Използването на автономни генератори е широко разпространена практика - като цяло това са доста прости устройства и няма проблеми с тяхното придобиване. По-острият въпрос е кой генератор да избере за къща или лятна резиденция, тъй като неправилно подбраните характеристики на оборудването в най-добрия случай ще доведат до прекомерно високи разходи за неговата работа, а в най-лошия случай - невъзможност да изпълнява функциите си и разрушаване от систематично претоварване.
Съдържание:
Видове двигатели на автономни генератори
Двигателите с вътрешно горене са разделени основно на двутактови и четиритактови. Основната разлика за потребителя е, че за да "захрани" двутактовия, той ще трябва да приготви смес от гориво и масло и просто да добави бензин (или дизелово гориво) към четиритактовия - този двигател също консумира масло, но се излива отделно и не се отделя с отработени газове.
Двутактовата секция е с генератори с ниска мощност - 1-5 кВт, а в редки случаи до 10.
Това може да е достатъчно за автономно захранване у дома без голям брой електрически уреди, така че има възможност да срещнете двутактов двигател при избора си, въпреки че като цяло за мощността на къщата предимствата му изглеждат малко илюзивни и изборът често пада върху четиритактовите.
Следващият елемент е типът гориво, използван от двигателя - бензин, дизелово гориво или газ. Трябва да се помни, че за да работите с газ, бензиновите двигатели са преработени, така че да можете да превключвате между тези видове гориво.
Автономни бензинови генератори
Бензиновите двигатели с право са най-често срещаните при генераторите на битови класове, тъй като имат редица предимства, които изравняват недостатъците, които не са особено критични за домашната употреба. На първо място, това е цената, която е 2-3 пъти по-ниска от дизеловия колега със сходни характеристики. Следва способността да се движи без замръзване в студено време до 20 ° C, а понякога дори и по-високо. И накрая, звукът от такива двигатели е по-тих от този на дизеловите двигатели, а самият двигател е в състояние да работи с минимална скорост (дизеловият двигател се нуждае от минимално натоварване, поне 40% от номиналното).
В същото време само минусите на бензина могат да бъдат отнесени само сравнително малкият моторен ресурс (в рамките на 4-5 хиляди часа) и ниската граница на максималната мощност на генератора (15 кВт) - теоретично е възможно да се създаде по-мощен, но икономически по-изгоден да се използва дизелов двигател.
Автономни газови генератори
Използването на газ леко намалява изделието за разход на гориво и като цяло увеличава издръжливостта на бензиновите двигатели, тъй като в продуктите на горенето има много по-малко сажди. Ако газовият магистрал се приближи до къщата, тогава това е почти идеален вариант, тъй като газът се изключва много по-рядко от електричеството.
Дизелови автономни генератори
Дизеловите двигатели с вътрешно горене са по-скъпи за производство и по-тежки, но по-икономични и по-издръжливи, поради което се използват за автономни електроцентрали с висока мощност или когато се изисква повишена ефективност и надеждност. Тези изисквания са особено уместни, ако е необходимо да се доставят мощни консуматори на ток в денонощен или просто непрекъснат режим.
Как да определим типа генератор
Второто име за тази част на генератора е генераторът.Именно той е пряко отговорен за генерирането на електричество, преобразуването на механичната енергия на въртене на вала на двигателя в електрическа енергия.
Има две основни разновидности на генераторите, които са получили името си от съответните видове електродвигатели, взети за тяхна основа - синхронни и асинхронни. Ако не навлизате в технически подробности, тогава главно за обикновения потребител разликата ще бъде в лекотата на поддръжка и качеството (стабилността) на произведената електроенергия.
Асинхронен генератор
По отношение на лекотата на поддръжка асинхронните генератори несъмнено са били лидери, тъй като роторът им е с късо съединение, т.е. няма допълнително навиване. Това означава, че не е необходимо допълнително да се охлажда вътрешността на асинхронния блок - да се правят допълнителни вентилационни отвори в статора, през които прахът и влагата също навлизат отвътре. Единствената услуга, която може да се наложи с течение на времето, е да подмените лагерите или просто да подновите смазката върху тях. Освен това плюсовете на асинхронните генератори могат да бъдат написани „приятелство“ с режима на късо съединение (те се показват по-добре при работа със заваръчни машини).
Синхронен генератор
Що се отнася до качеството на генерираното електричество, синхронните генератори се показаха тук по-добре - те имат много по-малка зависимост на изходното напрежение от честотата на въртене на вала на двигателя (за асинхронните такива са линейни, а синхронните дават зададено напрежение дори с някои отклонения). Също така синхронните генератори се представят много по-добре в условия на постоянно променящ се товар и могат да издържат на краткотрайни претоварвания без особени последици (при асинхронните има висок риск от демагнетизиране на котвата).
В резултат на това асинхронните устройства показват най-добри резултати само ако се използват за заваряване. Ако трябва да изберете генератор за лятна къща или дом, в повечето случаи се предпочита синхронен тип генератор, въпреки необходимостта от периодична подмяна на четки и по-високи общи разходи. Допълнителен коз е появата на безчеткови синхронни генератори с ротор с клетка-клетка, които постепенно изместват асинхронните модели.
Ако трябва да захранвате точно оборудване, трябва да обърнете внимание на генераторите с верига за генериране на напрежение на инвертора. В такива устройства генерираният ток се коригира, провежда се през стабилизатора и след това се преобразува обратно в променлив ток. В резултат на това грешката на изходното напрежение е само 1% от номиналното, докато във всяка друга верига то е около 5%.
Системи за стартиране на автономни генератори
По принцип се използват само две системи за стартиране на генератора - ръчно и автоматично. Стартерът на първия от тях се задвижва от кабел, който трябва да се изтегли ръчно, само първо трябва да изключите захранването от основната линия и след това да стартирате двигателя.
Автоматичният старт се осъществява с помощта на доста сложна система, тъй като освен директно развиване на стартера, трябва да се извършат и редица допълнителни действия:
- Мониторинг на присъствието на напрежение в основната мрежа. Когато изчезне, се издава команда за активиране на генератора.
- Превключване на захранването на къщата от главната линия към генератора, така че когато електричеството не се появява противоток, които са гарантирани да изгорят намотката.
- Всеки автомобилист знае, че със затворен дросел трябва да се стартира студен двигател. Ако генераторът работи автономно, тогава ви е необходим блок, който затваря затвора преди стартиране и го отваря, след като двигателят се загрее.
- Стартово изстрелване.
- Когато напрежението се появи на главната линия, двигателят на генератора се изключва и силата на къщата се превключва обратно.
В резултат на това, ако се нуждаете от генератор, способен на напълно автономна работа, трябва да изберете устройство с автоматична система за стартиране.Системата за изстрелване може да представлява доста забележима част от цената на цялото оборудване.
Допълнителни елементи
Обикновено цялото допълнително оборудване е проектирано за повишаване на безопасността и лекотата на използване с генератора. Част от него може да бъде инсталирана по време на производството на устройството или добавена в магазина (понякога промоции), а останалата част може да бъде закупена по желание.
На първо място това са защитни устройства - предпазители и прекъсвачи, които след изключване могат да бъдат включени отново в ръчен или автоматичен режим (в зависимост от класа на генератора).
Сензор за падане - дори от фабриката е инсталиран на повечето генератори, с изключение на най-малките по мощност (освен това те не са необходими на двутактови двигатели).
индикатори - тръба, стрелка или светодиод. Показва информация за състоянието на нивото на маслото, сигнализира за възникване на претоварване или просто показва текущия режим на работа.
Часов метър - Сериозно улеснява контрола на оставащото време до следващия основен ремонт или просто поддръжка на двигателя. Често присъства във фабричния монтаж.
волтметър - полезно при свързване на голям товар - показва дали генераторът започва да работи неправилно. Смята се за незаменима част, но все пак може да липсва на най-ниските устройства - това често се прави от именити производители, сякаш подчертава доверието в техните продукти.
Резервоар за гориво с габарит и изпускателен кран. Колко са необходими последните две подробности, всеки сам решава за себе си, но самият резервоар като цяло определя колко време генераторът е в състояние да работи без зареждане. Ако това е устройство тип рамка, те обикновено се опитват да инсталират резервоар върху него по цялата дължина на рамката. Трябва също така да се има предвид, че тъй като бензиновите устройства често се нуждаят от прекъсвания в работата, съответният обем на резервоара може да бъде избран и за тях - ако горивото изтече, тогава трябва да оставите генератора да почива.
гнезда - еднофазна и трифазна. Наличността им не е регулирана по никакъв начин и напълно зависи от производителя. Възможно е да има опция, когато има обикновени и захранващи гнезда - ако няма опит да ги различите „по око“, тогава е по-добре да проучите документацията за генератора, където трябва да се посочи към кой гнездо може да се свържете.
Изход 12 волта - за които са направени клеми за затягане, гнездо или отделен изход. Според потребителите най-често наличието на такъв извод радва автомобилистите, тъй като е удобно да презареждате батериите от него. За други цели е по-добре да не го използвате, тъй като устройствата, които се нуждаят от 12 волта мощност, за да работят, обикновено са чувствителни и не трябва да бъдат свързани директно към генератора.
Брой фази на генератора
Много лесно е да направите избор между еднофазен и трифазен генератор - ако искате да свържете трифазни консуматори на електроенергия, тогава се избира подходящото устройство, а ако има само еднофазни устройства, еднофазен генератор.
В някои случаи за еднофазна мрежа те се опитват да инсталират трифазен генератор, ръководени от съображението, че е възможно да се разпръснат фазите по различни линии. Наистина можете да направите това, но само при едно важно условие - ако приблизително едно и също натоварване „виси“ на всяка фаза - разликата в мощността не трябва да надвишава максимум 30%. Това означава, че ако две фази на генератора от 15 кВт не са заети, максимум 5 кВт може да се включи към третата. В същото време самият генератор няма да работи в номинален режим и с течение на времето съществува голям риск от неговия отказ.
В частна къща е почти невъзможно да се постигне равномерно разпределение на натоварването, така че ако по-голямата част от устройствата са еднофазни, а едно или две са трифазни, трябва или да закупите допълнителен генератор, или да смените самите електрически уреди на еднофазни, или да не използвате тези устройства, когато захранването се доставя в къщата от генератор.
Избор на мощност на генератора
На незапознат потребител може да изглежда, че не би трябвало да има особени трудности при избора на газов генератор за захранване.Това е прост математически проблем - ако генераторът посочи, че може да произведе например 10 киловата, тогава в същото време е възможно да окачите върху него такава обща мощност. Някои дори могат да смятат, че генераторът се нуждае от някакъв „запас за безопасност“, извадете 20-30% от максималната мощност и приемете, че всичко е правилно изчислено. На практика всичко е малко по-сложно и за компетентно изчисление ще трябва да вземете предвид допълнителна серия нюанси.
Запас на мощност
Колкото и да е странно, но мнозина забравят за тази елементарна истина или просто се опитват да спестят от избора на по-мощен генератор, който да осигури тези много 20-30% от резерва на мощност. В резултат генераторът може да работи за износване, което рязко намалява експлоатационния му живот.
Също така неприятна изненада може да бъде хвърлена от асинхронен генератор, който, въпреки че е имунизиран на токове на късо съединение, е изключително чувствителен към претоварвания, дори и краткосрочни. Факт е, че стартирането и работата му се осигуряват от остатъчното магнитно поле на арматурата - след като генераторът спре, роторът запазва известна намагнетизация, което е достатъчно, за да предизвика EMF върху намотките на статора при следващото стартиране на устройството. В моменти на пикови претоварвания магнитното поле на арматурата просто изчезва и генераторът престава да генерира ток, въпреки че двигателят продължава да се върти. В този случай е необходимо да намагнетизираме ротора принудително - въпреки че това е проста процедура, необходимостта от неговото повторение в моменти на претоварване е доста неприятна за потребителя.
Също така резервът за мощност е необходим за захранване на електрически уреди с електродвигатели, които се нуждаят от 2-3 пъти повече ток от номиналната стойност, за да стартират.
Активна и реактивна мощност (волт-ампери и коефициенти)
Най-простият пример, когато може да се окаже, че генераторът е неизправен, се появява в случай на неустановена реактивна мощност на електрическото оборудване. С прости думи може да се нарече паразитно явление, когато част от мощността се изразходва не за работата на уреда, а за загуби (генериране на топлина и др.).
Без да се забива в джунглата на електротехниката, обикновен потребител трябва да знае, че всеки електрически уред, в който има електрически двигател, има реактивна мощност - фазовото изместване се случва в намотките му и възникват допълнителни загуби на енергия. Следователно мощността тук се определя от произведението на тока и напрежението спрямо коефициента на мощност (Cos φ), който за всяко устройство е свой и може да бъде от 0,3 до 1 (колкото повече, толкова по-малко загуби).
Същото се отнася и за самия генератор - тъй като по същество това е електрически двигател, той има свой собствен коефициент, който обикновено е 0,8 (въпреки че може да има други стойности). Това означава, че ако мощността, посочена на генератора, е 15 kW, тогава това е активният компонент и когато свързвате реактивното натоварване, ще трябва да вземете предвид коефициента и в крайна сметка ще се окаже 15 * 0.8 = 12 kW (умножение, а не деление на коефициента, се прави, тъй като генераторът генерира се ток) и това е без да се вземат предвид коефициентите на доставените електрически уреди.
Изчислява се и реалната мощност на електрическите уреди. Например има прахосмукачка с номинална мощност 1000 W и коефициент 0,6. В този случай няма да отнеме 1 кВт от генератора, а 1000 / 0.6≈1.7 VA (Volt-Ampere). Такива изчисления няма да трябва да се извършват, ако производителите първоначално са посочили мощност вместо обичайната кВт в Volt-Amps, въпреки че ако част от оборудването е маркирана с киловати, а другата с волт-ампери, тогава ще е необходимо да се практикуват прехвърляния между измервателните системи.
В резултат на това, ако оборудването не посочва точните стойности под формата на Volt-Amps и коефициента Cos φ, тогава е най-лесно да добавите 50% към мощността на електрическите уреди с електрически двигатели и да използвате тази стойност в изчисленията.
Капацитивен товар
Концепцията за капацитивно зареждане най-често се сблъсква от професионални фотографи - именно те могат да използват осветителни устройства, базирани на разрядни лампи или други подобни на пътя.
Самата същност на получаване на капацитивен компонент на електрическия ток включва използването на асинхронен генератор, тъй като той генерира напрежение по "мек" начин - полето на статора се върти след ротора.
Използване на генератор за захранване на къща или лятна къща
Изборът на генератор за частна къща, един от основните въпроси ще бъде разбирането как ще се използва - като резервен или постоянен източник на електроенергия. Само знаейки точния отговор на този въпрос, можете да изберете типа двигател, мощността на инвентара и да решите дали да вземете висококачествено марково устройство или бюджетен китайски модел.
Във всеки случай, ако имате нужда от генератор за цялата къща, дори ако това е само лятна резиденция, няма смисъл да гледате към преносими модели с мощност от 0,8-1,5 кВт. Те са достатъчни само за работата на осветителни устройства и телевизор и дори хладилник с ниска мощност при стартиране може да причини претоварване.
Също така трябва да сте подготвени да отделите генератора отделно помещение и е много добре, ако можете да направите звукоизолация и отопление там. Последният въпрос е особено важен при използване на дизелов двигател.
Готовите решения, при които бензинов, газов или дизелов генератор са затворени в специален корпус, стават все по-популярни. Такива електроцентрали се монтират на бетонна площадка в близост до къщата. Ако средствата позволяват, е по-добре да се даде предпочитание на такива системи, тъй като това са най-практичните, удобни и надеждни устройства.
Ако е необходимо, можете сами да направите подобен контейнер. По-долу можете да видите пример на подобна конструкция, направена от велпапе.
И един от основните въпроси е как да свържете генератора към домашната мрежа. За това са подходящи само прекъсвачи тип „или или“ - те напълно изключват възможността електрически ток от главната линия на захранване да попадне на намотките на генератора, което води до изгаряне без опции.
Използване на генератор като резервен или авариен източник за жилищна сграда
Ако електричеството на главната линия е изключено само от време на време, тогава можете да се поздравите за възможността да спестите. В допълнение към факта, че няма особена необходимост от закупуване на мощен генератор, за тези цели е доста подходящо китайско произведено устройство с бензинов двигател. Работният живот на такъв генератор е около 1-1,5 хиляди часа и ако го стартирате веднъж седмично в продължение на 3-4 часа, тогава е лесно да се изчисли, че той ще бъде достатъчен за 12-15 години.
Друг е въпросът, ако електричеството се изключва почти ежедневно (няма смисъл да се мисли къде електроснабдителните компании го гледат - по-често те могат сами да решат проблема по-бързо) - в този случай е по-изгодно да закупите марков генератор. Дори устройства с бензинов двигател от надежден производител имат ресурс 4-5 хиляди часа.
Следващата точка за спестяване ще бъде устройството за стартиране на двигателя - ако електричеството се изключва от време на време, можете да включите генератора ръчно. Разбира се, това отнема известно време, но елиминира необходимостта от преплащане за отделна система за автоматично стартиране. Решението за необходимостта от използването му във всеки случай обаче трябва да бъде взето на местно ниво.
Също така, когато използвате ръчното включване на генератора, трябва да се грижите за алармената система за появата на електричество в основната мрежа. За да направите това, можете да нарисувате отделна линия в стаята обикновена крушка, която ще се включи покрай генератора - когато тя светне, тогава можете да превключите на обща линия.
Използване на генератор като постоянен източник на електроенергия
Ако използването на генератори с бензинови двигатели е по-икономически оправдано като резервен източник, тогава за постоянна работа без опции ще трябва да избирате изключително от модели с дизелови ICE и от надеждни производители на такова оборудване.
Тъй като генераторът ще работи почти без прекъсвания, е наложително да се обърне внимание на наличието на водно охлаждане в него - това усложнява и усложнява цялата структура, но за стационарно устройство това далеч не е най-критичният фактор.
Също така трябва внимателно да подходите към въпроса за избора на мощността на устройството - ако няма умения за изчисляване на активни и реактивни сили, тогава е по-добре да поверите този въпрос на специалисти. Дори ако продавачът на генератора не може да се консултира по тази тема и услугата ще бъде поръчана срещу заплащане отстрани, тя ще се изплати във всеки случай.
Най-вероятно, за да работите като постоянен източник на ток, няма смисъл да купувате генератор със система за автоматично стартиране. В този случай нуждата от него е рядко изключение и ако изведнъж се нуждаете от него, винаги можете да го инсталирате отделно.
