Samostatný generátor elektrické energie je nezbytným zařízením, pokud dojde k přerušení často na hlavní lince nebo pokud ještě nebylo sníženo, například na staveništi. Zřídka, když existují pochybnosti o potřebě autonomního zdroje elektřiny, ale o tom, jak si vybrat plynový generátor, není tak snadné určit. Zde musíte vyhodnotit řadu parametrů: optimální druh paliva zařízení a jeho výkon, potřebu napájení třífázových spotřebičů, jaký typ generátoru použít, vybrat jeho další prvky a zhodnotit, jak snadné je nainstalovat a připojit vybraný model.
Obsah:
Autonomní elektrárna
Ve skutečnosti je jakýkoli generátor plynu zařízení pro přeměnu energie uložené v palivu, nejprve na mechanickou a poté na elektrickou. Na základě toho by měl jakýkoli generátor plynu sestávat z následujících složek:
1. Plynová nádrž.
2. Spínač zapalování.
3. Ukazatel nízkého tlaku oleje.
4. Výstupní napětí voltmetru.
5. Zásuvky.
6. Rám.
7. Generátor elektřiny.
8. Žokej kolo
9. Olejová měrka a krk.
10. Motor.
11. Ruční startér.
12. Karburátor.
13. Vzduchový filtr.
14. Rukojeť pro pohyb jednotky.
Spalovací motor (ICE). Poskytuje autonomní provoz celého zařízení a přeměňuje energii paliva na rotaci hřídele. Používají se většinou benzinové a dieselové ICE a existují i modely poháněné plynem. Kromě typu paliva jsou motory rozděleny na dvoudobé a čtyřdobé - první jsou mnohem kompaktnější, ale pro provoz vyžadují směs paliva s benzínovým olejem a ty se vyznačují rovnoměrnějším provozem, lepší účinností a méně potřebnou údržbou. Také ve vlastnostech motoru lze nalézt zkratky "OHV" a "OHC". První znamená, že se používá technologie „horních ventilů“, která snižuje spotřebu paliva a oleje, a druhá označuje novost v motorovém průmyslu - horní polohu klikového hřídele, která umožnila výrobci snížit opotřebení dílů, zvýšit produktivitu a zvýšit účinnost motoru.
Startér - spuštění motoru. Může to být ruční (při startu provedeno kabelem) nebo automatické (schéma je aplikováno jako u automobilů - start je proveden otočením klíče). Ve druhém případě může být spouštěcí obvod doplněn řadičem, který je připojen k hlavní síti a když v něm napětí zmizí, spustí se generátor plynu.
Palivová nádrž Všechno je zde jednoduché - čím je větší, tím déle bude generátor pracovat bez doplňování paliva. Ale protože generátory třídy domácnosti musí pravidelně brát přestávky, často se vypočítává velikost nádrže tak, aby palivo bylo dostačující po doporučenou dobu pro nepřetržitý provoz.
Generátor elektřiny. Odpovědný za přeměnu mechanické energie rotace hřídele ICE na elektrickou energii. Zjevně se jedná o stejný elektromotor, ale s opačným principem činnosti - když se jeho hřídel otáčí, je na svíjecích svorkách indukováno napětí. V závislosti na třídě celého zařízení se používají synchronní a asynchronní generátory.
Spojování. Každé mechanické zařízení během provozu vytváří určité vibrace, díky kterým je nevhodné vynaložit úsilí na přesné pozorování vyrovnání sousedních mechanismů. Úkolem spojky je přenášet rotaci z hřídele ICE na elektromotor a přitom umožnit, aby jejich hřídele byly umístěny vzájemně vůči sobě s určitou chybou. Obvykle je to páska vyrobená z tvrdé gumy nebo podobného materiálu, která přenáší točivý moment, ale současně zůstává dostatečně tvárná.
Výkonová část elektrického obvodu. Analog k panelu vstupu do bytu - zde jsou jističe a výstupy pro připojení spotřebitelů elektřiny.
Rám a tělo. Mobilita celého zařízení a jeho stupeň ochrany před deštěm a jinými klimatickými vlivy přímo závisí na kvalitě jejich výkonu.
Kromě požadovaných součástí, často v generátorech, existují další prvky, jejichž dostupnost závisí na výrobci nebo konfiguraci zařízení nabízených v obchodě.
Benzinové, naftové nebo vícepalivové generátory
Zdálo by se, na čem by měl vyvíječ plynu pracovat, především záleží na ceně paliva a jeho dostupnosti v konkrétním regionu. Na první pohled je vše logické - motorová nafta je levnější než benzín a plyn má zase další výhodu kromě nejnižší ceny - může být dodáván také plynovodem (a přerušení dodávek plynu nastává mnohem méně často). Skutečnost, že výrobci nabízejí zařízení, která pracují na všech druzích paliva, však naznačuje, že každý z nich má své nesporné výhody, které je třeba při výběru vzít v úvahu.
Výhody a nevýhody benzínových generátorů
Z mnoha důvodů jsou benzínové motory nejběžnější v domácích autonomních generátorech, které se používají pro domácí účely nebo dodávají elektrická zařízení na malých staveništích - například při výstavbě letního domu. Výhody jejich použití jsou následující:
+ Klady
- Relativně nízké náklady, které jsou mnohem nižší než u protějšků s naftou s podobnými vlastnostmi.
- Menší celkové rozměry a hmotnost zařízení jako celku.
- Snadné nastartování motoru při teplotách pod nulou - princip motoru vám umožňuje nastartovat bez problémů při teplotách až do -20, v některých případech dokonce i nižších.
- Tichý chod motoru - hlasitost zvuku je do 70 dB, což je srovnatelné s hučením vysavače při nejvyšších rychlostech.
- Schopnost pracovat při volnoběhu - s minimálním zatížením.
- Nevýhody
- Benzínové motory mají relativně nízký zdroj motoru - jen málo modelů může překročit hranici 5 000 hodin.
- Konstrukce motoru vyžaduje pravidelnou údržbu - bez prevence je pravděpodobnost poruchy výrazně zvýšena.
- Vysoké požadavky na kvalitu paliva.
- Maximální výkon generátoru nepřesahuje 15 kW.
Přípustné chyby výstupního napětí a frekvence elektrického proudu jsou 10 a 4% chyb deklarovaných v pasu zařízení.
Výhody a nevýhody dieselových generátorů
Dieselové autonomní generátory energie jsou běžnější v těch odvětvích, kde je rozhodující výkon a spolehlivost. Mají následující pozitivní a negativní stránky:
+ Klady
- Výkon výrazně převyšuje benzínové analogy s podobnými vlastnostmi. Pokud je pro druhé jmenované omezení 15 kW, pak dieselové motory pro domácnost mohou produkovat energii až 25 a stacionární dieselové motory mohou dodávat více než 40 kW.
- Dieselové motory se vyznačují rovnoměrnějším provozem.
- Konstrukce dieselového motoru umožňuje jeho provoz bez větších oprav mnohem déle než u benzínu - vysoce kvalitní modely mají zdroje motoru 40 000 hodin motoru.
- Princip činnosti dieselového motoru zvyšuje jeho odolnost vůči detonaci paliva a zvyšuje také požární bezpečnost celého zařízení.
- Obecné požadavky na kvalitu paliva jsou nižší než u benzínových motorů.
- Nevýhody
- Vysoké náklady na samotný motor.
- Protože k zapálení palivové směsi dochází při stlačování, studený motor při nízkých teplotách začíná špatně při -5 0C a níže.
- Pokud je k generátoru připojeno méně než 40% zátěže (jmenovité hodnoty), vznětový motor se může zastavit.
Při použití dieselového motoru je chyba napětí a frekvence uvedená v pase 1, respektive 2,5%.
Plynové (vícepalivové) autonomní elektrické generátory
Ve skutečnosti se jedná o stejné plynové motory, na kterých je HBO nainstalován, což vám umožňuje přepínat mezi provozními režimy - plyn / plyn. Takový univerzální (podle typu paliva) motor si zachovává všechny klady a zápory benzínového motoru, ale získává několik dalších výhod:
- Snížené náklady na kilowatthodinu, protože cena plynu je nejnižší ze všech paliv.
- Delší životnost, protože se během spalování plynu tvoří ve válcích méně plynu.
- Schopnost pracovat z plynovodu - v tomto případě závisí provozuschopnost pouze na schopnostech motoru.
- Redukce umožňuje používat jako palivo několik typů plynu: přírodní (z plynové sítě), zkapalněné (prodávané ve válcích), koks, pyrolýzu, bioplyn a další používané v průmyslu.
Přestože si motoristé uvědomují, že instalace HBO poněkud snižuje výkon motoru, ale protože není nutné často měnit podmínky zatížení, když je generátor v provozu, tento rozdíl se necítí vůbec.
Určujeme rozsah úkolů
První věc, kterou musíte udělat před výběrem benzínového generátoru, je rozhodnout o úkolech, které budou řešeny s jeho pomocí. Je zřejmé, že pro letní chatu a výrobní podnik musíte zakoupit úplně jiná zařízení, ale které z nich je v konkrétním případě vhodné, je třeba určit na místě. I když si koupíte pouze generátor „jako soused“, není to pravda, že jeho potřeby budou stejné, což znamená buď přeplatek za nadměrnou energii, nebo neschopnost generátoru plynu vyrovnat se s jeho zátěží.
Rezervní nebo trvalý zdroj elektřiny
Pokud instalujete generátor v oblasti, ke které je připojeno napájecí vedení, budou použity pouze v případě přerušení dodávky elektřiny. Často není nutná velká rezerva - 3 až 4 hodiny nepřetržitého provozu, pro který jsou navrženy generátory benzínu, docela pomůže čekat na odstavení. Taková zařízení lze také použít na místech, kde není vůbec žádná elektřina, ale přední část práce je malá a nevyžaduje stálou dostupnost.
Pokud potřebujete stálý zdroj elektřiny, i když potřebujete připojit málo výkonná elektrická zařízení, musíte se podívat ve směru naftových zařízení. Dokonce i nízkoenergetické generátory mohou být navrženy pro dlouhodobý provoz a zařízení emitující 15 kW a více jsou obecně vybavena chlazením vodou a lze je vypínat po celý den i v noci.
Výkon generátoru plynu a intenzita použití
Tyto dva pojmy jsou často navzájem nesprávně korelovány. V závislosti na úkolu si můžete vybrat plynový generátor, který může pracovat po dobu jedné hodiny bez přestávky, ale zároveň poskytne zařízení elektřinu s celkovou kapacitou až 10-15 kW.
Na druhou stranu si můžete vybrat generátor, který bude trvat 4-5 hodin, ale celkově můžete na něj „zavěsit“ zátěž nepřesahující 5 kW.
Totéž platí pro generátory pro nepřetržitý provoz - pokud by se zde v průběhu času neměly nacházet žádné otázky, může být jejich výkon velmi odlišný.
Provozní podmínky
Plynové generátory nemusí být používány pro jakoukoli práci - existuje řada přenosných modelů, které si můžete vzít s sebou, když jdete venku: na výlet nebo rybaření. Hmotnost těchto zařízení je asi 15-25 kg a jsou speciálně vyrobeny ve formě kufru s rukojetí pro snadné přenášení. Také taková zařízení ocení odborníci, kteří mohou při provádění práce v terénu potřebovat elektřinu.
Pro práci na staveništi jsou zapotřebí výkonnější plynové generátory, které však stále mají dostatečnou mobilitu, aby je mohly pohybovat po staveništi. V tomto případě je nutné zvolit generátory rámového typu - některé z nich jsou dokonce vybaveny koly, takže je může pohybovat jedna osoba.
Rovněž je nutné předem odhadnout, zda v místě používání zařízení existují nějaká omezení přípustné hladiny hluku. Pokud ano, je lepší vybrat benzínové modely. Také takové generátory budou mít lepší výkon v chladném období, zatímco dieselové generátory budou muset být před spuštěním dodatečně zahřáté.
Rovněž je třeba věnovat pozornost úrovni odolnosti těla vůči prachu a vlhkosti - za to je zodpovědný orgán plynového generátoru. Zde se používá standardní značení - od IP24 do IP54.
Jednofázové nebo třífázové generátory
Zde je třeba zvážit několik velmi důležitých bodů, z nichž první jsou náklady na zařízení. Třífázové generátory, jako jednofázové, jsou k dispozici se všemi typy motorů - benzínem nebo naftou, ale zařízení, která vyrábějí tři fáze, jsou mnohem dražší než jednofázové. Současně někteří kupci dávají přednost trojfázovému generátoru a používají jej k připojení jednofázových elektrických spotřebičů. Jsou vedeni skutečností, že třífázové plynové generátory jsou údajně obecně spolehlivější, a co je nejdůležitější - jsou univerzální - když se na farmě objeví třífázové zařízení, bude to místo, kde se připojí.
V praxi je však všechno jiné - aby třífázový generátor pracoval pohodlně, zátěž na jeho fáze by měla být rozložena rovnoměrně, a to je možné pouze tehdy, pokud jsou k němu připojeny třífázové proudové spotřebiče nebo správně distribuovány ve fázích jednofázových zařízení. Málokdo to může kompetentně udělat, zejména s ohledem na to, že všechna tato zařízení musí být zapnuta neustále - jinak bude zátěž mimo fázi a generátor bude pracovat opotřebení. To znamená, že bude generovat napětí bez jmenovitého napětí, vinutí generátoru se přehřeje, motor dojde olej a palivo - pokud donutíte generátor plynu, aby v tomto režimu pracoval dlouho, selže dostatečně rychle.
Výsledkem je, že pokud není potřeba naléhavě připojovat třífázové zařízení, je vždy lepší koupit jednofázový generátor. V případě, že existuje mnoho jednofázových zařízení a jedno třífázové, musíte se podívat na cenu - může být levnější změnit toto jediné zařízení na jednofázové, než koupit trojfázový generátor. Pokud je zapotřebí třífázový plynový generátor, ale k němu budou dodatečně připojena jednofázová zařízení, je třeba si uvědomit, že zařízení s rozdílem výkonu vyšším než 25–30% nemůže být „zavěšeno“ na sousedních fázích. Jednoduše řečeno - pokud je rychlovarná konvice o výkonu 2 kW připojena k jedné fázi, každá 100W žárovka se navzájem nezapne, pak se generátor v současné době cítí opravdu špatně.
Použitý typ generátoru - synchronní nebo asynchronní
Základním rozdílem mezi synchronními a asynchronními generátory je frekvence rotace magnetického pole ve vinutí statoru - pevná část zařízení. V synchronním generátoru se rovná rychlosti rotoru a v asynchronním generátoru za ním, který určuje jeho název.
Pokud pro uživatele nechodíme do technických podrobností, tento rozdíl znamená, že synchronní generátor vytváří stabilnější napětí, zatímco asynchronní generátor může „plavat“ do 10% jmenovité hodnoty a zcela závisí na otáčkách motoru. To znamená, že po určitém počtu hodin ztratí stabilita asynchronního generátoru synchronní generátor. Rovněž existuje, i když ne vždy zřejmé, ale závislost stability asynchronní operace na kvalitě paliva - pokud ICE „kýchne“, pak napětí opět „vznáší“.
Dalším důležitým kritériem je schopnost generátoru odolat zkratovým proudům. Pro asynchronní zařízení existuje jasná výhoda, protože na jejich kotvě (rotoru) není žádné další vinutí. Podle toho jsou asynchronní zařízení vhodnější pro napájení svařovacích strojů.
Posledním důležitým bodem je odolnost zařízení proti prachu a vlhkosti, což také závisí na přítomnosti a nepřítomnosti vinutí na rotoru. Pokud lze asynchronní provedení zcela uzavřít (na kotvě není žádné vinutí), musí být k rotoru synchronního generátoru zajištěn konstantní proud vzduchu, aby se vinutí ochladilo. Pokud plánujete pracovat na místech se silným prachem, musíte navíc vyřešit problém filtrování vzduchu, který ochlazuje vinutí kotvy.
Výsledkem je, že strukturálně asynchronní generátor je jednodušší a má lepší ochranu před prachem a vlhkostí a je také vhodnější pro přivádění svařovacího zařízení. Synchrónní generátor plynu se zase vyznačuje stabilitou generovaného napětí, ale vyžaduje periodickou preventivní údržbu sestavy kartáčů rotoru. Poslední problém však postupně mizí, protože výrobci zvládli výrobu bezkartáčových synchronních generátorů (s rotorem veverkové klece) - to jsou zařízení, která jsou nyní nainstalována na velké většině plynových generátorů.
Jak zvolit správný výkon autonomní elektrárny
Obecně je výběr výkonu plynového generátoru snížen na aritmetický součet počtu wattů, pro které jsou navržena všechna zařízení, která k němu budou připojena. Tento názor je zcela pravdivý, ale s určitými výhradami, které je třeba mít na paměti při výpočtu.
Jaké elektrické spotřebiče budou nutně fungovat současně. Pokud je v garáži například soustruh, pak je nepravděpodobné, že by byly použity souběžně s kompresorem. Na druhé straně, pokud je v kuchyni elektrická trouba, pak s ní může dobře spustit myčku nebo chléb.
Po výpočtu výkonu všech zařízení, která lze teoreticky zapnout současně, by se k získanému výsledku mělo přidat asi 30%. Je to z několika důvodů:
- Jen pro případ, že jsou odlišné.
- Aby generátor nepracoval nepřetržitě v režimu „opotřebení“.
- Startovací proudy jsou vyrovnány, které jsou několikrát vyšší než jmenovité hodnoty elektromotorů (stejné chladničky).
- Taková rezerva pomáhá kromě aktivního zohlednit také jalový výkon samotného generátoru a zařízení k němu připojených, která mohou být 1,5 až 2krát vyšší než deklarovaná (to platí zejména pro elektrické spotřebiče, ve kterých je vinutí). Pokud výrobci uvedou kapacitu zařízení ve voltampérech, výpočty se poněkud zjednoduší.
Výsledkem je, že i přes zjevnou jednoduchost výpočtů, je-li pro současný provoz řady elektrických spotřebičů (například pro dílnu) vybrán plynový generátor, je lepší vyhledat radu od odborníků. Špatně zvolená energie bude mít za následek nadměrnou spotřebu paliva pro příliš silný generátor nebo potřebu periodicky vypínat část elektrických spotřebičů.
Další prvky autonomního generátoru
To zahrnuje různá zařízení, která zjednodušují údržbu generátoru plynu, ale mohou být instalována v závislosti na přání výrobce. Jedná se hlavně o různé senzory, stavové indikátory nebo ochranná zařízení.
Zásuvky. Který z nich bude nainstalován výrobcem, samozřejmě záleží na třídě generátoru - jedna nebo tři fáze. Zásuvky, i jednofázové, mohou být také pro připojení standardních zařízení a napájení. Přesto mají některé generátory výstup 12 V, pro které existují samostatné terminály.
Voltmetr Zdá se, že toto elektrické zařízení musí být přítomno v elektrickém obvodu plynového generátoru. Často tomu tak je, ale u některých generátorů nízkého příkonu od známých značek to tak nemusí být. Je obtížné předpokládat touhu výrobců ušetřit tímto způsobem - s největší pravděpodobností se jedná o zvláštní náznak jejich důvěry v zařízení nabízená zákazníkům.
Měřič hodin. Pomáhá přesně posoudit čas na další preventivní opravu. Není instalován pouze na nejlehčích, rozpočtových modelech - v tomto případě bude nutné posoudit stav generátoru „pouhým okem“.
Palivová nádrž s palivoměrem a kohoutkem. Motory a generátory jsou často vyráběny různými výrobci. Současně jsou motory pro počáteční kontrolu v továrně vybaveny vlastní malou nádrží, která se mění během konečné montáže. To platí zejména pro rámové generátory plynu, na které se snaží nainstalovat plynovou nádrž, která co nejvíce zabírá celou užitečnou oblast. Užitečnost a nutnost mít indikátor hladiny paliva a kohoutek pro jeho vypuštění, v případě neúplné výroby, každý z nich určuje sám za sebe.
Instalace a připojení elektrárny
Pokud není vyvíječ plynu původně navržen pro práci v obtížných podmínkách na otevřeném prostranství, musí být instalován v suché vyhřívané místnosti - to platí zejména pro zařízení používaná jako záložní zdroj elektřiny.
Výrobci mohou samozřejmě naznačovat, že vyvíječ plynu je schopen pracovat dlouho a s jistotou v teplotním rozsahu od –30 do +50 a zároveň nesmí být lákavý. Přinejmenším zde je však třeba vzít v úvahu faktor tepelné roztažnosti těles a pravděpodobnost kondenzace. To znamená, že pokud je generátor plynu v nevytápěném suterénu, bude jeho teplota rovna okolní teplotě. Je-li nutné jej spustit, vinutí se zahřeje a když je generátor vypnutý, ochladí se. Sbírají kondenzát, který v průběhu času může dosáhnout kontaktů vedoucích proud a způsobit zkrat. Při zvýšených teplotách není situace o nic lepší - žádný výrobce nestanoví, jak dlouho bude plynový generátor v tomto režimu fungovat, ale zařízení bude samozřejmě nutné opravit mnohem dříve.
Problém odvádění výfukového plynu a odstraňování hluku z provozu plynového generátoru musí být v každém případě vyřešen individuálně. Zde se musíte rozhodnout, kde natáhnout vlnitou hadici (aby se výfuk nedostal do domu), a co by bylo lepší, je provést zvukovou izolaci nebo umístit generátor plynu do samostatné místnosti.
Schéma připojení k domácímu obvodu zcela závisí na schopnostech vývodů nebo terminálů nainstalovaných na generátoru. Pokud je generátor výkonný a má několik vývodů, jsou zapojeny paralelně. Přepnutí na napájení z centrálního zdroje napájení nebo generátoru se provádí buď ručně nebo prostřednictvím automatizace, která monitoruje přítomnost napětí na vedení a dává příkaz start / stop motoru generátoru plynu a připojení z požadovaného zdroje.
To jsou všechny informace, které vám mohou pomoci sami se rozhodnout, který plynový generátor si vyberete pro svůj domov, dílnu nebo výlety mimo město.Tento úkol lze snadno spočítat, pokud je generátor jednoduše potřebován jako autonomní zdroj elektřiny pro ne příliš dlouhý provoz jednoho nebo více zařízení. Když je plynový generátor zakoupen jako záloha pro celý dům nebo výrobní dílnu, složitost výpočtů se zvýší a pokud existují pochybnosti o správném výběru zařízení, je vždy lepší konzultovat s odborníky, zejména protože poskytnuté informace jim umožní klást správné otázky.