Як вибрати бензогенератор в залежності від потреб

Автономний генератор електроенергії це незамінний пристрій, якщо на основній лінії часто виникають перебої або її просто ще не підвели, приміром, на будмайданчик. Рідко коли виникають сумніви з приводу необхідності наявності автономного джерела електрики, а от як вибрати бензогенератор, так просто не визначити. Тут доводиться оцінювати цілий ряд параметрів: оптимальний вид палива пристрою і його потужності, необхідність в обслуговуванні трифазних споживачів, який тип генератора підібрати і які його додаткові елементи та оцінити наскільки просто обрану модель встановити й підключити.

Будова автономної електростанції

По суті, будь-який бензогенератор являє собою пристрій перетворення електричної енергії з палива. Виходячи з цього, будь-який бензогенератор повинен складатися з наступних компонентів:

1. Бензобак.
2. Вимикач запалювання.
3. Індикатор низького тиску масла.
4. Вольтметр вихідної напруги.
5. Розетки.

6. Рама.
7. Генератор електрики.
8. Опірне колесо.
9. Щуп і горловина для заливання масла.
10. Двигун.

11. Ручний стартер.
12. Карбюратор.
13. Повітряний фільтр.
14. Ручка для пересування агрегату.

Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Забезпечує автономну роботу всього пристрою, перетворюючи енергію палива в обертання вала. В основному застосовуються бензинові і дизельні ДВЗ, а також є моделі, що працюють на газу. Крім типу палива, двигуни поділяються на двох і чотиритактні – перші набагато компактніші, але вимагають для роботи бензино-масляну паливну суміш, а другі відрізняються більш «рівною» роботою, кращим ККД і рідше мають потребу в обслуговуванні. Також у характеристиках двигуна можна зустріти абревіатури «OHV» і «OHC». Перша означає, що застосовується технологія «верхнього клапана», що скорочує витрату палива і масла, а друга вказує на новинку в двигунобудування – верхнє розташування двигуна, що дозволило виробникові знизити знос деталей, підвищити продуктивність і додати двигуну економічності.

Пускач – для запуску двигуна. Може бути ручним (коли пуск здійснюється тросом) або автоматичним (застосовується схема як в автомобілях – старт проводиться поворотом ключа). У другому випадку схема запуску може бути доповнена контролером, який підключений до основної мережі і коли в ній пропадає напруга, то здійснюється запуск бензогенератора.

Паливний бак. Тут все просто – чим він більший, тим довше пропрацює генератор без дозаправки. Але так як генераторам побутового класу потрібно робити регулярні перерви, то найчастіше розмір бака розраховують так, щоб палива вистачало якраз на рекомендований для безперервної роботи відрізок часу.

Генератор електрики. Відповідає за перетворення механічної енергії обертання вала ДВЗ в електричну. З вигляду це той же двигун, але з протилежним принципом дії – при обертанні його вала на виводах обмотки індукується електричний струм. Залежно від класу лише пристрої, що використовуються синхронні і асинхронні генератори.

Муфта. Кожний механічний пристрій при роботі створює деякі вібрації з-за яких недоцільно витрачати зусилля на точне дотримання співвісності , що стоять поруч механізмів. Завдання муфти передавати обертання з валу ДВЗ на електродвигун, дозволяючи при цьому розташовувати їх вали один відносно одного з деякою похибкою. Зазвичай являє собою пару стрічок з жорсткої гуми або подібного матеріалу, який передасть крутний момент, але при цьому залишиться досить пластичним.

Силова частина електричної схеми. Аналог вступного щитка квартири – тут розташовані автомати захисту та висновки для підключення споживачів електроенергії.

Рама і корпус. Від якості їх виконання безпосередньо залежать мобільність всього пристрою і ступінь його захисту від дощу та інших кліматичних впливів.

Крім обов’язкових комплектуючих, найчастіше в генераторах є додаткові елементи, наявність яких залежить від виробника або пропонованої магазином комплектації пристрою.

Бензинові, дизельні або багатопаливні генератори

Здавалося б, на чому повинен працювати бензогенератор, в першу чергу залежить від вартості палива та його доступності в конкретному регіоні. На перший погляд, усе логічно – дизпаливо дешевше бензину, а газ, у свою чергу, має додаткову перевагу крім самої низької ціни – він ще і може подаватися через газову магістраль (а перебої в газопостачанні трапляються на порядок рідше). Але той факт, що виробниками пропонуються пристрої, що працюють від всіх типів палива, говорить про наявність у кожного з них незаперечних переваг, які обов’язково потрібно враховувати при виборі.

Плюси і мінуси бензинових генераторів

По ряду причин, бензинові двигуни є найбільш поширеними в побутових автономних генераторів, які застосовуються для домашніх потреб або забезпечують роботу електрообладнання на маленьких будмайданчиках – наприклад, при будівництві дачі. Переваги їх використання наступні:

 

+ Плюси

1. Порівняно невисока вартість, яка набагато нижча, ніж у дизельних аналогів з подібними характеристиками.
2. Менші габаритні розміри і маса пристрою в цілому.
3. Легкий старт двигуна при мінусових температурах – принцип дії двигуна дозволяє без особливих труднощів запустити при температурах до -20, а в деяких випадках і ще нижче.
4. Тиха робота двигуна – гучність звуку знаходиться в межах 70 Дб, що порівнянно з гудінням пилососа не на найвищих обертах.
5. Здатність працювати на холостих обертах – з мінімальним навантаженням.

 

– Мінуси

1. Бензинові двигуни мають порівняно невисокий моторесурс – деякі моделі можуть перевалити за позначку в 5000 мотогодин.
2. Конструкція двигуна передбачає проведення регулярного техобслуговування – без профілактики значно підвищується ймовірність виходу його з ладу.
3. Високі вимоги до якості палива.
4. Максимальна потужність генератора не перевищує 15 кВт.

Допустимі похибки для напруги і частоти електричного струму, що видається, становлять 10 і 4% відповідно, від заявлених в паспорті пристрою.

Переваги і недоліки дизельних генераторів

Автономні дизельні генератори електроенергії більше поширені в тих галузях, де на чільне місце ставиться потужність і надійність. Вони володіють наступними позитивними і негативними сторонами:

 

+ Плюси

1. Потужність значно перевищує бензинові аналоги з подібними характеристиками. Якщо для останніх обмеженням є 15 кВт, то побутові дизельні можуть видавати потужність до 25, а стаціонарні – понад 40 кВт.
2. Дизельні двигуни характеризуються більш «рівною» роботою.
3. Конструкція дизеля робить можливою експлуатувати його без капітального ремонту набагато довше, ніж бензиновий – якісні моделі володіють ресурсом в 40 тис. мотогодин.
4. Принцип роботи дизельного двигуна робить його більш стійким до детонації палива, а також підвищує пожежобезпечність всього пристрою в цілому.
5. Загальні вимоги до якості палива нижчі, ніж у бензинових двигунів.

 

– Мінуси

1. Висока вартість самого двигуна.
2. Так як займання паливної суміші відбувається від стиснення, то холодний мотор при мінусовій температурі погано заводиться вже при -5 0С і нижче.
3. Якщо до генератора підключено менше 40% навантаження (від номіналу), дизель може заглохнути.

При використанні дизельного двигуна, похибка від заявлених в паспорті напруги і частоти становить 1 і 2,5% відповідно.

Газові (багатопаливні) автономні генератори струму

По суті, це ті ж бензинові двигуни, на які встановлено ГБО, що дозволяє перемикатися між режимами роботи – бензин/газ. Такий універсальний (за типом палива) мотор, зберігає всі плюси і мінуси бензинового двигуна, але набуває ще кілька переваг:

• Знижена вартість кіловат-години, так як ціна газу є найнижчою з усіх видів палива.
• Збільшений термін служби, так як при згорянні газу в циліндрах утворюється менше нагару.
• Можливість роботи від газової магістралі – в цьому випадку термін безперебійної роботи залежить тільки від можливостей двигуна.
• Редуктор дозволяє використовувати як паливо кілька видів газу: природний (з газової магістралі), скраплений (продається в балонах), коксовий, піролізний, біогаз та інші, що використовуються у промисловості.

Хоча автомобілісти і відзначають, що встановлення ГБО дещо знижує потужність двигуна, але так як при роботі генератора немає необхідності часто міняти режими навантаження, то ця різниця ніяк не відчувається.

Визначаємо коло розв’язуваних завдань

Перше, що треба зробити перед тим, як вибрати бензиновий генератор – визначитися із завданнями, які будуть вирішуватись з його допомогою. Ясно, що для дачі та виробничого підприємства потрібно купувати абсолютно різні пристрої, але яке саме підійде в конкретному випадку, треба визначатися на місці. Якщо навіть просто придбати генератор «як у сусіда», то не факт, що його потреби виявляться такими ж, а це означає або переплату за надмірну потужність, або нездатність бензогенератора впоратися з покладеним на нього навантаженням.

Резервний або як постійне джерело електроенергії

Якщо встановлювати генератор у місцевості, до якої підведена лінія енергопостачання, то користуватися нею будуть тільки при виникненні перебоїв з подачею електрики. Найчастіше не потрібно великого запасу – 3-4 години безперебійної роботи, на які розраховані бензинові генератори, цілком допоможуть перечекати відключення. Також такі пристрої можна використовувати і в місцях, де електрики немає взагалі, але фронт робіт невеликий і не вимагає його постійного наявності.

Коли потрібне постійей джерело електрики, навіть якщо треба підключати не особливо потужні електроприлади, то треба дивитися в бік дизельних пристроїв. Навіть генератори малої потужності можуть бути розраховані на тривалу роботу, а пристрої, що видають 15 кВт і більше взагалі оснащуються водяним охолодженням і їх можна не вимикати цілу добу.

Потужність бензогенератора і інтенсивність використання

Ці два поняття часто неправильно співвідносячи між собою. В залежності від поставленої задачі можна вибрати бензогенератор, який без перерви здатний пропрацювати всього годину, але при цьому він протягом цього часу буде забезпечувати електроенергією пристрої сумарною потужністю до 10-15 кВт.

З іншого боку, можна підібрати генератор, який буде працювати 4-5 годин, але сумарно на нього можна «навісити» навантаження не більше 5 кВт.

Те ж саме стосується і генераторів для безперебійної роботи – якщо з часом роботи тут питань виникати не повинно, то потужність у них може бути сама різна.

Умови експлуатації

Бензогенератори не обов’язково використовувати для проведення будь-яких робіт – є ряд портативних моделей, які можна взяти з собою виїжджаючи на природу: в похід або на рибалку. Вага таких пристроїв приблизно 15-25 кг і їх спеціально роблять у вигляді валізки з ручкою для зручності перенесення. Також такі пристрої оцінять фахівці, яким може знадобитися електрику при проведенні виїзних робіт.

Для робіт на будівництві, потрібні більш потужні бензинові, але все ж володіють достатньою мобільністю, щоб переміщати їх по будмайданчику. В такому випадку треба вибирати генератори рамного типу – деякі з них навіть оснащені колесами, щоб їх можна переміщати силами однієї людини.

Також треба заздалегідь прикинути, чи немає у місці використання пристрою будь-яких обмежень за допустимого рівня шуму. Якщо це так, то краще підбирати бензинові моделі. Також такі генератори краще себе проявлять в холодну пору року, тоді як дизельні доведеться додатково прогрівати перед запуском.

Ще варто звернути увагу на рівень пило та вологозахищеністю корпусу – за це відповідає корпус бензогенератора. Тут застосовується стандартне маркування – від IP24 до IP54.

Однофазні або трифазні генератори

Тут треба враховувати кілька дуже важливих моментів, перший з яких це вартість пристроїв. Трифазні генератори, як і однофазні, випускаються з усіма типами двигунів – бензиновими або дизельними, але ті пристрої, що видають три фази, помітно дорожчі однофазних. При цьому частина покупців воліють взяти трифазний генератор і використовувати його для підключення однофазних електроприладів. Керуються вони тим, що трифазні бензогенератори нібито в цілому надійніші, а головне – вони універсальні – коли в господарстві з’явиться трифазне обладнання, то буде куди його підключити.

На практиці ж все йде по-іншому – для комфортної роботи трифазного генератора, навантаження на його фази повинна бути розподілена рівномірно і це можливо тільки при підключенні до нього трифазних споживачів струму або грамотному розподілі по фазах однофазних пристроїв. Останнє мало хто може грамотно зробити, особливо враховуючи, що всі ці пристрої повинні бути постійно включені в іншому разі виникає перекіс навантаження по фазах і генератор буде працювати на знос. Це означає, що він буде видавати не номінальну напругу, обмотка генератора буде перегріватися, в двигуні буде перевитрата масла і палива – якщо довго змушувати бензогенератор працювати в такому режимі, то досить швидко він вийде з ладу.

Як підсумок – якщо немає крайньої потреби в підключенні трифазного обладнання, то завжди краще купити дизельний генератор. У тому випадку якщо є багато однофазних приладів і один трифазний, то треба дивитися по ціні – може дешевше буде поміняти це єдиний пристрій на однофазне, ніж купувати трифазний генератор. Якщо ж потрібен саме трифазний бензогенератор, але до нього додатково буде підключатися однофазні прилади, то треба пам’ятати, що на сусідні фази не можна одночасно «вішати» обладнання з різницею в потужності більше ніж 25-30%. Простими словами – якщо до однієї фази підключений електрочайник, потужністю 2 кВт, на іншій – пара лампочок по 100Вт, а на третій нічого не включено, то генератор в даний момент почуває себе зовсім недобре.

Використовуваний тип генератора – синхронний або асинхронний

Принципова різниця між синхронними і асинхронними генераторами полягає в частоті обертання магнітного поля в обмотках статора – нерухомої частини пристрою. У синхронного генератора вона рівна частоті обертання ротора, а у асинхронного відстає, що і обумовлює його назва.

Синхронний генератор.

Асинхронний генератор.

Якщо не вдаватися в технічні подробиці, то простими словами для користувача ця різниця означає, що синхронний генератор видає більш стабільну напругу, тоді як у асинхронника його значення може «плавати» в межах 10% від номіналу і повністю залежить від частоти обертання валу ДВЗ. Це означає, що після закінчення деякої кількості мотогодин стабільність роботи асинхронного генератора буде програвати синхронному. Також є хоч і не завжди очевидна, але залежність стабільності роботи асинхронника від якості палива – якщо ДВС буде «чхати», то напруга знову ж таки «попливе».

Іншим важливим критерієм є здатність генератора витримувати струми короткого замикання. Тут однозначна перевага у асинхронних пристроїв, так як на їх якорі (роторі) немає додаткової обмотки. Відповідно, асинхронники краще підходять для обслуговування зварювальних апаратів.

Останній важливий момент – пило-та вологозахищеність пристроїв, яка також залежить від наявності та відсутності обмоток на роторі. Якщо асинхронник можна зробити повністю закритим (обмотка на якорі відсутній), то до ротора синхронного генератора треба забезпечити постійний приплив повітря для охолодження обмотки. Якщо передбачається робота у місцях з сильним запиленням, то додатково доведеться вирішувати проблему фільтрації повітря, який буде охолоджувати обмотку якоря.

Як підсумок – конструктивно асинхронний генератор простіший і володіє кращим захистом від пилу та вологи, а також краще пристосований для обслуговування зварювального обладнання. У свою чергу, синхронний бензогенератор відрізняється стабільністю вироблюваного напруги, але вимагає періодичної профілактики щіткового вузла ротора. Але остання проблема поступово зводиться на нівець, так як виробники освоїли випуск безщітокових синхронних генераторів (з короткозамкненим ротором) – саме такі пристрої зараз встановлюються на переважній більшості бензогенераторів.

Як правильно підібрати потужність автономної електростанції

В цілому, підбір потужності бензогенератора зводиться до арифметичного додавання кількості Ват, на яку розраховані всі прилади, що до нього підключені. Ця думка цілком справедлива, але з деякими застереженнями, про які обов’язково треба пам’ятати, виконуючи розрахунки.

Які електроприлади в обов’язковому порядку будуть працювати одночасно. Якщо в гаражі є, наприклад, токарний верстат, то навряд щоб ним користувалися паралельно з компресором. З іншого боку, якщо на кухні є електродуховка, то разом з нею цілком можуть запустити посудомийну машину або хлібопіч.

Після підрахунку потужності всіх пристроїв, що теоретично можуть бути включені одночасно, до отриманого результату треба додати близько 30%. Це обумовлено відразу декількома міркуваннями:

• На всяк випадок, які бувають різні.
• Щоб генератор не працював постійно в режимі «на знос».
• Нівелюються пускові струми, які в кілька разів перевищують номінальні значення електродвигунів (того ж холодильника).
• Такий запас допомагає врахувати крім активної, ще й реактивну потужність самого генератора і підключених до нього пристроїв, яка можуть бути в 1,5-2 рази вище від заявлених (в основному це справедливо для електроприладів, всередині яких є обмотка). Якщо виробниками вказується потужність обладнання в Вольт-Амперах, то підрахунки кілька спростяться.

Як підсумок – незважаючи на уявну простоту підрахунків, якщо бензогенератор вибирається для одночасної роботи численних електроприладів (наприклад – для майстерні), то краще звернутися за консультацією до фахівців. Невдало підібрана потужність спричинить за собою перевитрату палива для надлишково потужного генератора, або необхідність періодично відключати частину електроприладів.

Додаткові елементи автономного генератора

Сюди відносяться різні пристрої, які спрощують обслуговування бензогенератора, але можуть бути встановлені в залежності від бажання виробника. В основному це різні датчики, індикатори стану або захисні пристрої.

Розетки. Зрозуміло, які з них будуть встановлені виробником, в першу чергу залежать від класу генератора – одно або трифазний. Також розетки, навіть однофазні, можуть бути для підключення стандартних пристроїв і силових. Ще, деякі генератори мають висновок 12 Вольт, для якого є окремі клеми.

Вольтметр. Здавалося б, це електроприлад повинен в обов’язковому порядку бути присутнім в електросхемі бензогенератора. Часто це так і є, але на деяких малопотужних генераторах від відомих торгових марок його може і не виявитися. Складно припустити прагнення виробників таким чином заощадити – швидше за все це зайвий натяк на їхню впевненість у пропонованому покупцям обладнанні.

Лічильник відпрацьованих мотогодин. Допомагає точно оцінити час для проведення чергового профілактичного ремонту. Не встановлюється тільки на самих легких, бюджетних моделях – в такому випадку оцінювати стан генератора доведеться з «голих очей».

Паливний бак з покажчиком рівня палива і краном. Нерідко двигуни та генератори виготовляються різними виробниками. При цьому двигуни для початкової перевірки на заводі комплектується власним маленьким баком, який змінюється при остаточній збірці. Особливо це стосується рамних бензогенераторів, на яких намагаються встановити бензобак, максимально займає всю корисну площу. Корисність і необхідність наявності покажчика рівня палива і крана для його зливу, у разі неповного вироблення, кожен визначає для себе самостійно.

Установка і підключення електростанції

Якщо бензогенератор спочатку не призначений для роботи в складних умовах на відкритій місцевості, то його установку треба проводити  в сухому опалювальному приміщенні – особливо це стосується пристроїв, що використовуються як резервне джерело електроенергії.

Звичайно, виробники можуть вказувати, що бензогенератор здатний довго і впевнено працювати в діапазоні температур від -30 до +50 і при цьому не кривіть душею. Але тут, як мінімум, треба враховувати фактор теплового розширення тіл і ймовірність виникнення конденсату. Це означає, що якщо бензогенератор стоїть в неопалюваному підвалі, то його температура буде дорівнювати навколишньому середовищу. Коли доводиться його запускати в роботу, то обмотки нагріваються, а при вимиканні генератора охолоняють. На них збирається конденсат, який з часом може дістатися до струмопровідних контактів і спровокувати коротке замикання. З підвищеними температурами справа йде не краще – жоден виробник не уточнить, скільки часу бензогенератор пропрацює в такому режимі, але явно ремонт пристрою буде потрібен набагато раніше.

Проблему відводу вихлопних газів і усунення шуму від роботи бензогенератора треба вирішувати в кожному випадку індивідуально. Тут треба вирішити куди протягнути гофрошланг (щоб вихлопи не потрапляли в будинок), і що буде краще – зробити звукоізоляцію або розмістити бензогенератор в окремому приміщенні.

Схема підключення до домашнього електроланцюга повністю залежить від можливостей встановлених на генераторі розеток або виводів. Якщо генератор потужний і у нього є кілька розеток, вони підключаються паралельно. Перемикання на живлення від центрального електропостачання або генератора здійснюється або вручну, або за допомогою автоматики, яка відстежує наявність напруги на лінії і дає команду старт/стоп двигуна бензогенератора і підключення до потрібного джерела.

Це вся інформація, яка може допомогти самостійно вирішити, який вибрати бензогенератор для дому, майстерні або поїздок за місто. Цю задачу дуже просто порахувати, якщо генератор просто потрібен як автономне джерело електроенергії для не занадто тривалої роботи одного або декількох приладів. Коли бензогенератор купується як резервний для всього будинку або виробничої майстерні, то складність розрахунків підвищиться і якщо є сумніви в правильності вибору пристрою, завжди краще проконсультуватися з фахівцями, тим більше, що надана інформація дозволить їм ставити правильні питання.