Организация автономного, аварийного или резервного энергоснабжения требует использования специализированных силовых установок – генераторов. Оборудование отличается широким набором эксплуатационных характеристик, что позволяет подобрать агрегаты под выполнение конкретно поставленных задач. Для домашнего использования рекомендуется отдавать предпочтение маломощным электростанциям, в то время, как для производственных предприятий, строительных площадок требуется установка повышенной мощности. Несмотря на разницу в значениях основных технических показателей, схема их монтажа и конструкция практически одинаковые.
Комплектация электрогенераторов
Все модели портативных и промышленных электростанций разработаны на базе двигателя и альтернатора. Мотор сжигает жидкое или газообразное топливо, в процессе чего образуется механическая энергия. Альтернатор отвечает за переработку образованной энергии в электрическую.
Основные элементы конструкции газовых, дизельных и бензиновых генераторов:
1. Охлаждение. В процессе функционирования устройства происходит выделение тепловой энергии, которая нагревает внутренние элементы, а это негативно сказывается на рабочих характеристиках всего агрегата. При повышении температуры изнашиваются системные узлы и детали. Избежать преждевременного выхода из строя оборудования удается с помощью установки системы воздушного или жидкостного охлаждения. Системы предотвращают перегрев мотора и генератора. Жидкостное охлаждение принято считать более эффективным, поэтому им комплектуют высокомощные электростанции. Для установок, работающих на бензине или дизеле, в бытовых условиях, предпочтителен второй вариант.
2. Топливная система – отвечает за питание двигателя. Она состоит из трубопроводов, топливного насоса, фильтров и топливного бака. Время беспрерывной работы установки зависит от показателей расхода, в среднем это 6-12 часов. При необходимости время эксплуатации можно повысить, установив дополнительный резервуар для топлива.
3. Система запуска. Генераторные установки запускаются тремя способами – вручную, электрическим стартером или автоматически. Первый вариант требует физических усилий от пользователя, так как ему необходимо дергать шнур для запуска мотора. Данная система чаще всего встречается на бензогенераторах бытовой группы. Оборудование промышленного назначения включается с помощью электростартера или автоматической системы запуска. АВР отвечает за контроль рабочих показателей в центральной электросети и при их изменениях выполняет включение резервного источника электропитания.
4. Внешняя защита – контейнер, кожух. Контейнерные генераторы защищены от внешних факторов воздействия, а также могут функционировать в сложных климатических условиях. Монтаж такого оборудования возможен, как на открытых площадках, так и в помещениях. Кожух отвечает не только за защитные функции, но и обеспечивает высокий уровень звукоизоляции. Часть электрогенераторов в процессе поставки доставляется клиентам в открытом исполнении. Сопутствующие элементы комплектации, как и двигатель располагают на платформе, стальной раме.
Особенности работы электрогенератора
С основными комплектующими и назначением электростанций мы разобрались, теперь можно рассмотреть принцип действия оборудования, основанного на эффекте электромагнитной индукции. Электрическое напряжение образуется на выводах катушки, когда через нее проходит магнитный ток и изменяется его полярность. Значение напряжения прямо пропорционально скорости превращения магнитного потока. Если говорить проще, чтобы получить ток, необходимо обеспечить наличие магнитного поля и катушки на выводах которой снимается переменное напряжение.
Поэтапная работа генераторов на бензиновом, дизельном и газовом топливе:
· Поступающее в камеру ДВС топливо сгорает, вследствие чего происходит расширение газов. Образованная энергия перерабатывается с помощью кривошипно-шатунного узла. Следствие данного процесса – механическая энергия, приводящая в движение коленчатый вал.
· Коленчатый вал соединен с альтернатором, поэтому вращения первого передаются на ротор. Движение ротора приводит к образованию электромагнитного поля, создающего электродвижущую силу.
· В момент возникновения электродвижущей силы создается напряжение. Его стабилизация происходит управляющим устройством, после чего оно подается на выход.
Альтернаторы по принципу действия делятся на две категории:
1. синхронные – одинаковая частота вращения магнитного поля и ротора;
2. асинхронные – работают при торможении, когда частота вращения магнитного поля уступает параметрам ротора.
Агрегаты с асинхронными генераторами пользуются спросом среди владельцев частных домов, дач, загородных коттеджей. Сложившаяся ситуация объясняется простым устройством конструкции, низкой ценой и простотой ухода. Синхронные генераторы вырабатывают высококачественный ток, поэтому предназначены для подключения чувствительных потребителей, к числу которых относится медицинское оборудование.
Разновидности моторов на установках стационарного и передвижного типа
Двигатель внутреннего сгорания – это привод альтернатора. Топливным ресурсом может выступать бензин, газ или дизель. Для резервного электроснабжения в условиях частного дома используются бензогенераторы. Модели отличаются доступной стоимостью и достаточным набором технических параметров. Важно понимать, что бензиновые генераторы не обладают высокой мощностью, их производительность находится в пределах 20-30 кВт. Работа данного типа электростанций не беспрерывная, поэтому они не могут длительное время работать без остановки.
Для электропитания промышленных объектов предназначены дизель-генераторы. Несмотря на их высокую стоимость эксплуатационные характеристики таких установок выше, как и срок эксплуатации.
Газовые электрогенераторы характеризуются высокими техническими показателями, но их монтаж может выполняться не на всех участках. Установка газового оборудования требует подключения к центральной магистрали газоснабжения, так как ресурсом для работы выступает сжиженный газ. Среди существенных недостатков: высокая стоимость и невозможность использования установки в качестве передвижного генератора.
На рынке энергоэффективного оборудования наивысшим спросом пользуются дизельные генераторы. Показатели мощности ДГУ варьируются в пределах 1,5-2500 кВт. В связи с этим, автономные источники энергоснабжения на дизельном топливе подходят для бытового и промышленного использования в качестве основного и резервного электропитания.
Разновидности дизельных установок
Классификация генераторов переменного тока происходит по численным факторам, среди которых:
· Мощность. Различают маломощные станции с показателями до 50 кВт, устройства средней мощности (50-200 кВт) и высокомощные генераторы мощность которых начинается с 200 кВт.
· Фазность. В бытовых условиях, где электросеть рассчитана на напряжение 220 В, рекомендованы однофазные генераторы. Трехфазные модели оснащены двумя выходами под 220 В и 380 В. Их применение рационально на площадках со специализированным оборудованием.
· Мобильность. По данному критерию электростанции могут быть: передвижными, портативными и стационарными. Портативные агрегаты характеризуются небольшим весом и габаритами, они без проблем перемещаются по участку. Передвижной тип генераторов оснащен двух- или четырехколесными шасси, которые приводятся в движение тягачом. Стационарные установки предполагают монтаж на одном месте, без возможности частого перемещения.
· Класс оборудования – бытовые, профессиональные, промышленные. Для бытового использования достаточно компактных и не дорогостоящих устройств с мощностью до 10 кВт. Профессиональный тип агрегатов разработан для функционирования на строительных площадках, коммерческих объектах, учреждениях здравоохранения. Промышленные образцы монтируют на производственных предприятиях, объектах энергетической отрасли.
· Топливная система и тип двигателя. На рынке представлены одно- и двухтопливные модели электростанций. Заправка однотопливных устройств выполняется дизельным топливом, в то время, как в конструкции двухтопливных моделей предусмотрена газовая установка, работающая от магистрального или сжиженного газа.
Помимо перечисленных характеристик следует отметить режим эксплуатации приборов. По данному критерию подбирают модели для основного и аварийного энергоснабжения. Автономные электростанции отличаются низким расходом топлива, длительным периодом эксплуатации, а также возможностью работы без вмешательства со стороны оператора.
Резервные ДГУ запускают на период восстановления рабочих параметров основной сети. По функциональным возможностям и рабочим характеристикам резервное оборудование не уступает основному, и даже имеет более широкую сферу эксплуатации. При правильном подборе рабочих показателей, удается купить надежный источник электропитания для дома, коммерческих объектов, промышленных комплексов любой сферы деятельности.
Как выбрать дизельную установку?
Перед покупкой дизель-генератора важно оценить все технические параметры и рекомендации производителя. В процессе анализа характеристик оборудования и сопоставления их с поставленными задачами удастся подобрать генератор, который оптимально будет поставлять электричество на объект и прослужит долгие годы.
Основными критериями оценки выступают:
· Мощность. Подсчитывая мощность, не следует забывать о резерве в 25-30%, что позволит генератору работать в оптимальном режиме без перегрузки.
· Количество фаз. Бытовыми моделями принято считать однофазные модели, если на объекте присутствует техника, работающая от сети 380 В, тогда стоит купить трехфазный генератор.
· Запуск. Стоимость генераторов с ручным запуском самая низкая, однако модели с АВР рассчитаны на удобное применение, без навыков и профессиональных знаний со стороны оператора.