе от генератора и проведение мер по выравниванию нагрузки в каждой из линий, так как трехфазные генераторы довольно чувствительны к «перекосу» фаз.
В трехфазных сетях небольшой мощности я бы рекомендовал, так же устанавливать однофазные генераторы с системой объединения фаз при переключении на генератор (если в этой сети нет потребителей 380В).
Так что на бытовом уровне в сетях и с трехфазным и с однофазным напряжением, правильнее и безопасней использовать однофазный генератор (не забывая о сечении кабеля).
Все работы по подключению электростанции к сети электроснабжения вашего дома (участка) доверяйте только профессионалам. При неправильном подключении электростанции возможен не только выход ее из строя, но может произойти повреждения всей сети Вашей электроснабжающей организации.
Какой генератор?
Синхронный
Электрогенераторы со смешанным самовозбуждением называют синхронными и гибридными. Такие генераторы, чаще всего, употребляют меньше топлива, легче в управлении и вырабатывают ток надёжнее генераторов других типов.
Синхронный генератор состоит из регулятора, источника энергии, устройства по выработке постоянного тока, преобразователя, переводящего постоянный ток. Регулятор следит за тем, чтобы источник энергии запускался и выключался вовремя и контролирует систему в целом. Компактная конструкция делает синхронные генераторы наиболее приспособленными к использованию.
По сравнению с асинхронными, синхронные генераторы способны переносить 3-кратные мгновенные перегрузки, а также отличаются более высоким качеством электроэнергии.
Синхронный генератор может обеспечивать электроэнергией все типы приборов без ограничений.
В профессиональных и стационарных электростанциях устанавливаются только синхронные и безщеточные, необслуживаемые генераторы.
Самый основной недостаток синхронных генераторов – это низкая степень защиты от внешних воздействий таких как: пыль, грязь, вода, т.к. синхронный генератор охлаждается «протягивая» через себя воздух, соответственно все что находится в воздухе может попадать в генератор.
Асинхронный
Асинхронные генераторы применяются в основном как тормозные устройства и вспомогательные источники не очень большой мощности.
Асинхронный генератор способен обеспечивать электроэнергией только резистивные приборы.
При пуске рабочие характеристики генератора меняются: повышенный пусковой ток, сочетающийся с падением напряжения при включении индуктивных приборов и немалым смещением фаз, может повредить генератор.
Перегрузка этих генераторов недопустима, при подключении электромоторов и прочих устройств с индуктивными нагрузками требуется запас по мощности в 3-3,5 раза. При использовании опции стартового усиления запас можно сократить до 1,5-2 раз.
Преимущество асинхронного электрогенератора является то, что в нем полностью отсутствуют вращающиеся обмотки и электронные детали, которые чувствительны к внешним воздействиям и довольно часто подвержены повреждениям. Поэтому асинхронный генератор мало подвержен износу и может служить очень долго.
Инверторный
Инверторные генераторы это как правило бензиновые генераторы малой мощности. Принцип работы инверторного генератора следующий. Переменный ток преобразуется в постоянный при помощи выпрямителя, после чего осуществляется фильтрация пульсаций, сглаживаемая емкостными фильтрами.
После этого, благодаря мощным ключам на транзисторах или тиристорах, включенных по мостовой схеме, осуществляется формирование переменного тока на нагрузке. Высокое качество выходных параметров (то есть самого тока) обеспечивается не только высококачественным сглаживанием пульсаций, но и стабильностью работы системы управления, отслеживающей необходимые выходные характеристики посредством цепей обратных связей.
К китайским бензогенераторам это все это вряд ли относится.
Перманентные
Пеманентные как и инверторные генераторы, это генераторы малой мощности. В таких генераторах нет обмоток ротора, вместо них установлены постоянные магниты, которые вращаясь создают в обмотках статора ЭДС (Электро Движущая Сила).
Затраты на установку
Для определения стоимости установки дизельного генератора в помещении, или установку системы автозапуска и переключения нагрузки, требуется выезд специалиста для определения объема работ по пуско-наладке и составлении сметы на материалы и требуемые работы.
Бензиновые установки категорически запрещено устанавливать в помещение – это обусловлено требованиями пожарной безопасностью.