принцип работы, классификация, как выбрать
В некоторых ситуациях невозможно обойтись без автономного источника электроэнергии. Для частного дома или дачи наиболее приемлемый вариант хороший бензогенератор. При достаточной мощности последнего от него может быть запитан даже котел отопления. Не менее актуально наличие бензинового генератора на строительных площадках для питания сварочного инвертора или другого оборудования. Собранная нами информация поможет подобрать наиболее оптимальное устройство для этих целей.
Принцип работы и конструктивные особенности
Принцип действия бензиновых и дизельных электростанций построен на преобразовании механической энергии в электрическую. Соответственно, в конструкции таких устройств имеется ДВС (двигатель внутреннего сгорания), вращающий электромашину, вырабатывающую электричество. Об устройстве и принципе действия последней, можно найти информацию на нашем сайте. Основные узлы автономного генератора представлены на рисунке ниже.
Устройство бензогенератораОбозначения:
- А – Электронный блок, отвечающий за управление генератором и стабилизацию напряжения.
- В – Генератор электроэнергии, в этом качестве используется синхронная или асинхронна электро машина.
- С – Контрольные приборы электронного блока.
- D – Крепежная рама, которая также играет роль защитного каркаса.
- E – Горловина топливного бака.
- F –Топливный бак.
- G – двух- или четырехтактный карбюраторный или инжекторный ДВС.
О силовом приводе генераторной установки необходимо рассказать подробней.
ДВС бензогенератора
В качестве привода в таких установках могут использоваться двух и четырехтактные бензиновые двигатели. Расскажем об особенностях каждого из них.
Двухтактный бензогенератор
К числу несомненных преимуществ таких механизмов можно отнести невысокую стоимость, компактные размеры, небольшой вес и низкий уровень шума. Существенные минусы:
- Малый ресурс (вдвое меньше, чем у четырехтактных моделей).
- Необходимость заливать моторное масло в бензин. Поскольку у такой смеси срок хранения ограничен двумя неделями, готовить ее придется непосредственно перед запуском. Помимо этого наличие масла в бензине существенно повышает токсичность выхлопа. Именно поэтому запрещен монтаж генератора в гараже или других закрытых помещениях, без системы отвода выхлопных газов. Нарушение этого требования может привести к печальным последствиям, содержащиеся в выхлопе токсичные вещества вредны для человека и животных.
- Топливная смесь в ДВС данного типа не сгорает полностью, что повышает ее расход.
Такие дешевые генераторы идеальный вариант автономного источника питания для отдыха на природе. Собственно, для этой цели имеет смысл не приобретать установку, а взять в аренду.
Четырехтактная установка
Основные преимущества таких установок меньший расход топлива, чем у предыдущего типа (до 30-35%) и вдвое больший ресурс. Достигается это за счет раздельной системы смазки двигателя. Но за эти преимущества придет заплатить более высокую цену по сравнению с двухтактными моделями. С другой стороны, если принимать в расчет двукратное увеличение ресурса, то переплата будет несущественной. Вес установки и ее габариты несколько ограничивают сферу применения, например, для похода и пикника она не подходит.
4-х тактный генератор Ямаха (Yamaha)Такая станция, как показана на рисунке выше, может служить в качестве аварийного источника электроэнергии для загородного дома, дачи. Помимо этого имеется возможность подключить электроинструмента на строительной площадке, где нет подвода электричества..
Тип электромашины
В качестве генератора автономной электростанции может использоваться синхронная или асинхронная электромашина. Подробное описание конструкции и принципа действия этих установок можно найти на нашем сайте.
Станции с асинхронными электромашинами за счет простой конструкции отличаются простотой конструкции, соответственно, бесщеточные генераторы стоят значительно дешевле и обладают большим ресурсом, чем синхронные установки. Но, следует учесть, что у последних проще реализовать регулировку выходного напряжения, делается это путем управления числом оборотов. Именно поэтому синхронные генераторы более эффективны при резком изменении нагрузки. Чтобы снизить «проседание » напряжения в установках с асинхронными машинами, в их конструкции применяются системы, позволяющие кратковременно повысить мощность.
Система зажигания
Что касается системы запуска, то она бывает ручной и автоматической. В первом варианте установка включается ручным или электрическим стартером непосредственно на месте. В последнем случае имеется возможность организовать удаленный запуск после небольшой переделки (если эта функция не была предусмотрена производителем).
Во втором варианте исполнения генератор начинает работать при отключении централизованного энергоснабжения. Станции с автозапуском самый надежный вариант аварийного электроснабжения для дачи или загородного дома.
Инверторные установки
Частота трехфазной и однофазной сети переменного тока 50 Гц, этот параметр должен быть стабилизирован в генераторе, в противном случае подключенное к нему оборудование может выйти из строя. Чтобы обеспечить это условие вал электромашины должна вращаться с определенной частотой оборотов. В результате, даже при низкой нагрузке ДВС должен работать на полную мощность, что существенно снижает эффективность станции.
Проблему с бессмысленным расходом топлива можно решить путем установки специального электронного блока на выход генератора. В таком устройстве переменное напряжение, поступающее с электромашины, преобразуется в постоянный ток. После этого производится обратное преобразование, но уже с заданной частотой.
Такие инверторные установки самые экономичные, поскольку при низкой нагрузке позволяют снижать частоту оборотов ДВС, тем самым регулируя мощность электрогенератора, а, следовательно, и расход топлива. В качестве примера можно привести инверторные агрегаты Redverg, Honda, сварочный Чемпион(Champion), Eurolux, Inforce и т.д.
Генератор инверторный HondaКлассификация бензоэлектростанций
В зависимости от ресурса установок и мощности их принято разделять на бытовые, профессиональные и стационарные. Первые, как правило, рассчитаны на работу не более 3-х часов в сутки (например, Navigator SPG 2700, а также модельный ряд таких производителей, как Ergomax, Technic, Wester, Megavolt, Genctab и т.д.).
), вторые могут беспрерывно функционировать не менее 8-ми часов. Для повышения ресурса в цилиндры двигателя устанавливаются чугунные гильзы. При более восьмичасовой эксплуатации использовать бензиновые установки не целесообразно, дешевле перейти на станции с дизельным приводом.
Бытовой генератор Firman SPG3800Бытовые аппараты ограничены мощностью 4 кВт, но встречаются и более мощные генераторы этого класса. В качестве примера можно привести Fubag bs 6600, Ultra PG 3200, Kipor KDE6500E3.
Мощность профессиональных агрегатов, как правило, не превышает 15 -16 кВт, такие станции можно встретить в модельном ряде Shtenli, Etalon, Genset, Skat, ТНГ и т.д. Пример такой установки представлен ниже.
Электростанция Robin Субару (Subaru) EB 14,0/230-SLE 14 кВт 380в (3 фазы)Более мощные установки (до 30кВт) выпускаются в стационарном исполнении. Как правило, такие модели запускаются как автоматически, так и вручную. На электростанциях с мощностью от 30 кВт устанавливать бензиновый двигатель нерентабельно ввиду малого ресурса работы и большого расхода топлива. Именно поэтому мощные генераторы приводятся в действие дизельным двигателем.
Стационарная бензиновая электростанция Вепрь АБП 20-Т400/230 ВК-БС (20 кВт, с автозапуском, 400/230 В, 3-х фазный, производство Россия)Как сделать правильный выбор?
В первую очередь необходимо определиться с задачами, возложенными на установку. В зависимости от этого подбирается мощность станции. Это очень важный момент, поскольку при неправильном выборе возникнут следующие проблемы:
- Мощность меньше необходимой ведет к перегрузке установки, что может вызвать ее остановку. Помимо этого следует учитывать, что длительное функционирование в нештатном режиме снижает ресурс станции, при этом потребляется больше топлива.
- Сильно завышенная мощность установки ведет к нецелевому расходу бензина.
Чтобы не допустить описанные выше ситуации, следует рассчитать мощность. Делается это следующим образом:
- Определяемся, какие приборы будут запитаны от автономного источника.
- Суммируем мощность нагрузки.
- Добавляем 25-30% для запаса.
Несмотря на кажущуюся простоту процесса, есть важный нюанс – пусковая мощность, то есть, при включении оборудования она будет кратковременно выше номинальной. Это необходимо учитывать, в противном случае подключенное устройство может просто не заработать. Поэтому необходимо производить расчет для пусковой мощности, по следующей формуле PП = PНОМ * k,
- PП – пусковая мощность;
- PНОМ– номинальная;
- k – коэффициент запаса мощности (табличная величина).
Таблица 1. Зависимость пусковой мощности от номинальной, с учетом коэффициента k.
Название прибора | PНОМ (кВт) | Коэффициент запаса мощности (k) | PП (кВт) |
Бытовые холодильники | 0,70 | 3,50 | 2,45 |
Микроволновые печи | 0,80 | 2,0 | 1,60 |
Стиральные машины | 2,0 | 1,0 | 2,0 |
Ударные и безударные дрели, а также перфораторы | 1,0 | 1,2 | 1,2 |
Углошлифовальные машинки | 2,2 | 1,3 | 2,86 |
Насосы для скважин | 1,0 | 3,0-5,0 | 5,0 |
Миксеры для бетона | 1,0 | 3,5 | 3,5 |
Приведем пример расчета.
Допустим, в случае аварийного отключения электросети, от автономного источника планируется запитывать холодильник и стиральную машину, в этом случае суммарная пусковая мощность будет 4,45 кВт. Добавляем, на всякий случай, запас 20%, получаем – 5,34 кВт. В этом случае можно констатировать, что мощности станций Зубр ЗЭСБ 3500 и Fubag TI 3000 будет недостаточно (3,5 кВт и 3,0 кВт). Ударник УБГ 8200 и Fubag BS 7500 также не подходят, поскольку их мощность существенно выше (8,2 кВт и 7,5 кВт, соответственно). Установка Fogo FH 5001 не отвечает требованию о необходимости 20% запаса, а вот Fubag BS 5500 идеально подходит для решения поставленной задачи.Генератор Fubag BS 5500 со встроенным стабилизатором напряженияОпределившись с мощностью, выбираем устройство с учетом его технических характеристик. При этом необходимо учитывать, какое напряжение выдает станция, количество фаз, наличие дополнительного питания 12 В, например, чтобы иметь возможность подключить компрессор автомобиля. Такие модели можно встретить у следующих производителей: DDE, Workmaster, Sturm, Forte, Элитеч и т.
Следует определиться с необходимостью наличия автозапуска, если станция будет использоваться в качестве аварийного автономного источника, то такая система необходима.
Генератор Элемакс с АВР (система автоматического ввода резерва)Для установок на строительных площадках, которые предназначены для работы со сварочным аппаратом или другим электроинструментом в такой автоматике нет необходимости. С данной задачей вполне справится такой аппарат, как Мakita EG 2850a или Фирман (Firman) FPG 7800, последний можно завести вручную и удаленно.
Если планируется установка мощного стационарного генератора для дома или дачи, имеет смысл рассмотреть вариант исполнения с водяным охлаждением, такие аппараты имеют больший ресурс.
Важно прочитать на бензогенератор описание, где указаны характеристики аппарата. Причем желательно получить информацию с паспорта устройства. Те, кто писал описание, могли сделать ошибку или сознательно завысить некоторые параметры в маркетинговых целях.
Расход топлива
Не менее важным фактором является расход бензина, например китайский Матрикс (Matrix) и Вепрь российского производства мощностью 3 кВт потребляют около 1,5 литров топлива в час. Японские изделия Hitachi и Mitsui Power ECO, а также корейской фирмы Хундай, при той же мощности в 3 киловатта потребляют около 1,2 литра бензина в час.
Следует отметить, что существуют генераторы, использующие газ в качестве топлива, такие системы стоят несколько дороже однотипных бензиновых устройств. Но если принять в учет разницу в стоимости газа и бензина, то приобретение такой станции будет оправданным.
Советы по выбору производителя от эксперта
- Здесь все как обычно, продукция известных брендов отличается качеством, выше которого может быть только стоимость таких изделий. Если принято решение установить такой бензиновый генератор, то имеет смысл ознакомиться с рейтингом лучших производителей, где приводится топ 10 компаний. Учитывая современные реалии, не забудьте поинтересоваться у продавца о наличии сервисного центра.
- Поскольку у бензогенератора относительно небольшой ресурс, обеспокоиться о доступности запчастей лучше заранее, потому, что от неработающей электростанции толку мало. С этой же точки зрения, имеет смысл рассмотреть модели, у которых реализована система самодиагностики, с выводом кодов ошибок на информационный дисплей.
- Неплохо зарекомендовали себя военные отечественные модели, которые неприхотливы в работе, но отличаются «прожорливостью».
- Бывают случаи, когда под видом брендовой продукции продаются контрафактные изделия, поэтому всегда проверяйте сертификат соответствия.
Часто задаваемые вопросы от читателей
Есть однофазный генератор бензиновый Fubag BS 6600 A ES 6 кВт. В дом заходит 3 фазы. Будет ли работать этот генератор с 3-х фазным блоком автоматики Startmaster BS 6600 D 400V для бензиновых станций BS 6600 DA ES FUBAG 838221, если на шине подключения входа генератора в блоке автоматики поставить перемычки? Удастся ли тем самым обмануть 3-х фазную автоматику, подключив к ней однофазный генератор?
Нет, однофазный бензиновый генератор Fubag BS 6600 A ES может работать с однофазным блоком автоматики Startmaster BS 6600 230V. Конструкция последнего позволяет подключить однофазный генератор к однофазной электрической системе. Блок автоматики в этом случае функционирует следующим образом:
– В автоматическом режиме осуществляет непрерывный контроль наличия напряжения в основном источнике – внешняя распределительная сеть. Если разность потенциалов присутствует, об этом будет сигнализировать контрольная лампа.
– При обнаружении отсутствия напряжения в электрической цепи, блоком автоматики Startmaster BS 6600 он подает управляющий сигнал на запуск бензинового генератора.
– В случае успешного старта бензинового генератора, загорается лампа контроля работы и указывает на подачу напряжения от независимого источника. Блок автоматики Startmaster BS 6600 осуществляет постоянный контроль наличия питающего напряжения на выходе и проверяет возобновление питания от “центральной сети”.
– После восстановления напряжения питания в электрической цепи поступает управляющий импульс на отключение генератора. Который выводится из работы и отключается от электрической цепи.
Если рассмотреть этот процесс в описанном вами формате, то блок автоматики Startmaster BS 6600 D для трехфазной электрической системы не сможет проконтролировать наличие трехфазного напряжения на выходе от однофазного генератора. Поэтому он отключит Fubag BS 6600 A ES из-за несоблюдения трехфазного режима, и закорачивание выводов в этой ситуации никак не поможет.
Список использованной литературы
- Варламов Г.Б., Вольчин И.А., Казанский С.А. «Познание и опыт – путь к современной энергетике» 2012 – 2013
- Кашкаров А. П. «Современные био-, бензо-, и дизель-генераторы и другие полезные конструкции» 2011
- В. Балагуров, Ф. Галтеев «Электрические генераторы с постоянными магнитами» 1988
Подробно изучаем устройство бензогенератора
Автономные генераторы зачастую бывают незаменимыми, и полный список их возможных применений будет очень длинным — от обеспечения электроэнергией пляжной вечеринки на выходных до постоянной работы у частного здания. Широкий спектр выполняемых работ породил большое количество типов автономных генераторов, отличающихся как конструктивно, так и по характеристикам. Общим же у них является принцип действия — двигатель внутреннего сгорания того или иного типа вращает вал электрогенератора, преобразуя механическую энергию в электрическую.
Наиболее очевидное разделение групп генераторов — на профессиональные и бытовые.
- Бытовой генератор — это, как правило, переносной агрегат с бензиновым двигателем, не предназначенный для длительной работы, имеющий мощность в несколько кВА.
- Профессиональные генераторы имеют повышенные мощность и время беспрерывной работы, а для большей топливной экономичности и увеличения ресурса на них, как правило, устанавливаются дизельные двигатели. При этом, если бытовые электрогенераторы вырабатывают однофазный ток напряжением 220 В, то профессиональные генераторы в подавляющем большинстве трехфазные, рассчитанные на 380 В выходного напряжения. Большие габариты и масса заставляют либо размещать мощные генераторы на колесном шасси, либо делать их стационарными.
Итак, в этой классификации мы уже обнаружили ряд конструктивных различий. Рассмотрим их по порядку.
Двигатель
Как известно, бензиновый двигатель может работать как по двухтактному циклу, так и по четырехтактному. При этом низкая экономичность и ограниченный ресурс делает двухтактные двигатели не самым лучшим выбором для привода электрогенератора, хотя они и проще в конструкции, а значит — дешевле и легче.
Четырехтактный же двигатель, хотя он сложнее и дороже, расходует значительно меньше топлива и способен проработать гораздо больше. Поэтому генераторы мощностью до 10 кВА, как правило, оснащаются двигателями именно такого типа.
Бензиновые двигатели электрогенераторов — это в основном одноцилиндровые агрегаты с принудительным воздушным охлаждением, приготовление горючей смеси осуществляется при помощи карбюратора. Для запуска их применяется либо тросовый стартер, либо в конструкцию дополнительно включается электрозапуск (тогда, помимо аккумулятора, такие генераторы имеют и 12 В выход: от этой цепи заряжается аккумулятор и к ней же могут подключаться потребители, рассчитанные на низковольтное питание). Наиболее распространены моторы с чугунной гильзой и верхнеклапанным газораспределительным механизмом — как правило, это моторы Honda GX и их китайские копии.
Двигатели бытовых бензогенераторов не предназначены для длительной беспрерывной эксплуатации. Превышение времени работы, указанного в инструкции по эксплуатации (как правило, не более 5-7 часов), сократит ресурс мотора.
Однако же, даже самые совершенные бензиновые двигатели имеют ограниченный ресурс: при должном уходе они проработают 3-4 тысячи моточасов. Много это или мало? При эпизодическом использовании на выезде, например, для подключения электроинструмента — это достаточно большой ресурс, а вот постоянно запитывать частный дом от бензогенератора значит ежегодно перебирать его двигатель.
Значительно больший ресурс имеют дизельные силовые агрегаты, кроме того, они выгоднее при длительной эксплуатации за счет большей экономичности. По этой причине все мощные генераторные установки, как переносные, так и стационарные, используют дизельные моторы.
Для таких агрегатов ряд недостатков дизельных моторов по сравнению с бензиновыми (дороговизна, больший вес и шумность) не являются принципиальными, определенное неудобство есть лишь при запуске дизельных моторов в холодное время.
При эксплуатации дизельного генератора нужно учитывать, что длительная работа на холостом ходу без нагрузки для них вредна: нарушается полнота сгорания топлива, что приводит к повышенному образованию сажи, забивающей выпуск, и разжижению моторного масла просачивающимся через поршневые кольца дизельным топливом. Поэтому в список регламентных работ для дизельных электростанций обязательно включается периодический вывод их на полную мощность.
Кроме того, существуют и генераторы, работающие на природном газу. Конструктивно они ничем не отличаются от бензиновых, кроме системы питания: вместо карбюратора они оснащены редуктором для регулирования давления газа и калиброванной форсункой, подающей газ во впускной коллектор. При этом такие генераторы в качестве источника топлива могут использовать не только баллон со сжиженным газом, но и газовую сеть — в этом случае расходы на топливо становятся минимальными. Недостатком подобных генераторов является низкая мобильность (газовый баллон габаритнее и тяжелее бензобака, который, к тому же, можно дозаправлять прямо на месте), а также повышенная пожароопасность, особенно при неграмотной эксплуатации. Однако в качестве источника резервного питания в доме, подключенном к газовой магистрали, это неплохой вариант: нет необходимости заботиться о поддержании уровня и качества топлива в бензобаке, а ресурс двигателя при работе на газу выше, чем при работе на бензине.
Электрогенератор
Это основной узел бензогенератора, определяющий его характеристики и область применения. Принцип его действия заключается в возбуждении тока в неподвижной обмотке статора переменным магнитным полем, создаваемым вращающейся обмоткой (ротором) в генераторах синхронного типа или постоянным магнитом в асинхронных генераторах. При этом количество обмоток статора определяет количество фаз на выходе:
- Однофазные генераторы имеют одну силовую обмотку, такая схема распространена в бытовых генераторах небольшой и средней мощности;
- Трехфазные генераторы имеют три силовые обмотки и могут запитывать как нагрузку, рассчитанную на трехфазное питание напряжением 380 вольт, так и однофазные потребители (в этом случае с такой схемой их необходимо распределить по трем группам равной мощности).
Мощность же генератора тесно связана и с количеством фаз, и с его общей конструкцией:
- Маломощные генераторы (до 2 кВА) — это легкие бензиновые агрегаты, не предназначенные для профессионального применения. Типичное их применение — обеспечение энергией уличных торговых точек;
- Генераторы средней мощности (до 6,5 кВА) — это техника, относящаяся к полупрофессиональному и профессиональному классам, но при этом достаточно компактная. Используются также бензиновые моторы. Подобный генератор сможет питать гаражную мастерскую или небольшой дом;
- Среди агрегатов высокой мощности (до 15 кВА) можно встретить как бензиновые, так и дизельные, часто имеющие более одного цилиндра. Высокая мощность делает нецелесообразным использование однофазной схемы, поэтому такие генераторы часто имеют трехфазный выход 380 В, а более мощные генераторные установки выпускаются исключительно трехфазными.
Кроме высоковольтной обмотки, многие генераторы оснащаются дополнительной, которая через выпрямитель питает потребители, рассчитанные на 12 В постоянного тока: безопасные переноски, автомобильные компрессоры и так далее.
Тип возбуждения генератора зависит от его мощности и области применения. Асинхронные генераторы значительно проще и дешевле синхронных за счет отсутствия обмотки возбуждения и щеточного узла, а их ресурс выше. С другой стороны, синхронные генераторы изменением тока обмотки позволяют легко и точно регулировать выходное напряжение, а также значительно лучше работают при резких изменениях нагрузки, особенно имеющей высокую индуктивность — например, при подключении мощного электродвигателя величина и длительность просадки напряжения будут выше у асинхронного генератора. По этой причине бензогенераторы, выполненные по асинхронной схеме, часто снабжаются специальной системой пускового усиления, кратковременно повышающей отдаваемую генератором мощность.
Принцип работы асинхронного генератора показан на видео
Есть и еще один важный параметр переменного тока, о котором нельзя забывать — это его частота. И если для ряда потребителей наподобие ламп накаливания она не имеет большого значения, то для блоков питания электронных устройств отклонение частоты питающего напряжения от номинальной чревато не только нарушением их работы, но и повреждением.
Частота тока, выдаваемого генератором, определяется двумя параметрами: частотой вращения ротора и количеством полюсов на нем. Таким образом, двухполюсный ротор для создания тока с частотой 50 Гц должен вращаться с частотой 3000 об/мин, а четырехполюсный — 1500 об/мин. Поддержание заданных оборотов обеспечивается механическим регулятором, управляющим дроссельной заслонкой карбюратора на бензогенераторах или топливным насосом высокого давления — на дизельных. Такой механизм прост и достаточно эффективен при постоянной нагрузке, в то время как при резком изменении потребляемого тока частота меняется на короткий промежуток времени. Кроме того, необходимость поддержания постоянной частоты вынуждает двигатель генератора постоянно работать на одних и тех же оборотах максимальной мощности, хотя при низком энергопотреблении двигатель мог бы обеспечить электропитание и на меньших оборотах — отсюда снижение ресурса мотора и повышенный расход топлива.
Этих недостатков удалось избежать с появлением в широком доступе мощной коммутирующей электроники, позволившей создать инверторные генераторы. Принцип действия силового инвертора прост: переменный ток, выработанный генератором, выпрямляется, после чего преобразуется электронным блоком вновь в переменный, но уже строго заданной частоты. Это делает частоту выходного напряжения абсолютно не зависящей от частоты вращения ротора генератора, а следовательно — позволяет двигателю изменять обороты в зависимости от нагрузки, сберегая ресурс и топливо.
Дешевые инверторы, как правило, могут выдавать напряжение, по форме далекое от идеальной синусоиды. Подключение мощной индуктивной нагрузки к такому инвертору приведет к перегреву и возможному повреждению силового каскада инвертора!
Есть у инверторных генераторов и определенные минусы: за счет наличия электронного блока они дороже, чем обычные бензогенераторы, а также теоретически менее надежны. Кроме того, возможности силовой электроники не безграничны, и максимальная мощность инверторных генераторов сейчас не превышает 7 кВА.
На видео показано устройство бензогенератора на примере модели марки Зубр
Выбор генератора
При выборе генератора нужно начать с определения необходимой мощности. Этот вопрос не так прост, как кажется, поскольку потребители в цепях переменного тока имеют как активное (омическое) сопротивление, так и реактивное (емкостное и индуктивное), а также зачастую до выхода на рабочий режим имеют энергопотребление значительно больше номинального.
Простейший пример: нам нужен переносной генератор, от которого мы запитаем перфоратор мощностью 800 Вт. Его электродвигатель имеет значительную индуктивную составляющую сопротивления, которая при расчете энергопотребления описывается так называемым коэффициентом мощности, обозначаемым как cosφ. Если для нагрузки, не обладающей реактивным сопротивлением, он равен единице, то с ростом емкости либо индуктивности нагрузки растет. Кроме того, нельзя забывать и то, что сам генератор имеет значительную индуктивность.
Именно из-за индуктивного сопротивления обмоток генератора его мощность обозначается не в ваттах, а в вольт-амперах при заданном коэффициенте мощности: например, бензогенератор мощностью 5 кВА при собственном cosφ=0,8 реально имеет максимальную мощность 4 кВт.
Таким образом, при необходимости запитать 800-ваттный электродвигатель с собственным cosφ=0,5 нам потребуется генератор, способный длительно отдавать мощность 1600 Вт, то есть его пиковая мощность, обозначаемая в характеристиках, должна быть в полтора-два раза больше. С учетом же потерь в самом генераторе для нашего перфоратора придется приобрести бензогенератор на 4 кВА.
В то же время, если нам нужно будет запитать от этого же генератора освещение и электрообогреватель (потребители, не имеющие реактивного сопротивления), их суммарная мощность сможет быть в два раза больше при той же нагрузке на сам генератор.
Далее определимся со временем работы генератора. Как уже говорилось, для длительной работы предпочтительнее дизельный силовой агрегат — поэтому рассматривая агрегат для постоянного обеспечения энергией здания (частного дома или небольшого цеха), стоит рассмотреть этот вариант, особенно с учетом вышеописанного расчета требуемой мощности генератора — бензиновый агрегат окажется слишком прожорливым. Поскольку постоянный контроль над длительно работающим генератором осуществлять будет невозможно, он обязательно должен оснащаться защитным устройством, глушащим двигатель при падении уровня моторного масла либо его давления.
В ряде случаев (необходимость частой транспортировки, особенно ручной) меньшая масса бензогенератора может оказаться более важным фактором, чем экономичность дизельного. Также бензиновый агрегат является более предпочтительным вариантом для кратковременной эксплуатации — в этом случае экономичность и ресурс играют значительно меньшую роль, чем цена самой установки.
Для аварийного снабжения дома электроэнергией стоит рассмотреть вариант подключения к газовой сети генератора, рассчитанного на использование природного газа.
Запуск
Переносной генератор необходимо разместить на ровной сухой поверхности, а в случае работы на открытом пространстве — защитить его от попадания осадков. Поскольку одноцилиндровые двигатели, применяемые в бензогенервторах, отличаются высоким уровнем вибраций, нельзя располагать на генераторе посторонние предметы, а особенно — емкости с топливом, во избежание их падения. Перед запуском необходимо удостовериться в достаточном уровне моторного масла и при необходимости долить его, после чего двигатель генератора можно запускать.
Подключать нагрузку к генератору можно только после того, как двигатель будет запущен. Не запускайте генератор, если к нему подключены электроприборы.
Для запуска бензинового мотора служит специальная воздушная заслонка, в закрытом положении обогащающая топливную смесь. При первом запуске двигателя, особенно в холодную погоду, ее необходимо закрыть тем больше, чем ниже температура воздуха, а по мере прогрева двигателя плавно открыть. Прогретый двигатель должен запускаться без прикрытия заслонки, в противном случае стоит обратить внимание на регулировки карбюратора. Запуск в зависимости от конструкции двигателя осуществляется либо тросовым стартером (плавно вытяните его до ощущения сопротивления, после чего резко увеличьте усилие), либо электрическим (для запуска нажмите и удерживайте пусковую кнопку).
Запуск дизельного мотора отличается только тем, что нет необходимости использовать воздушную заслонку, но вместо этого нужно приоткрывать декомпрессор — устройство, снижающее давление в камере сгорания для облегчения проворота коленчатого вала при запуске. Кроме того, запуск дизельного мотора может сильно затруднить завоздушенная топливная система (первый запуск нового генератора или если до этого бак был выработан насухо). В таком случае придется прокачать топливную систему (порядок прокачки отличается для разных двигателей и описывается в руководстве по эксплуатации).
Дав поработать генератору некоторое время (в теплое время года бензиновый двигатель прогреется достаточно быстро, не более минуты), можно подключать нагрузку, убедившись, что индикаторы работоспособности или указатель напряжения генераторной установки указывают на ее полную работоспособность.
Техническое обслуживание
Своевременное обслуживание генераторной установки заметно сказывается на ее ресурсе. Наиболее частого внимания требует двигатель, как ее наиболее сложный узел. Согласно заданной производителем периодичности, указываемой в часах работы, необходимо заменять моторное масло и обслуживать воздушный фильтр. На мощных генераторах, оснащенных более сложными двигателями, также меняются масляный и топливный фильтры. Бензиновые и дизельные двигатели (газовые — гораздо реже) требуют замены свечей зажигания.
Если генератор используется эпизодически, не стоит хранить его заправленным — окисляющееся и разлагающееся со временем может привести к засорению отложениями карбюратора на беногенераторах и выпадению парафина на дизельных моторах, способному полностью перекрыть поступление топлива. Также старое топливо затруднит запуск.
Непосредственно генератор — узел практически вечный, лишь время от времени необходимо очищать щеточный узел синхронного генератора от пыли и менять сами щетки, а иногда — несущие подшипники ротора.
Источник: https://generatorexperts. ru
Как работает портативный домашний генератор?
Когда возникает чрезвычайная ситуация, стоит быть готовым. Независимо от того, страдает ли ваш район от случайных отключений электроэнергии из-за штормов или дорожно-транспортных происшествий, наличие генератора под рукой может поддерживать ваш дом или бизнес в рабочем состоянии до тех пор, пока электричество не вернется. Портативный генератор работает, превращая бортовой генератор в электричество, которое затем используется для питания вашего дома. Он имеет газовый двигатель и розетки, к которым можно подключить удлинители для питания многих предметов.
В компании Knee’s Electrical Services наши лицензированные электрики установили тысячи резервных и переносных генераторов и разбираются во всех тонкостях этих устройств, а также в том, какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям. Сегодня мы поделимся частями портативного генератора и узнаем, подходит ли он вам. Домашние генераторы работают, тщательно контролируя электропитание вашего дома. Всякий раз, когда он обнаруживает проблему, он автоматически включается, чтобы предотвратить потерю мощности
Детали портативного генератора
Во многом подобно электроустановке, только в миниатюре, портативный генератор работает путем преобразования механической энергии в электрическую. Многие модели используют газ как дешевый и удобный способ начать этот процесс, но вы также можете найти дизельные или пропановые агрегаты.
Пять основных компонентов портативного генератора:
- Двигатель внутреннего сгорания: Рабочая лошадка генератора. В эту камеру впрыскивается топливо, где создается искра, преобразующая топливо в механическую энергию.
- Генератор: Здесь происходит «волшебство». Генератор состоит из двух частей для преобразования механической энергии в электрическую. Вращающийся компонент, часто называемый ротатором, создает магнитное поле вокруг группы намотанных катушек, что создает избыток электронов.
- Стартер: Проще говоря, стартер запускает ваш генератор. Иногда стартер питается от батареи постоянного тока, а иногда это механизм с вытяжным шнуром.
- Топливный бак: Как правило, переносные генераторы работают на газе, дизельном топливе или пропане. Это делает их доступными для первоначального заправки топливом, но имейте в виду, что эти источники топлива не вечны, и очень похожи на газонокосилку, которая не включается, если слишком долго стоит в гараже, запуская генератор пару раз. раз в год будет иметь большое значение для обеспечения того, чтобы ваше топливо все еще было готово, когда оно вам нужно.
- Розетки: Количество и конфигурация розеток зависит от марки и модели портативного генератора. Часто, чем дороже ваш генератор, тем больше комбинаций типов розеток у вас будет.
Как работают электрические генераторы?
Очень похоже на «Как работают электрические генераторы?» «Как генератор производит электричество?». Они производят электричество путем преобразования механической или химической энергии в электрическую энергию. Вынуждая электроны из внешнего источника через электрическую цепь, они преобразуют силу движения в электрическую энергию. Генератор — это, по сути, электродвигатель, работающий в обратном направлении.
Подходит ли вам портативный генератор?
Портативные генераторы — удобное и экономичное решение для получения энергии, но они могут подойти не всем. Наши технические специалисты Knee’s Electrical Services профессионально устанавливают как резервные, так и переносные генераторы, и мы можем помочь вам решить, какой тип генератора подходит вам и вашему дому.
Мы понимаем, что бюджет является решающим фактором при покупке генератора, и вы можете найти портативный блок менее чем за 2000 долларов. На самом деле, есть много вариантов на 3 кВт всего за 500 долларов. Также нет затрат на установку переносного генератора. Однако то, за что вы экономите, вы платите ручным трудом и ограниченной мощностью .
В отличие от резервных генераторов, которые запускаются автоматически при отключении электроэнергии, переносные генераторы необходимо запускать вручную и часто заправлять. Кроме того, вам нужно подумать о типах приборов, подключенных к портативному генератору. Поскольку вам нужно будет вручную подключить удлинитель к вашей портативной системе с ограниченной конфигурацией розеток, вам необходимо учитывать мощность, необходимую для питания необходимых вам устройств. Портативные генераторы также могут быть опасны, если их оставить в помещении.
Эти системы производят окись углерода, и при отсутствии надлежащей вентиляции могут иметь вредные последствия. Обязательно запустите генератор на улице и приобретите палатку, если вы не уверены, что система будет работать нормально в ненастную погоду, например, в дождь. Чтобы узнать больше о вариантах генератора для вас и вашего дома, позвоните сегодня в нашу опытную команду в Knee’s Electrical Services. Мы с радостью порекомендуем вам устройство, которое соответствует вашему бюджету и потребностям в энергии.
Чтобы узнать больше об установке генератора или о том, как наша команда может вам помочь, позвоните нам по телефону (765) 201-7220 или свяжитесь с нами через Интернет.
Как работает генератор природного газа?
Как работает генератор природного газа?
Если вы управляете коммерческим или промышленным предприятием, вы знаете, как важно иметь под рукой резервный генератор. Случаются перебои в подаче электроэнергии, и вы хотите, чтобы у вас всегда был план резервного копирования, чтобы вы могли продолжать выполнять важные бизнес-операции.
Новый или бывший в употреблении резервный генератор — это выгодная инвестиция для бизнеса в любой отрасли. Когда вы решаете, какой тип модели лучше для вас, генераторы, работающие на природном газе, имеют много преимуществ. Первым шагом к выбору генератора, работающего на природном газе, является понимание того, как они работают и как использование этого типа топлива может быть полезно для вас.
Детали генератора природного газа
Генераторы природного газа включают в себя множество движущихся частей, которые при совместной работе производят электроэнергию, необходимую для питания основных приборов и операций вашего бизнеса. Основные компоненты:
- Топливо: В первую очередь генераторам электроэнергии, работающим на природном газе, необходимо топливо для их работы. Вы можете легко получить запас топлива, подключившись к существующему газопроводу вашего муниципалитета. Получение топлива из общегородского источника гарантирует, что ваш генератор будет поддерживать стабильную подачу топлива, а это означает, что вы можете продолжать свою работу с минимальными перерывами.
- Камера сгорания: Двигатели внутреннего сгорания генераторов природного газа содержат камеру сгорания, замкнутое пространство, где смесь воздуха и топлива сжимается, а затем сжигается.
- Поршни: Поршни – это части двигателя, которые двигаются вперед и назад в камере сгорания, увеличивая или уменьшая внутреннее пространство для сжатия воздуха и топлива для повышения его воспламеняемости.
- Свечи зажигания: Свечи зажигания представляют собой небольшие детали с электродами на концах, которые выступают в камеру сгорания.
- Коленчатый вал: Коленчатый вал — это деталь, прикрепленная к поршням, которая преобразует движения поршней вверх и вниз во вращательное движение. Это движение вращает ротор внутри статора, создавая электричество.
- Статор: Статор представляет собой набор изолированных проволочных катушек , образующих неподвижный цилиндр вокруг ротора.
- Ротор: Ротор представляет собой вращающийся электромагнитный вал внутри статора, который помогает создавать мощный электрический ток.
Просмотреть бывшие в употреблении генераторы природного газа
Как работает генератор природного газа
Генераторы используют механическую энергию, в данном случае работающую на природном газе, для выработки электроэнергии. Генераторы природного газа используют топливо, такое как пропан или природный газ, поступающий либо из прямой линии, подведенной поставщиками коммунальных услуг, либо через резервуар, для выработки наиболее чистого электричества из ископаемого топлива.
Генераторы, работающие на природном газе, обеспечивают энергией другие бытовые приборы посредством следующих этапов:
- Впрыск: Двигатель внутреннего сгорания впрыскивает топливо и воздух в камеру сгорания, где смесь сжимается поршнем.
- Зажигание: После того, как поршень сжимает смесь воздуха и топлива, свеча зажигания поджигает топливо небольшой, но мощной искрой. Искра вызывает взрыв в камере, который остальная часть генератора превращает в механическую энергию.
- Выработка электроэнергии: Воспламенение заставляет газы расширяться, толкая поршень вниз с достаточной силой, чтобы провернуть коленчатый вал, который затем вращает ротор. Когда ротор вращается, провода статора проводят электричество и объединяются в один большой электрический ток, который, если он достаточно большой, может питать приборы и здания.
Преимущества генераторов природного газа
Инвестиции в промышленный генератор означают наличие машины, которой вы можете доверять, когда отключается электросеть. Некоторые из самых больших преимуществ генераторов природного газа включают в себя:
- Как правило, низкая стоимость: Генераторы природного газа обычно имеют более низкие первоначальные затраты, чем сопоставимые дизельные генераторы, если учитывать требования большей номинальной мощности. Топливо на природном газе также обычно стоит меньше, чем дизельное топливо, а это означает, что ваши долгосрочные эксплуатационные расходы могут оставаться низкими в течение всего срока службы вашего генератора.
- Большой запас топлива: Вместо того, чтобы постоянно заправлять топливный бак, вы можете подключить генератор природного газа к местному газопроводу, чтобы получить почти неограниченный запас топлива, на который вы можете положиться, исключая любые крупные бедствия или сбои в коммунальных услугах. Дизельные генераторы требуют дополнительного времени и затрат на очистку топлива от загрязнений. В то время как ограниченный срок хранения дизельного топлива означает, что он требует дополнительного планирования и расходов, с природным газом вы можете просто подключиться к местным источникам.
- Низкий уровень выбросов: Природный газ является одним из самых экологически чистых ископаемых видов топлива, поскольку он выделяет в атмосферу меньше токсинов, чем другие виды топлива для генераторов.
- Тихий звук при работе: Газовые генераторы работают тише, чем их дизельные аналоги, что делает их идеальными для тех случаев, когда вы размещаете их в машинном отделении или в помещении, где действуют нормы по шуму.
Почему стоит выбрать подержанный генератор природного газа?
Когда вы ищете промышленный генератор, бывшая в употреблении модель может быть отмечена каждым пунктом в вашем списке. Выбор бывшего в употреблении генератора природного газа имеет множество преимуществ, в том числе:
- Удобство: Если ваш объект уже получает природный газ, установить генератор природного газа несложно. Когда газ подается непосредственно к генератору, вам не нужно беспокоиться о проверке уровня топлива в баке или самостоятельной доставке топлива.
- Защита окружающей среды i влияние: Покупка подержанных генераторов – это отличный способ дать новую жизнь бывшим в употреблении отремонтированным устройствам и производить меньше отходов.
- Стоимость: Выбор подержанной модели — это разумный способ сэкономить на вложениях. Продавцы бывшей в употреблении бытовой техники часто продают свои генераторы со значительными скидками, поэтому вы можете сэкономить до 70 % от стоимости новой модели.
Какой генератор природного газа лучше всего подходит для моих нужд?
После того, как вы решили использовать природный газ, вам нужно найти лучший генератор для вашего бизнеса. При оценке вариантов выбора наиболее эффективного генератора природного газа учитывайте следующие характеристики:
- Уровень выбросов: Агентство по охране окружающей среды США применяет ряд рекомендаций и правил для сокращения вредных выбросов, загрязняющих окружающую среду. Каждый этап правил за последние несколько десятилетий становился все более строгим, чтобы помочь обуздать воздействие новых генераторов на окружающую среду. Разные типы генераторов должны соответствовать разным рейтингам, поэтому при поиске лучшей модели убедитесь, что она соответствует самым последним критериям EPA. Если вы проживаете в штате на западном побережье, а именно в Калифорнии, обязательно сосредоточьтесь на генераторах природного газа, сертифицированных CARB.
- Фазы: Генераторы бывают двух типов — однофазные и трехфазные. В то время как оба используют электричество переменного тока (AC), однофазные модели производят один поток переменного тока, а трехфазные модели производят три колебательных потока для более сильной и непрерывной выходной мощности.
- Размер: Очень важно учитывать размер генератора, чтобы обеспечить нужное количество энергии. Перегрузка генератора, который слишком мал для ваших приложений, может повредить генератор и подключенные к нему приборы и даже вызвать пожар.
- Звукозащитный кожух: Несмотря на то, что генераторы на природном газе работают тише, чем генераторы других типов, вам все же может понадобиться создать более тихую среду и избегать постоянного воздействия звуков генератора, которые могут повредить слух людей. Шумопоглощающие кожухи помогают решить эту проблему, окружая генератор, чтобы уменьшить его шум. Если вы хотите установить генератор в месте, где требуется тишина, звукоизоляционный кожух — это решение для вас.
Определение размеров генератора природного газа
При определении размера вашего генератора природного газа ключевое значение имеет эффективность машины. Слишком большие устройства могут тратить энергию впустую, а слишком маленькие устройства могут быстро перегрузиться. Выбранный вами размер будет зависеть от других соображений генератора, таких как:
- Функция: Подумайте, зачем вам генератор и как часто вы будете его использовать. Определите, какие приборы вам абсолютно необходимы для работы во время простоя, и посмотрите на генераторы, которые могут справиться с такой нагрузкой.
- Поставка топлива: Изучите любые ограничения на поставку природного газа в вашем регионе. Если ваш объект может поставлять только ограниченное количество газа за раз, выберите генератор, который требует меньше топлива.
- Генераторная: Сама генераторная машина должна соответствовать вашему объекту. Используйте имеющееся у вас место для генератора, чтобы сузить выбор размеров. Кроме того, вам необходимо соблюдать определенные правила генераторной, чтобы обеспечить безопасную работу в зависимости от напряжения генератора.
Чтобы определить идеальный размер генератора природного газа, рассчитывайте на компанию Woodstock Power, которая поможет вам удовлетворить ваши потребности.
Рекомендации по установке природного газа
Установка генератора электроэнергии, работающего на природном газе, — это инвестиция в будущий успех вашей компании. Чтобы воспользоваться всеми преимуществами этого экологически чистого и энергоэффективного решения, убедитесь, что вы готовы к любым вызовам, в том числе:
- Проблемы с подачей топлива: Подключение к местному газопроводу означает, что у вас обычно будет постоянный запас топлива. Однако такие события, как стихийные бедствия и экстремальные температуры , могут создать нагрузку на ресурсы природного газа, поскольку многие предприятия и домашние хозяйства в вашем районе конкурируют за одни и те же средства энергоснабжения своих помещений. В периоды повышенного спроса в районах может не хватить трубопроводов для подачи газа всем, кто в нем нуждается. Заранее планируйте нехватку топлива, выделив место в своем бюджете, чтобы у вас был доступ к необходимому топливу и чтобы вы могли позволить себе рост цен. Стоимость природного газа также может колебаться в определенные периоды в течение года, что приводит к увеличению стоимости эксплуатации генератора. Это может повлиять на общую стоимость использования генератора природного газа.
- Местоположение: Убедитесь, что место, где вы устанавливаете генератор, подходит для идеального уровня топлива. В то время как в некоторых районах США, таких как Техас и Северная Дакота, имеется избыток природного газа, многие районы на северо-востоке испытывают сезонную нехватку газа. Если вы хотите установить генератор природного газа в месте, подверженном нехватке газа или стихийным бедствиям, составьте запасной план, чтобы всегда быть готовым.
- Необходимость технического обслуживания: Газовые генераторы требуют большего обслуживания, чем дизельные генераторы, а это означает, что вам, возможно, придется платить более высокие затраты на обслуживание в течение более короткого периода времени. Это связано с искровым зажиганием, которое входит в стандартную комплектацию генераторов природного газа. Если вы все же хотите воспользоваться преимуществами модели, работающей на природном газе, учитывайте регулярное техническое обслуживание во время планового простоя, чтобы вы могли вернуться к работе как можно скорее.
Вудсток — надежный источник генераторов природного газа
Генераторы— идеальное энергетическое решение для различных отраслей промышленности. Когда вы устанавливаете генератор на природном газе, вы можете быть уверены в своем выборе машины с чистым горением, которая будет поддерживать ваши операции до тех пор, пока вы не сможете снова подключиться к электросети.