Comment choisir un générateur pour la maison: sélection des paramètres d'équipement optimaux

L'utilisation de générateurs autonomes est une pratique répandue - en général, ce sont des dispositifs assez simples et leur acquisition ne pose aucun problème. La question la plus aiguë est de savoir quel générateur choisir pour une maison ou une résidence d'été, car des caractéristiques mal choisies de l'équipement entraîneront dans le meilleur des cas un coût excessif pour son fonctionnement et, dans le pire des cas, une incapacité à remplir ses fonctions et une panne due à une surcharge systématique.

Types de moteurs de générateurs autonomes

Les moteurs à combustion interne sont principalement divisés en deux et quatre temps. La différence fondamentale pour l'utilisateur réside dans le fait que pour «alimenter» le moteur à deux temps, il doit préparer un mélange de carburant et d'huile et ajouter simplement de l'essence (ou du carburant diesel) au moteur à quatre temps - ce moteur consomme également de l'huile, mais il est versé séparément et n'est pas émis avec des gaz d'échappement.

La section à deux temps est constituée de générateurs de faible puissance - 1 à 5 kW et, dans de rares cas, jusqu’à 10.

Cela peut suffire pour une alimentation autonome à domicile sans beaucoup d'appareils électriques. Il est donc possible de rencontrer un moteur à deux temps lors du choix, bien qu'en général pour la puissance de la maison, ses avantages semblent quelque peu illusoires et le choix revient souvent à un moteur à quatre temps.

Le point suivant concerne le type de carburant utilisé par le moteur - essence, diesel ou essence. Il convient de rappeler que pour travailler sur l’essence, les moteurs à essence sont refaits, de sorte que vous pouvez passer d’un type de carburant à l’autre.

Générateurs autonomes à essence

Les moteurs à essence sont à juste titre les plus courants dans les générateurs ménagers, car ils présentent un certain nombre d'avantages qui éliminent des inconvénients qui ne sont pas particulièrement critiques pour une utilisation domestique. Tout d’abord, c’est le prix, qui est 2 à 3 fois inférieur à celui du diesel qui présente des caractéristiques similaires. Ensuite, il est possible de courir sans gel par temps froid, jusqu’à 20 ° C et parfois même plus. Enfin, le son de ces moteurs est plus silencieux que celui des moteurs diesel et le moteur lui-même est capable de fonctionner à vitesse minimale (le moteur diesel nécessite une charge minimale, au moins 40% de la puissance nominale).

Dans le même temps, seules les ressources motrices relativement petites (moins de 4 000 heures) et la limite basse de la puissance maximale du générateur (15 kW) peuvent être attribuées aux inconvénients de l’essence - en théorie, il est possible de créer un moteur diesel plus puissant, mais économiquement plus rentable.

Générateurs de gaz autonomes

L'utilisation de gaz réduit légèrement la consommation de carburant et augmente généralement la durabilité des moteurs à essence, car les produits de combustion contiennent beaucoup moins de suie. Si une conduite de gaz s'approche de la maison, il s'agit alors d'une option presque idéale, car le gaz est éteint beaucoup moins souvent que l'électricité.

Générateurs Autonomes Diesel

Les moteurs diesel à combustion interne sont plus coûteux à fabriquer et plus lourds, mais plus économiques et plus durables. Ils sont donc utilisés dans les centrales électriques autonomes de grande puissance ou lorsqu'un rendement et une fiabilité accrus sont nécessaires. Ces exigences sont particulièrement pertinentes s’il est nécessaire d’alimenter de puissants consommateurs de courant 24 heures sur 24 ou simplement en mode continu.

Comment déterminer le type de générateur

Le deuxième nom pour cette partie du générateur est l’alternateur.C’est lui qui est directement responsable de la production d’électricité, transformant l’énergie mécanique de rotation de l’arbre du moteur en énergie électrique.

Il existe deux types principaux de générateurs, qui tirent leur nom des types de moteurs électriques correspondants, pris comme base: synchrone et asynchrone. Si vous n'entrez pas dans les détails techniques, la différence sera principalement pour l'utilisateur moyen en termes de facilité de maintenance et de qualité (stabilité) de l'électricité générée.

Générateur asynchrone

En termes de facilité de maintenance, les générateurs asynchrones étaient sans aucun doute les chefs de file depuis que leur rotor était court-circuité, c.-à-d. n'a pas de bobinage supplémentaire. Cela signifie qu'il n'est pas nécessaire de refroidir de manière supplémentaire l'intérieur de l'unité asynchrone - de faire des trous de ventilation supplémentaires dans le stator à travers lesquels la poussière et l'humidité pénètrent également à l'intérieur. Le seul service qui pourrait être nécessaire au fil du temps consiste à remplacer les roulements ou simplement à remplacer la graisse qui les recouvre. En outre, les avantages des générateurs asynchrones peuvent être écrits comme "amitié" avec le mode de court-circuit (ils se montrent mieux lorsqu'ils travaillent avec des machines de soudage).

Générateur synchrone

En ce qui concerne la qualité de l’électricité générée, les générateurs synchrones se sont révélés meilleurs ici: ils dépendent beaucoup moins de la tension de sortie de la fréquence de rotation de l’arbre du moteur (dans les moteurs asynchrones, elle est linéaire et les moteurs synchrones donnent une tension donnée, même avec quelques écarts). De plus, les générateurs synchrones fonctionnent beaucoup mieux dans des conditions de charge en constante évolution et peuvent supporter des surcharges à court terme sans conséquences spéciales (dans les systèmes asynchrones, le risque de démagnétisation de l'ancre est élevé).

En conséquence, les dispositifs asynchrones affichent les meilleurs résultats uniquement s’ils sont utilisés pour le soudage. Si vous devez choisir un générateur pour une maison d'été ou une maison, dans la plupart des cas, un type de générateur synchrone est préférable, malgré le besoin de remplacement périodique des brosses et un coût global plus élevé. Un atout supplémentaire est l’apparition de générateurs synchrones sans balai à rotor à cage d’écureuil, qui déplacent progressivement les modèles asynchrones.

Si vous avez besoin d'alimenter des équipements précis, vous devez faire attention aux générateurs avec un circuit de génération de tension à inverseur. Dans de tels dispositifs, le courant généré est redressé, conduit à travers le stabilisateur, puis reconverti en courant alternatif. En conséquence, l’erreur de la tension de sortie n’est que de 1% de la valeur nominale, alors que dans tout autre circuit, elle est d’environ 5%.

Systèmes de lancement de générateurs autonomes

En principe, seuls deux systèmes de démarrage de groupe électrogène sont utilisés: manuel et automatique. Le démarreur du premier d'entre eux est entraîné par un câble qui doit être tiré manuellement. Vous devez d'abord couper l'alimentation de la ligne principale, puis démarrer le moteur.

Un démarrage automatique est effectué à l'aide d'un système assez complexe, car outre le dévidage direct du démarreur, un certain nombre d'actions supplémentaires doivent être effectuées:

• Surveillance de la présence de tension sur le réseau principal. Lorsqu'il disparaît, une commande est activée pour activer le générateur.
• Commutation de l'alimentation de la maison de la ligne principale à la génératrice, de sorte que, lorsque l'électricité n'apparaît pas, des contre-courants garantissent la combustion de l'enroulement.
• Tous les automobilistes savent qu’un moteur froid doit être démarré avec un starter fermé. Si le générateur fonctionne de manière autonome, vous avez besoin d'un bloc qui ferme l'obturateur avant de démarrer et l'ouvre après le chauffage du moteur.
• Lancement de démarrage.
• Lorsque la tension principale apparaît sur la ligne principale, le moteur de la génératrice est éteint et l'alimentation de la maison est rétablie.

Par conséquent, si vous avez besoin d’un générateur capable de fonctionner de manière totalement autonome, vous devez sélectionner un appareil doté d’un système de démarrage automatique.Le système de lancement peut représenter une part assez notable du coût de tous les équipements.

Articles supplémentaires

En règle générale, tous les équipements supplémentaires sont conçus pour accroître la sécurité et la facilité d'utilisation avec le générateur. Une partie de celui-ci peut être installée lors de la fabrication de l'appareil ou ajoutée au magasin (parfois des promotions), et le reste peut être acheté à volonté.

Tout d’abord, il s’agit de dispositifs de protection - fusibles et disjoncteurs - qui, après arrêt, peuvent être réactivés en mode manuel ou automatique (en fonction de la classe du générateur).

Capteur de chute - même d'usine, il est installé sur la plupart des générateurs, à l'exception des plus petits (ils ne sont pas nécessaires non plus sur les moteurs à deux temps).

Des indicateurs - tube, flèche ou LED. Affichez des informations sur l'état du niveau d'huile, signalez la survenue d'une surcharge ou affichez simplement le mode de fonctionnement actuel.

Mètre d'heure - Facilite sérieusement le contrôle du temps restant jusqu'à la prochaine révision majeure ou à la maintenance du moteur. Souvent présent dans l'assemblage de l'usine.

Voltmètre - utile lors de la connexion d'une charge importante - indique si le générateur commence à fonctionner de manière incorrecte. Cela est considéré comme une pièce indispensable, mais il peut encore être absent sur les appareils les plus basse consommation - cela est souvent fait par d'éminents fabricants, comme pour renforcer la confiance en leurs produits.

Réservoir de carburant avec jauge à carburant et robinet de vidange. Comme chacun des deux derniers détails est nécessaire, chacun décide de lui-même, mais le réservoir dans son ensemble détermine le temps pendant lequel le générateur est capable de fonctionner sans ravitaillement en carburant. S'il s'agit d'un périphérique de type cadre, ils tentent généralement d'installer un réservoir sur toute la longueur du cadre. Il convient également de garder à l’esprit que, étant donné que les dispositifs à essence nécessitent souvent des interruptions de fonctionnement, le volume du réservoir correspondant peut également être sélectionné pour eux. Si le carburant s’épuise, vous devez laisser le générateur reposer.

Sockets - mono et triphasé. Leur disponibilité n’est aucunement réglementée et dépend entièrement du fabricant. Il peut y avoir une option quand il y a des prises ordinaires et des prises de courant - s'il n'y a pas d'expérience pour les distinguer «à l'œil», il est alors préférable d'étudier la documentation du générateur, où il devrait être indiqué à quelle prise doit être connecté.

12 volts de sortie - pour lesquels des bornes à pince, une prise ou une prise séparée sont fabriquées. Selon les utilisateurs, la présence d’une telle conclusion plaît le plus souvent aux automobilistes, car il est pratique de recharger les batteries à partir de celle-ci. Pour d'autres raisons, il est préférable de ne pas l'utiliser, car les appareils nécessitant 12 volts de puissance pour fonctionner sont généralement sensibles et ne doivent pas être connectés directement au générateur.

Nombre de phases du générateur

Faire un choix entre un générateur monophasé et triphasé est très simple: si vous souhaitez connecter des consommateurs triphasés d'électricité, le périphérique approprié est sélectionné et s'il n'y a que des périphériques monophasés, un générateur monophasé.

Dans certains cas, pour un réseau monophasé, ils tentent d'installer un générateur triphasé, guidés par l'idée qu'il est possible de "disperser" les phases le long de différentes lignes. Vous pouvez vraiment le faire, mais seulement dans une condition importante - si la charge est à peu près la même sur chaque phase - la différence de puissance ne doit pas dépasser 30% au maximum. Cela signifie que si deux phases du générateur de 15 kW ne sont pas occupées, un maximum de 5 kW peut être activé sur la troisième. Dans le même temps, le générateur lui-même ne fonctionnera pas en mode nominal et, avec le temps, il risque fort de tomber en panne.

Dans une maison privée, il est presque impossible d'obtenir une répartition uniforme de la charge. Ainsi, si la grande majorité des appareils sont monophasés et qu'un ou deux sont triphasés, vous devez acheter un générateur supplémentaire ou changer les appareils électriques eux-mêmes en monophasé, ou ne pas utiliser ces appareils lorsque l'alimentation est fournie à la maison. générateur.

Sélection de la puissance du générateur

Un utilisateur non-initié peut penser qu'il ne devrait pas y avoir de difficulté particulière à choisir un générateur de gaz pour l'électricité.Il s’agit d’un problème mathématique simple: si le générateur indique qu’il peut produire, par exemple, 10 kilowatts, il est également possible de s’en tenir à une telle puissance totale. Certains peuvent même considérer que le générateur nécessite une "marge de sécurité", soustrayez 20-30% de la puissance maximale et supposez que tout est correctement calculé. Dans la pratique, tout est un peu plus compliqué et pour un calcul compétent, vous devrez prendre en compte une série supplémentaire de nuances.

Réserve de marche

Curieusement, mais beaucoup oublient cette vérité élémentaire ou tentent tout simplement d’économiser sur le choix d’un générateur plus puissant pour fournir ces très 20-30% de la réserve de marche. En conséquence, le groupe électrogène peut résister à l'usure, ce qui réduit considérablement sa durée de vie.

Une génératrice asynchrone peut également provoquer une mauvaise surprise, même si elle est à l’abri des courants de court-circuit, mais elle est extrêmement sensible aux surcharges, même à court terme. Le fait est que son lancement et son fonctionnement sont assurés par le champ magnétique résiduel de l'induit - après l'arrêt du générateur, le rotor conserve une certaine magnétisation, suffisante pour induire une FEM sur les enroulements du stator lors de la prochaine mise en service de l'appareil. Lors de pics de surcharge, le champ magnétique de l'induit disparaît simplement et le générateur cesse de générer du courant, bien que le moteur continue à tourner. Dans ce cas, il est nécessaire de magnétiser le rotor de force - bien qu'il s'agisse d'une procédure simple, sa répétition en cas de surcharge est plutôt déplaisante pour l'utilisateur.

La réserve de puissance est également nécessaire pour alimenter les appareils électriques avec des moteurs électriques, qui ont besoin de 2 à 3 fois plus de courant par rapport à la valeur nominale pour démarrer.

Puissance active et réactive (voltampères et coefficients)

L'exemple le plus simple, lorsqu'il peut sembler que le générateur est défectueux, se produit dans le cas d'une puissance réactive non comptabilisée d'un équipement électrique. En termes simples, on peut parler de phénomène parasite lorsqu'une partie de l'énergie est dépensée non pas pour le fonctionnement de l'appareil, mais pour les pertes (production de chaleur, etc.).

Sans se plonger dans la jungle du génie électrique, un utilisateur ordinaire doit savoir que tout appareil électrique équipé d'un moteur électrique dispose d'une puissance réactive lui permettant d'effectuer les calculs corrects: un déphasage se produit dans ses enroulements et des pertes d'énergie supplémentaires se produisent. Par conséquent, la puissance est déterminée ici par le produit de l'intensité du courant et de la tension par rapport au facteur de puissance (Cos), qui est propre à chaque appareil et peut aller de 0,3 à 1 (plus les pertes sont faibles).

Il en va de même pour le générateur lui-même - puisqu'il s'agit essentiellement d'un moteur électrique, il a son propre coefficient, qui est généralement de 0,8 (bien qu'il puisse y avoir d'autres valeurs). Cela signifie que si la puissance indiquée sur le générateur est de 15 kW, il s’agit du composant actif. Lors du branchement de la charge réactive, vous devrez prendre en compte le coefficient et vous obtiendrez au final 15 * 0.8 = 12 kW (la multiplication, et non la division par le coefficient, est effectuée, car le générateur courant est généré) sans tenir compte des coefficients des appareils électriques fournis.

La puissance réelle des appareils électriques est également calculée. Par exemple, il existe un aspirateur avec une puissance nominale de 1000 W et un coefficient de 0,6. Dans ce cas, il ne faudra pas 1 kW au générateur, mais 1000 / 0.6≈1.7 VA (Volt-Ampère). Ces calculs ne devront pas être effectués si les fabricants ont initialement indiqué la puissance en voltamps à la place des kW habituels. Toutefois, si une partie de l'équipement est marquée en kilowatts et l'autre en voltampères, il sera nécessaire de pratiquer des transferts entre systèmes de mesure.

En conséquence, si l'équipement n'indique pas les valeurs exactes sous forme de volt-ampères et de coefficient Cos φ, il est alors plus facile d'ajouter 50% à la puissance des appareils électriques équipés de moteurs électriques et d'utiliser cette valeur dans les calculs.

Charge capacitive

Le concept de chargement capacitif est le plus souvent rencontré par les photographes professionnels: ce sont eux qui peuvent utiliser des dispositifs d'éclairage basés sur des lampes à décharge ou similaires sur la route.

L'obtention de la composante capacitive du courant électrique implique l'utilisation d'un générateur asynchrone, car il génère une tension "douce" - le champ statorique tourne après le rotor.

Utiliser un groupe électrogène pour alimenter une maison ou une maison d'été

Lors du choix d’un groupe électrogène pour une maison privée, l’une des questions principales sera de comprendre comment il sera utilisé - en tant que source d’électricité de secours ou permanente. Connaissant uniquement la réponse exacte à cette question, vous pouvez sélectionner le type de moteur, la puissance de l'inventaire et choisir entre un appareil de marque de haute qualité ou un modèle chinois à petit budget.

Dans tous les cas, si vous avez besoin d’un groupe électrogène pour toute la maison, même s’il ne s’agit que d’une résidence d’été, il n’a aucun sens de choisir des modèles portables d’une puissance de 0,8 à 1,5 kW. Ils ne sont suffisants que pour le fonctionnement de dispositifs d'éclairage et d'un téléviseur. Même un réfrigérateur peu puissant au démarrage peut provoquer une surcharge.

Vous devez également être prêt à doter le groupe électrogène d’une pièce séparée. C’est très bien si vous pouvez y insonoriser et chauffer. La dernière question est particulièrement importante lors de l'utilisation d'un moteur diesel.

Les solutions toutes faites dans lesquelles un générateur à essence, à gaz ou au diesel est enfermé dans un boîtier spécial gagnent en popularité. Ces centrales sont montées sur un site en béton près de la maison. Si les moyens le permettent, il est préférable de privilégier de tels systèmes, car ce sont les appareils les plus pratiques, pratiques et fiables.

Si nécessaire, vous pouvez fabriquer vous-même un conteneur similaire. Vous trouverez ci-dessous un exemple de construction similaire en carton ondulé.

Et l’une des principales questions est de savoir comment connecter le générateur au réseau domestique. Seuls les disjoncteurs de type «ou» sont appropriés - ils excluent complètement la possibilité qu'un courant électrique de la ligne d'alimentation principale atteigne les enroulements de la génératrice, ce qui conduit à un épuisement sans options.

Utilisation d'un générateur comme source de secours ou d'urgence pour un immeuble résidentiel

Si l'électricité sur la ligne principale n'est coupée que de temps en temps, vous pouvez vous féliciter pour cette opportunité d'économiser. Outre le fait qu'il n'est pas particulièrement nécessaire d'acheter un générateur puissant, un appareil de fabrication chinoise à moteur à essence convient parfaitement à ces objectifs. La durée de vie d’un tel générateur est d’environ 1 à 1,5 mille heures. Si vous l’utilisez une fois par semaine pendant 3 à 4 heures, il est facile de calculer qu’il suffira pour 12 à 15 ans.

Une autre question est de savoir si l’électricité est éteinte presque quotidiennement (il est inutile de penser aux sociétés d’approvisionnement en énergie, car elles peuvent le plus souvent résoudre le problème plus rapidement). Dans ce cas, il est plus rentable d’acheter un générateur de marque. Même les appareils équipés d'un moteur à essence d'un fabricant de confiance disposent de 4 000 à 5 000 heures de ressources.

Le prochain point d’épargne sera le dispositif de démarrage du moteur - si l’électricité est coupée de temps à autre, vous pouvez allumer le générateur manuellement. Bien sûr, cela prend du temps, mais élimine la nécessité de payer en trop pour un système de démarrage automatique séparé. Cependant, la décision quant à la nécessité de l’utiliser dans tous les cas doit être prise localement.

De plus, lorsque vous utilisez l'inclusion manuelle du générateur, vous devez prendre en charge le système d'alarme pour l'apparition d'électricité sur le réseau principal. Pour ce faire, vous pouvez tracer dans la pièce une ligne distincte d’une ampoule ordinaire qui s’allumera au-delà de la génératrice. Quand elle s’allumera, vous pourrez passer à une ligne commune.

Utiliser un groupe électrogène comme source d'électricité permanente

Si l'utilisation de groupes électrogènes équipés de moteurs à essence est une solution de remplacement plus économiquement justifiable, vous devrez choisir exclusivement parmi les modèles équipés de moteurs à combustion interne diesel et les fabricants de confiance de ce type d'équipement.

Comme le générateur fonctionnera presque sans interruption, il est impératif de faire attention à la présence de refroidissement par eau - cela complique et complique la structure entière, mais pour un appareil fixe, cela est loin d'être le facteur le plus critique.

Vous devez également aborder avec soin la question de la sélection de la puissance de l’appareil. En l’absence de compétences en calcul des puissances actives et réactives, il est préférable de confier cette tâche à des spécialistes. Même si le vendeur du générateur ne peut pas consulter sur ce sujet et que le service sera commandé moyennant des frais supplémentaires, il sera rentable dans tous les cas.

Le plus souvent, pour fonctionner comme source de courant constant, il n’a aucun sens d’acheter un générateur avec un système de démarrage automatique. Dans ce cas, son utilisation est une exception rare et si vous en avez soudainement besoin, vous pouvez toujours l'installer séparément.